[实用新型]一种用于好氧发酵反应的循环水系统

说明书

技术领域

本实用新型属于生物发酵技术领域。具体涉及一种用于好氧发酵反应的循环水系统，用于粪便、污泥及垃圾的减量化、无害化、资源化处理。

背景技术

规模化畜禽养殖场、污水处理厂、居民区的主要副产品：粪便、污泥及有机垃圾（统称为有机废弃物或发酵原料），量大且高度集中，如果不能及时有效处置，极易造成严重的环境污染。好氧发酵（堆肥）可以通过微生物降解有机物，使有机废弃物实现减量化、无害化、资源化处理。目前广泛采用的场地堆肥发酵技术，主要存在：①占地面积大；②发酵时间长（一般一次发酵时间需要15～30天左右）；③在低温天气时发酵速度下降等问题。目前大多的研究是通过通风强制输氧、翻堆或搅拌等手段提高好氧堆肥的效率或效果，而发酵产生的热量及臭气则一般任其排往大气，造成了极大的的环境污染；而著名的达诺（Dano）滚筒式好氧反应器，相对场地发酵具有发酵效率高、占用场地面积小等特点，但发酵效果取决于滚筒长度等因素，为延长有机废弃物等发酵原料在滚筒反应器中的停留时间以保证发酵效果，滚筒的长度通常设计成滚筒直径的10以上甚至达20倍以上，因此占地面积仍然很大，设备制造成本高昂，同时还存在新进的物料（有机废弃物）跟发酵物料接触面积过小，新进物料缺乏充分的发酵菌母因而反应速度较慢等缺点。因此，研究开发占地面积更小、发酵效率更高、不受冬季低温影响、不产生二次污染，使有机废弃物快速实现减量化、无害化、资源化的处理技术和高效好氧反应系统是非常必要的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：解决上述现有技术好氧发酵过程中占用场地大、发酵效率低下等问题，而提供一种用于好氧发酵反应的循环水系统，用于好氧发酵反应的条件控制及发酵热量的回收利用。

本实用新型采用的技术方案是：这种用于好氧发酵反应的循环水系统，包括好氧发酵反应器、辅助热源、热能负载、泵、阀门和连接管道，好氧发酵反应器外部设置有水套，被分成几部分的水套通过水套连接管连通成一个整体，水套外部设置有保温层；好氧发酵反应器的出水管与泵的进水管连接，泵的出水管与辅助热源的进水管连接，辅助热源的出水管与好氧发酵反应器的进水管连接，压力水箱通过阀门也与泵的进水管连接。

上述技术方案中，好氧发酵反应器出水管中接入热交换器。

上述技术方案中，辅助热源的两端设置有阀门。

外供水经泵加压进入辅助热源加热，辅助热源加热后的热水经过好氧发酵反应器的进水管、旋转接头、水套引出管进入好氧发酵反应器的水套，加热好氧反应器和其内部的物料，好氧发酵反应器水套的出水经水套引出管、旋转接头、发酵反应器出水管、泵的进水管进入水泵。

上述技术方案中，所述辅助热源，包括燃气锅炉、燃煤锅炉、太阳能热水器或电热水器等，用于对循环水进行补充加热。

上述技术方案中，压力水箱的作用是对循环水系统进行补水。

更进一步地，在泵的进水管可连接排水阀和排水管，当循环水系统中的水加热膨胀后，多余的水可经排水阀和排水管排出。

更进一步地，在好氧发酵反应器出水管道上设置有用于加热空气的热交换器，可对进入好氧发酵反应器的空气加热。

更进一步地，在好氧发酵反应器出水管道上设置有热能负载，热能负载的两端设置有阀门。好氧发酵反应器出水管道上与热能负载支路相应的位置设置有阀门，可将好氧发酵反应产生的多余热量送往热能负载加以利用。

更进一步地，辅助热源设置有旁通支路，辅助热源旁通支路设置有阀门。当好氧发酵反应产生热量的温度大于设定值时，打开热能负载，关闭热能负载旁通阀；当好氧发酵产生热量的温度继续升高时，旁通并关闭辅助热源。

更进一步地，设置有控制器，在好氧发酵反应器的进、出水管道上设置有温度传感器，温度传感器输出连接控制器，控制器输出连接控制阀门。控制器根据进、出水管道上设置的温度传感器的检测结果控制相关阀门的动作，使好氧发酵反应在恒定的高温下高速进行。

在初次向好氧发酵反应器加料的时候，启动循环水系统，辅助热源加热循环水，循环的热水进入好氧发酵反应器的外部水套，使好氧发酵反应器被升温，并使循环出水升温至适合高温好氧发酵的设定温度。

若进入好氧发酵反应器的新鲜空气被热交换器所加热，则可避免由于给氧换气造成反应器内温度的波动。