CN109306314B - 一种高效升温厌氧发酵系统及发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效升温厌氧发酵系统及发酵工艺，该系统包含：高效厌氧发生器；双膜集气柜，其设置在高效厌氧发生器的顶部并与该高效厌氧发生器连通；升温曝气预混池；循环管道，其用于连接高效厌氧发生器和升温曝气预混池；搅拌部件，其设置在升温曝气预混池内，且用于对原料进行搅拌；以及沼气锅炉，其与高效厌氧发生器和升温曝气预混池均通过管道连接；在高效厌氧发生器内，其下部设有：固液分离格栅，以及与固液分离格栅的底部连通的排渣管；其上部设有：进料分布器；高效厌氧发生器上设有：沼气出口，该沼气出口与沼气锅炉连通。本发明系统及发酵工艺的能够将沼液进行循环利用，减少沼液排放，工艺简单，且高效生产沼气。
Description
技术领域
本发明涉及一种发酵器，具体涉及一种高效升温厌氧发酵系统及发酵工 艺。
背景技术
在中国以及世界沼气行业中，传统工艺的厌氧发酵器(罐)需要较大的 用水量以维持酸化水解产甲烷。虽然，大量的沼液可以作为液肥供应给农田、 菜地和果园等消纳。西方国家将厌氧发酵产甲烷后的沼液做为液肥，还田还 地。
厌氧发酵产生的沼渣可以装在编织袋、纸箱或纸盒里，堆码储存备用。 而沼液由于量大不易于存储，只能加大投资建设污水处理系统，承担长期的 处理费用，甚至偷偷拍放而污染环境。
养猪、养牛、养鸡等大型养殖企业中，采用水冲洗栏舍，这些粪便污水 都是很好的资源，处理方式都是以厌氧发酵器(罐)产甲烷，同样也面临对 产生的大量沼液的处理问题。一般，甲烷发电可自用，但由于发电量不大又 加上电力行业门槛高而很难入网并网，剩余的沼气也只能燃烧掉或者偷偷排 放大气中，加剧气候变暖，这样传统的厌氧发酵工艺已经远远落后于当今的 环保形势。
此外，农业废弃物(如秸秆)和养殖业粪便污水用于制取沼气中，但都 需要有大量的水来配置，原料水解后又会产生部分水，由此一个厌氧发酵流 程完成后存在大量沼液无法还田还地利用，只能建设污水处理系统，这就增 加了工程投资和长期的污水处理费用，更甚者为了省钱而偷排污染环境。而 采用滚筒干式发酵器，其对原料处理挑剔，不能处理含水量很高的养殖业粪 便污水。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效升温厌氧发酵系统及发酵工艺，该系统及 发酵工艺解决了现有技术导致大量沼液无法回收利用的问题，能够将沼液进 行循环利用，工艺简单，能够高效生产沼气。
为了达到上述目的，本发明提供了一种高效升温厌氧发酵系统，该系统 包含：高效厌氧发生器，其用于混合物料的反应以产生沼气；双膜集气柜， 其设置在所述的高效厌氧发生器的顶部并与该高效厌氧发生器连通，用于收 集产生的沼气；升温曝气预混池，其用于原料搅拌、加热和去除氨氮；循环 管道，其用于连接所述的高效厌氧发生器和升温曝气预混池，以将沼液进行循环；搅拌部件，其设置在所述的升温曝气预混池内，且用于对原料进行搅 拌；以及沼气锅炉，其与所述的高效厌氧发生器和升温曝气预混池均通过管 道连接。
在所述的高效厌氧发生器内，其下部设有：固液分离格栅，以及与所述 的固液分离格栅的底部连通的排渣管；其上部设有：进料分布器，该进料分 布器包含：若干均匀分布的喷出口，且该进料分布器与所述的循环管道连通。
所述的高效厌氧发生器上设有：沼气出口，该沼气出口与所述的沼气锅 炉连通，用于将所述的双膜集气柜收集的沼气部分输送至沼气锅炉。
优选地，所述的固液分离格栅为具有漏斗形状的分离格栅，在所述的分 离格栅上铺设有：滤网或滤布。
优选地，所述的滤网或滤布的孔径小于或等于2mm。
优选地，所述的高效厌氧发生器的侧壁上设有：沼渣出口；该沼渣出口 的位置低于所述的固液分离格栅的底端，且与所述的排渣管连接。
优选地，所述的循环管道包含：进料公共管道，其一端与所述的升温曝 气预混池连通，另一端设有：第一分支进料管道和第二分支进料管道；沼液 回流管道，其一端与所述的高效厌氧发生器的下部连通，另一端与所述的升 温曝气预混池连通；进料阀，其设置在所述的第一分支进料管道上，用于控 制混合的原料从所述的进料分布器喷出；加热阀，其设置在所述的第二分支进料管道上，用于控制混合的原料进入所述的高效厌氧发生器的底部；沼液 回流阀，其设置在所述的沼液回流管道上，用于控制沼液从所述的高效厌氧 发生器回流至所述的升温曝气预混池；以及输送泵，其设置在所述的进料公 共管道上。
在使用状态时，当所述的高效厌氧发生器内混合物容积<1/2*高效厌氧发 生器总容积时，所述的进料阀处于开启状态，所述的加热阀处于关闭状态； 当所述的高效厌氧发生器内混合物容积>1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述 的加热阀处于开启状态，所述的进料阀处于关闭状态；当所述的高效厌氧发 生器内混合物容积＝1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的进料阀和加热阀均 处于开启状态。
优选地，所述的升温曝气预混池的顶部低于所述的高效厌氧发生器的底 部。
优选地，该系统还包含：搅拌电机，该搅拌电机包含：减速搅拌电机； 所述的搅拌电机与所述的搅拌部件转动连接，且搅拌部件横向插置在所述的 升温曝气预混池内。
优选地，所述的搅拌部件含：搅拌轴，其从所述的升温曝气预混池的侧 壁横向插置在该升温曝气预混池内；和若干搅拌桨，其固定连接在所述的搅 拌轴上。
在连接所述的沼气锅炉和升温曝气预混池的管道上设有：加热蒸汽阀。
本发明还提供了一种高效厌氧发酵工艺，该工艺包含：
将原料和沼气锅炉输送的热蒸汽在升温曝气预混池中搅拌，并进行曝气， 以去除氨氮，通过进料公共管道输送至高效厌氧发生器内，通过固液分离格 栅将沼渣和沼液进行固液分离，沼渣留在所述的固液分离格栅上，沼液在所 述的固液分离格栅的下方，所述的沼液从高效厌氧发生器回流至所述的升温 曝气预混池内，产生的沼气部分输送至所述的沼气锅炉内，用于锅炉燃烧以产生热蒸汽；
所述的高效厌氧发生器内投放有接种物，曝气后的原料混合物与接种物 进行混合，以进行菌群的繁殖接种，以生成沼气；
所述的固液分离格栅具有漏斗形状，沼渣出口的位置低于所述的固液分 离格栅的底端，沼渣在重力作用下，通过排渣管从所述的固液分离格栅排至 沼渣出口，收集沼渣；
所述的进料公共管道端部设有第一分支进料管道和第二分支进料管道， 通过第一分支进料管道连通至所述的高效厌氧发生器的顶部，并与高效厌氧 发生器内顶部的进料分布器连通，通过第二分支进料管道连通至所述的高效 厌氧发生器的底部；
所述的第一分支进料管道上设有进料阀；所述的第二分支进料管道上设 有加热阀；
根据所述的高效厌氧发生器内混合物体积，开启或关闭所述的进料阀和 加热阀，以实现混合物的快速升温。
优选地，当所述的高效厌氧发生器内混合物容积<1/2*高效厌氧发生器 总容积时，进料阀处于开启状态，所述的加热阀处于关闭状态；当所述的高 效厌氧发生器内混合物容积>1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的加热阀 处于开启状态，所述的进料阀处于关闭状态；当所述的高效厌氧发生器内混 合物容积＝1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的进料阀和加热阀均处于开 启状态。
所述的固液分离格栅17上铺设的滤网或滤布的孔径小于2mm，粒径大 于2mm的不溶物留置在所述的固液分离格栅17上，粒径小于或等于2mm 的不溶物随沼液循环回流至所述的升温曝气预混池内。
所述的升温曝气预混池的顶部低于所述的高效厌氧发生器的底部，所述 的沼液在重力下，自动回流至所述的升温曝气预混池内。
所述的升温曝气预混池内设有横向插置的搅拌部件，该搅拌部件的若干 搅拌桨进行竖向搅拌。
所述的升温曝气预混池内的混合物的温度维持在36～90℃。
所述的接种物为厌氧污泥或发酵完全的沼液沼渣；所述的菌群包含：纤 维降解菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群中的任意一种或两种以上。
本发明的高效升温厌氧发酵系统及发酵工艺，解决了现有技术导致大量 沼液无法回收利用的问题，具有以下优点：
(1)本发明的系统及发酵工艺，通过循环管道将沼液在高效厌氧发生器 和升温曝气预混池中进行循环，并在升温曝气预混池中对沼液进行加热、去 氨氮，加快沼气的发生速率，并实现了沼液的循环利用；
(2)本发明的系统及发酵工艺，循环沼液，避免了大量沼液的排放，不 仅保护了环境，而且将资源充分的利用，降低了污水处理成本；
(3)本发明的系统及发酵工艺，循环沼液，不需要大量耗水，而现有技 术耗水量大，因而降低了成本；
(4)本发明的系统及发酵工艺，通过沼气锅炉产生的热蒸汽对升温曝气 预混池中物料进行加热，避免使用加热盘管，简化了高效厌氧发生器结构， 降低了成本，而且避免了因盘管材质对热交换速率的影响，加热快且能耗低；
(5)本发明的系统及发酵工艺，通过固液分离格栅将沼渣和沼液进行分 离，实现固液分离；固液分离格栅具有漏斗状结构，沼渣能够通过自身重力 作用，从固液分离格栅中滑出，而且高效厌氧发生器上的沼渣出口低于固液 分离格栅的底部，沼渣无需外部设备即可在重力作用下排出，简化了设备并且降低了成本；
(6)本发明的系统及发酵工艺，在高效厌氧发生器内混合物容积不同时， 进料口不同，根据混合物容积对进料阀和加热阀切换，实现快速加热；
(7)本发明的系统及发酵工艺，通过控制加热蒸汽阀以控制热蒸汽的输 送，以控制高效厌氧发生器中混合物的温度维持在36～90℃，利于发酵；
(8)本发明的系统及发酵工艺，升温曝气预混池通过横向插置的搅拌部 件进行竖向搅拌，保证了物料充分搅拌，增加了曝气量，而且能够使氨氮尽 快去除。
附图说明
图1为本发明的高效升温厌氧发酵系统的结构示意图。
图2为本发明的进料分布器的结构示意图。
图3为本发明的搅拌部件的结构示意图。
标号：高效厌氧发生器10；固液分离格栅11；排渣管12；进料分布器 13；喷出口131；沼气出口14；沼渣出口15；双膜集气柜20；升温曝气预混 池30；搅拌部件40；搅拌轴41；搅拌桨42；沼气锅炉50；加热蒸汽阀51； 进料公共管道61；沼液回流管道62；进料阀63；加热阀64；沼液回流阀65； 输送泵66；搅拌电机70。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
一种高效升温厌氧发酵系统，如图1所示，为本发明的高效升温厌氧发 酵系统的结构示意图，该系统包含：高效厌氧发生器10、双膜集气柜20、升温曝气预混池30、搅拌部件40、沼气锅炉50和循环管道。搅拌部件40设置 在升温曝气预混池30内，对原料进行搅拌并进行曝气，以去除沼液中的部分 氨氮，加快沼气的发生速率；双膜集气柜20设置在高效厌氧发生器10的顶 部并与高效厌氧发生器10连通，收集产生的沼气；高效厌氧发生器10与升温曝气预混池30之间通过循环管道连接，将沼液进行循环；沼气锅炉50与 升温曝气预混池30通过管道连接，以将热蒸汽输送至升温曝气预混池30内， 加热原料；高效厌氧发生器10与沼气锅炉50通过管道连接，以将产生的沼 气部分输送至沼气锅炉50，以供锅炉燃烧。
在高效厌氧发生器10内，其下部设有固液分离格栅11，以将固体留在 固液分离格栅11上，液体在固液分离格栅11下方，固液分离格栅11与排渣 管道12连通，以排出高效厌氧发生器10。
在高效厌氧发生器10内，其上部设有进料分布器13，如图2所示，为 本发明的进料分布器的结构示意图，该进料分布器包含：若干均匀分布的喷 出口131，该进料分布器13与循环管道连通。具体地，进料分布器13设置 在高效厌氧发生器10的顶部。
双膜集气柜20主要由外膜、内膜和底膜三个部分组成，充气外膜形成一 个保护外壳，即使遇到强风雨天气，外膜能够持续承压并保持刚度，内膜用 于储存沼气，并根据储气量自动收缩膨胀，底膜铺设在高效厌氧发生器10 的顶部，与高效厌氧发生器10连通。
高效厌氧发生器10的上部侧壁上设有沼气出口14，该沼气出口14与沼 气锅炉50连通，以将双膜集气柜20收集到的部分沼气输送给沼气锅炉50 供其燃烧使用，维持蒸汽的产生，使整个发酵系统正常运行。
根据本发明一实施例，固液分离格栅11为具有漏斗形状的分离格栅，在 分离格栅上铺有滤网或滤布。
进一步地，该滤网或滤布用于分离粒径大于2mm的不溶物，粒径≤2mm 的不溶物则随沼液循环回流，粒径>2mm的不溶物留在固液分离格栅11上， 当不溶物的量达到某一量时，在重力的作用下，沿漏斗形状的分离格栅的侧 壁下滑，然后通过排渣管道12排出高效厌氧发生器10。
根据本发明一实施例，在高效厌氧发生器10的侧壁上设有沼渣出口15， 且该沼渣出口15的位置低于固液分离格栅11的底端。沼渣出口15和固液分 离格栅11的底端通过斜置的排渣管道12连通。通过高低位置差，以利用不 溶物的自身重力作用以从排渣管道12滑至沼渣出口15，不需要外接设备将 不溶物抽出，降低了成本，且简化了发酵系统。
更进一步地，沼渣出口15的端部具有一斜面，以利于不溶物顺利地从沼 渣出口15排出。将不溶物(即沼渣)收集，作为有机肥存储或出售。
根据本发明一实施例，参照本发明图1，循环管道包含：进料公共管道 61、沼液回流管道62、进料阀63、加热阀64、沼液回流阀65和输送泵66。进料公共管道61的端部设有：第一分支进料管道和第二分支进料管道，第一 分支进料管道与高效厌氧发生器10的顶部的进料分布器连通，以输送搅拌好 的原料，第二分支进料管道与高效厌氧发生器10的底部连通，且连通部位处 于固液分离格栅11的下方。进料阀63设置在第一分支进料管道上，以控制物料通过进料分布器13从高效厌氧发生器10的顶部喷下；加热阀64设置在 第二分支进料管道，以控制物料进入高效厌氧发生器10的底部。沼液回流管 道62的一端与高效厌氧发生器10的下部连通，另一端与升温曝气预混池30 连通。沼液回流阀65设置在沼液回流管道62上，以控制沼液从高效厌氧发 生器10回流至升温曝气预混池30。输送泵66设置在进料公共管道61上。
根据高效厌氧发生器10内混合物容积控制进料阀63和加热阀64的切换。 当高效厌氧发生器内混合物容积<1/2*高效厌氧发生器总容积时，第一切换 63处于开启状态，加热阀64处于关闭状态；当高效厌氧发生器内混合物容 积>1/2*高效厌氧发生器总容积时，加热阀64处于开启状态，进料阀63处 于关闭状态；当高效厌氧发生器内混合物容积＝1/2*高效厌氧发生器总容积 时，进料阀63和加热阀64均处于开启状态。根据不同状态下不同的进料方 式，以实现快速增温。
进一步地，升温曝气预混池30的顶部低于高效厌氧发生器10的底部， 通过沼液的重力回流至升温曝气预混池30中，不需要外接设备完成回流。
根据本发明一实施例，该发酵系统还包含：搅拌电机70，选用减速搅拌 电机，该搅拌电机70与搅拌部件40转动连接，以带动搅拌部件40进行搅拌。 搅拌部件40横向设置在升温曝气预混池30内。
进一步地，如图3所示，为本发明的搅拌部件的结构示意图，搅拌部件 40包含：搅拌轴41和若干搅拌桨42，搅拌轴41从升温曝气预混池30的侧 壁横向插置在升温曝气预混池30内，若干搅拌桨42固定连接在搅拌轴41 上，以竖向搅拌升温曝气预混池30内的物料。
根据本发明一实施例，连接沼气锅炉50和升温曝气预混池30的管道上 设有加热蒸汽阀51。
一种高效升温厌氧发酵工艺，该工艺包含：
将原料(如牲畜粪便或秸秆等)和沼气锅炉50输送的热蒸汽在升温曝气 预混池30中搅拌，并进行曝气，以去除氨氮，通过进料公共管道61输送至 高效厌氧发生器10内，通过固液分离格栅17将沼渣和沼液进行固液分离， 沼渣留在固液分离格栅17上，沼液在固液分离格栅17的下方，沼液从高效 厌氧发生器10回流至升温曝气预混池30内，产生的沼气部分输送至沼气锅 炉50内，用于锅炉燃烧以产生热蒸汽；
高效厌氧发生器10内投放有接种物，曝气后的原料混合物与接种物进行 混合，以进行菌群的繁殖接种，以生成沼气；
固液分离格栅17具有漏斗形状，沼渣出口15的位置低于固液分离格栅 11的底端，沼渣在重力作用下，通过排渣管12从固液分离格栅17排至沼渣 出口15，收集沼渣；
进料公共管道61端部设有第一分支进料管道和第二分支进料管道，通过 第一分支进料管道连通至高效厌氧发生器10的顶部，并与高效厌氧发生器 10内顶部的进料分布器13连通，通过第二分支进料管道连通至高效厌氧发 生器10的底部；第一分支进料管道上设有进料阀63；第二分支进料管道上 设有加热阀64；根据高效厌氧发生器10内混合物体积，开启或关闭进料阀 63和加热阀64，以实现混合物的快速升温。
上述接种物为厌氧污泥或发酵完全的沼液沼渣；菌群包含：纤维降解菌 群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群中的任意一种或两种以上。
进一步地，当高效厌氧发生器内混合物容积<1/2*高效厌氧发生器总容 积时，进料阀63处于开启状态，加热阀64处于关闭状态；当高效厌氧发生 器内混合物容积>1/2*高效厌氧发生器总容积时，加热阀64处于开启状态， 进料阀11处于关闭状态；当高效厌氧发生器内混合物容积＝1/2*高效厌氧发 生器总容积时，进料阀63和加热阀64均处于开启状态。
进一步地，固液分离格栅17上铺设的滤网或滤布的孔径小于2mm，粒 径大于2mm的不溶物留置在固液分离格栅17上，粒径小于或等于2mm的 不溶物随沼液循环回流至升温曝气预混池30内。
进一步地，升温曝气预混池30的顶部低于高效厌氧发生器10的底部， 沼液在重力下，自动回流至升温曝气预混池30内。
进一步地，升温曝气预混池30内设有横向插置的搅拌部件40，该搅拌 部件40的若干搅拌桨进行竖向搅拌。
进一步地，升温曝气预混池30内的混合物的温度维持在36～90℃。中温 厌氧消化适宜的温度为38度左右，高温厌氧消化的温度在55度至60度左右， 本发明的工艺既适应高温工艺也适合中温工艺。
在气温超低严寒情况下，升温曝气预混池30内的物料可以加热到 100-120℃，以快速升温，但加热时间不得超过1小时，以免破坏回流沼液中 的厌氧发酵菌群而影响沼气的产生。
综上所述，本发明的高效升温厌氧发酵系统及发酵工艺能够将沼液进行 循环利用，减少20％～50％沼液排放量，不会污染环境且能够充分利用资源， 工艺简单，高效生产沼气。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识 到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述 内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的 保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种高效升温厌氧发酵系统，其特征在于，该系统包含：
高效厌氧发生器（10），其用于混合物料的反应以产生沼气；
双膜集气柜（20），其设置在所述的高效厌氧发生器（10）的顶部并与该高效厌氧发生器（10）连通，用于收集产生的沼气；
升温曝气预混池（30），其用于原料搅拌、加热和去除氨氮；
循环管道，其用于连接所述的高效厌氧发生器（10）和升温曝气预混池（30），以将沼液进行循环；
搅拌部件（40），其设置在所述的升温曝气预混池（30）内，且用于对原料进行搅拌；以及
沼气锅炉（50），其与所述的高效厌氧发生器（10）和升温曝气预混池（30）均通过管道连接；
在所述的高效厌氧发生器（10）内，其下部设有：固液分离格栅（11），以及与所述的固液分离格栅（11）的底部连通的排渣管（12）；其上部设有：进料分布器（13），该进料分布器（13）包含：若干均匀分布的喷出口（131），且该进料分布器（13）与所述的循环管道连通；
所述的高效厌氧发生器（10）上设有：沼气出口（14），该沼气出口（14）与所述的沼气锅炉（50）连通，用于将所述的双膜集气柜（20）收集的沼气部分输送至沼气锅炉（50）；
该系统还包含：搅拌电机（70），该搅拌电机（70）包含：减速搅拌电机；所述的搅拌电机（70）与所述的搅拌部件（40）转动连接，且搅拌部件（40）横向插置在所述的升温曝气预混池（30）内；
所述的循环管道包含：
进料公共管道（61），其一端与所述的升温曝气预混池（30）连通，另一端设有：第一分支进料管道和第二分支进料管道；
沼液回流管道（62），其一端与所述的高效厌氧发生器（10）的下部连通，另一端与所述的升温曝气预混池（30）连通；
进料阀（63），其设置在所述的第一分支进料管道上，用于控制混合的原料从所述的进料分布器（13）喷出；
加热阀（64），其设置在所述的第二分支进料管道上，用于控制混合的原料进入所述的高效厌氧发生器（10）的底部；
沼液回流阀（65），其设置在所述的沼液回流管道（62）上，用于控制沼液从所述的高效厌氧发生器（10）回流至所述的升温曝气预混池（30）；以及
输送泵（66），其设置在所述的进料公共管道（61）上；
在使用状态时，当所述的高效厌氧发生器内混合物容积<1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的进料阀（63）处于开启状态，所述的加热阀（64）处于关闭状态；当所述的高效厌氧发生器内混合物容积>1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的加热阀（64）处于开启状态，所述的进料阀（63）处于关闭状态；当所述的高效厌氧发生器内混合物容积=1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的进料阀（63）和加热阀（64）均处于开启状态。
2.根据权利要求1所述的高效升温厌氧发酵系统，其特征在于，所述的固液分离格栅（11）为具有漏斗形状的分离格栅，在所述的分离格栅上铺设有：滤网或滤布。
3.根据权利要求2所述的高效升温厌氧发酵系统，其特征在于，所述的滤网或滤布的孔径小于或等于2mm。
4.根据权利要求3所述的高效升温厌氧发酵系统，其特征在于，所述的高效厌氧发生器（10）的侧壁上设有：沼渣出口（15）；该沼渣出口（15）的位置低于所述的固液分离格栅（11）的底端，且与所述的排渣管（12）连接。
5.根据权利要求1所述的高效升温厌氧发酵系统，其特征在于，所述的升温曝气预混池（30）的顶部低于所述的高效厌氧发生器（10）的底部。
6.根据权利要求5所述的高效升温厌氧发酵系统，其特征在于，所述的搅拌部件（40）包含：
搅拌轴（41），其从所述的升温曝气预混池（30）的侧壁横向插置在该升温曝气预混池（30）内；和
若干搅拌桨（42），其固定连接在所述的搅拌轴（41）上；
在连接所述的沼气锅炉（50）和升温曝气预混池（30）的管道上设有：加热蒸汽阀（51）。
7.一种高效升温厌氧发酵工艺，其特征在于，该工艺使用如权利要求1~6中任意一项所述的高效升温厌氧发酵系统，包含：
将原料和沼气锅炉（50）输送的热蒸汽在升温曝气预混池（30）中搅拌，并进行曝气，以去除氨氮，通过进料公共管道（61）输送至高效厌氧发生器（10）内，通过固液分离格栅（11）将沼渣和沼液进行固液分离，沼渣留在所述的固液分离格栅（11）上，沼液在所述的固液分离格栅（11）的下方，所述的沼液从高效厌氧发生器（10）回流至所述的升温曝气预混池（30）内，产生的沼气部分输送至所述的沼气锅炉（50）内，用于锅炉燃烧以产生热蒸汽；
所述的高效厌氧发生器（10）内投放有接种物，曝气后的原料混合物与接种物进行混合，以进行菌群的繁殖接种，以生成沼气；
所述的固液分离格栅（11）具有漏斗形状，沼渣出口（15）的位置低于所述的固液分离格栅（11）的底端，沼渣在重力作用下，通过排渣管（12）从所述的固液分离格栅（11）排至沼渣出口（15），收集沼渣；
所述的进料公共管道（61）端部设有第一分支进料管道和第二分支进料管道，通过第一分支进料管道连通至所述的高效厌氧发生器（10）的顶部，并与高效厌氧发生器（10）内顶部的进料分布器（13）连通，通过第二分支进料管道连通至所述的高效厌氧发生器（10）的底部；
所述的第一分支进料管道上设有进料阀（63）；所述的第二分支进料管道上设有加热阀（64）；
根据所述的高效厌氧发生器（10）内混合物体积，开启或关闭所述的进料阀（63）和加热阀（64），以实现混合物的快速升温：当所述的高效厌氧发生器内混合物容积<1/2*高效厌氧发生器总容积时，进料阀（63）处于开启状态，所述的加热阀（64）处于关闭状态；当所述的高效厌氧发生器内混合物容积>1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的加热阀（64）处于开启状态，所述的进料阀（63）处于关闭状态；当所述的高效厌氧发生器内混合物容积=1/2*高效厌氧发生器总容积时，所述的进料阀（63）和加热阀（64）均处于开启状态。
8.根据权利要求7所述的高效升温厌氧发酵工艺，其特征在于，所述的固液分离格栅（11）上铺设的滤网或滤布的孔径小于2mm，粒径大于2mm的不溶物留置在所述的固液分离格栅（11）上，粒径小于或等于2mm的不溶物随沼液循环回流至所述的升温曝气预混池（30）内；
所述的升温曝气预混池（30）的顶部低于所述的高效厌氧发生器（10）的底部，所述的沼液在重力下，自动回流至所述的升温曝气预混池（30）内；
所述的升温曝气预混池（30）内设有横向插置的搅拌部件（40），该搅拌部件（40）的若干搅拌桨进行竖向搅拌；
所述的升温曝气预混池（30）内的混合物的温度维持在36~90℃；
所述的接种物为厌氧污泥或发酵完全的沼液沼渣；所述的菌群包含：纤维降解菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群。
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