CN102533523A - 一种集装箱式的干发酵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于垃圾资源化与生物能源开发利用技术领域，特别涉及一种集装箱式的干发酵系统。通过固定在发酵间天花板上可上下伸缩的不锈钢罩配合带有车轮的可移动干发酵装置，利用可移动式干发酵装置敞口进料和直接抽出底部多孔挡板出料，实现方便的进出料；通过地面埋设的控温装置实现干发酵过程的控温，同时罩体敷设泡沫塑料板保温材料，从而保持干发酵过程的温度；在地面上沿不锈钢罩的底部轮廓铺设水槽，以水封的方式保证厌氧环境；通过渗滤液循环系统即渗滤液收集箱、泵、喷淋头，来实现渗滤液循环。这个装置不仅可以解决干发酵进出料困难，同时可以控制干发酵过程所需的环境条件，从而提高干发酵的效率同时减低了运输成本和能耗。

Description

一种集装箱式的干发酵系统
技术领域
本发明属于垃圾资源化与生物能源开发利用技术领域，特别涉及一种集装箱式的干发酵系统。
背景技术
在能源短缺、全球变暖、生态环境恶化的大背景下，节能减排、高效利用资源和发展新能源成为全世界的当务之急，干发酵又称为高固体厌氧消化，是指总固体含量大约在20％或更高的情况下进行发酵的一种相对较新的技术。厌氧干发酵底物的种类很多，大部分有机固体垃圾都能用作厌氧干发酵的底物，如杂草、树木、植物叶子、水果和蔬菜残体、城市生活垃圾中的有机固体、水生生物、禽畜粪便等。但是，不同底物的组成成分有很大差别，其厌氧干发酵效果也不一样。
国内对沼气干发酵技术的研究起步于上世纪80年代。厌氧干发酵的优点在于具有节约用水、管理方便、产气率高、处理成本低等。但是由于沼气干发酵底物固体含量较高，发酵原料存在的浓度梯度，传热、传质困难的问题。同时，接种物与底物混合有一定难度。对于沼气发酵至关重要的pH值、反应温度等很难控制，对发酵设备的技术条件要求高，造成在厌氧干发酵工艺控制方面存在一些困难。
国外的干发酵技术已经成熟，例如气袋型干发酵系统、车库式干发酵系统、干湿联合型发酵系统等大型沼气干发酵系统，已经投入生产使用，可以进行规模化的沼气生产。我国在21世纪初开始了大型干法厌氧发酵反应器研究，目前还处于小试研究阶段。
李声寿在(公告号：2431281)2000年设计了一种生活垃圾厌氧干发酵装置，由滚筒，控温装置等组成，可以通过滚筒设计和字体旋转使物料混合均匀达到处理量大，周期短等目的。汪群慧等人(申请公布号：CN 101805693A)在2009年提出了一种一体化沼气干发酵装置，实现了由外筒堆沤出料到内筒厌氧发酵进料自动化的过程并且可以利用外筒堆沤所产生的热量去维持内筒厌氧发酵所需温度。闫志英等人(授权公告号：CN 201670835U)在2010年提出一种车库式厌氧干发酵装置，在气缸的推拉下实现了上下旋转式关闭和开启，方便了进出料，传质传热效率增高。
但是这些装置都以不同程度存在着自身能耗高，运输和送料困难，进出料困难，传质传热效果差等问题。
发明内容
本发明提出了一种集装箱式的干发酵系统，此系统是利用固定在发酵间天花板上可上下伸缩的不锈钢罩配合带有车轮的可移动干发酵装置，来方便进出料和实现低耗能运输的系统，并通过渗滤液循环系统来解决传质问题。
本发明采用的技术方案为：
该系统由干发酵装置、不锈钢罩和渗滤液循环系统组成：
所述的干发酵装置为倒梯形结构，由车轮支撑在基座上，其上部为敞开的进料口，底部为可调式多孔挡板，在干发酵装置下方的基座内设置控温装置；
所述的不锈钢罩罩在干发酵装置上，顶部设置沼气出口和压力安全阀；所述基座的周围设置环形的水槽，不锈钢罩的下边沿深入水槽内，起到密封的效果；
所述的渗滤液循环系统由渗滤液收集系统、一号泵、二号泵、渗滤液收集箱以及喷淋头组成；喷淋头设置于干发酵装置的进料口上方，渗滤液收集系统安装在所述可调式多孔挡板的下方，其底部深入基座内并穿过温控装置；渗滤液收集系统的底部出口通过管道与一号泵连接后接入渗滤液收集箱，渗滤液收集箱的液体出口通过管道与二号泵连接后接到喷淋头。
所述不锈钢罩的顶部通过可伸缩装置固定在天花板上。
所述不锈钢罩的内表面敷设泡沫塑料板。
本发明的有益效果为：
固定在天花板的不锈钢罩配合可移动式干发酵装置，在发酵原料运输环节降低了原料卸载难度，同时通过可移动式干发酵装置的敞口直接进料，降低了进料难度，在出料时，底部多孔挡板可直接抽出，由此实现快速出料。
此套系统还通过地下埋设控温装置来控制干发酵所需要的温度，不锈钢罩体可敷设泡沫塑料板保温材料，保持干发酵过程的温度，通过地面设置的水槽实现水封密封效果，从而保证了厌氧的环境。
同时，此装置还配有渗滤液收集箱，在干发酵装置中收集渗滤液后通过渗滤液收集箱和泵，实现渗滤液的喷淋和循环，保证发酵原料良好的传质并且防止酸化
附图说明
图1是本发明所述系统的结构示意图。
图中标号：
1-干发酵装置；2-不锈钢罩；3-喷淋头；4-沼气出口；5-压力安全阀；6-渗滤液循环系统；7-控温装置；8-水槽；9-一号泵；10-渗滤液收集箱；11-可调式多孔挡板；12-车轮；13-进料口；14-渗滤液收集系统；15-二号泵。
具体实施方式
本发明提供了一种集装箱式的干发酵系统，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，本系统由干发酵装置1、不锈钢罩2和渗滤液循环系统6组成。干发酵装置1为倒梯形结构，由车轮12支撑在基座上，其上部为敞开的进料口13，底部为可调式多孔挡板11，在干发酵装置1下方的基座内设置控温装置7。不锈钢罩2罩在干发酵装置1上，顶部设置沼气出口4和压力安全阀5；所述基座的周围设置环形的水槽8，不锈钢罩2的下边沿深入水槽8内，起到密封的效果。不锈钢罩2的顶部通过可伸缩装置固定在天花板上，且不锈钢罩2的内表面敷设泡沫塑料板，起到保温效果。渗滤液循环系统6由渗滤液收集系统14、一号泵9、二号泵15、渗滤液收集箱10以及喷淋头3组成；喷淋头3设置于干发酵装置1的进料口13上方，渗滤液收集系统14安装在所述可调式多孔挡板11的下方，其底部深入基座内并穿过温控装置7；渗滤液收集系统14的底部出口通过管道与一号泵9连接后接入渗滤液收集箱10，渗滤液收集箱10的液体出口通过管道与二号泵15连接后接到喷淋头3。
系统工作时，首先将干发酵原料由卡车运入发酵间，由卡车翻斗将原料卸载进入干发酵装置1，将发酵装置1推入发酵间，放置于上下伸缩式不锈钢罩2下。将原料接种并调PH值后，不锈钢罩2拉下，底部水槽8密封，打开控温装置7调温度至35℃。定期开启渗滤液收集系统14，通过一号泵9和喷淋头3进行循环，从而防止酸化。出料时，将底部可调式多孔挡板11抽出，废渣进入收集袋，放入运输车。

Claims (3)

1.一种集装箱式干发酵系统，由干发酵装置(1)、不锈钢罩(2)和渗滤液循环系统(6)组成，其特征在于：
所述的干发酵装置(1)为倒梯形结构，由车轮(12)支撑在基座上，其上部为敞开的进料口(13)，底部为可调式多孔挡板(11)，在干发酵装置(1)下方的基座内设置控温装置(7)；
所述的不锈钢罩(2)罩在干发酵装置(1)上，顶部设置沼气出口(4)和压力安全阀(5)；所述基座的周围设置环形的水槽(8)，不锈钢罩(2)的下边沿深入水槽(8)内，起到密封的效果；
所述的渗滤液循环系统(6)由渗滤液收集系统(14)、一号泵(9)、二号泵(15)、渗滤液收集箱(10)以及喷淋头(3)组成；喷淋头(3)设置于干发酵装置(1)的进料口(13)上方，渗滤液收集系统(14)安装在所述可调式多孔挡板(11)的下方，其底部深入基座内并穿过温控装置(7)；渗滤液收集系统(14)的底部出口通过管道与一号泵(9)连接后接入渗滤液收集箱(10)，渗滤液收集箱(10)的液体出口通过管道与二号泵(15)连接后接到喷淋头(3)。
2.根据权利要求1所述的一种集装箱式干发酵系统，其特征在于，所述不锈钢罩(2)的顶部通过可伸缩装置固定在天花板上。
3.根据权利要求1所述的一种集装箱式干发酵系统，其特征在于，所述不锈钢罩(2)的内表面敷设泡沫塑料板。
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