一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法及其装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107937253A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711258135.8(22)申请日2017.12.01(71)申请人农业部规划设计研究院地址100125北京市朝阳区麦子店街41号(72)发明人赵立欣于佳动姚宗路冯晶罗娟黄开明(51)Int.Cl.C12M1/107(2006.01)C12M1/02(2006.01)C02F11/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法及其装置(57)摘要本发明公开了一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法及其发酵装置，包括外源水循环增温系统(1)、热渗滤液回流喷淋增温系统(2)、厌氧干发酵反应器(3)、反应器中部热渗滤液循环增温系统(4)。所述外源水循环增温系统(1)通过锅炉加热向反应器加热盘管输送热水提供热源；所述渗滤液回流喷淋增温系统(2)通过热渗滤液喷淋-渗滤循环强化物料增温；所述厌氧干发酵反应器(3)外壁采用利于保温的中空混凝土墙设计，并配有保温材料；所述反应器中部热渗滤液循环增温系统(4)依靠渗滤液中部循环为反应器中部物料增温，提高整个系统物料增温的均一性，达到强化增温的目的。本发明结构简单，传质效果好，便于机械进出料和人工操作，易于施工建设，系统运行稳定。CN107937253ACN107937253A权利要求书1/1页1.一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法及其发酵装置，其特征在于包括如下顺序进行的步骤：1)物料进入厌氧干发酵反应器后，由外源水循环增温系统(1)对物料增温至设定温度；2)渗滤液回流喷淋增温系统(2)利用外源供热温度将部分热渗滤液喷淋至物料表面，并经渗滤作用维持喷淋区域物料温度恒定；3)部分热渗滤液进入厌氧干发酵反应器(3)内的中部热渗滤液循环增温系统(4)，对反应器物料中部增温，强化厌氧干发酵反应器内物料各区域温度恒定，增加传热面积。2.如权利要求1所述的一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法，其特征在于，进料后密封反应器、启动外源水循环增温系统(1)，通过所述厌氧干发酵反应器中空混凝土墙侧壁内部增温盘管为物料发酵增温，外源水温度应比物料实际发酵温度高5-10℃，优选为5℃。3.如权利要求1所述的一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法，其特征在于，以所述厌氧干发酵反应器(3)进料门一侧为正面，在左、右两侧由外及内排布安装喷淋装置，单侧喷淋装置间距以方便铲车或自动进出料设备操作的距离为宜。渗滤液自喷淋管道、喷淋头有外及内向物料中心喷淋，利用喷淋-渗滤循环为物料增温，构成渗滤液回流喷淋增温系统(2)。喷淋频率为3-12次/天，单次喷淋量为0.5-1.5L/kg物料。4.如权利要求1所述的一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法，其特征在于所述厌氧干发酵反应器(3)发酵温度为35-40℃，优选为38℃。进料含固率为20-40％，优选为30％，物料配比(按含固率计)为农作物秸秆:畜禽粪便为4:6-6:4，接种物使用沼渣，沼渣接种物浓度为有效容积的30-40％。5.如权利要求1所述的一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法，其特征在于，在所述厌氧干发酵反应器(3)内部中心处安装中部热渗滤液循环装置，利用渗滤液在其内部循环为物料中部增温，保持物料中部温度平衡。渗滤液流入反应器中部热渗滤液循环系统(4)内部盘管返回至所述厌氧干发酵反应器(3)内部渗滤液收集池，构成闭合循环回路，循环频率为30min开启，15min关闭。6.一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵装置，其特征在于包括外源水循环增温系统(1)、渗滤液回流喷淋增温系统(2)、厌氧干发酵反应器(3)、反应器中部热渗滤液循环增温系统(4)。7.如权利要求5所述的一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵装置，其特征在于，所述外援水循环增温系统(1)、反应器中部热渗滤液循环增温系统(4)增温盘管的间距为10-20cm，优选为10cm。特别是所述反应器中部热渗滤液循环增温系统，外壁为中空混凝土结构，内部由增温盘管组成，盘管出口和进口均位于所述厌氧干发酵反应器(3)内部渗滤液收集池。所述反应器中部热渗滤液循环增温系统的外壁顶端位于喷淋头下部30-50cm。2CN107937253A说明书1/4页一种具有强化增温功能的序批式厌氧干发酵方法及其装置技术领域[0001]本发明属于农业沼气工程领域，用于提高以农业废弃物农作物秸秆、畜禽粪便为混合原料的序批式厌氧干发酵沼气工程运行过程中的增温保温效果和物料受热均匀程度，特别是涉及到序批式厌氧干发酵沼气工程渗滤液回流增温的方法和装置。背景技术[0002]沼气工程是实现农业废弃物资源化利用的重要途径