[发明专利]干湿联合一体化厌氧发酵装置及厌氧发酵工艺

说明书

本发明涉及厌氧发酵领域，具体涉及一种干湿联合一体化厌氧发酵装置及厌氧发酵工艺。一种干湿联合一体化厌氧发酵装置，包括有顶盖的封闭的湿发酵池和位于其内部的若干个无顶盖的干发酵池；一种采用干湿联合一体化厌氧发酵装置的厌氧发酵工艺，流程包括：设备调试阶段：发酵原料填充阶段：装置整体循环工作；本发明的优点在于：干湿联合一体化厌氧反应器内部由干发酵池侧壁板分隔成干湿两种区域，有效降低本发明装置的制作成本；整体构成了一个良性循环，加速发酵原料的降解，很大程度上缩短了降解时长，大大提高了生产效率；降低了工艺的操作难度，适合在工业上推广使用。

技术领域

本发明涉及厌氧发酵领域，具体涉及一种干湿联合一体化厌氧发酵装置及厌氧发酵工艺。

背景技术

根据生物质在厌氧反应器中的浓度，厌氧发酵工艺可分为湿式和干式厌氧发酵工艺，其中，湿式厌氧发酵工艺和装置目前比较成熟，但该工艺在生产过程中产生大量的沼液，若处理不当极易造成二次污染，且在运行过程中能量消耗过大。另外，干式厌氧发酵工艺传质传热效果差，发酵温度难于检测和控制，普遍存在生物质原料利用不充分等问题。

上述问题已成为制约我国大型沼气工程推广和普及的瓶颈。

现有技术中，一种干湿耦合沼气发酵装置(CN 102827761 B)，公开了一种干湿耦合沼气发酵装置，湿发酵池位于干发酵池内；干发酵池上设有干发酵池气阀、干池进料口和排渣口，干发酵池底部设有通向干发酵池上部的回液管，回液管上设有渗出液回喷泵，回液管上设有喷头；干发酵池底部设有硬质透空衬板，硬质透空衬板将干发酵池分割为上部的上气室和下部的下气室，干发酵池内设有贯穿硬质透空衬板的干池循环管和湿地循环管，干池循环管上端位于上气室、下端位于下气室，湿地循环管上端位于湿发酵池内、下端位于下气室；湿发酵池上设有湿地进料口和搅拌轴装置。

该专利技术存在一个弊端，即湿发酵池位于干发酵池内，其底部受到来自湿发酵池原料的重力较大，材质成本较高，安装成本也较高；并且，该专利采用的是将湿发酵池内一定数量的发酵液通过侧壁排放到干发酵池内，由于干发酵池的液体流动性较差，则会造成一部分原料无法接触到湿发酵液，使发酵液得不到充分的利用。

现有技术中，一种干湿联合厌氧发酵工艺(CN 103667356 B)，公开了一种干湿联合厌氧发酵工艺，包括(1)将高浓度发酵原料经装载机送入柱塞泵，再送入干式发酵反应器；(2)将湿式发酵反应器中产生的低浓度发酵残余物，送入缓冲罐，再送入柱塞泵与高浓度发酵原料混合，送入干式发酵反应器。

该专利技术需要单独设置有缓冲罐，且干式发酵反应器与湿式发酵反应器为分离的两个装置，无法在一个装置内实现现有的工艺流程。

故现有技术中，还没有一种能够同时将干湿厌氧装置与工艺结合在一起的装置和工艺能够解决上述所有问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种结合了湿式厌氧发酵工艺的匀质效果好、干式厌氧发酵工艺的发酵残余物含水量低的优点于一体的干湿联合一体化厌氧发酵装置，以及采用该装置的厌氧发酵工艺。

一种干湿联合一体化厌氧发酵装置，包括有顶盖的封闭的湿发酵池和位于其内部的若干个无顶盖的干发酵池；

湿发酵池的侧底部设置有加热盘管；湿发酵池底部一侧通过循环喷淋管路与湿发酵池顶部的渗沥液喷淋装置相连；循环喷淋管路上设置有循环喷淋泵，所述的循环喷淋泵为离心泵或螺杆泵；渗沥液喷淋装置末端设置有喷头，所述喷头设置在干发酵池上空；所述的喷头为防堵塞的螺旋式喷头；

每个干发酵池都与一组干式进料设备相对应，每组干式进料设备包括与电机相连的柱塞泵或螺杆泵以及原料的螺杆推进装置；每组干式进料设备通过L型输送管道，将发酵原料从干发酵池的侧底部输送到干发酵池的中心顶部，且向外散落；干发酵池侧壁板上设置有若干通孔，将干料发酵区与外部的湿料发酵区相连通；