CN216427272U - 一种餐厨垃圾厌氧发酵装置 - Google Patents
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Abstract
一种餐厨垃圾厌氧发酵装置，包括一级发酵室和二级发酵室，一级发酵室的上方安装有进料阀、压力表和排气阀，在外侧壁从上到下依次设有排油阀、控制系统、热水阀和一级排泥阀，在内侧壁从上到下依次设有液位感应器、油水界面测量仪和温度计，在内部从上到下依次设有过滤网、搅拌器和高温热水盘管，一级发酵室通过出水阀连通至二级发酵室；二级发酵室内部从上到下依次设有三相分离器、斜板和布水管，在外壁侧从上到下依次设有出气管、出水管和二级排泥阀，所述控制系统控制进料阀、排油阀、热水阀、出水阀、一级排泥阀、二级排泥阀、排气阀的开关。本实用新型避免设备的复杂性，并提高餐厨垃圾厌氧发酵效率，实现对于餐厨垃圾资源化利用。
Description
技术领域
本申请涉及一种餐厨垃圾厌氧发酵装置，属于垃圾处理技术领域。
背景技术
随着我国经济的不断增长，工业废水和城市生活污水与日俱增，城市有机垃圾特别是餐厨垃圾的数量急剧增加，由于数量庞大，多数餐厨垃圾并没有被资源化利用，而是被随意处置以至于污染土壤、水源、空气等，从而危害人和动物的生命健康。
随着我国经济的飞速发展，环境保护和资源再利用越来越受到重视。餐厨垃圾具有很大的资源化潜力，与其它垃圾相比，餐厨垃圾具有含有机物量高、含油脂量高等特点，其丰富的有机质可经过利用作为动物饲料，有机肥料，生态农业的能量来源，还可生产出清洁能源沼气。因此，在无害化处理的基础上寻求资源化处理方法是十分必要的。
但现有的厌氧发酵设备大多采用混合式发酵，即产酸相与产甲烷相都在一个发酵罐中进行产气发酵，这样不利于菌种的富集，导致启动时间长，产气效率低下，并且气体中杂质较多。少数采用两相式发酵的设备也需要机械泵来进行物料的输送，当发酵物料中含固率较高时，往往不利于机械泵的工作。餐厨垃圾中油脂含量高，但普遍是采取重力分离技术来进行油脂的分离，但是重力分离技术的缺点是对于乳化状态的油脂分离效果不佳。所以需要一种餐厨垃圾厌氧发酵装置来实现对餐厨垃圾中不同种类的有机物进行筛选，以达到对餐厨垃圾更充分的利用。
发明内容
为了克服已有餐厨垃圾厌氧发酵不易启动只能在较低有机负荷下运行、有机物利用率不高以及容易滋生病菌，高盐高油脂的不足，本实用新型提供一种餐厨垃圾厌氧发酵装置，将油水分离与产酸发酵共同实施在同一个发酵罐中，并利用连通器原理促使物料自然流动，避免设备的复杂性，并提高餐厨垃圾厌氧发酵效率，实现对于餐厨垃圾资源化利用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种餐厨垃圾厌氧发酵装置，包括一级发酵室和二级发酵室，一级发酵室的上方安装有进料阀、压力表和排气阀，在外侧壁从上到下依次设有排油阀、控制系统、热水阀和一级排泥阀，在内侧壁从上到下依次设有液位感应器、油水界面测量仪和温度计，在内部从上到下依次设有过滤网、搅拌器和高温热水盘管，一级发酵室通过出水阀连通至二级发酵室；二级发酵室内部从上到下依次设有三相分离器、斜板和布水管，在外壁侧从上到下依次设有出气管、出水管和二级排泥阀，所述控制系统控制进料阀、排油阀、热水阀、出水阀、一级排泥阀、二级排泥阀、排气阀的开关。
进一步，安装在一级发酵室底部的高温热水盘管，盘管上的注水孔均匀分布。
所述过滤网有倾斜角度。
所述搅拌器位于过滤网与高温热水盘管之间。
所述布水管可安装4-12支，所述布水管与出水阀之间的管路通过管路分流器进行连通。
所述三相分离器用于同时分离沼气、沼液、污泥。
所述一级发酵室内安装有液位感应器，利用连通器原理驱动发酵物向二级发酵室流动。
整个装置都被保温层包裹。
本实用新型的有益效果主要表现在：
1)可将餐厨垃圾的厌氧发酵分为二级发酵，分别为产酸相和产甲烷相，在各自菌种最适合的环境下将餐厨垃圾进行分解，以达到对餐厨垃圾更高效的利用。
2)为了充分利用高温热水热能，减少热损失，全程采用聚氨酯硬质泡沫塑料保温层进行保温，以达到发酵罐多级利用的效果。
3)利用连通器原理，可在不施加外界泵功的作用下促使发酵液自发向下一级发酵罐流动，以达到节约能源的效果。
4)针对餐厨垃圾厌氧发酵过程中反应器难以顺利启动的问题，通过调节温度优化其工艺参数，将高温热水通入盘管，既有利于油水分离也加速有机物溶解，同时也灭杀了餐厨垃圾中病菌，提高了厌氧发酵反应速率。
5)餐厨垃圾中除了含有大量的油脂，油脂导致其降解过程缓慢，致使厌氧发酵装置利用效率不高。油水分离与产酸发酵共同实施在同一个发酵罐中，并将重力分离与高温溶解的方法相结合，提高了油脂的溶解速率，油脂在一级发酵室中被回收再利用为生物柴油等。
附图说明
图1为餐厨垃圾厌氧发酵装置结构示意图。
图2为高温热水盘管结构示意图。
图3为布水管结构示意图。
图4为布水管和管路分流器的示意图。
图中：1-进料阀；2-搅拌器；3-压力表；4-排气阀；5-排油阀；6- 一级发酵室；7-过滤网；8-热水阀；9-一级排泥阀；10-高温热水盘管； 11-油水界面测量仪；12-温度计；13-出水阀；14-布水管；15-出水管；16-三相分离器；17-出气管；18-基座；19-二级发酵室；20-注水孔； 21-控制系统；22-液位感应器；23-斜板；24-管路分流器；25-保温层； 26-二级排泥阀；27-支撑板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图4，一种餐厨垃圾厌氧发酵装置，包括一级发酵室2 和二级发酵室19，一级发酵室2的上方安装有进料阀1、压力表3和排气阀4，在外侧壁从上到下依次设有排油阀5、控制系统21、热水阀8和一级排泥阀9，在内侧壁从上到下依次设有液位感应器22、油水界面测量仪11和温度计12，在内部从上到下依次设有过滤网7、搅拌器2和高温热水盘管10，一级发酵室2通过出水阀13连通至二级发酵室19；二级发酵室内部从上到下依次设有三相分离器16、斜板 23和布水管14，在外壁侧从上到下依次设有出气管17、出水管15和二级排泥阀26，所述控制系统21控制进料阀1、排油阀5、热水阀8、出水阀13、一级排泥阀9、二级排泥阀26、排气阀4的开关。
进一步，安装在一级发酵室底部的高温热水盘管10，盘管上的注水孔均匀分布。
所述过滤网7有一定的倾斜角度。
所述搅拌器2位于过滤网与高温热水盘管之间。
所述布水管14可安装4-12支，所述布水管14与出水阀13之间的管路通过管路分流器24进行连通。
所述三相分离器16用于同时分离沼气、沼液、污泥。
所述一级发酵室2内安装有液位感应器22，利用连通器原理驱动发酵物向二级发酵室19流动。
整个装置都被保温层25包裹。
餐厨垃圾通过进料阀1进入一级发酵室6，当液面位于液位感应器22时，液位感应器22将数据反馈给控制系统21，控制系统21发出信号关闭进料阀1停止进料。餐厨垃圾内的固态发酵物在重力作用下向下沉降，经由过滤网7过滤，避免固态发酵物损坏高温热水盘管10与搅拌器2。控制系统21发出信号开启热水阀8与搅拌器2，搅拌器2进行充分搅动，将餐厨垃圾中大块固态发酵物粉碎为较小颗粒，增大与一级发酵室6中产酸菌的接触面积，提高一级厌氧发酵的反应速率，同时可较好的释放餐厨垃圾中的油脂。高温热水10通过盘管上均匀分布的注水孔20注入一级发酵室6，温度计12测量高温热水加热后的发酵物，当达到指定温度时温度计12将数据反馈给控制系统 21，控制系统21发出信号关闭热水阀8，发酵物将在保温层25的作用下进行高温发酵，实现厌氧发酵的高效运行。油水界面测量仪11 测量发酵物中油与水的分界面，并将数据反馈给控制系统21，控制系统21发出信号打开排油阀5。若油水分界面高于排油阀高度，控制系统21将打开出水阀13，排出一部分发酵物，直至油水分界面下降至合适高度，油水界面测量仪11将数据反馈给控制系统21，控制系统 21发出信号关闭出水阀13，打开排油阀5将油脂排出，待油水排出后，油水界面测量仪11将数据反馈给控制系统21，控制系统21将排油阀 5关闭。餐厨垃圾在一级发酵室6进行一级发酵，产生气体，当气体压力达到指定压力时压力表3将数据反馈给控制系统21，控制系统21 发出信号打开排气阀4，气体被收集起来，直至气体压力下降到正常压力，压力表3将数据反馈给控制系统21，控制系统21再发出信号关闭排气阀4。待发酵物在一级发酵室6充分进行一级发酵后，控制系统21打开出水阀13，利用连通器原理，一级发酵室6中的发酵物将向二级发酵室19流动，通过管道分流器24进入多根布水管14，向上流的水力和气体上升的气力同时搅拌，强化了发酵物与产甲烷菌的相互作用，借助三相分离器16，气体被分离，产生的沼气从出气管17 进入集气系统，污泥靠重力返回二级发酵室19底部，沼液通过出水管 15流出。
本说明书的实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本实用新型构思所能想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.一种餐厨垃圾厌氧发酵装置，其特征在于：包括一级发酵室和二级发酵室，一级发酵室的上方安装有进料阀、压力表和排气阀，在外侧壁从上到下依次设有排油阀、控制系统、热水阀和一级排泥阀，在内侧壁从上到下依次设有液位感应器、油水界面测量仪和温度计，在内部从上到下依次设有过滤网、搅拌器和高温热水盘管，一级发酵室通过出水阀连通至二级发酵室；二级发酵室内部从上到下依次设有三相分离器、斜板和布水管，在外壁侧从上到下依次设有出气管、出水管和二级排泥阀装置，所述控制系统控制进料阀、排油阀、热水阀、出水阀、一级排泥阀、二级排泥阀、排气阀的开关。
2.如权利要求1所述的餐厨垃圾厌氧发酵装置，其特征在于：安装在一级发酵室底部的高温热水盘管，盘管上的注水孔均匀分布。
3.如权利要求1或2所述的餐厨垃圾厌氧发酵装置，其特征在于：所述过滤网有倾斜角度。
4.如权利要求1或2所述的餐厨垃圾厌氧发酵装置，其特征在于：所述搅拌器位于过滤网与高温热水盘管之间。
5.如权利要求1或2所述的餐厨垃圾厌氧发酵装置，其特征在于：所述布水管可安装4-12支，所述布水管与出水阀之间的管路通过管路分流器进行连通。
6.如权利要求1或2所述的餐厨垃圾厌氧发酵装置，其特征在于：所述一级发酵室内安装有液位感应器，利用连通器原理驱动发酵物向二级发酵室流动。
7.如权利要求1或2所述的餐厨垃圾厌氧发酵装置，其特征在于：整个装置都被保温层包裹。
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