高效返混循环厌氧发酵装置的制作方法

专利名称：高效返混循环厌氧发酵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于垃圾处理工程技术领域，涉及一种有机垃圾处理装置，尤其是涉及一种高效返混循环厌氧发酵装置。
背景技术：
目前我国经济的迅速发展使城市人口迅速增长，人民生活水平不断提高，城市餐饮业日益繁荣，使有机垃圾的产生量空前增长。2006年全国城市餐饮业零售额为10345医院，2007年大袋12352亿元，平均每年以17. 9%的速度增长。不包括小型城镇在内，全国大中城市每年产生有机垃圾2000多万吨。现阶段，利用有机垃圾作为原料生产沼气，不仅高效利用了有机垃圾与相关类别垃圾等废弃物，而且还能解决畜禽粪便类沼气原料不足导致沼气工程闲置的问题。由于有机垃圾的纤维素含量较高，在厌氧消化过程中木质纤维素不易分解，容易分层，形成浮渣，流动性较差，出料困难。目前，用于有机垃圾高纤维素含量原料的沼气发酵工艺主要有液态消化、固态消化和固液两相消化工艺。液态消化技术在国外已被大量应用于混合原料的处理,但由于物料含水率高,该技术所需消化器体积较大,加热和搅拌能耗高,且微生物容易随出料流失。由于有机垃圾固体浓度高，进出料困难，有机垃圾沼气工程固体消化以序批式投料为主，主要有覆膜槽干式、车库(集装箱)式和红泥塑料厌氧消化工艺，如有机垃圾高固体衡压发酵沼气池(专利号200620034522. 4)。由于单个消化周期内存在产气高峰、低谷明显等特点，因此序批式沼气工程大都采用多个不同消化阶段反应器并联的方式运行。序批式存在产生不稳定，进出料劳动强度大等问题，在劳动力价格日益增加的情况下，这种工艺在大中型沼气的应用越来越受到限制。固液两相消化工艺通过将固相和液相发酵原料分在不同区域，以达到产酸相和产甲烷相分离，并利用沼液回流实现循环接种。根据反应器个数的不同，有分离式两相和一体化两相厌氧消化技术。分离式两相工艺可通过固相消化器的连续投料或多个处于不同消化阶段的序批消化器并联达到整个系统的连续稳定运行，如一种有机垃圾两段式厌 氧发酵产沼气的工艺(专利申请号201010198942. 7)，由于设置多个消化器，投资成本较高，并且两相很难完全分开，产酸相容易产生甲烷。一体化两相厌氧消化技术是在同一反应器内实现固相和液相分区消化的连续厌氧工艺，如一种将甲烷菌回流与粉碎的有机垃圾原料混合发酵生产沼气的方法(专利号200710061604. 7)。该技术通过连续性投料、出料，使得沼气生产连续稳定，但是，出料仍然很困难。有机废弃物有其自身的特点，进行卫生填埋时，存在占地面积大、二次污染、安全隐患等问题；焚烧减量化程度最大，初期投资和运行费用较高、处理过程可能产生二恶英、飞灰等危险废弃物，受民众认知程度所限和监管制约，焚烧处理任然推广困难；堆肥处理有机固体废弃物，则存在重金属难以分离、氮素损失严重、能量消耗大，臭气浓度高且难收集等缺点。厌氧发酵是在厌氧条件下，将有机质进行分解转化为CH4和C02的过程。具有如下优点(1)占地面积小、处理周期短；(2)发酵过程可产生清洁能源甲烷和高品质腐殖质肥；(3)发酵过程容易控制，不产生二次污染；(4)可完全封闭处理，对周边环境不会造成污染。目前对厌氧发酵研究较多，有单相厌氧发酵和两相厌氧发酵；中温发酵和高温发酵；湿式发酵、干式发酵和半干式发酵。以往的厌氧发酵往往针对单一物料，碳氮比、含水率、酸碱度等在比较小的范围内，需要调节的参数多，特别是单一发酵物料会对甲烷菌产生反馈抑制作用，如粪便发酵存在氨氮浓度高、对甲烷菌和产氢菌有抑制作用、发酵负荷低和固含率低等特点；有机垃圾具有油分含量大、异物多、固含率高、发酵底物容易酸化的特点；城市生活垃圾具有有机质含量低、成分随时空波动大，对厌氧系统冲击力大的特点。另外针对各种废弃物分别设处理设施，投资大且难以发挥规模化效应。特别是单一物料的抑制因素明显，物料调节难度很大。有机废弃物进行预处理后联合厌氧发酵，能解决发酵物料均质性差、发酵效率低、发酵产物抑制作用，同时可扩大产沼气规模，提升沼液沼渣品质，集中处理各种有机固体废弃物，提高资源化、无害化和减量化的水平。因此，一种高效新型厌氧发酵装置将有机垃圾进行厌氧发酵而实现资源化、无害化处理，既可从源头上杜绝泔水的危害，又可缓解我国资源短缺的难题。
发明内容本实用新型目的在于通过克服现有技术中发酵物料均质性差、发酵效率低、发酵产物易受抑制以及无法进行联合厌氧发酵的技术缺陷，设计了一种高效返混循环厌氧发酵装置，由电子显示分析控制器实现监控显示独特的有效合理连接的垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐的运作，可以较好的实现解决发酵物料均质性差、发酵效率低、发酵产物抑制作用，同时可扩大产沼气规模，提升沼液沼渣品质，集中处理各种有机固体废弃物，提高资源化、无害化和减量化的水平；既可从源头上杜绝 泔水的危害，又可缓解我国资源短缺的难题。为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型的一种高效返混循环厌氧发酵装置，所述高效返混循环厌氧发酵装置包括电子显示分析控制器、垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐；其特征在于，所述垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱由上至下依次相连，所述垃圾发酵罐底部右端位置设有腐熟物料排料口，所述返混料箱的顶部设有进料口，所述腐熟物料排料口与所述进料口通过所述输料管道相连，所述返混料箱的底部设有出料口，所述出料口与所述第一进料管道的左端密封连接，所述第一进料管道的右端与所述返混循环泵的左端密封相连接，所述返混循环泵的右端与所述第二进料管道的左端密封相连接，所述第二进料管道的右端与所述垃圾发酵罐顶端的入料口密封相连接，所述垃圾发酵罐侧壁中间通过输液管道与所述油水分离罐密封相连接。作为优选方式，所述油水分离罐内设有布水系统、分离内桶、排水管、排油管及排渣管路；其中，分离内桶位于所述油水分离罐内中央部位，所述布水系统位于所述分离内桶上端，所述排水管、排油管及排渣管路都位于所述分离内桶下端，作为优选方式，所述电子显示分析控制器分别与垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐相连接。[0015]相对于现有技术，本实用新型有以下优势本实用新型的一种高效返混循环厌氧发酵装置技术方案中(I)发酵罐体采用多管道设计，垃圾发酵罐体在一定程度上起到分隔浮渣的作用，缓解浮渣的形成；采用推流式，不需要搅拌，可以节约能耗；(2)利用进料上推力、浮力、上升力等合力作用推动料液上浮，再利用重力和压力的作用推动出料，解决了垃圾原料厌氧发酵出料难的问题；(3)发酵原料适应性广，即可实现高效返混循环厌氧发酵，也可以用于秸杆、能源植物等高纤维原料的沼气发酵，也可用于畜禽粪便原料发酵。

图1是本实用新型的一种高效返混循环厌氧发酵装置的流程结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。实施例1 :如图1所示，本实用新型的一种高效返混循环厌氧发酵装置，所述高效返混循环厌氧发酵装置包括电子显示分析控制器、垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐；其特征在于，所述垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱由上至下依次相连，所述垃圾发酵罐底部右端位置设有腐熟物料排料口，所述返混料箱的顶部设有进料口，所述腐熟物料排料口与所述进料口通过所述输料管道相连，所述返混料箱的底部设有出料口，所述出料口与所述第一进料管道的左端密封连接，所述第一进料管道的右端与所述返混循`环泵的左端密封相连接，所述返混循环泵的右端与所述第二进料管道的左端密封相连接，所述第二进料管道的右端与所述垃圾发酵罐顶端的入料口密封相连接，所述垃圾发酵罐侧壁中间通过输液管道与所述油水分离罐密封相连接。实施例2 如图1所示，本实用新型的一种高效返混循环厌氧发酵装置，所述高效返混循环厌氧发酵装置包括电子显示分析控制器、垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐；其特征在于，所述垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱由上至下依次相连，所述垃圾发酵罐底部右端位置设有腐熟物料排料口，所述返混料箱的顶部设有进料口，所述腐熟物料排料口与所述进料口通过所述输料管道相连，所述返混料箱的底部设有出料口，所述出料口与所述第一进料管道的左端密封连接，所述第一进料管道的右端与所述返混循环泵的左端密封相连接，所述返混循环泵的右端与所述第二进料管道的左端密封相连接，所述第二进料管道的右端与所述垃圾发酵罐顶端的入料口密封相连接，所述垃圾发酵罐侧壁中间通过输液管道与所述油水分离罐密封相连接；所述油水分离罐内设有布水系统、分离内桶、排水管、排油管及排渣管路；其中，分离内桶位于所述油水分离罐内中央部位，所述布水系统位于所述分离内桶上端，所述排水管、排油管及排渣管路都位于所述分离内桶下端。实施例3 如图1所示，本实用新型的一种高效返混循环厌氧发酵装置，所述高效返混循环厌氧发酵装置包括电子显示分析控制器、垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐；其特征在于，所述垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱由上至下依次相连，所述垃圾发酵罐底部右端位置设有腐熟物料排料口，所述返混料箱的顶部设有进料口，所述腐熟物料排料口与所述进料口通过所述输料管道相连，所述返混料箱的底部设有出料口，所述出料口与所述第一进料管道的左端密封连接，所述第一进料管道的右端与所述返混循环泵的左端密封相连接，所述返混循环泵的右端与所述第二进料管道的左端密封相连接，所述第二进料管道的右端与所述垃圾发酵罐顶端的入料口密封相连接，所述垃圾发酵罐侧壁中间通过输液管道与所述油水分离罐密封相连接；所述油水分离罐内设有布水系统、分离内桶、排水管、排油管及排渣管路；其中，分离内桶位于所述油水分离罐内中央部位，所述布水系统位于所述分离内桶上端，所述排水管、排油管及排渣管路都位于所述分离内桶下端；所述电子显示分析控制器分别与垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐相连接。经试验证明，本实用新型的一种高效返混循环厌氧发酵装置，不仅便于加工，结构更加简洁，而且组合方便、节约空间，可广泛应用于多种垃圾种类厌氧发酵，尤其是有机垃圾处理领域。根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的 一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种高效返混循环厌氧发酵装置，所述高效返混循环厌氧发酵装置包括电子显示分析控制器、垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、 输液管道和油水分离罐；其特征在于，所述垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱由上至下依次相连，所述垃圾发酵罐底部右端位置设有腐熟物料排料口，所述返混料箱的顶部设有进料口，所述腐熟物料排料口与所述进料口通过所述输料管道相连，所述返混料箱的底部设有出料口，所述出料口与所述第一进料管道的左端密封连接，所述第一进料管道的右端与所述返混循环泵的左端密封相连接，所述返混循环泵的右端与所述第二进料管道的左端密封相连接，所述第二进料管道的右端与所述垃圾发酵罐顶端的入料口密封相连接，所述垃圾发酵罐侧壁中间通过输液管道与所述油水分离罐密封相连接。
2.根据权利要求1所述的高效返混循环厌氧发酵装置，其特征在于，所述油水分离罐内设有布水系统、分离内桶、排水管、排油管及排渣管路；其中，分离内桶位于所述油水分离罐内中央部位，所述布水系统位于所述分离内桶上端，所述排水管、排油管及排渣管路都位于所述分离内桶下端。
3.根据权利要求1所述的高效返混循环厌氧发酵装置，其特征在于，所述电子显示分析控制器分别与垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐相连接。
专利摘要一种高效返混循环厌氧发酵装置，其包括电子显示分析控制器、垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱、第一进料管道、返混循环泵、第二进料管道、输液管道和油水分离罐；垃圾发酵罐、输料管道、返混料箱由上至下依次相连，腐熟物料排料口与进料口通过输料管道相连，返混料箱的底部设有出料口，出料口与第一进料管道的左端密封连接，第一进料管道的右端与返混循环泵的左端密封相连接，返混循环泵的右端与第二进料管道的左端密封相连接，第二进料管道的右端与垃圾发酵罐顶端的入料口密封相连接，垃圾发酵罐侧壁中间通过输液管道与油水分离罐密封相连接。其通过电子显示分析控制器实现监控显示。其独特有效合理的部件连接和油水分离罐的运作克服现有技术中酵物料均质性差、发酵效率低、发酵产物易受抑制以及无法进行联合厌氧发酵的技术缺陷，较好的实现可扩大产沼气规模，提升沼液沼渣品质，集中处理各种有机固体废弃物，提高资源化、无害化和减量化的水平。
文档编号C12M1/107GK202881264SQ2012205536
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者薛方亮, 施军营, 乔如林, 宋士丽 申请人:郑州蓝德环保科技有限公司