一种利用发酵产物阴燃热能的高温好氧发酵工艺的制作方法

本发明属于有机废弃物好氧发酵领域，更具体地，是一种利用发酵产物阴燃热能的高温好氧发酵工艺。

背景技术：

农业、畜牧业和城市污水处理厂都会产生大量有机废弃物，给环境带来很大负担，经过好氧微生物发酵处理可以变废为宝。传统的好氧发酵方法升温慢，腐熟不彻底，发酵周期长，生产环境差，近年来利用嗜热菌实现有机废弃物高温好氧发酵，可以极大的缩短堆肥周期，然而，堆肥过程发酵温度需从传统的55-70℃提升到80℃以上，一般采用容器发酵，需要加热和保温，发酵过程能耗较大，生产成本高成为高温好氧发酵工艺推广应用的巨大障碍，因此，开发一种节能低成本的高温好氧发酵工艺将具有极大的应用市场。

中国专利cn111425868a公开了一种污泥自维持阴燃与高温好氧发酵复合处置工艺及设备，利用一部分污泥阴燃产生的热量为高温好氧发酵过程加热和保温，极大地降低了高温好氧发酵过程的能耗，但该技术是使用未发酵过的污泥与沙子混合，加热到250-300℃后点火阴燃，仍需耗费一定能量和辅料(沙子)。

技术实现要素：

本发明是针对现有技术的改进，本发明提供了一种利用发酵产物阴燃热能的高温好氧发酵工艺，其目的在于，利用高温好氧发酵(一次发酵)的产物堆积时，自发产生的热能进行阴燃，将阴燃热能回用于有机废弃物高温好氧发酵，降低发酵过程能耗，达到高温好氧发酵过程能量自平衡。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用发酵产物阴燃热能的高温好氧发酵工艺，包括有机废弃物的高温好氧发酵(一次发酵)和发酵产物自维持阴燃，具体地，将有机废弃物经高温好氧发酵(一次发酵)后的产物分为两部分，将其中大部分产物进行二次堆肥发酵，生产有机肥，将其中一部分产物堆积后进行自维持阴燃，阴燃产生的热量，作为高温好氧发酵所需热量的热源。

进一步地，所述高温好氧发酵是利用含有嗜热发酵菌的复合菌种在高温发酵仓中将有机废弃物通过高温好氧发酵(一次发酵)转化为有机腐熟体，并经二次发酵生产出有机肥。

进一步地，所述自维持阴燃是利用一次发酵产物的连续阴燃反应系统，将部分一次发酵产物堆积在阴燃装置中，通过自维持阴燃反应转化成热量与灰分。

进一步地，将部分一次发酵产物在阴燃炉中自维持阴燃过程产生的热量通过导热流体进行持续收集，并通过供热管道将热量传递给高温高温发酵仓，以保持高温好氧发酵所需的温度。

进一步地，该工艺包括如下步骤：

(1)将有机废弃物及其辅料和含有嗜热发酵菌的复合菌种在混合机中搅拌均匀输送至高温发酵仓，在高温发酵仓中将有机废弃物通过高温好氧生物发酵(一次发酵)转化为有机腐熟体(一次发酵产物)。

(2)将一次发酵产物分为两部分，其中一部分送入预定位置进行二次发酵，生产有机肥。

(3)将另一部分一次发酵产物送入阴燃装置进行堆积，堆积物内设有送风装置，待堆积到一定时间，产生可燃气体后，通入少量空气，将其点火，使高温好氧发酵产物连续自维持阴燃。

利用导热流体收集一次发酵产物连续自维持阴燃过程中产生的热量，并通过导热流体管将热量传递给高温发酵仓，以保持高温好氧发酵(一次发酵)所需的温度。

进一步地，步骤(1)中，所述发酵温度为80-95℃。

进一步地，步骤(1)中，所述发酵时间为2-8小时。

总体而言，本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得如下有益效果：

1.自维持阴燃是一种高温好氧发酵产物中有机质缓慢燃烧产生热量并不断传递引发自维持燃烧的过程，水分蒸发和反应引发所需的热量全部由高温好氧发酵产物自身有机质阴燃反应获得，无需外加热源，无额外能耗，自维持阴燃过程产出的热量被收集利用用于有机废弃物高温好氧发酵过程。

2.本发明通过将高温好氧发酵(一次发酵)产物分为两部分，其中一部分继续进行二次发酵，生产有机肥，另一部分通过自维持阴燃提供高温好氧发酵所需的热能，从而将自维持阴燃与高温好氧发酵有机结合，提高了有机废弃物高温好氧发酵的速率，缩短了发酵周期，降低了有机废弃物高温好氧发酵处置系统能耗，实现了有机废弃物无害化、资源化处置过程的能量自平衡。

3.本发明利用高温好氧发酵产物自维持阴燃，不需要添加其它辅料(如沙子)，减少了运营成本。

4.本发明利用高温好氧发酵产物堆积过程中，微厌氧发酵产生的可燃气体进行阴燃，点火温度更低，阴燃过程更易自维持，可防止阴燃过程热能不够，反应中断导致的自维持阴燃失败。

5.本发明利用高温好氧发酵产物自维持阴燃，因为高温好氧发酵产物温度较高，其含水率也远低于未发酵的有机废弃物，自维持阴燃中产生的热能，较少用于自身水分蒸发，更多的热能可用于高温好氧发酵，使得系统运营成本更低。

6.本发明的有机废弃物处置工艺适用于多种有机废弃物各种规模的处置，可以实现各种类型阴燃装置和高温好氧发酵仓的搭配。

附图说明

图1是本发明优选的一种利用发酵产物阴燃热能的高温好氧发酵工艺流程图，其中：

1-混料机2-高温发酵仓3-二次发酵堆4-阴燃装置

5-导热流体输送装置6-阴燃风机7-发酵风机8-换热器

9-气体净化器10-烟囱

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明供提供了一种技术方案：一种利用发酵产物阴燃热能的高温好氧发酵工艺，由有机废弃物的高温好氧发酵(一次发酵)和发酵产物自维持阴燃两项技术组成，且包括利用一次发酵产物自维持阴燃产生的热量供给高温好氧发酵所需热量的热能利用系统，其中：

高温好氧发酵是利用含有嗜热发酵菌的复合菌种在高温发酵仓中将有机废弃物通过高温好氧发酵(一次发酵)转化为有机腐熟体，并经二次发酵生产出有机肥，一次发酵所需高温热能由阴燃装置中导热流体提供。

自维持阴燃是利用一次发酵产物的连续阴燃反应系统，将部分一次发酵产物堆积在阴燃装置中，通过自维持阴燃反应转化成热量与灰分，热量被导热流体收集并输送至高温好氧发酵仓。

具体地，一种利用发酵产物阴燃热能的高温好氧发酵工艺，其包括如下步骤：

(1)将有机废弃物及其辅料和含有嗜热发酵菌的复合菌种在混料机中搅拌均匀输送至高温发酵仓，在高温发酵仓中将有机废弃物通过高温好氧生物发酵(一次发酵)转化为有机腐熟体(一次发酵产物)。

(2)将一次发酵产物分为两部分，其中一部分送入预定位置进行二次发酵，生产有机肥。

(3)将另一部分一次发酵产物送入阴燃装置进行堆积，堆积物内设有送风装置，待堆积到一定时间，产生可燃气体后，通入少量空气，将其点火，使高温好氧发酵产物连续自维持阴燃。

(4)利用导热流体收集一次发酵产物连续自维持阴燃过程中产生的热量，并通过导热流体管将热量传递给高温高温发酵仓，以保持高温好氧发酵(一次发酵)所需的温度。

本实施例中，步骤(1)中，所述发酵温度为80-95℃。

本实施例中，步骤(1)中，所述发酵时间为2-8小时。

本实施例中，步骤(1)中，所述有机废弃物为污水处理厂污泥。

本实施例中，步骤(1)中，所述辅料为植物秸秆或稻壳。

本实施例中，步骤(4)中，所述导热流体为导热油。

下面，结合图1，以本实施例对本发明进行更为详细的介绍：

(1)将待处置的污泥及其辅料和含有嗜热发酵菌的复合菌种在混料机1中搅拌均匀输送至高温发酵仓2，由发酵风机7将空气鼓入高温发酵仓2中，污泥通过高温好氧生物发酵(一次发酵)转化为有机腐熟体(一次发酵产物)。

(2)将高温发酵仓2中一次发酵产物分为两部分，其中一部分送入预定位置的二次发酵堆3进行二次发酵，生产有机肥。

(3)将另一部分一次发酵产物送入阴燃装置4进行堆积，堆积物内设有送风装置，待堆积到一定时间，产生可燃气体后，由阴燃风机6鼓入少量空气，将其点火，使高温好氧发酵产物连续自维持阴燃。

(4)利用导热油收集一次发酵产物连续自维持阴燃过程中产生的热量，并通过导热油管5将热量传递给高温发酵仓2，以保持高温好氧发酵(一次发酵)所需的温度。

(5)来自发酵风机7的空气先经过换热器8与来自阴燃装置4的废气进行热交换，而后通入高温发酵仓2，提供高温好氧发酵的氧气。

(6)由高温发酵仓2排出的含湿气体及经过换热器8的阴燃废气，进入气体净化器9进行净化，而后通过烟囱10排放。

总体而言，本发明实施例通过将污泥高温好氧发酵(一次发酵)产物分为两部分，其中一部分继续进行二次发酵，生产有机肥；另一部分通过自维持阴燃提供高温好氧发酵所需的热能，从而将自维持阴燃与高温好氧发酵有机结合，提高了污泥高温好氧发酵的速率，缩短了发酵周期，降低了发酵处置系统能耗，实现了有机废弃物无害化、资源化处置过程的能量自平衡。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。