[发明专利]一种两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置

说明书

技术领域

本发明涉及废弃物处理领域，尤其涉及一种两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置。

背景技术

有机固体废弃物，如城市生活垃圾、秸秆、畜禽粪便等，数量巨大，且增长迅速。据统计，2007年全国城镇生活垃圾1.5亿吨，并以每年9%的速度递增；畜禽粪便13.2亿吨，农作物秸秆每年8亿吨。这些固体废弃物中可降解部分较多，蕴含大量的生物质能。经过适当的处理，不仅可以减少对环境的危害，还可回收材料和能源，实现垃圾“减量化、资源化、无害化”的处理。

厌氧消化法作为一种有效的有机固体废弃物的处理手段，不仅可以生产有机酸、乙醇等高附加值的产品，生成氢气、甲烷等能源产物，还可减少温室气体和其他有害气体的排放。厌氧消化过程通常分为酸化过程和产甲烷过程两个阶段，传统工艺中这两个阶段在单个反应器中进行，由于产酸菌和产甲烷菌在生存环境和营养需求上的差异，二者都无法处于最佳的生理状态，因而发酵效率不高。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置，以克服现有技术中因厌氧消化过程的两个阶段在单个反应器中进行而造成的发酵效率不高的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置，包括相互独立的产酸反应器和产甲烷反应器，所述产甲烷反应器上设有集气装置；产酸反应器和产甲烷反应器之间进行渗滤液循环。

优选的，产酸反应器中的主反应器为旋转鼓式反应器，所述旋转鼓式反应器内含有可对基质进行预处理的粉碎球。

优选的，产甲烷反应器分为三层，每层均含有出气孔和出料孔；所述出气孔与集气装置连接。

优选的，所述产甲烷反应器各层之间通过法兰相连并配以橡胶垫圈用来密封各层反应器，法兰内置凹槽，凹槽上置有布满小孔的有机玻璃板。

优选的，本发酵装置还包括旋转系统，所述旋转系统包括电动机、微电脑时控开关、支架和滑轮，所述滑轮位于产酸反应器下，所述电动机固定在支架最下方，电动机在微电脑时控开关的控制下通过滑轮带动产酸反应器进行间歇性转动运动。

优选的，本发酵装置还包括保温箱，所述产酸反应器和产甲烷反应器位于保温箱内；保温箱一侧含有可上下推拉的门。

优选的，所述保温箱内设有用于控制保温箱内温度的温控装置，所述温控装置包括暖风机、温度控制器和温度传感器。

优选的，所述集气装置包括硅胶导气管和铝箔集气袋；所述硅胶导气管与出气孔连通。

优选的，所述产酸反应器为有机玻璃制成的柱状结构，所述产酸反应器的两端均设有开口。

优选的，本发酵装置还包括用来控制旋转鼓式反应器间歇性转动时间的时控装置。

（三）有益效果

本发明实施例提供的两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置，通过采用独立的产酸反应器和产甲烷反应器，使厌氧消化过程的酸化过程和产甲烷过程分别在产酸反应器和产甲烷反应器中进行，从而各自形成产酸菌和产甲烷菌的最佳生存条件，大幅度提高固体有机废弃物的处理能力和反应器运行稳定性。同时采用渗滤液回流，能高效地提高微生物的活性和营养的利用效率，以促进传质，防止反应器中出现滞留区域。

附图说明

图1是本发明实施例两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置的示意图；

图2是本发明实施例两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置中产酸反应器和产甲烷反应器之间进行渗滤液循环的示意图。

图中，1：温度控制器；2：时控装置；3：温度传感器；4：产酸反应器；5：电动机；6：出料孔；7：暖风机；8：产甲烷反应器；9：出气孔；10：保温箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1、图2所示，本发明本实施例提供的一种两相式高浓度有机固体废弃物发酵装置，包括：

该装置包括相互独立的产酸反应器4和产甲烷反应器8，所述产甲烷反应器8上设有集气装置，所述产酸反应器4和产甲烷反应器8中分别进行厌氧消化过程的酸化阶段和产甲烷阶段。产酸反应器4和产甲烷反应器8之间进行渗滤液循环，所述渗滤液循环是指从产酸反应器4中取出酸相渗滤液，加到产甲烷反应器8中，并从产甲烷反应器8中取出产甲烷渗滤液，返回到产酸反应器4中，如此循环。