三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统及其产沼气方法.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CN108929849A(43)申请公布日2018.12.04(21)申请号201810914789.XC12M1/00(2006.01)(22)申请日2018.08.13(71)申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人毛玉婷刘国平戴星照陈葵廖国朝黄海琴钱海燕(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾(51)Int.Cl.C12M1/16(2006.01)C12M1/107(2006.01)C12M1/38(2006.01)C12M1/34(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统及其产沼气方法(57)摘要三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统及其产沼气方法，包括水解预处理池、酸解罐、卧式厌氧发酵罐和立式厌氧发酵罐、储气罐；水解预处理池、酸解罐、卧式厌氧发酵罐、立式厌氧发酵罐串行连接，均安装有搅拌装置、热水入口和沼液回流口；酸解罐所产气体通过单向阀送入卧式厌氧发酵罐，卧式厌氧发酵罐和立式厌氧发酵罐产生的沼气收集到储气罐中；立式厌氧发酵罐产生的沼渣沼液进入沼液池进行过滤分离，沼液用于沼液回流，沼渣用于有机肥制备。本发明根据厌氧菌的生化反应链（水解-酸化-甲烷化）建立一套三相厌氧发酵工艺，符合厌氧菌的群富集效应，可将物料的水力停留时间从常见的20~30天缩短至15天左右，物料分解率达96%以上。CN108929849ACN108929849A权利要求书1/2页1.一种三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统，其特征是包括水解预处理池、立式酸解罐、卧式厌氧发酵罐和立式厌氧发酵罐、储气罐、加热器、沼液池，其特征在于水解预处理池、立式酸解罐、卧式厌氧发酵罐、立式厌氧发酵罐采取串行连接，水解预处理池为地埋式，顶部敞开便于物料直接倾入，水解预处理池设有搅拌装置一和出料口一；立式酸解罐内安装有搅拌装置二，上端有进料口一、沼液回流口一、热水入口一、沼气出口一，下端有出料口二，底部锥口为排沙口；卧式厌氧发酵罐为横卧、略倾斜态，内部安装单轴横卧搅拌装置三，外壁缠绕加热盘管一，所述卧式厌氧发酵罐一端设有进料口二、沼气入口，上方设有沼液回流口二、沼气出口二、沼渣沼液溢流出料口三；立式厌氧发酵罐内安装有搅拌装置三，上端设有进料口三、沼液回流口三、沼气出口三、出料口四；水解预处理池的出料口一经第一输送泵连接立式酸解罐的进料口一，立式酸解罐的出料口二经第二输送泵连接卧式厌氧发酵罐的进料口二，立式酸解罐的沼气出口一通过单向阀门四连接卧式厌氧发酵罐的沼气入口，卧式厌氧发酵罐的出料口三连接立式厌氧发酵罐的进料口三，立式厌氧发酵罐的出料口四连接沼液池；所述储气罐存储的沼气由阀门控制分流，一支连接加热器，另一支连接至用户；所述的立式酸解罐、卧式厌氧发酵罐、立式厌氧发酵罐均安装有温度计；所述的卧式厌氧发酵罐的沼气出口二和立式厌氧发酵罐的沼气出口三分别安装沼气流量计一和沼气流量计二。2.根据权利要求1所述的三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统，其特征是卧式厌氧发酵罐在基座的支撑下，与水平地面夹角为4~8°。3.根据权利要求1所述的三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统，其特征是水解预处理池内的搅拌装置一为耙式桨。4.根据权利要求1所述的三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统，其特征是卧式厌氧发酵罐内的搅拌装置三为螺旋推流搅拌桨。5.权利要求1所述的三相多级高固含有机废弃物厌氧发酵系统的产沼气方法，其特征是按如下步骤：（1）混合物料直接投放至水解预处理池，启动搅拌装置一的转速为12r/min，使物料充分混合；（2）物料从水解预处理池的出料口一经第一输送泵泵入立式酸解罐，启动搅拌装置二，设定每小时搅拌15min、转速为10r/min的间歇搅拌模式；在温度计一的监测下，打开阀门一对物料进行接种，打开阀门二注入一定量的热水，对立式酸解罐内的物料进行浓度调节，保持立式酸解罐内温度为20~38℃，立式酸解罐所产生的气体将通过单相气体阀门四进入卧式厌氧发酵罐；（3）混合物料在立式酸解罐中经1-2天的酸解后，由第二输送泵泵入卧式厌氧发酵罐，通过热水阀门三和第四输送泵对卧式厌氧发酵罐外壁缠绕的加热盘管一注入50℃的热水，通过沼液回流阀门五和第三输送泵对卧式厌氧发酵罐进行接种和调节酸碱度；启动搅拌装置三，设定每小时搅拌10min、转速为6r/min的间歇搅拌模式，对卧式厌氧发酵罐内的新旧物料挤压式推流搅拌，物料从进料口二逐渐向卧式厌氧发酵罐的尾部推送，发酵残余物通过溢流方式从出料口三进入立式厌氧发酵罐，产生的沼气通过沼气出口二进入储气罐，物料在卧式厌氧发酵罐的水力停留时间为5~7天；2CN10892