CN211871980U - 有机废弃物干式厌氧发酵处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，包括：进料装置与干式厌氧反应器连接；干式厌氧反应器分别设有沼气出口、废物出口和供热口，废物出口经出料装置和排出管路与消化液脱水装置连接；加热装置，与干式厌氧反应器的供热口连接；回流管路，连接在排出管路与干式厌氧反应器的入口之间；智能控制装置，分别与干式厌氧反应器和加热装置连接，能根据干式厌氧反应器内的温度，控制加热装置对干式厌氧反应器加热。该处理系统能用于农业、市政及工业的一种或多种有机废弃物的处理，为有机废弃物的稳定化，减量化和资源化提供了基础，同时优化了系统配置。具有物料适应性强，反应效率高，沼液产生量少等诸多优点。

Description

有机废弃物干式厌氧发酵处理系统

技术领域

本实用新型涉及有机固体废弃物处理领域，特别是涉及一种有机废弃物干式厌氧发酵处理系统。

背景技术

厌氧发酵技术可广泛的应用于各类有机废弃物处理和资源化利用，而我国有机废弃物产量巨大，成分复杂，处理成本和难度较高，且农田面积能消纳的沼液量少，湖库流域水等环境容量有限，使得传统湿式厌氧发酵技术具有一定的应用局限。

影响干式厌氧发酵产气效率及稳定运行的影响因素众多，主要与工艺条件的控制密切相关。物料浓度高，杂质多导致的进料难度大、传热传质不均匀、酸中毒等问题是干式厌氧发酵工艺的技术难点，因此，对于整个系统的进料，搅拌，加热，回流等环节的设备设计，选型以及工艺操作控制都提出了较高的要求。虽然国内部分科研机构对有机废弃物干式厌氧发酵技术进行了一些研究，但国内干式厌氧发酵技术的研究起步较晚，从机理和设备上对干式厌氧发酵中经常出现的氨抑制、酸累积以及传质传热不均匀等问题都还未进行深入研究和解决，也尚未形成配套的干式厌氧发酵装备系统，未实现设备成套化、标准化和系列化。因此，如何实现原料预处理要求低、沼液产量少、效率高，运行管理方便的干式厌氧发酵技术是需要解决的问题。

实用新型内容

基于上述现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，能有效处理农业、市政、工业等一种或多种有机废弃物。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施方式一种有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，包括：进料装置、干式厌氧反应器、出料装置、回流管路、加热装置、消化液脱水装置和智能控制装置；其中，所述进料装置与所述干式厌氧反应器连接；

所述干式厌氧反应器分别设有沼气出口、废物出口和供热口，所述废物出口经出料装置和排出管路与所述消化液脱水装置连接；

所述加热装置，与所述干式厌氧反应器的供热口连接；

所述回流管路，连接在所述排出管路与所述干式厌氧反应器的入口之间；

所述智能控制装置，分别与所述干式厌氧反应器和加热装置连接，能根据所述干式厌氧反应器内的温度，控制所述加热装置对所述干式厌氧反应器加热。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其有益效果为：

通过设置进料装置将不同类型的有机废弃物混合均匀输送至干式厌氧反应器；通过干式厌氧反应器发酵，能够让物料充分的混合反应，传质传热均匀，高效的完成厌氧反应；通过将物料出料输送至消化液脱水装置，并经回流管路回流完成与生料的混合接种，提高反应效率；通过设置加热装置，能为厌氧反应精确提供所需的温度；通过设置消化液脱水装置，将消化液进行固液分离，沼液和沼渣继续进一步资源化处理和利用；通过智能控制装置，监测干式厌氧反应器及其配套设备上在线检测仪反馈的参数，及时控制系统运行状态，实现进料、出料、温度控制，压力控制的联动，整个系统连续、动态运行，提高了有机废弃物的厌氧发酵效率，从而实现对各类有机废弃物的资源化处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统的构成示意图；

图1中各标记对应的部件为：1-进料料仓；2-混合料仓；3-干式厌氧反应器；4-沼气气柜；5-长轴搅拌器；6-消化液脱水装置；7-热平衡罐；8-换热器；9-热水锅炉；10-智能控制装置；11-长轴搅拌器；12-长轴搅拌；13长轴搅拌；A-进料料仓的进料口；B-沼气出口；C-消化液脱水装置的沼渣与沼液出口。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，包括：进料装置、干式厌氧反应器、出料装置、回流管路、加热装置、消化液脱水装置和智能控制装置；其中，

所述进料装置与所述干式厌氧反应器连接；

所述干式厌氧反应器分别设有沼气出口、废物出口和供热口，所述废物出口经出料装置和排出管路与所述消化液脱水装置连接；

所述加热装置，与所述干式厌氧反应器的供热口连接；

所述回流管路，连接在所述排出管路与所述干式厌氧反应器的入口之间；

所述智能控制装置，分别与所述干式厌氧反应器和加热装置连接，能根据所述干式厌氧反应器内的温度，控制所述加热装置对所述干式厌氧反应器加热。

上述处理系统中，干式厌氧反应器的反应器本体为全钢卧式结构，其上部为矩形，下部为圆底结构；

所述反应器本体的前、后端分别设有进料口和出料口，该反应器本体上分别设有排砂口、取样口、人孔和观察窗；

该反应器本体内设有匀布多个搅拌浆的长轴搅拌器，所述长轴搅拌器贯穿于该反应器本体内中间；

所述反应器本体的顶部设置与该反应器本体内连通的所述沼气气柜，所述沼气气柜的末端设置所述沼气出口。

具体的，上述的干式厌氧反应器，进料含固率可达到15％以上，运行温度为中温或高温，停留时间为15～30天，容积产气率为2～6m³/m³；整个反应器的反应器本体为全钢卧式结构，其上部为矩形，下部为圆底结构，反应器本体的顶部设有沼气气柜，该反应器本体上设有进料口、出料口、排砂口、取样口、人孔和观察窗，其内设有长轴搅拌器，同时配备液位、压力、温度仪表。所述的储气柜位于反应器上方，与反应器形成一体式结构，其内设有空气压力和沼气压力保护器，物位计，防雷装置等安防装置；所述的进料口和出料口分别位于反应器本体前、后两端，所述的长轴搅拌器贯穿于反应器中间，其上设置的作为搅拌浆的大桨叶结构兼具搅拌和推流功能；所述的排砂口、取样口位于反应器本体的两侧，用于物料排砂及取样观察有机废弃物工艺运行状态。人孔位于反应器上方，用于反应器检修时工作人员进入其内部。观察窗位于反应器进料端，用于运行人员观察物料状态。

上述处理系统中，加热装置还设有进料加热口，与所述进料装置的末端连接，能对待输出的物料加热。

上述处理系统还包括：在线检测仪，设在所述干式厌氧反应器内；

所述智能控制装置分别设有状态参数获取端和控制端，所述状态参数获取端与所述干式厌氧反应器内设置的所述在线检测仪电气连接，所述控制端与所述加热装置电气连接。

优选的，在线检测仪包括液位、压力、温度等仪表和传感器。

上述处理系统中，进料装置由顺次连接的进料料仓、混合料仓和进料螺旋输送机构成；

所述进料料仓的入口处设有预处理筛分破碎装置，该进料料仓内设有高、中、低三个料位计；

所述进料螺旋输送机外面设有保温夹套，能对待输出的物料进行保温。

上述在进料料仓入口处这种预处理筛分破碎装置，使得该预处理筛分破碎装置设在整个系统的最前端，主要作用为粗筛分和破碎，控制秸秆、畜禽粪便等有机废弃物进入料仓的粒径，剔除石块，铁块等大块杂质；进料料仓内设有高、中、低三档料位计，用于的判断料仓内物料量，确定进料和出料时间；所述混合料仓安装于进料料仓后端，与混合物料进料螺旋连接，主要作用为不同种类物料经不同进料系统输送至混合料仓混合均匀后进料；所述混合物料进料螺旋位于混合料仓末端，连接混合料仓和干式厌氧反应器。进料螺旋设有保温夹套，能对排出的物料进行保温。

上述处理系统中，出料装置由顺次连接的出料螺栓输送机和柱塞泵构成。

上述处理系统中，加热装置由顺次连接的热水锅炉、换热器和热平衡罐构成；

所述热水锅炉设置加热控制端，该加热控制端与所述智能控制装置的控制端电气连接；

所述热平衡罐分别设有供热口和进料加热口。

优选的，热水锅炉可采用沼气锅炉，热平衡罐可连接热水循环泵和分水器向供热端提供热水，实现供热。

上述处理系统中，加热装置由顺次连接的热水锅炉、换热器和热平衡罐构成；所述热水锅炉设置加热控制端，该加热控制端与所述智能控制装置的控制端电气连接；

所述热平衡罐分别设有供热口和进料加热口。

上述处理系统中，消化液脱水装置包括加药器，调质机构和脱水机构，能将消化液进行固液分离。

上述处理系统中，智能控制装置能根据在线检测仪所反映出的干式厌氧反应器中物料运行状态，智能控制各设备运行状态，完成对有机废弃物厌氧发酵处理过程的调控。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

图1所示为本实用新型实施例提供的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统的构成示意图，该系统包括：进料装置、干式厌氧反应器、出料装置、回流管路、加热装置和消化液脱水装置，以及智能控制装置。

进料装置，主要包括：进料料仓1、混合料仓2和进料螺旋输送机，通过混合物料的进料螺旋输送机连接干式厌氧反应器3；干式厌氧反应器3的反应器主体为卧式全钢结构，上部设置沼气气柜4，该反应器主体内中部设有长轴搅拌器5，厌氧反应过程中产生的沼气在沼气气柜4中存储，反应物料经长轴搅拌器5充分混合和推流，完成传质和传热的反应过程。干式厌氧反应器3经出料装置与消化液脱水装置6连接，部分消化液回流与进料进行混合，实现反应物料接种，混合更加充分；消化液脱水装置6将消化液进行固液分离，分离为沼液和沼渣；加热装置主要包括：热平衡罐7、换热器8和热水锅炉9，主要为有机废弃物厌氧反应维持稳定温度，同时为进料螺旋输送机处的物料预热；智能控制装置10根据在线检测仪所反映出的干式厌氧发酵处理系统中物料运行状态，智能控制装置，根据发酵温度控制加热装置等各设备运行状态，完成对有机废弃物厌氧发酵处理过程的实时调控。

本实用新型实施例的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，可用于农业、市政及工业的一种或多种有机废弃物的处理，为有机废弃物的稳定化，减量化和资源化提供了基础，同时优化了系统配置。具有物料适应性强，反应效率高，沼液产生量少等诸多优点。

实施例一

参见图1，本实施例提供的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，可对畜禽粪便、玉米秸秆、市政污泥、餐厨垃圾进行处理。混合物料含水率15％～35％，厌氧发酵运行温度控制在中温或高温，停留时间为15～30d,有机物降解率为50～75％，容积产气率可达2～6m³/m³。经上述系统处理后，产生的沼气和沼渣进行进一步资源化利用。

本实用新型具有以下优点及突出效果：1)该系统适合于处理固态多组分复杂物料，预处理要求简单；2)整个系统能量需求低，容积负荷和容积产气率较高，产生的沼气品质较好，硫化氢含量低，甲烷含量高；3)系统产生沼液量较少，物料配比合适时，可做到不产生沼液，解决了目前实际生产中沼液消纳途径有限的问题；4)整个系统占地面积较小，相比传统湿法厌氧发酵处理系统，可节约占地30～50％，可实现标准化，模块化，安装速度快；5)通过智能控制装置，实现处理过程的自动化控制，可靠性高，操作便捷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其特征在于，包括：进料装置、干式厌氧反应器、出料装置、回流管路、加热装置、消化液脱水装置和智能控制装置；其中，

所述进料装置与所述干式厌氧反应器连接；

所述干式厌氧反应器分别设有沼气出口、废物出口和供热口，所述废物出口经出料装置和排出管路与所述消化液脱水装置连接；

所述加热装置，与所述干式厌氧反应器的供热口连接；

所述回流管路，连接在所述排出管路与所述干式厌氧反应器的入口之间；

所述智能控制装置，分别与所述干式厌氧反应器和加热装置连接，能根据所述干式厌氧反应器内的温度，控制所述加热装置对所述干式厌氧反应器加热。

2.根据权利要求1所述的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其特征在于，所述干式厌氧反应器的反应器本体为全钢卧式结构，其上部为矩形，下部为圆底结构；

所述反应器本体的前、后端分别设有进料口和出料口，该反应器本体上分别设有排砂口、取样口、人孔和观察窗；

该反应器本体内设有匀布多个搅拌浆的长轴搅拌器，所述长轴搅拌器贯穿于该反应器本体内中间；

所述反应器本体的顶部设置与该反应器本体内连通的沼气气柜，所述沼气气柜的末端设置所述沼气出口。

3.根据权利要求1或2所述的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其特征在于，所述加热装置还设有进料加热口，与所述进料装置的末端连接，能对待输出的物料加热。

4.根据权利要求1或2所述的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其特征在于，还包括：在线检测仪，设在所述干式厌氧反应器内；

所述智能控制装置分别设有状态参数获取端和控制端，所述状态参数获取端与所述干式厌氧反应器内设置的所述在线检测仪电气连接，所述控制端与所述加热装置电气连接。

5.根据权利要求1或2所述的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其特征在于，所述进料装置由顺次连接的进料料仓、混合料仓和进料螺旋输送机构成；

所述进料料仓的入口处设有预处理筛分破碎装置，该进料料仓内设有高、中、低三个料位计；

所述进料螺旋输送机外面设有保温夹套。

6.根据权利要求1或2所述的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其特征在于，所述出料装置由顺次连接的出料螺栓输送机和柱塞泵构成。

7.根据权利要求1或2所述的有机废弃物干式厌氧发酵处理系统，其特征在于，所述加热装置由顺次连接的热水锅炉、换热器和热平衡罐构成；

所述热水锅炉设置加热控制端，该加热控制端与所述智能控制装置的控制端电气连接；

所述热平衡罐分别设有供热口和进料加热口。

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