CN100491517C - 反馈型有机废弃物生物发酵装置 - Google Patents
反馈型有机废弃物生物发酵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100491517C CN100491517C CNB2005100402710A CN200510040271A CN100491517C CN 100491517 C CN100491517 C CN 100491517C CN B2005100402710 A CNB2005100402710 A CN B2005100402710A CN 200510040271 A CN200510040271 A CN 200510040271A CN 100491517 C CN100491517 C CN 100491517C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- solid
- bacterium liquid
- reaction vessel
- organic waste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 37
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 116
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 42
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 67
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 36
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 31
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 18
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 7
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims 8
- 230000008676 import Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 21
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000009280 upflow anaerobic sludge blanket technology Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 102000004366 Glucosidases Human genes 0.000 description 1
- 108010056771 Glucosidases Proteins 0.000 description 1
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 1
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 108010059820 Polygalacturonase Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 108010093305 exopolygalacturonase Proteins 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 108010026195 glycanase Proteins 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 150000004668 long chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种反馈型有机废弃物生物发酵装置，它包括有反应容器，在反应器的上端设有进料口，在反应器内设有固液分离格栅，固液分离格栅将反应器内上下分隔为反应室和集液室，反应室的上部为气室区，下部为反应区，在固液分离格栅的上面反应区处设有曝气布气管，在气室区的上面设有菌液循环调节喷淋头，在反应容器外设有菌液回流缓冲贮罐，该菌液回流缓冲贮罐与反应容器内的集液室连通，菌液回流缓冲贮罐通过菌液循环泵的一路出口与菌液循环调节喷淋头连通，菌液循环泵的另一路出口与设在菌液回流缓冲贮罐底部的反冲布水管连通，在固液分离格栅的下面集液室内设有反冲搅拌布水管。本发明的优点在于采用两相干式厌氧发酵技术，达到降解反应的高速率，同时着重考虑工艺技术上和技术实施上的可行性，解决好氧发酵和单级厌氧发酵的不足之处。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种用于城市生活垃圾和农业废弃物、餐厨废弃物、食品工业废料等有机垃圾的生化降解处理，使之转化成为清洁能源沼气和能够返回土壤的活性有机肥料------沼肥的设备，特别为一种反馈型有机废弃物生物发酵装置，属于环保处理技术领域。
背景技术
目前采用生化降解上述有机废弃物技术主要为(1)有机物好氧堆肥技术，此技术利用好氧菌作用，降解可生化有机物，使之转化成腐植质(富含难降解的纤维素、木质素及未彻底降解的其它有机物等)、二氧化碳、氨以及灰分等，这种混合物再收集干燥成为堆肥。此技术的工艺通常采用露天堆放和翻仓，通过通风送气接触氧化，以好氧菌发酵降解，处理过程中有废气和废水产生，有污染；露天堆放占地面积大、生产条件恶劣；降解效率低，最后产品杂质多、肥效低，并且有害重金属易超标，较难施用于农作物，市场销售困难。因而此技术运用于有机废弃物的处理不太理想。(2)有机物厌氧发酵技术：厌氧发酵是使有机废弃物在厌氧生物菌的衍生循环中，降解有机物，最终产出沼气、沼肥的生化反应过程。现在常用的厌氧发酵技术，主要为湿式厌氧发酵技术，发酵原料中固含量均低于10％(生活垃圾则需粉碎并加水稀释)。厌氧发酵的反应速率，是由多种因素决定的，其中温度、碳/氮比、反应物PH值以及菌种的分布，对其发酵速率影响尤为重要。要提高厌氧发酵的速率，需要采用中温和高温发酵，必须对反应物加热，这就使得对大规模有机废弃物的发酵带来诸多困难。如：要提高温度，就需消耗大量的热能，要使反应物保持温度的均衡，就需采用各种复杂的控制技术手段和设备构造，而要使反应器中各处的生物菌群以及生化反应的参数均匀可控，这在目前，还没有很理想的方法；而湿式发酵的后端产物又产生大量的废水，还需进行二次处理，增加了投资，又增加了处理的成本，该法不经济，因此很难在我国进行市场化推广运用，现主要使用的厌氧消化工艺技术有以下四类：
即塞流式消化器，升流式固体反应器，升流式厌氧污泥床和污泥床滤器。
1 塞流式反应器(Plug Flow Reactor，简称PFR)
塞流式反应器也称推流式反应器，是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，从另一端排出。缺点：1.固体物容易沉淀于池底，影响反应器的有效体积，效率较低；2.需要固体和微生物的回流作为接种物；3.因该反应器面积/体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；4易产生厚的结壳。
2 升流式固体反应器(Upflow Solids Reactor，简称USR)
升流式固体反应器是一种结构简单的反应器。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得以快速消化。缺点：处理效率低，出水的悬浮固体含量高，耐受冲击负荷能力差，工艺的稳定性低；
3 升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB)
UASB是由Lettinga等于1974～1978年研究成功的一项新工艺，是USR的改进型，该消化器适用于处理可溶性废水，要求较低的悬浮固体含量该工艺的缺点：1.需要安装三相分离器；2.进水中只能含有低浓度的悬浮固体；3.需要有效的布水器使其进料能均匀分布于消化器的底部；4.当冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高，以及遇到过量有毒物质时，会引起污泥流失，反应停止，要求较高的管理水平。
4 污泥床滤器(UBF)
它是将UASB和厌氧滤器结合为一体的厌氧消化器。其下部为污泥床，上部设置纤维填料。由于附着于纤维填料上的生物膜补充了污泥床上部微生物的不足，所以效益较高。但每立方米填料价值300～500元，使工程造价上升。它对低浓度低悬浮固体污水的厌氧消化效果较好。用于高浓度高悬浮固体废水处理易产生堵塞。
发明内容：
本发明的目的就是为了解决现有技术的上述缺陷而提供一种综合性的反馈型有机废弃物生物发酵技术处理的反馈型有机废弃物生物发酵装置。
本发明的目的可以通过以下技术解决方案来实现：
反馈型有机废弃物生物发酵装置，它包括有反应容器，在反应器的上端设有进料口，在反应器内设有固液分离格栅，固液分离格栅将反应器内上下分隔为反应室和集液室，反应室的上部为气室区，下部为反应区，在固液分离格栅的上面反应区处设有曝气布气管，在气室区的上面设有菌液循环调节喷淋头，在反应容器外设有菌液回流缓冲贮罐(该罐体也起到反应的辅助作用)，隔栅下部的集液区与回流缓冲贮罐可控制连通，经隔栅流下的液体进入缓冲罐内。该菌液回流缓冲贮罐与反应容器内的集液室连通，菌液回流缓冲贮罐通过菌液循环泵的两路出口，一路经循环喷淋管道阀与菌液循环调节喷淋头连通，还有一路经沼液出料管阀与沼液池连通，菌液循环泵的另一路出口通过反冲布水管阀与设在菌液回流缓冲贮罐底部的反冲布水管连通起到冲洗搅拌动作、并使得菌种污泥活化、消除底部沉渣；在固液分离格栅的下面集液室内设有反冲搅拌布水管，有翻腾底部活性污泥的作用、有膨胀隔栅上部固体物料作用，既有清理格栅作用，又起搅拌作用，并能消除底部污泥沉积，在出料时有助推作用。
本发明的目的还可以通过以下技术解决措施来进一步实现：
前述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其在反应容器外设有固液分离格栅泵，固液分离格栅泵的进口一路与菌液缓冲贮罐连接(在搅拌和反冲时)，另一路与沼液池连接(在出料时)，固液分离格栅泵的出口通过单向阀一路通过截止阀与曝气布气管连接，另一路与固液分离格栅的下面集液室布水管连通；在于在反应容器和/或菌液缓冲贮罐的外面设有保温层，在反应容器和/或菌液缓冲贮罐的底部与保温层间设有保温加热装置，所述的保温加热装置为保温加热水套；在反应容器内或菌液回流缓冲贮罐内设有液位或/和温度或/和PH值或和溶氧量生化参数连续在线测探头；在反应容器上位于固液分离格栅的上面设有沼渣出料口；在菌液回流缓冲贮罐与菌液循环调节喷淋头连通的管路上设有PH值调节加料泵。在反应容器的气室区与菌液回流缓冲贮罐之间设有回气管。在反应容器内设有菌种添加管，菌种添加管与反应容器外的菌种池通过菌种添加泵连接。
本发明的优点在于采用两相干式厌氧发酵技术，在工艺方法中，针对好氧生物菌和厌氧生物菌的特性，人为控制其各个反应过程，优化组合，营造生化反应的理想条件，达到降解反应的高速率，同时着重考虑工艺技术上和技术实施上的可行性，解决好氧发酵和单级厌氧发酵的不足之处。实现在短期内(10-15天)完成生物降解反应过程，产出优质能源沼气及浓度高、安全性好、可直接返还土壤的活性肥料，其技术特点是：能耗低，周期短，运行过程无二次污染，产出物附加值高。此工艺适合各种规模可生化有机废弃物的消化处理。
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优先实施例的非限性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明它包括有反应容器32，在反应容器32的上端设有进料口7，在反应器内设有固液分离格栅24，固液分离格栅24将反应器32内上下分隔为反应室和集液室29，反应室的上部为气室区30，下部为反应区31，在固液分离格栅24的上面反应区处设有曝气布气管3，在气室区30的下面设有菌液循环调节喷淋头8，在反应容器外设有菌液回流缓冲贮罐16，该菌液回流缓冲贮罐16与反应器内的集液室29连通，菌液回流缓冲贮罐16通过菌液循环泵12、循环喷淋管道阀11一路与菌液循环调节喷淋头8连通，另一路通过沼液出料阀14与沼渣收集池连通，菌液循环泵12的另一路出口通过反冲布水管阀20与设在菌液回流缓冲贮罐底部的反冲布水管22连通。在固液分离格栅24的下面集液室29内设有反冲搅拌布水管27。在反应容器外设有固液分离格栅泵26，固液分离格栅泵26的进口一路与菌液缓冲贮罐连接并在物料反应时连通，另一路与沼液池连接并在物料反应时连通，固液分离格栅泵26的出口通过单向阀25一路通过截止阀28与曝气布气管3连接，另一路通过设在集液室29内的反冲搅拌布水管27与内固液分离格栅24的下面集液室29连通。在反应容器的气室区30设有沼气收集管3与反应器32外的沼气储器装置连通。在反应容器32和菌液回流缓冲贮罐16的外面设有保温层6，在反应容器和菌液回流缓冲贮罐16的底部与保温层间设有反应容器保温加热装置25和菌液回流缓冲贮罐保温加热装置21，所述的保温加热装置25或21可为保温加热水套等各种加热装置。在反应容器32内设有菌种添加管，菌种添加管与反应器外的菌种池通过菌种添加泵4连接。在反应容器32上位于固液分离格栅24的上面设有出沼渣出料口18；在菌液回流缓冲贮罐16与菌液循环调节喷淋头8连通的管路上设有PH值调节加料泵13。在于在反应容器的气室区与菌液回流缓冲贮罐之间设有回气管9。
本发明在工作时，由进料口7装入发酵原料；由压缩空气机或罗式风机1、单向阀2、曝气布气管系统3泵入空气或加热后空气(视气温条件而定)，进行水解酸化反应。在反应容器32内，分区设置曝气管道，在预处理时，通过曝气管3短时间内强制送风(常温或加温)，快速启动原料自身的水解、酸化反应过程。在此过程中，利用微生物细菌胞外酶及水解和发酵性细菌群(有细菌、放线菌、真菌、枯草芽孢杆菌、干朽菌、多孔菌、酵母菌和伞菌等，酶类有纤维素酶、葡萄糖苷酶、淀粉酶、果胶酶、聚糖酶、脂肪酶、蛋白酶等)，将原料中的纤维素、淀粉等碳水化合物水解成单糖类；蛋白质水解成氨基酸；脂肪水解后形成甘油和脂肪酸，脂肪酸类进一步降解成各种低级的有机酸如乙酸、丙酸、丁酸、长链脂肪酸和乙醇、二氧化碳、氢、氨等，并同时释放出大量的热能，可在短时间内使原料升温至摄氏65-75度，不仅为下一步的甲烷相的厌氧发酵提供了反应底物，而且直接达到合适的温度，省去了对原料加温的能耗；而且，此温度对原料中的病原菌、寄生虫卵以及草籽等，进行了有效的杀灭，有效提高了发酵最终产物的卫生条件；解决了两个现有技术的难题：①反应常温启动慢，反应所需时间长；②整体加热耗能巨大，且不易均匀传导的问题。此过程在2到3天内即可完成。此过程是放热反应过程，最终使罐内原料温度达到65到75摄氏度；通过菌液添加泵4将菌种液输入反应罐32；水解后的液化原料及增殖后菌种液通过分离格栅24渗透到下部空间，并通过19和23流到菌液回流缓冲罐16中；无需移动原料，在反应容器内添加高效的厌氧菌液，经容器顶部的喷射口，均匀地喷洒在反应物料上，该菌液由上层开始逐层渗透下降，使得菌液均匀分布渗透到有机物料中(由于物料是采用干物质发酵，使得该方法变得简单易行)。在容器底部设置细密的固液分离格栅，让喷洒的菌液和物料自身液化产生的溶液向下经过隔栅进入菌液回流缓冲贮罐，而干物质则留在隔栅的上部。这样分期反复将贮罐中的菌溶液进行回喷，既达到了菌液均匀分布于物料的作用，又起到温度、PH值均匀传导的目的；同时回喷的菌液，加强了物料表面层的搅动，可使物料表面不起壳，并促进了甲烷气的分离，降低了生化反应的抑制因素，保证了生化降解反应的稳定进行。还可同时利用喷气管，喷入菌液，进行较大的物料翻动(视情况定时翻动)；这样使得物料在发酵过程中产生的板结起渣，不易均匀搅拌和菌液均匀分布的难题迎刃而解。通过传感器探头17的信号，控制菌液循环泵12的启停，通过菌液喷淋头8均匀地喷淋到原料的上部，并通过自身的重力，渗透原料层，使菌液均匀地分布于原料中，这个过程反复进行，起到搅拌均匀的作用，而省去了复杂的搅拌系统及其能耗，而对生化反应的生态小环境的影响更小；通过采集传感器探头10的a、b、c、d、e、f数据，传送到控制系统，控制各位置加热水套的温度及水流量，以及泵12、13的启停动作，达到控制反应罐内温度和PH值等参数的目的；根据沼气收集管5的出气率及取样口15的取样分析，判断反应完成情况；完成发酵反应后，回灌菌液，打开出料口阀门，向沼渣池出料。而有一定倾角的固液分离格栅，以及同时进行的菌液回灌，有助于沼渣沼液的输出。完成后，由沼渣出料口18出料到沼渣贮坑，菌液或沼液通过泵12和喷淋系统以及泵26和喷口在出料时冲洗分离格栅并推动出料；完成一个完整反应过程；随着发酵的继续，干物质会不断降解成溶液和气体(沼气)。为取得较高的发酵产沼气率和为确保有机肥中有机质的比例，通常控制物料的转化率在65％-75％，即停止发酵反应过程，此时的反应特征为沼气的产气率明显下降。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (9)
1.反馈型有机废弃物生物发酵装置，它包括有反应容器，在反应器的上端设有进料口，其特征在于在反应器内设有固液分离格栅，固液分离格栅将反应器内上下分隔为反应室和集液室，反应室的上部为气室区，下部为反应区，在固液分离格栅的上面反应区处设有曝气布气管，在气室区的上面设有菌液循环调节喷淋头，在反应容器外设有菌液回流缓冲贮罐，该菌液回流缓冲贮罐与反应容器内的集液室连通，菌液回流缓冲贮罐通过菌液循环泵的两路出口，一路经循环喷淋管道阀与菌液循环调节喷淋头连通，还有一路经沼液出料管阀与沼液池连通，菌液循环泵的另一路出口通过反冲布水管阀与设在菌液回流缓冲贮罐底部的反冲布水管连通，在固液分离格栅的下面集液室内设有反冲搅拌布水管。
2.根据权利要求1所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在于在反应容器外设有固液分离格栅泵，固液分离格栅泵的进口一路与菌液缓冲贮罐连接，另一路与沼液池连接，固液分离格栅泵的出口通过单向阀一路通过截止阀与曝气布气管连接，另一路通过设在集液室内反冲搅拌布水管与固液分离格栅的下面集液室连通。
3.根据权利要求1所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在反应容器内设有菌种添加管，菌种添加管与反应容器外的菌种池通过菌种添加泵连接。
4.根据权利要求1所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在于在反应容器和/或菌液缓冲贮罐的外面设有保温层，在反应容器和/或菌液缓冲贮罐的底部与保温层间设有保温加热装置。
5.根据权利要求4所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在于所述的保温加热装置为保温加热水套。
6.根据权利要求1所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在于在反应容器内或菌液回流缓冲贮罐内设有液位或/和温度或/和PH值或和溶氧量生化参数连续在线测探头。
7.根据权利要求1所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在于在反应容器上位于固液分离格栅的上面设有沼渣出料口。
8.根据权利要求1所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在于在菌液回流缓冲贮罐与菌液循环调节喷淋头连通的管路上设有PH值调节加料泵。
9.根据权利要求1所述的反馈型有机废弃物生物发酵装置，其特征在于在反应容器的气室区与菌液回流缓冲贮罐之间设有回气管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100402710A CN100491517C (zh) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | 反馈型有机废弃物生物发酵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100402710A CN100491517C (zh) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | 反馈型有机废弃物生物发酵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1869192A CN1869192A (zh) | 2006-11-29 |
| CN100491517C true CN100491517C (zh) | 2009-05-27 |
Family
ID=37442972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2005100402710A Expired - Fee Related CN100491517C (zh) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | 反馈型有机废弃物生物发酵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100491517C (zh) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101613658B (zh) * | 2009-08-17 | 2012-06-27 | 吴兆流 | 生物质气反应装置 |
| CN102757888B (zh) * | 2012-07-11 | 2013-09-04 | 上海市城市建设设计研究总院 | 固态有机废弃物好氧发酵鼓风布气装置 |
| CN102746985A (zh) * | 2012-08-01 | 2012-10-24 | 刘盛林 | 秸秆沼气发酵池 |
| CN102989745B (zh) * | 2012-12-06 | 2014-08-13 | 江苏维尔利环保科技股份有限公司 | 处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器 |
| CN103212286A (zh) * | 2013-05-11 | 2013-07-24 | 桂林理工大学 | 一种堆肥氨气的吸收净化装置 |
| CN103589634B (zh) * | 2013-11-29 | 2014-12-31 | 东北大学 | 一种半连续式加热型沼气发生罐 |
| CN103920697B (zh) * | 2014-05-04 | 2016-01-20 | 千智伟 | 一种食品废弃物资源化利用处理设备及处理方法 |
| CN104164364A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-11-26 | 新乡市富邦科技有限公司 | 油田驱油微生物菌液扩培反应装置 |
| CN104860402A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-26 | 苏州美生环保科技有限公司 | 一种生化降解桶 |
| CN108165478A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-06-15 | 农业部规划设计研究院 | 一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法及其发酵装置 |
| CN109306314B (zh) * | 2018-11-08 | 2024-04-19 | 农业部沼气科学研究所 | 一种高效升温厌氧发酵系统及发酵工艺 |
| CN109337801A (zh) * | 2018-12-08 | 2019-02-15 | 内蒙古弘达生物环保科技有限责任公司 | 一种大型沼气厌氧消化反应器及生产沼气的方法 |
| CN110468045A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-19 | 农业农村部规划设计研究院 | 一种预曝气升温序批式厌氧干发酵装置及方法 |
| CN111195645A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-26 | 浙江华庆元生物科技有限公司 | 一种果蔬废弃物微生物破壁及固液分离工艺 |
| CN112500983A (zh) * | 2020-06-28 | 2021-03-16 | 农业农村部规划设计研究院 | 一种种养结合型干湿耦合产沼气发酵装备 |
| CN112574860A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-30 | 徐州蓝湖信息科技有限公司 | 一种小型厌氧菌发酵罐及其使用方法 |
| CN114570189B (zh) * | 2022-03-23 | 2024-06-07 | 青岛海湾新材料科技有限公司 | 一种危废焚烧系统烟气脱酸的装置和方法 |
| CN115093936B (zh) * | 2022-08-01 | 2025-08-22 | 三亚中国农业大学研究院 | 一种处理有机废弃物的联产氢气、有机酸和生物炭的设备 |
-
2005
- 2005-05-27 CN CNB2005100402710A patent/CN100491517C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1869192A (zh) | 2006-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100491517C (zh) | 反馈型有机废弃物生物发酵装置 | |
| CN105861306B (zh) | 固液两阶段厌氧发酵装置及方法 | |
| CN101597562B (zh) | 大中型沼气工程二级厌氧发酵与发电系统 | |
| CN102174586B (zh) | 一种食用菌菌渣资源化利用的处理方法及装置 | |
| US20130260433A1 (en) | High rate anaerobic digester system and method | |
| CN101717794B (zh) | 一种固态发酵制备沼气的工艺与装备 | |
| CN110079448B (zh) | 一种秸秆和粪污三段式共发酵制备沼气的方法及其装置 | |
| CA2400538C (en) | Process and apparatus for conversion of biodegradable organic materials into product gas | |
| CN202081096U (zh) | 一种高效利用秸秆发酵产沼气系统 | |
| CN101407826B (zh) | 秸秆大规模厌氧发酵工艺及装置 | |
| CN101381674A (zh) | 一种立式无搅拌有机废物干式厌氧消化处理设备及方法 | |
| CN106883984B (zh) | 一种木质纤维素物料高效产甲烷装置及方法 | |
| CN101338325A (zh) | 一种利用秸秆干式发酵生产沼气的工艺 | |
| CN101973682A (zh) | 干湿耦合厌氧发酵工艺方法 | |
| CN102115344A (zh) | 一种用于处理生物质固体废弃物的两相一体化厌氧消化工艺及设备 | |
| CN104261907A (zh) | 厨余垃圾的干式厌氧处理方法及其装置 | |
| CN2820862Y (zh) | 反馈型有机废弃物生物发酵装置 | |
| CN1769220A (zh) | 用厨余物、秸秆、畜禽粪便和活性污泥为原料的沼气生产技术 | |
| CN111793655A (zh) | 一种鸡粪与玉米秸秆干发酵快速启动工艺及稳定运行方法 | |
| CN1330768C (zh) | 甲烷和氢气的生产方法 | |
| CN202017008U (zh) | 一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置 | |
| CN201006869Y (zh) | 利用生态废料产生燃气的斜坡管式装置 | |
| CN112342124A (zh) | 一种干-半干-湿法协同生产沼气装置及运行方法 | |
| CN110452816A (zh) | 一种农作物秸秆废物高效水解发酵的方法及装置 | |
| CN101260363A (zh) | 果蔬废弃物产沼气的设备与方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090527 Termination date: 20100527 |