[实用新型]一种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉一种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统，属于生物质能源制备技术领域。

背景技术

根据对国内各大养殖场的调查，大型及特大型养猪场中，主要采用的冲粪工艺为水冲粪，部分跟随国外技术开始选用水泡粪工艺，极少数使用干清粪工艺。国家要求养殖场配套建设污水处理工程，为了提高能源回收效率，节能减排，很多养殖场开始选择使用厌氧发酵的方式开发利用养殖废弃物。于是，从技术角度来说，国内的许多采用水冲粪且想要建设沼气工程的养殖场面临着一个严峻的问题-—粪污浓度低。

一般来说，CSTR工艺适用于TS 5％～10％的原料，UASB工艺适用于TS低于1％且无较多颗粒浮渣的污水，其他厌氧工艺在各种角度存在如能耗高，产气效率低等问题。选择水冲粪工艺的养猪场排污浓度一般处于2％～3％，这就使养猪场面临较为尴尬的局面，即没有最合适的发酵设备来利用粪污。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统，它能够将低浓度原料的浓度提升，使其达到厌氧发酵所需的浓度标准，适用于水冲粪工艺的养殖场。

本实用新型的技术方案：一种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统，包括调节池、初沉罐、第一厌氧发酵罐、第二厌氧发酵罐和微生物回流罐，调节池通过管路与初沉罐连接，初沉罐通过管路分别与进料池和中间水池连接，进料池通过管路与第一厌氧发酵罐连接，中间水池通过管路与第二厌氧发酵罐连接，第一厌氧发酵罐和第二厌氧发酵罐通过管路串联连接，微生物回流罐通过管路分别与进料池、第二厌氧发酵罐和沼液池连接。

前述的这种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统中，所述初沉罐包括初沉罐罐体、进料管、第一进料筒、第一均流板、溢流口、低浓度污水排出口和高浓度物料排出口，溢流口设置在初沉罐罐体的上部罐壁上，并通过连接管路与调节池连接，所述第一进料筒设置在初沉罐罐体内，进料管贯穿于初沉罐罐体的罐壁与第一进料筒的中上部连通，第一均流板通过第一连接板固定在进料管的底部，低浓度污水排出口设置在初沉罐罐体的下部，高浓度物料排出口设置在初沉罐罐体的底部；低浓度污水排出口通过管路与中间水池连接，高浓度物料排出口通过管路与进料池连接。通过设置初沉罐，可以将粪污等固液混合的低浓度原料，经过一定时间的静止，进行物理沉降后，低浓度污水从低浓度污水排出口排除，高浓度物料通过高浓度物料排出口排至进料池，从而提高物料浓度。

前述的这种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统中，所述微生物回流罐包括回流罐罐体、回流罐进料管、沼液排出管、第二均流板、第二进料筒、微生物回流管和第二进料管，第二进料筒设置在回流罐罐体内，第二进料管的一端贯穿于回流罐罐体的罐壁与第二进料筒的中上部连通，另一端与第二厌氧发酵罐连通，第二均流板通过第二连接板固定在第二进料筒的底部，微生物回流管设置在回流罐罐体的底部，微生物回流管与进料池连接；回流罐罐体内的顶部设有水堰，水堰与回流罐罐体之间形成排液槽，沼液排出管与排液槽连通。

前述的这种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统中，所述初沉罐罐体和回流罐罐体的结构完全相同，其上部为柱体，下部为椎体。

前述的这种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统中，所述第一均流板和第二均流板均为倒置的锥斗状。将第一均流板和第二均流板设计成锥斗状可以有效防止物料直接进入罐体内产生扰流使沉淀物浮起来。

前述的这种能够提高低浓度物料厌氧发酵效率的厌氧发酵系统中，所述水堰的顶部设有三角形缺口或半圆形缺口。设置水堰可以拦截液体内的悬浮物。

与现有技术相比，本实用新型通过设置初沉罐，可以将粪污等固液混合的低浓度原料，经过一定时间的静止，进行物理沉降后，低浓度污水从低浓度污水排出口排除，高浓度物料通过高浓度物料排出口排至进料池，通过初沉罐浓稀分流，可将2％的粪污分离成5％～6％的浓物料以及1％的低浓度污水，让浓稀物料分别处于两种最适合的发酵环境发酵产气，最大限度的提高产气量。通过设置微生物回流罐，可以将随沼液排出的微生物在微生物回流罐内沉降后输送回进料池进行再次利用，一方面能够减少微生物的排出量，另一方面提高发酵罐单位容积中的微生物含量，进而提高反应效率，缩短粪污在发酵罐中的停留时间，间接减小发酵罐的总体容积，或者在同体积的发酵罐的前提下，提高粪污处理能力及容积产气率。通过初沉罐和微生物回流罐的设置，使运用水冲粪工艺的养殖场也能够通过厌氧发酵装置产生沼气，从而实现能源的回收利用，达到节能减排的目的。