CN102933508A - 采用提高了所供入原料品质的技术以制备生物气的方法和装置 - Google Patents
采用提高了所供入原料品质的技术以制备生物气的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102933508A CN102933508A CN201180027629XA CN201180027629A CN102933508A CN 102933508 A CN102933508 A CN 102933508A CN 201180027629X A CN201180027629X A CN 201180027629XA CN 201180027629 A CN201180027629 A CN 201180027629A CN 102933508 A CN102933508 A CN 102933508A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solid
- anaerobic digestion
- liquid
- raw material
- substance
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 58
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 abstract 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- BOSAWIQFTJIYIS-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloro-2,2,2-trifluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)(Cl)Cl BOSAWIQFTJIYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical group C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- CYRMSUTZVYGINF-UHFFFAOYSA-N trichlorofluoromethane Chemical compound FC(Cl)(Cl)Cl CYRMSUTZVYGINF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940029284 trichlorofluoromethane Drugs 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/2813—Anaerobic digestion processes using anaerobic contact processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/2853—Anaerobic digestion processes using anaerobic membrane bioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
- C12M45/04—Phase separators; Separation of non fermentable material; Fractionation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于制备生物气的方法和装置，其能够提高所供入的原料的品质。在所述原料中，不含抑制性物质的部分被直接引入厌氧消化反应器中，而含有所述抑制性物质的另一部分被引入第一固液分离器中，并被分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质。将所述第一固液分离器中的固相物质水解后供应到厌氧消化反应器中。所述厌氧消化反应器中的废液和所述第一固液分离器中的液相物质通过泥浆浓缩器而被浓缩。通过对原料进行固液分离，仅将除去了抑制性物质的固相泥浆供料至厌氧消化反应器中，由此适当地保持了用于制备生物气的微生物的所需活性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备生物气的方法和装置，其采用了使供料至其中的原料品质得到提高的特定技术。
背景技术
在制备生物气的过程中，通常使用有机废弃物和生物质作为原料。但是，根据有机废弃物的种类，这样的主要原料含有大量的使制备生物气中所用微生物的活性劣化的抑制性物质（例如氨、硫化物、盐、重金属等）。这些抑制性物质主要以水中的溶解物的形式（液态）存在，而不会存在于固体部分中。
当将有机废弃物（固相和/或液相）直接引入厌氧消化反应器中时，存在于有机废弃物的液相中的抑制性物质将使微生物的活性劣化，并使生物气的生产率显著下降，由此导致消化反应器停止运转（shut-down）。此外，由于固相中的有机废弃物被供料至厌氧消化反应器中，因此，需要很长的停留时间来分解所述有机废弃物，并且会产生多种问题，例如增加消化反应器的容量和/或设备成本。
同时，由于厌氧微生物生长缓慢，因此为了保持所需量的微生物，由此使将要生成的生物气的量最大化，在厌氧消化过程中，厌氧微生物必须在厌氧消化反应器中停留很长时间。但是，常规的厌氧消化反应器具有相对较小的容量并且不能使微生物在其中长时间停留，因此不能保证具有所需量的微生物。因此，产生的生物气的量可能下降，由此遭遇故障或厌氧消化反应器的功能受损。
发明内容
发明的目的
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于制备生物气的方法和装置，包括：通过固液分离，从供料至厌氧消化反应器的原料中除去抑制性物质，由此适当地保持用于产生生物气的微生物所需的活性之后，仅将固相泥浆引入厌氧消化反应器。
发明的概要
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于制备生物气的装置，包括：厌氧消化反应器，其中，原料的一部分被供料至所述厌氧消化反应器，其中该部分不含抑制性物质；第一固液分离器，其中，原料的另一部分被供料至所述第一固液分离器，其中该另一部分含有抑制性物质，并且所述第一固液分离器将该另一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；水解反应器，其对得自所述第一固液分离器的所述固相物质实施水解，并随后将经处理的物质供料到所述厌氧消化反应器中；以及泥浆浓缩器，其将得自所述第一固液分离器的所述液相物质和所述厌氧消化反应器的废液（滤液）浓缩。
优选的是，上述装置还包括第二固液分离器，其对由所述厌氧消化反应器所供料的经消化的废弃物实施固液分离，从而将所述液相物质供料到所述泥浆浓缩器中。
根据本发明，还提供了一种用于制备生物气的方法，包括：（a）将包含抑制性物质的原料的一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；（b）使在步骤（a）中产生的所述固相物质水解；（c）对不含所述抑制性物质的所述原料的另一部分以及在步骤（b）中形成的经水解的物质进行厌氧消化，从而产生生物气；以及（d）使在步骤（a）中分离出的所述液相物质和在步骤（c）中通过厌氧消化形成的废液进行膜分离，从而使之浓缩。
根据本发明，在将固液分离器中分离出的固相泥浆引入所述厌氧消化反应器之前，可以通过使所述泥浆水解（通过高温、高压或臭氧处理等），将包含在所述泥浆中的固相物质转化成液相物质。随后，通过水解而转化成液相物质的溶解物（有机物质）被引入厌氧消化反应器，在所述厌氧消化反应器中，溶解物在短时间内被厌氧微生物降解/吸收，由此能够有效和高效地制备生物气。
此外，将固液分离器中的含有大量厌氧微生物的处理液（滤液）引入泥浆浓缩器（即，膜分离装置），接着将厌氧微生物及其浓缩物分离，从而产生浓缩的泥浆。将这样的浓缩泥浆返回至厌氧消化反应器中或原料储存箱中，由此维持厌氧消化反应器中的大量的厌氧微生物，并能够使微生物在其中长时间存在。
附图简要说明
根据以下详细说明并结合附图，本发明的上述和其他目的、特征以及其他优点将更易于理解，其中：
图1是示出了根据本发明的用于制备生物气的装置的结构示意图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图更详细地描述本发明。
图1示意性地示出了本发明的用于制备生物气的装置的结构。本发明的用于制备生物气的装置具有以下构造：第一固液分离器10、水解反应器20、厌氧消化反应器30、第二固液分离器40和泥浆浓缩器50依次设置。
首先，用于制备生物气的原料分为：不含抑制性物质的部分和含有抑制性物质的另一部分，其中，将不含所述抑制性物质的前者直接引入厌氧消化反应器30中，而通过第一固液分离器10和水解反应器20将含有所述抑制性物质的后者供料至同一厌氧消化反应器30。
第一固液分离器10将含有所述抑制性物质的原料分成固相物质（不含所述抑制性物质）和液相物质（含有所述抑制性物质）。将从所述原料中分离出来的固相物质（不含所述抑制性物质）引入水解反应器20中，在所述水解反应器20中，所述固相物质在高温和高压下进行水解（或者同时向其中添加氧化剂），随后将其转化成液相物质并供料至厌氧消化反应器30。
另一方面，从第一固液分离器10中所述原料中分离出来的液相物质（含有抑制性物质）没有被引入厌氧消化反应器30中，而是被供料至位于所述装置末端的泥浆浓缩器50中，由此防止由于抑制性物质的存在而导致厌氧消化反应器的效率下降。
由于厌氧消化反应器30的滤液（废液）含有大量的固体（TS 10%至20%），因此为了降低对泥浆浓缩器50的负荷，所述废液首先进入第二固液分离器40。第二固液分离器40对废液进行固液分离，以将由此分离出的液相物质供料至泥浆浓缩器50，同时将经脱水的滤饼作为固体物质排放出去。
因此，仅将在第一和第二固液分离器10和40中分离出的负荷减小的废水引入泥浆浓缩器50中，而含有大量厌氧微生物的浓缩泥浆被返回至厌氧消化反应器30或原料储存箱中。另一方面，泥浆浓缩器50可以包括膜分离装置等。
当在第一固液分离器10中分离含有抑制性物质的原料以制备液相物质时，也产生了溶解的有机物质。但是，如下表1所示，由于溶解有机物质的可溶性化学需氧量（SCOD）大大低于总化学需氧量（TCOD），因此溶解的有机物质基本上不会影响生物气的产量。常规有机废弃物的特性如表1所示，各种物质对厌氧微生物的抑制性及其浓度如表2所示。
表1
常规有机废弃物的特性
| 特性 | 动物废弃物 | 食物废弃物 |
| pH | 6.08 | 5.02 |
| TCODcr(g/L) | 164.8 | 207.6 |
| S CODcr(g/L) | 75.2 | 106.0 |
| NH4-N(g/L) | 4.8 | 2.0 |
| Cl-(g/L) | 1.8 | 7.5 |
| TS (%) | 8.5 | 14.8 |
| VS (%) | 6.9 | 13.6 |
表2
各种物质对厌氧微生物的抑制性及其浓度
| 物质 | 抑制浓度(mg/L) |
| 氨 | 1,500 |
| 砷 | 1.6 |
| 硼 | 2.0 |
| 镉 | 0.02 |
| 铬(Cr6+) | 5至50 |
| 铬(Cr3+) | 50至500 |
| 铜 | 1至10 |
| 氰化物 | 4 |
| 铁 | 5 |
| 镁 | 1,000 |
| 钠 | 3,500 |
| 硫化物 | 50 |
| 锌 | 5至20 |
| 丙烯醇（Alcohol,allyl） | 100 |
| 辛醇（Alcohol,octyl） | 200 |
| 丙烯腈 | 5 |
| 联苯胺 | 5 |
| 氯仿 | 10至16 |
| 四氯化碳 | 10至20 |
| 二氯甲烷 | 100至500 |
| 1,1,1-三氯乙烷 | 1 |
| 三氯氟甲烷 | 20 |
| 三氯三氟代乙烷 | 5 |
此外，如下表3所示，厌氧微生物的细胞生成度（cell productiondegree）是好氧微生物的约1/10，因此，与好氧微生物相比，厌氧微生物对抑制性物质表现出更高的敏感性并且需要更长的稳定停留时间。
表3
厌氧微生物和好氧微生物的能量效率和细胞生成度
如上所述，根据本发明，由于在固液分离器中分离出的固相泥浆在进入厌氧消化反应器之前先进行水解（高温、高压或臭氧处理等），因此，泥浆中的固相物质可以转化成液相物质。通过水解而转化成液相的溶解物（有机物质）被引入厌氧消化反应器中，在该厌氧消化反应器中，在短时间内，溶解物被厌氧微生物降解/吸收，由此有效并高效地制备了生物气。
由于厌氧微生物可以直接降解/吸收在水解过程中产生的液相物质，因此，反应能够迅速进行，使得消化反应器的所需规模减小约20%至30%，同时降低设备成本。由此，设施的总成本可以降低约25%至35%。
此外，得自固液分离器的、含有大量厌氧微生物的经处理的废液被供料至泥浆浓缩器（膜分离装置），由厌氧微生物的分离/浓缩而产生的浓缩泥浆被返回至厌氧消化反应器或原料箱中。因此，大量的厌氧微生物可以保持在厌氧消化反应器中，由此在其中长时间停留。
因此，包含在原料中的抑制性物质基本上被除去，并且通过水解，原料可以具有改善的品质。此外，通过将含有大量厌氧微生物的浓缩泥浆返回至消化反应器，通过厌氧微生物制备的生物气的产量可以被最大化，同时设备成本降低，由此确保了最佳的效率和经济益处。
尽管已经根据示例性实施方案和附图示出了本发明并对其进行了说明，但对于本领域技术人员显而易见的是，上述示例性实施方案仅是为了示例性目的而提出，并且可以从其中获得修改和变化以及其它等同的实施方案。因此，可以在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的主旨和范围的情况下，对所要保护的本发明的主要技术构成进行限定。
Claims (3)
1.一种用于制备生物气的装置，包括：
厌氧消化反应器，其中，原料的一部分被供料至所述厌氧消化反应器，其中该部分不含抑制性物质；
第一固液分离器，其中，所述原料的另一部分被供料至所述第一固液分离器，其中所述另一部分含有所述抑制性物质，并且所述第一固液分离器将该另一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；
水解反应器，其对得自所述第一固液分离器的所述固相物质实施水解，并随后将经处理的物质供料到所述厌氧消化反应器中；以及
泥浆浓缩器，其将得自所述第一固液分离器的所述液相物质和所述厌氧消化反应器的废液浓缩。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括第二固液分离器，以对由所述厌氧消化反应器所供料的经消化的废弃物实施固液分离，从而将液相物质供料至所述泥浆浓缩器中。
3.一种用于制备生物气的方法，其包括以下步骤：
（a）将包含抑制性物质的原料的一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；
（b）使在步骤（a）中产生的所述固相物质水解；
（c）对不含所述抑制性物质的所述原料的另一部分以及在步骤（b）中形成的经水解的物质进行厌氧消化，从而制备生物气；以及
（d）使在步骤（a）中分离出的所述液相物质和在步骤（c）中通过厌氧消化形成的废液经过膜分离，从而使之浓缩。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100053086A KR101216193B1 (ko) | 2010-06-04 | 2010-06-04 | 투입원료의 양질화 기술을 적용한 바이오가스 생산 방법 및 설비 |
| KR10-2010-0053086 | 2010-06-04 | ||
| PCT/KR2011/002102 WO2011152611A2 (ko) | 2010-06-04 | 2011-03-28 | 투입원료의 양질화 기술을 적용한 바이오가스 생산 방법 및 설비 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102933508A true CN102933508A (zh) | 2013-02-13 |
Family
ID=45063668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201180027629XA Pending CN102933508A (zh) | 2010-06-04 | 2011-03-28 | 采用提高了所供入原料品质的技术以制备生物气的方法和装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8506809B2 (zh) |
| EP (1) | EP2578546A4 (zh) |
| KR (1) | KR101216193B1 (zh) |
| CN (1) | CN102933508A (zh) |
| WO (1) | WO2011152611A2 (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471794A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 溶接方法 |
| JPH1177007A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 有機性廃棄物の嫌気性消化方法 |
| JPH1177006A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 有機性廃棄物の処理方法 |
| JPH11319826A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | し尿処理装置及びその洗浄方法 |
| JP2002316186A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-29 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性消化装置 |
| JP2005095729A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Kobe Steel Ltd | 生分解性プラスチックを含む有機系廃棄物の処理方法及び処理装置 |
| JP2006281087A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kubota Corp | 有機性廃棄物の処理方法 |
| KR100745186B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2007-08-01 | (주)정봉 | 혐기성 소화방식을 이용한 유기성 폐기물 처리장치 및 그방법 |
| CN101096288A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 黄世明 | 燃气、养殖、水质净化综合运行系统 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE636212A (zh) * | 1962-08-15 | |||
| US3394814A (en) * | 1966-01-07 | 1968-07-30 | Dorr Oliver Inc | Sewage treatment including sludge disposal through digestion |
| US3464918A (en) * | 1968-02-12 | 1969-09-02 | Nye Grant | Method and apparatus for treating digestion tank super-natant liquor |
| WO1988004282A1 (en) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Waste=Energy Corporation | Sludge restructuring and conversion method |
| JPH09271794A (ja) * | 1996-04-08 | 1997-10-21 | Nitto Denko Corp | 膜分離活性汚泥処理槽における膜分離モジュ−ルの洗浄方法 |
| DE19937876C2 (de) * | 1999-08-17 | 2002-11-14 | Aquatec Gmbh Inst Fuer Wassera | Verfahren zur biologischen Umsetzung von organischen Stoffen zu Methangas |
| DE60114863T2 (de) * | 2000-08-22 | 2006-09-14 | Green Farm Energy A/S Af Juli 2004, Laurbjerg | Konzept zur trennung von aufschlämmung und herstellung von biogas |
| WO2007028149A2 (en) * | 2005-09-02 | 2007-03-08 | Siemens Water Technologies Corp. | Screening of inert solids from a low-yield wastewater treatment process |
| US8444861B2 (en) * | 2006-08-11 | 2013-05-21 | The University Of British Columbia | Method and apparatus using hydrogen peroxide and microwave system for slurries treatment |
| DE102007037202A1 (de) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Konversion von Biomasse zu Biogas in anaeroben Fermentern |
| DE102008013980B3 (de) * | 2008-03-12 | 2009-10-08 | P. C. S. Pollution Control Service Gmbh | Verfahren zur Abwasserbehandlung und Abwasserbehandlungsanlage |
| KR100897722B1 (ko) | 2009-03-03 | 2009-05-18 | 한밭대학교 산학협력단 | 유기성폐기물의 혐기성소화로부터 발생되는 액상폐기물의 처리장치 |
-
2010
- 2010-06-04 KR KR1020100053086A patent/KR101216193B1/ko active IP Right Grant
-
2011
- 2011-03-28 CN CN201180027629XA patent/CN102933508A/zh active Pending
- 2011-03-28 WO PCT/KR2011/002102 patent/WO2011152611A2/ko active Application Filing
- 2011-03-28 EP EP11789969.0A patent/EP2578546A4/en not_active Withdrawn
- 2011-03-30 US US13/064,529 patent/US8506809B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471794A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 溶接方法 |
| JPH1177007A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 有機性廃棄物の嫌気性消化方法 |
| JPH1177006A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 有機性廃棄物の処理方法 |
| JPH11319826A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | し尿処理装置及びその洗浄方法 |
| JP2002316186A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-29 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性消化装置 |
| JP2005095729A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Kobe Steel Ltd | 生分解性プラスチックを含む有機系廃棄物の処理方法及び処理装置 |
| JP2006281087A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kubota Corp | 有機性廃棄物の処理方法 |
| KR100745186B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2007-08-01 | (주)정봉 | 혐기성 소화방식을 이용한 유기성 폐기물 처리장치 및 그방법 |
| CN101096288A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 黄世明 | 燃气、养殖、水质净化综合运行系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2578546A2 (en) | 2013-04-10 |
| WO2011152611A2 (ko) | 2011-12-08 |
| KR101216193B1 (ko) | 2012-12-27 |
| KR20110133385A (ko) | 2011-12-12 |
| EP2578546A4 (en) | 2013-11-06 |
| US20110297613A1 (en) | 2011-12-08 |
| US8506809B2 (en) | 2013-08-13 |
| WO2011152611A3 (ko) | 2012-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10494282B2 (en) | Bioreactor for treating sewage and sewage treatment system comprising the same | |
| CN109912155B (zh) | 一种畜禽粪水无害化处理的集成技术与应用方法 | |
| EP3415472B1 (en) | Process and integrated plant for biogas production from organic wastes, nutrients recovery, and purification of produced biogas | |
| Gude | Integrating bioelectrochemical systems for sustainable wastewater treatment | |
| CN101778944A (zh) | 用于在厌氧发酵器中将再生原料中的生物质转换成沼气的方法 | |
| CN109923075B (zh) | 使用深度污泥处理回收在废水处理装置中的磷的方法和设备 | |
| CN108117149B (zh) | 一种微生物耦合电解处理高含固率有机废物的装置和方法 | |
| CN102381758B (zh) | 一种同步产电去除地下水硝酸盐的水处理工艺及装置 | |
| US20140224717A1 (en) | Wastewater treatment system with microbial fuel cell power | |
| CN103332831A (zh) | 一种硫氰酸红霉素菌渣废水的综合处理系统及方法 | |
| US20160329588A1 (en) | A method for the recovery of organic compounds from wastewater for generating electricity | |
| CN111115842B (zh) | 一种高氯酸铵废水的处理方法 | |
| CN112808738A (zh) | 一种利用餐厨垃圾制备碳源的方法 | |
| JP4864339B2 (ja) | 有機性廃棄物の処理装置及び処理方法 | |
| CN109294882B (zh) | 一种三腔室电渗析产氢发酵反应器及产氢方法 | |
| CN102933508A (zh) | 采用提高了所供入原料品质的技术以制备生物气的方法和装置 | |
| JP2005103375A (ja) | メタン発酵処理方法及び装置 | |
| DE102014001907A1 (de) | Verfahren zur stofflichen und energetischen Verwendung biogener Reststoffe von Braustätten und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
| JPH10118687A (ja) | 有機性廃水の処理方法 | |
| El Hafiane et al. | Anaerobic reactor/high rate pond combined technology for sewage treatment in the Mediterranean area | |
| CN205367880U (zh) | 三段式沼气反应器 | |
| KR102598921B1 (ko) | 고순도 바이오 메탄 생산 방법 및 생산 시스템 | |
| US20230111148A1 (en) | Efficient multi-dimensional carbon source and method for preparing the same | |
| Patwardhan et al. | Microbial fuel cell amalgamated with other existing technologies for efficient power generation and simultaneous wastewater treatment | |
| CN106045038A (zh) | 一种污水处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |