专利名称：固体有机废弃物制生物燃气的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固体有机废弃物处理方法，特别是一种固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的方法及设备。
背景技术：
随着我国经济的持续快速发展，有机固体废弃物包括城市生活垃圾、农业废弃物、 集约化畜禽粪便、污水污泥等产量巨大，且成分非常复杂，往往含有大量的水分、挥发性物质、病原体、寄生虫卵和重金属等环境污染物，如果处理不当会对自然和社会环境造成严重的危害。如简单露天堆放，占用土地，破坏景观，而且废弃物中的有害成份可通过刮风进行空气传播，或经过下雨侵入土壤和地下水源、污染河流等。针对有机固体废弃物特点，目前采用的主要方法有填埋、焚烧、厌氧发酵等。填埋法处理固体有机废弃物，过程非常简单，但需要大量的运费和填埋场地。随着人口的增长和城市化的发展，可用于填埋的土地正在减少，废物的填埋受场地的限制；另外，废弃物在填埋后分解腐烂会放出大量的甲烷等气体，产生温室效应；而且，经日光暴晒及雨水浸出液及浙滤液会污染地下水，造成水体的富营养化，给严重短缺的水资源带来二次污染；对于焚烧处理，其不但设备昂贵，且维护费用高，同时，焚烧过程中还会产生一些毒性很高的有机污染物二恶英等问题，目前政府和民众对焚烧处理也持谨慎的态度。厌氧发酵法处理固体有机废弃物是利用微生物的分解作用使其无害化转化为能源、食品、饲料和肥料等，在处理垃圾的同时达到资源化利用获得生物燃气。有机固体废弃物的厌氧发酵依据总固体(化)含量高低分为湿法发酵和干法发酵。湿法发酵是指进料的固含率小于15%，干法厌氧发酵是指进料的固含率为20% -50%。 湿式厌氧发酵技术相对成熟，且在设计、运行管理上都较完善，但是发酵后会产生大量的沼液，处理不当容易造成二次污染。干法发酵相对湿法发酵具有较多优点，诸如占地面积小、 能耗小、运行费用低、过程无需添加新鲜水，发酵结束后沼液产生量小、预处理简单无需除沙、不会产生浮渣和沉淀等，越来越受到关注。但由于干法发酵系统存在进出料困难、传质、 传热困难的缺点，目前在大规模、工业化工程上应用还存在困难。申请号为“201010130966”，名称为“一种城市生活有机垃圾强化水解和厌氧消化产生生物燃气的方法”的中国发明专利申请，其采用强化水解和厌氧发酵产生生物燃气的方法，可实现有机垃圾的能源化利用，但其工艺需将有机物破碎减少到Icm以下，将破碎后的原料放入原料调节池，并需要添加水或发酵液调节原料固体浓度，控制原料的固体浓度低于15%，故其仍然无法克服湿法发酵技术的弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种固体有机废弃物制生物燃气的方法及设备，可克服现有技术中湿法发酵技术需添加新鲜水，发酵结束后产生大量沼液，易造成二次污染和干法发酵进出料困难、传质、传热困难等不足，以实现有机废弃物无害化处理及能源化利用。为了实现上述目的，本发明提供了一种固体有机废弃物制生物燃气的方法，其中， 包括以下步骤a、预处理步骤，对有机废弃物进行收集、分选和/或破碎，并预先对用于厌氧发酵的污泥进行接种驯化；b、固液分离步骤，将经过所述预处理步骤处理后的有机废弃物直接进行固液分罔；C、液体厌氧发酵步骤，将所述固液分离步骤分离出的液体原料进行厌氧发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；d、固体厌氧发酵步骤，将所述固液分离步骤分离出的固体原料进行厌氧发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；e、二级一体化厌氧发酵步骤，将所述液体厌氧发酵步骤和所述固体厌氧发酵步骤处理后的原料继续发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；f、生物燃气利用及渣液处理步骤，将所述液体厌氧发酵步骤、所述固体厌氧发酵步骤及所述二级一体化厌氧发酵步骤中收集的生物燃气经净化后利用并排放处理所述二级一体化厌氧发酵步骤产生的渣液。上述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其中，所述液体厌氧发酵步骤包括Cl、液体预处理加热步骤，将所述固液分离步骤分离后的液体原料进行调质、接种、预加热；c2、中温厌氧发酵步骤，将经过所述液体预处理加热步骤增温后的液体原料进行中温厌氧发酵以制备生物燃气。上述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其中，所述液体预处理加热步骤包括， 将所述固液分离步骤后的液体原料输送至液体预处理调节池，进行预处理、调质和接种，控制所述液体预处理调节池温度为20°C 35°C，所述液体原料在所述液体预处理调节池内停留的时间为1 1.5天。上述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其中，所述中温厌氧发酵步骤包括，将所述液体预处理加热步骤后的原料泵入中温厌氧发酵反应器内进行中温厌氧发酵，控制中温厌氧发酵反应器温度为30°C 38°C，pH为6 8，停留时间为10 35天。上述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其中，所述固体厌氧发酵步骤包括dl、固体预处理加热步骤；d2、高温厌氧发酵步骤，将所述固体预处理加热步骤增温后的固体原料进行高温厌氧发酵以制备生物燃气；及d3、二次固液分离步骤，对所述高温厌氧发酵步骤后的物料进行二次固液分离，分离后的液体由所述二级一体化厌氧发酵步骤继续发酵。上述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其中，所述固体预处理加热步骤包括 将所述固液分离步骤后的固体原料输送至固体加热预处理池，进行加热、调质，控制所述固体加热预处理池温度为50°C 70°C，所述固体原料在增温池内停留时间为1 2天。上述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其中，所述高温厌氧发酵步骤包括，将所述固体预处理加热步骤处理后的固体原料输送至固体高温发酵反应器内进行高温厌氧发酵，控制所述固体高温发酵反应器的温度为50°C 60°C，pH值为6. 5 7. 8，停留时间为 15 25天，且使所述固体原料自所述固体高温发酵反应器的一端运行到所述固体高温发酵反应器的另一端的时间等于所述固体原料在所述固体高温发酵反应器内停留的时间。为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种固体有机废弃物制生物燃气的设备，其中，包括固液分离机、液体厌氧发酵系统、固体厌氧发酵系统、二级一体化厌氧发酵反应器、气体收集及利用系统和沼渣液处理系统，所述固液分离机分别与所述液体厌氧发酵系统和所述固体厌氧发酵系统连接，所述液体厌氧发酵系统及所述固体厌氧发酵系统分别与所述二级一体化厌氧发酵反应器连接，所述二级一体化厌氧发酵反应器分别与所述气体收集及利用系统和所述沼渣液处理系统连接。上述的固体有机废弃物制生物燃气的设备，其中，所述液体厌氧发酵系统包括液体预处理加热池和中温厌氧发酵反应器，所述液体预处理加热池的进料口与所述固液分离机的液体出口连接，所述中温厌氧发酵反应器分别与所述液体预处理加热池和所述二级一体化厌氧发酵反应器连接。上述的固体有机废弃物制生物燃气的设备，其中，所述固体厌氧发酵系统包括固体混合及输送装置、固体预处理加热池、固体高温发酵反应器及二次固液分离机，所述固体混合及输送装置分别与所述固液分离机和所述固体预处理加热池连接，所述固体高温发酵反应器分别与所述固体预处理加热池、所述二次固液分离机、所述二级一体化厌氧发酵反应器及所述固体混合及输送装置连接，所述二次固液分离机与所述二级一体化厌氧发酵反应器连接。本发明的技术效果在于本发明可处理固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气，过程无需添加新鲜水，系统过程本身产生热量可供自身能耗需求，无需外加能量。预处理过程简单，工艺运行管理简单，占地面积小，沼液产生量小，有机质去除率高，原料产气率高，既可以减少有机废弃物对环境的污染，又可以产生清洁可再生能源生物燃气，能够实现固体废弃物的能源化利用，具有良好的环境和经济效益。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的方法流程图；图2为本发明固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的设备结构框图；图3为本发明一实施例固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的设备结构示意图。其中，附图标记1固液分离机2液体厌氧发酵系统21液体预处理加热池22中温厌氧发酵反应器3固体厌氧发酵系统31固体混合及输送装置32固体预处理加热池33固体高温发酵反应器
34 二次固液分离机4 二级一体化厌氧发酵反应器5气体收集及利用系统51气体净化装置52发电机组及余热利用装置6沼渣液处理系统a f、cl、c2、dl d3 步骤
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述参见图1，图1为本发明固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的方法流程图。本发明的固体有机废弃物制生物燃气的方法，包括以下步骤预处理步骤a，，对有机废弃物进行收集、分选和/或破碎，并预先对用于厌氧发酵的污泥进行接种驯化；固液分离步骤b，将经过所述预处理步骤处理后的有机废弃物直接进行固液分离； 本实施例中，利用固液分离机直接对有机废弃物进行固液分离，无需添加新鲜水来调节液相总固体含量原料浓度。将有机废弃物分为固体流和液体流，固体流中TS浓度大于30%， 液体流中TS浓度在4 5%之间；液体厌氧发酵步骤C，将所述固液分离步骤分离出的液体原料进行厌氧发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；所述液体厌氧发酵步骤c又包括液体预处理加热步骤Cl，将所述固液分离步骤分离后的液体原料进行调质、接种、 预加热；将液体原料经泵送至液体预处理调节池进行沉沙处理和原料预加热，加热池内设有搅拌装置，控制所述液体预处理调节池温度为20°C 35°C，所述液体原料在所述液体预处理调节池内停留的时间为1 1. 5天；中温厌氧发酵步骤c2，将经过所述液体预处理加热步骤增温后的液体原料进行中温厌氧发酵以制备生物燃气。将上述预处理增温后的原料泵入中温厌氧发酵反应器22 进行中温厌氧发酵，中温厌氧发酵反应器22内可设搅拌及水力循环，以实现物料的传质、 传热均勻，完成液体中有机质的厌氧发酵分解产生生物燃气，控制中温厌氧发酵温度为 30 V 38 °C，优选33 °C 38 °C，pH值为6 8，优选pH值为6. 5 7. 8，物料停留时间为 10 35天，优选停留时间15 20天；启动初期用作中温厌氧发酵的接种菌来源于沼气厂或市政污水处理厂中温厌氧活用污泥接种、驯化。固体厌氧发酵步骤d，将所述固液分离步骤分离出的固体原料进行厌氧发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；所述固体厌氧发酵步骤d包括固体预处理加热步骤dl ；固液分离后固体经输送装置送至固体加热预处理池，进行加热、调质，控制所述固体加热预处理池温度为50°C 70°C，所述固体原料在增温池内停留时间为1 2天，所述固体加热预处理池中可设置搅拌装置，以增强传质、传热；高温厌氧发酵步骤d2，将所述固体预处理加热步骤增温后的固体原料进行高温厌氧发酵以制备生物燃气。固体物料经预加热后经输送装置送至固体高温发酵反应器33中， 固体高温发酵反应器33内可设置搅拌、增温、保温装置；将所述固体预处理加热步骤处理后的固体原料输送至固体高温发酵反应器33内进行高温厌氧发酵，控制所述固体高温发酵反应器33的温度为50°C 60°C，pH值为6 8，优选pH值6. 5 7. 8，物料停留时间 10 25天，优选停留时间为15 25天，且使所述固体原料自所述固体高温发酵反应器33 的一端运行到所述固体高温发酵反应器33的另一端的时间等于所述固体原料在所述固体高温发酵反应器33内停留的时间。启动初期用作高温厌氧发酵的接种菌来源于沼气厂或市政污水处理厂等处的高温厌氧活性污泥接种、驯化；或采用来源于沼气厂或市政污水处理厂等处的中温厌氧活性污泥接种、驯化，每天增加1°C的升温方式逐步升至高温(50°C 60 0C )；二次固液分离步骤d3，对所述高温厌氧发酵步骤后的物料进行二次固液分离，分离后的液体由所述二级一体化厌氧发酵步骤继续发酵。固相干式发酵结束后，出料进行固液分离，固体部分直接堆肥，液体部分进入二级一体化厌氧发酵反应器4继续发酵；固相干式发酵结束后，出料的一部分回流至固体混合及输送装置31进行接种、调质，其余部分进入二次固液分离机；34进行二次固液分离。二级一体化厌氧发酵步骤e，将所述液体厌氧发酵步骤和所述固体厌氧发酵步骤处理后的原料继续发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；二级一体化发酵反应发酵结束后，沼液定期外排，沼渣进入沼渣池贮存；完成中温厌氧发酵后，原料输送至二级一体化厌氧发酵反应器4，二级一体化厌氧发酵反应器4设有侧搅拌装置。在二级一体化厌氧发酵反应器4内可以继续发酵产生生物燃气，贮存沼液、收集生物燃气，二级一体化厌氧发酵反应器4可设置保温装置，pH值为6 8，物料停留时间为20 30天；二级反应后沼渣经沼渣液处理系统6排出至沼渣池，定期运至农田施肥。生物燃气利用及渣液处理步骤f，将所述液体厌氧发酵步骤、所述固体厌氧发酵步骤及所述二级一体化厌氧发酵步骤制备收集的生物燃气经净化后加以利用并排放处理上述步骤所产生的渣液。各步骤所收集的生物燃气均进入二级一体化厌氧发酵反应器4的上方贮存；该生物燃气经气体净化装置51脱水、脱硫、除杂后全部通过发电机组及余热利用装置52用于发电，发电余热供液体预处理加热池21、固体预处理加热池32和中温厌氧发酵反应器22、固体高温发酵反应器33增温保温；上述步骤二级一体化厌氧发酵反应器4中沼液部分回流至液体预处理加热池21中，进行接种、传质，增加进料中微生物的量，强化发酵效果。参见图2及图3，图2为本发明固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的设备结构框图，图3为本发明一实施例固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的设备结构示意图。本发明还提供了一种适用于本发明的固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气的方法的配套设备， 包括固液分离机1、液体厌氧发酵系统2、固体厌氧发酵系统3、二级一体化厌氧发酵反应器 4，还可包括气体收集及利用系统5和沼渣液处理系统6，所述固液分离机1分别与所述液体厌氧发酵系统2和所述固体厌氧发酵系统3连接，所述液体厌氧发酵系统2及所述固体厌氧发酵系统3分别与所述二级一体化厌氧发酵反应器4连接，所述气体收集及利用系统5 和所述沼渣液处理系统6分别与所述二级一体化厌氧发酵反应器4连接。本实施例中，该气体收集及利用系统5包括气体净化装置51和发电机组及余热利用装置52。其中，所述液体厌氧发酵系统2包括液体预处理加热池21和中温厌氧发酵反应器22，所述液体预处理加热池21内可设置搅拌装置，所述液体预处理加热池21的进料口与所述固液分离机1的液体出口连接，所述中温厌氧发酵反应器22分别与所述液体预处理加热池21和所述二级一体化厌氧发酵反应器4连接。所述固体厌氧发酵系统3包括固体混合及输送装置31、固体预处理加热池32、固体高温发酵反应器33及二次固液分离机34，所述固体混合及输送装置31分别与所述固液分离机1和所述固体预处理加热池32连接，所述固体高温发酵反应器33分别与所述固体预处理加热池32、所述二次固液分离机34、所述二级一体化厌氧发酵反应器4及所述固体混合及输送装置31连接，所述二次固液分离机34与所述二级一体化厌氧发酵反应器4连接。下面以两个具体的实施例详细说明本发明的方法及设备。实施例一原料为来源于A城市某奶牛场奶牛粪便，厌氧发酵接种物来源于沼气厂的厌氧活性污泥。在中温厌氧发酵反应器22中，先采用沼气厂中温厌氧活性污泥进行接种驯化。在固体高温发酵反应器33中，采用沼气厂高温厌氧活性污泥进行接种驯化。接种驯化完成后，按以下步骤进行牛场牛粪的发酵处理(1)将牛场的粪便，由铲车收集后经输送装置送至固液分离机1进行固液分离；(2)将固液分离机1分离的液体经泵送至液体预处理加热池21进行加热，控制液体预处理加热池21的温度为22°C，并进行充分搅拌，使加热均勻。(3)将上述增温后的液体原料泵入中温厌氧发酵反应器22中进行中温厌氧发酵， 完成液体中有机物厌氧发酵制生物燃气，控制中温厌氧发酵温度为331，？!1为6.8，物料停留时间为15天；(4)完成步骤(3)中温厌氧发酵后，液体原料从中温厌氧发酵反应器22输送至二级一体化厌氧发酵反应器4，进行进一步发酵制生物燃气。二级一体化厌氧发酵反应器4不进行增温，只进行保温，利用上步反应中的余热，控制二级一体化厌氧发酵反应器4的物料停留时间为30天，pH值为6.8;(5)将固液分离机1分离的固体靠重力落入固体预处理加热池32，控制固体预处理加热池32温度为60°C，并进行充分搅拌，使加热均勻。(6)将上述增温后的固体原料经凸轮转子泵输送至固体高温发酵反应器33，进行发酵制生物燃气。固体高温发酵反应器33内设搅拌装置，使固体高温发酵反应器33内原料从进口端运行到出料端的时间等于物料在固体高温发酵反应器33内的停留时间，控制固体高温发酵反应器33内温度为55°C，pH值为6. 5 ；(7)经上述步骤(6)干式发酵后，固体高温发酵反应器33出料的一部分回流接种、 调质，另一部分经固液分离后，分离出的固体堆肥，分离出的液体输送至二级一体化厌氧发酵反应器4 ；(8)在二级一体化厌氧发酵反应器4内完成发酵后，沼液定期外排至农田施肥，沼渣进入沼渣液处理系统6的沼渣池贮存待用。(9)中温厌氧发酵反应器22、固体高温发酵反应器33的顶部气管与二级一体化厌氧发酵反应器4的顶部贮气膜连通，以收集上述各步骤制备的生物燃气。
(10)收集在二级一体化厌氧发酵反应器4内的生物燃气经气体净化装置51脱硫、 脱水、除杂后，通过发电机组及余热利用系统52发电，发电余热供液体预处理加热池21、固体预处理加热池32及中温厌氧发酵反应器22、固体高温发酵反应器33加热增温。实施例二原料为来源于B城市经过分选的餐厨有机垃圾，厌氧发酵接种物来源于市政污水处理厂的厌氧活性污泥。在中温厌氧发酵反应器22中，采用上述市政污水处理厂中温厌氧活性污泥接种驯化；在固体高温发酵反应器33中，采用上述市政污水处理厂厌氧活性污泥接种驯化， 每天增加1°C的升温方式逐步升至高温(58°C )，驯化完成后作为固体高温发酵反应器33的接种物。驯化接种完成后，按以下步骤进行分选后的城市餐厨有机垃圾厌氧发酵制生物燃气(1)利用固液分离机1将收集来并分选、破碎后的餐厨垃圾进行固液分离；(2)将上述固液分离后的餐厨垃圾液体部分自流至液体预处理加热池21 ；(3)将二级一体化厌氧发酵反应器4中部分沼液回流至液体预处理加热池21，与上述步骤(2)进行接种、调质、预加热，并进行充分搅拌，控制加热池内温度25°C ；(4)将上述固液分离后的固体部分输送至固体预处理加热池32 ；(5)将固体高温发酵反应器33出料部分的固体回流至固体混合及输送装置31，与上述步骤(4)进行预处理接种、预加热，并进行充分搅拌，控制加热池内温度为60°C ；(6)将上述液体预处理加热池21增温后的原料泵入中温厌氧发酵反应器22进行中温厌氧发酵制生物燃气，控制中温厌氧发酵反应器22发温度为38°C，pH值为7. 0，物料停留时间为25天；(7)将上述固体预处理加热池32增温后的固体原料经凸轮转子泵送入固体高温发酵反应器33中进行高温厌氧发酵制生物燃气，控制固体高温发酵反应器33的温度为 58°C,pH值为7. 2，物料停留时间为22天；(8)中温厌氧发酵反应器22发酵结束后，出料经出料装置进入二级一体化厌氧发酵反应器4，二级一体化厌氧发酵反应器4不设增温，只设保温装置，设侧搅拌，增强传质和破壳，PH值为7. 2，物料停留时间55天；(9)固体高温发酵反应器33发酵结束后，物料通过二次固液分离机34进行二次固液分离，分离后的液体泵入二级一体化厌氧发酵反应器4，固体直接堆肥；(10) 二级一体化厌氧发酵反应器4内的沼液施肥季节定期外排，进行农田施肥， 沼渣进入沼渣液处理系统6的沼渣池贮存，施肥季节排出外用。本发明可处理固体有机废弃物厌氧发酵制生物燃气，过程无需添加新鲜水，发酵过程本身产生热量可供自身能耗需求，无需外加能量。预处理过程简单，工艺运行管理简便，占地面积小，沼液产生量小，有机质去除率高，原料产气率高，既可以减少有机废弃物对环境的污染，又可以产生清洁可再生能源生物燃气，能够实现固体废弃物的能源化利用，具有良好的环境和经济效益。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟
10悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种固体有机废弃物制生物燃气的方法，其特征在于，包括以下步骤a、预处理步骤，对有机废弃物进行收集、分选和/或破碎，并预先对用于厌氧发酵的污泥进行接种驯化；b、固液分离步骤，将经过所述预处理步骤处理后的有机废弃物直接进行固液分离；C、液体厌氧发酵步骤，将所述固液分离步骤分离出的液体原料进行厌氧发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；d、固体厌氧发酵步骤，将所述固液分离步骤分离出的固体原料进行厌氧发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；e、二级一体化厌氧发酵步骤，将所述液体厌氧发酵步骤和所述固体厌氧发酵步骤处理后的原料继续发酵以制备生物燃气，并收集所制备的生物燃气；f、生物燃气利用及渣液处理步骤，将所述液体厌氧发酵步骤、所述固体厌氧发酵步骤及所述二级一体化厌氧发酵步骤中收集的生物燃气经净化后利用并排放处理所述二级一体化厌氧发酵步骤产生的渣液。
2.如权利要求1所述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其特征在于，所述液体厌氧发酵步骤包括Cl、液体预处理加热步骤，将所述固液分离步骤分离后的液体原料进行调质、接种、预加热；c2、中温厌氧发酵步骤，将经过所述液体预处理加热步骤增温后的液体原料进行中温厌氧发酵以制备生物燃气。
3.如权利要求2所述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其特征在于，所述液体预处理加热步骤包括，将所述固液分离步骤后的液体原料输送至液体预处理调节池，进行预处理、调质和接种，控制所述液体预处理调节池温度为20°C 35°C，所述液体原料在所述液体预处理调节池内停留的时间为1 1. 5天。
4.如权利要求2所述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其特征在于，所述中温厌氧发酵步骤包括，将所述液体预处理加热步骤后的原料泵入中温厌氧发酵反应器内进行中温厌氧发酵，控制中温厌氧发酵反应器温度为30°C 38°C，pH值为6 8，停留时间为10 35天。
5.如权利要求1、2、3或4所述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其特征在于，所述固体厌氧发酵步骤包括dl、固体预处理加热步骤；d2、高温厌氧发酵步骤，将所述固体预处理加热步骤增温后的固体原料进行高温厌氧发酵以制备生物燃气；及d3、二次固液分离步骤，对所述高温厌氧发酵步骤后的物料进行二次固液分离，分离后的液体由所述二级一体化厌氧发酵步骤继续发酵。
6.如权利要求5所述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其特征在于，所述固体预处理加热步骤包括将所述固液分离步骤后的固体原料输送至固体加热预处理池，进行加热、调质，控制所述固体加热预处理池温度为50°C 70°C，所述固体原料在增温池内停留时间为1 2天。
7.如权利要求5所述的固体有机废弃物制生物燃气的方法，其特征在于，所述高温厌氧发酵步骤包括，将所述固体预处理加热步骤处理后的固体原料输送至固体高温发酵反应器内进行高温厌氧发酵，控制所述固体高温发酵反应器的温度为50°C 60°C，pH值为 6. 5 7. 8，停留时间为15 25天，且使所述固体原料自所述固体高温发酵反应器的一端运行到所述固体高温发酵反应器的另一端的时间等于所述固体原料在所述固体高温发酵反应器内停留的时间。
8.—种固体有机废弃物制生物燃气的设备，其特征在于，包括固液分离机、液体厌氧发酵系统、固体厌氧发酵系统、二级一体化厌氧发酵反应器、气体收集及利用系统和沼渣液处理系统，所述固液分离机分别与所述液体厌氧发酵系统和所述固体厌氧发酵系统连接，所述液体厌氧发酵系统及所述固体厌氧发酵系统分别与所述二级一体化厌氧发酵反应器连接，所述二级一体化厌氧发酵反应器分别与所述气体收集及利用系统和所述沼渣液处理系统连接。
9.如权利要求8所述的固体有机废弃物制生物燃气的设备，其特征在于，所述液体厌氧发酵系统包括液体预处理加热池和中温厌氧发酵反应器，所述液体预处理加热池的进料口与所述固液分离机的液体出口连接，所述中温厌氧发酵反应器分别与所述液体预处理加热池和所述二级一体化厌氧发酵反应器连接。
10.如权利要求8所述的固体有机废弃物制生物燃气的设备，其特征在于，所述固体厌氧发酵系统包括固体混合及输送装置、固体预处理加热池、固体高温发酵反应器及二次固液分离机，所述固体混合及输送装置分别与所述固液分离机和所述固体预处理加热池连接，所述固体高温发酵反应器分别与所述固体预处理加热池、所述二次固液分离机、所述二级一体化厌氧发酵反应器及所述固体混合及输送装置连接，所述二次固液分离机与所述二级一体化厌氧发酵反应器连接。
全文摘要
一种固体有机废弃物制生物燃气的方法及设备，该方法包括以下步骤预处理步骤；固液分离步骤；液体厌氧发酵步骤；固体厌氧发酵步骤；二级一体化厌氧发酵步骤及生物燃气收集利用及渣液处理步骤。该设备包括固液分离机、液体厌氧发酵系统、固体厌氧发酵系统、二级一体化厌氧发酵反应器、气体收集及利用系统和沼渣液处理系统，所述固液分离机分别与所述液体厌氧发酵系统和所述固体厌氧发酵系统连接，所述液体厌氧发酵系统及所述固体厌氧发酵系统分别与所述二级一体化厌氧发酵反应器连接，所述二级一体化厌氧发酵反应器分别与所述气体收集及利用系统和所述沼渣液处理系统连接。本发明实现了有机废弃物无害化处理及能源化利用。
文档编号C12M1/107GK102321673SQ201110213469
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者刘天舒, 吴丽丽, 景全荣, 李树君, 李道义, 黄希国 申请人:中国农业机械化科学研究院