CN216106871U - 一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，包括水解反应仓、联合储罐和产甲烷反应罐，联合储罐设置第一储液区和第二储液区；水解反应仓中有机废弃物水解后的渗滤液通过管道连接到第二储液区，第二储液区通过管道连接到产甲烷反应罐，产甲烷反应罐反应后得到的工艺水通过管道连接到第一储液区，第一储液区和第二储液区分别通过各自的管道连接到水解反应仓。本实用新型的装置能够实现对有机废弃物水解反应后产生的渗透液的循环利用，实现了渗滤液的有效利用，同时，降低了废水排放量。

Description

一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置

技术领域

本实用新型属于环保领域，具体涉及一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置。

背景技术

我国的每个区县、城镇每天都产出大量的有机废弃物，其中，农业有机废弃物以及垃圾分类后厨余垃圾中易腐垃圾部分均是有机废弃物中的一个重要组成。我国是农业废弃物产出量大国，据统计，畜禽粪便排放量每年约40亿吨，其中集约化养殖场的粪便约30亿吨，并以每年10％的速度增长；农作物秸秆7亿多吨，随着我国人口的不断增多，粮食产量逐年增加，相应的秸秆每年总产量以6％的速度增长；这些有机废弃物若不及时处理，不仅污染环境，而且造成资源浪费。

现有技术中对这些有机废气物的处理，经常采用湿法单相发酵工艺处理，发酵后产生沼渣沼液进行后续利用，但是主要存在的问题是湿法发酵产生的大量沼液无法消纳，且处置成本非常高，尤其对于易腐垃圾非常容易存在酸化风险。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于：提供一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，包括水解反应仓、联合储罐和产甲烷反应罐，联合储罐设置第一储液区和第二储液区；所述的水解反应仓中有机废弃物水解后的渗滤液通过管道连接到第二储液区，第二储液区通过管道连接到产甲烷反应罐，所述的产甲烷反应罐反应后得到的工艺水通过管道连接到第一储液区，所述的第一储液区和第二储液区分别通过各自的管道连接到水解反应仓。

优选地，所述的水解反应仓内设置物料挡板，水解反应仓入口处设置密封门。

优选地，所述的联合储罐内设置分割板，所述的分割板垂直设置在联合储罐的底部，将联合储罐分割成第一储液区和第二储液区。

优选地，所述的水解反应仓设有溢流槽、进水口和出气口，所述的溢流槽设置在水解反应仓的底部；所述的产甲烷反应罐设置入液口和出液口。

优选地，所述的溢流槽通过管道连接到第二储液区，所述的第二储液区通过管道连接到产甲烷反应罐的入液口，所述的产甲烷反应罐的出液口通过管道连接到第一储液区，所述的第一储液区和第二储液区分别通过各自的管道连接到水解反应仓的进水口。

优选地，所述的溢流槽通过溢流管连接到缓存池，所述的缓存池通过管道连接到第二储液区。

优选地，所述的缓存池与第二储液区之间的管道上设置第一泵；

所述的第二储液区与产甲烷反应罐之间的管道上设置第二泵；

所述的产甲烷反应罐与第一储液区之间的管道上设置第三泵；

所述的第一储液区与水解反应仓之间的管道上设置第四泵；

所述的第一储液区与水解反应仓之间的管道上设置第五泵。

优选地，所述的第一储液区与第二储液区通过各自的管道连接到喷淋管，所述的喷淋管连接到水解反应仓的进水口处的喷淋头上。

优选地，所述的水解反应仓的出气口通过出气管连接到气柜，所述的出气管上设置取样口。

优选地，所述的溢流槽的顶部设置过滤板，溢流槽的底部设置溢流口。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的装置能够实现对有机废弃物水解反应后产生的渗透液的循环利用，本实用新型的装置实现了两个循环，第一个循环是渗滤液在水解反应仓内回流循环利用，第二个循环是渗滤液通过产甲烷反应罐实现的液体循环，通过两个循环，实现了渗滤液的有效利用，同时，降低了废水排放量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1示出了本实用新型的结构示意图；

附图标记中：10-水解反应仓、11-溢流槽、12-进水口、13-出气口、14-物料挡板、15-密封门、16-喷淋头、20-联合储罐、21-第一储液区、22-第二储液区、23-分割板、30-产甲烷反应罐、31-入液口、32-出液口、40-缓存池、50-第一泵、60-第二泵、70-第三泵、80-第四泵、90-第五泵；100-第一热交换器、110-第二热交换器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示：本实用新型公开了一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，包括水解反应仓10、联合储罐20和产甲烷反应罐30，联合储罐20设置第一储液区21和第二储液区22；所述的水解反应仓10中有机废弃物水解后的渗滤液通过管道连接到第二储液区22，第二储液区22通过管道连接到产甲烷反应罐30，所述的产甲烷反应罐30反应后得到的工艺水通过管道连接到第一储液区21，所述的第一储液区21和第二储液区22分别通过各自的管道连接到水解反应仓10。

本实用新型的装置能够实现对有机废弃物水解反应后产生的渗透液的循环利用，本实用新型的装置实现了两个循环，第一个循环是渗滤液在水解反应仓10内回流循环利用，第二个循环是渗滤液通过产甲烷反应罐30实现的液体循环，通过两个循环，实现了渗滤液的有效利用，同时，节约了水资源。

具体地，所述的水解反应仓10内设置物料挡板14，水解反应仓10入口处设置密封门15。

具体地，所述的联合储罐20内设置分割板23，所述的分割板23垂直设置在联合储罐20的底部，将联合储罐20分割成第一储液区21和第二储液区22；分割成第一储液区21和第二储液区22的目的在于：第一储液区21用于收集产甲烷反应罐30反应后得到的工艺水；第二储液区22用于收集水解反应仓10中有机废弃物水解后的渗滤液；在实际使用时，可以将联合储罐20替换成两个储液罐，也能达到相同目的。

具体地，所述的水解反应仓10设有溢流槽11、进水口12和出气口13，所述的溢流槽11设置在水解反应仓10的底部；所述的产甲烷反应罐30设置入液口31和出液口32；所述的溢流槽11通过管道连接到第二储液区22，所述的第二储液区22通过管道连接到产甲烷反应罐30的入液口31，所述的产甲烷反应罐30的出液口32通过管道连接到第一储液区21，所述的第一储液区21和第二储液区22分别通过各自的管道连接到水解反应仓10的进水口12。

在实际工作中：

首先利用装载机械将可堆积状态且可降解的有机废弃物铲运至水解反应仓10内，关闭密封门15；

其次，向有机废弃物中喷入菌液，有机废弃物发生水解反应，水解后得到的渗滤液从溢流槽11流入到第二储液区22，然后从第二储液区22再回到水解反应仓10内即完成一次渗滤液的回流循环，以次类推，进行多次回流循环(第一个循环)；

测试第二储液区22内的渗滤液的pH值以及水解反应仓10出气口13处气体的成分，当渗滤液的pH值低于5且水解反应仓10气体成分中硫化氢浓度大于600ppm时，停止将渗滤液从第二储液区22输送到水解反应仓10，与此同时，将第二储液区22内渗滤液输送到产甲烷反应罐30进行厌氧发酵处理，得到的工艺水输送至第一储液区21，然后通过喷淋头16喷洒到水解反应仓10，实现了液体的循环利用(第二个循环)；

本新型中液体之所以能够进行第二个循环的原因在于：一方面：水解反应仓10水解后得到的渗滤液中含有酸，而产甲烷反应罐30反应时需要酸，所以可以将此处的渗滤液输送到产甲烷反应罐30中使用；另一方面：产甲烷反应罐30反应得到的工艺水是含有水解菌的偏中性水，可以促进水解反应的进行，所以可以输送到水解反应仓10中使用。

本新型中水解反应仓10得到的沼气经过净化后进入后续利用，水解反应完毕产生的沼渣经过后续干化处理后，可用于生产有机肥或作为园林绿化土。

另外，需要注意的是，工艺水多次循环利用后，当工艺水中总盐浓度超过3％或电导超过30ms/cm时，就不能再继续进行循环了，作为优选地方案，可以在第一储液区21的底板设置出口，出口处设置阀门，当工艺水不能再循环使用时，可以打开阀门，将第一储液区21内的工艺水从出口处送入罐车内，送往相应处置单位处理。然后向第一储液区21内放入自来水，再将自来水输送至水解反应仓10内，进行液体循环即可。

作为优选地方案，所述的溢流槽11通过溢流管连接到缓存池40，所述的缓存池40通过管道连接到第二储液区22。设置缓存池40主要目的是：将水解反应仓10内渗滤液进行集中的缓存区域，当有多个水解反应仓10时，无论各个水解反应仓10如何喷淋(有可能每个水解反应仓10周期不一致)，最后根据缓存池40内的渗滤液液体液位来控制往联合储罐20泵送的开启时间。

具体地，所述的缓存池40与第二储液区22之间的管道上设置第一泵50；

所述的第二储液区22与产甲烷反应罐30之间的管道上设置第二泵60；

所述的产甲烷反应罐30与第一储液区21之间的管道上设置第三泵70；

所述的第一储液区21与水解反应仓10之间的管道上设置第四泵80；

所述的第一储液区21与水解反应仓10之间的管道上设置第五泵90。

通过设置第一泵50、第二泵60，第三泵70、第四泵80、第五泵90，实现液体的输送，本新型中的液体按照图1中箭头所指的方向进行输送。

作为优选地方案，所述的第一储液区21与第二储液区22通过各自的管道连接到喷淋管，所述的喷淋管连接到水解反应仓10的进水口12处的喷淋头16上。本新型中的渗滤液或工艺水通过喷淋头16均匀的喷洒到水解反应仓10内的物料上；作为优选地方案，所述的喷淋头16设置多个且均匀布置，进一步实现均匀喷洒的目的。

作为优选地方案，所述的水解反应仓10的出气口13通过出气管连接到气柜(气柜是用来储存气体的)，所述的出气管上设置取样口。通过设置取样口，可以从取样口提取气体，对气体成分进行分析。

作为优选地方案，所述的溢流槽11的顶部设置过滤板，溢流槽11的底部设置溢流口。这样就能保证在渗滤液从溢流槽11流出的同时，物料还保留在水解反应仓10内。

作为优选地方案，所述的第二储液区22与产甲烷反应罐30之间设置第一热交换器100；所述的喷淋管上设置第二热交换器110。通过设置第一热交换器100，对进入产甲烷反应罐30到产甲烷反应罐30内的渗滤液进行加热，使其达到适合反应的温度；通过设置第二热交换器110，对进入水解反应仓10内的渗滤液和工艺水进行加热，使其达到适合反应的温度。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：包括水解反应仓、联合储罐和产甲烷反应罐，联合储罐设置第一储液区和第二储液区；所述的水解反应仓中有机废弃物水解后的渗滤液通过管道连接到第二储液区，第二储液区通过管道连接到产甲烷反应罐，所述的产甲烷反应罐反应后得到的工艺水通过管道连接到第一储液区，所述的第一储液区和第二储液区分别通过各自的管道连接到水解反应仓。

2.根据权利要求1所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的水解反应仓内设置物料挡板，水解反应仓入口处设置密封门。

3.根据权利要求1所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的联合储罐内设置分割板，所述的分割板垂直设置在联合储罐的底部，将联合储罐分割成第一储液区和第二储液区。

4.根据权利要求1所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的水解反应仓设有溢流槽、进水口和出气口，所述的溢流槽设置在水解反应仓的底部；所述的产甲烷反应罐设置入液口和出液口。

5.根据权利要求4所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的溢流槽通过管道连接到第二储液区，所述的第二储液区通过管道连接到产甲烷反应罐的入液口，所述的产甲烷反应罐的出液口通过管道连接到第一储液区，所述的第一储液区和第二储液区分别通过各自的管道连接到水解反应仓的进水口。

6.根据权利要求5所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的溢流槽通过溢流管连接到缓存池，所述的缓存池通过管道连接到第二储液区。

7.根据权利要求6所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的缓存池与第二储液区之间的管道上设置第一泵；

所述的第二储液区与产甲烷反应罐之间的管道上设置第二泵；

所述的产甲烷反应罐与第一储液区之间的管道上设置第三泵；

所述的第一储液区与水解反应仓之间的管道上设置第四泵；

所述的第一储液区与水解反应仓之间的管道上设置第五泵。

8.根据权利要求4所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的第一储液区与第二储液区通过各自的管道连接到喷淋管，所述的喷淋管连接到水解反应仓的进水口处的喷淋头上。

9.根据权利要求4所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的水解反应仓的出气口通过出气管连接到气柜，所述的出气管上设置取样口。

10.根据权利要求4所述的有机废弃物水解酸化两相干发酵装置，其特征在于：所述的溢流槽的顶部设置过滤板，溢流槽的底部设置溢流口。

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