[发明专利]一种用于液态两相式厌氧发酵压差式进出料的方法与装置

说明书

技术领域

本项发明涉及环境保护与资源再利用领域，具体地涉及到一种用于有机质废弃物液态两相式厌氧发酵厌氧产沼气罐压差式进出料的方法与装置。

技术背景

沼气厌氧发酵按照物料状态可分为液态和固态发酵，在液态发酵中，设置传送泵做为整个发酵系统物料输送的动力装置，以加快物料输送的效率，降低厌氧发酵周期。目前使用较多的输送泵，主要有四类：其一是通过卧式或者立式螺杆泵进行物料输送；其二是利用离心泵作为输送装置；其三是用柱塞泵作为系统进出料的动力装置；其四是使用气动、电动或者机械隔膜泵进行物料输送。

有机质废弃物的液态厌氧发酵中，发酵物料成分较复杂、粘稠度与粒径较大，用离心泵进行物料传输时会出现堵塞现象，需要经常进行冲洗，影响设备正常运行及工艺生产。用螺杆泵或者隔膜泵由于发酵过程中物料出现分层现象，浮渣进入管道后在泵的进口会产生架桥现象导致泵空转，对设备造成损害的同时使物料的供给产生间断，影响发酵菌的生长。使用柱塞泵可以解决上述问题，但是其造价昂贵，增加建设成本。总之，用泵作为发酵系统的物料输送装置，耗电量大、设备可靠性不高、能耗大、易堵塞、故障率高且维修困难、建设成本及运行成本高。本发明揭示的一种用于液态两相式厌氧发酵压差式进出料的方法与装置，在进行发酵系统设计时，将酸化罐与发酵罐的罐底的水平高度设计成一定的高度差，在发酵过程中，水解酸化料与发酵液产生相应的液位差，两罐上部通过气管连通，保持气压一致，从而利用连通器的原理进行物料的输送。该装置结构简单、维护方便、经久耐用、无能耗、造价低、输送效果好，从而极大的降低了发酵的运行成本。

发明内容

本发明揭示了一种两相式液态有机废弃物厌氧发酵系统的压差式进出料的方法及装置。此装置通过酸化罐与发酵罐组合成一个发酵系统，模拟成一个连通器，通过液位差实现物料输送。酸化罐安装一个高约1500mm的水泥台座上，台座上设角铁支架，罐底距台座约1000mm，进料口设置在罐体下部侧面，上部不同高度设置三组出料口，罐顶部设有排气管口，物料从下部进入，上部流出。发酵罐通过角铁支架安装在水泥地面上，支架高约500mm，罐底距地面约400mm，进出料口设置与酸化罐相同，下部进料上部出料，顶部设有排气管口并与酸化罐排气口连通，酸化罐的三组出料口通过一根主管与发酵罐进料口相连接，并在出料口设置有电磁阀，当电磁阀打开时整个系统形成连通。发酵物料经过预处理后通过泵从酸化罐底部打入罐内，当物料达到设定高度后在酸化罐内进行水解酸化反应，酸化完全后通过自控系统开启相应的电磁阀，利用连通器原理酸化物料流入发酵罐内直至两罐内液面一致，关闭电磁阀，物料在发酵罐内进行厌氧产沼反应，完成一个发酵周期后，通过自控系统开启出料电磁阀，达到设定液面通过液位传感器传出信号自动关闭电磁阀，完成一个发酵进出料循环。

附图说明

附图是本发明液态两相式厌氧发酵压差式进出料装置结构示意图。

附图标记说明：1、支架2、取样口3、排砂口4、发酵罐进料口5、温度传感器6、一级排料电磁阀a7、二级排料电磁阀a8、三级排料电磁阀a9、液位传感器10、排气口电磁阀11、三级排料电磁阀b12、二级排料电磁阀b13、一级排料电磁阀b14酸化罐进料口15、发酵罐16酸化罐17、水泥台座

具体实施方式

实施例1：以市政污水处理厂污泥为厌氧发酵原料，将含水率为80％左右的污泥经过加水调质至90％-95％，通过(14)进入(16)，当罐内液面达到设定高度时，(9)反馈信号至PLC停止进料，物料进入水解酸化期；当物料酸化完全后，通过PLC打开三级排料电磁阀(11)，酸化物料经过(4)流入(15)中，(16)中液位低于设定高度时，(9)反馈信号至PLC关闭(11)向(16)中补充物料，如此循环直至(15)与(16)中液面保持同一高度；物料发酵完全后，通过PLC打开(8)进行排料，排料至设定高度时，(9)反馈信号至PLC关闭(8)，完成一个发酵罐进出料周期，系统进入下一发酵周期。