[实用新型]一种低能量超声增强好氧微生物处理有机垃圾的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于垃圾处理技术领域，涉及一种利用好氧菌处理有机垃圾的装置，特别涉及一种低能量超声增强好氧菌处理有机垃圾的装置和工艺，适合深度处理生活垃圾并实现资源化。

背景技术

生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废弃物。随着我国经济的发展、人口的增长及生活水平的提高，我国生活垃圾的产量急剧增加，给环境造成了压力。无害化、减量化和资源化是垃圾进行处理的原则。现有生活垃圾处理方法主要为填埋法、焚烧法和堆肥法，而对于有机质含量多且容易分类的生活垃圾，比如餐厨垃圾，利用生物发酵工艺容易使其得到资源化利用，其中很重要的一种方法就是好氧微生物发酵技术。好氧微生物发酵技术中很重要的一环就是如何提高好氧微生物的的发酵效率。

超声波技术主要利用超声波具有频率高、波长短、方向性好、穿透固体性强(能够穿透几十米的不透明固体)、能够传递能量给介质微粒(介质微粒的震动产生很大的速度和加速度)的特性、对介质产生特殊效应，是一门以多学科(物理、电子、机械以及材料学)知识、技术为基础的通用技术。超声场产生的理化效应包括机械效应(超声传播引起的介质质点的压缩和伸张)、热效应(物理的声吸收所引起的)、空化效应(超声在液体介质中引起的一种特有的物理过程)、声流效应(超声通过不同声阻抗的介质界面引起的)、传质效应(增强液态介质质点的运动，加快质量传递，提高化学反应速度)以及触变效应(超声波引起生物组织结合状态的改变)等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低能量超声增强好氧微生物处理有机垃圾的装置和工艺，是一种高效的好氧微生物发酵方法，用于有机质含量多且容易分类的生活垃圾处理，比如餐厨垃圾制备有机肥等，利用低密度超声波增强好氧生物发酵工艺的效率，通过独有的技术使得实现资源化过程更加快速有效，提高经济效益。

本实用新型通过以下的技术方案予以实现:

低能量超声增强好氧微生物处理有机垃圾的装置，包括垃圾发酵单元、超声强化单元、送风单元、以及废气废水处理单元，所述的送风单元用于向垃圾发酵单元中通入温度可控的加热空气，超声强化单元用于向垃圾发酵单元施加低能量超声，整个系统中产生的废气和废水经由废气废水处理单元后排出。

上述技术方案中，所述的低能量超声其超声能量密度为：0.1-2W/L，超声频率优选20-50kHz。

具体的，该装置可以包括有机垃圾发酵室和超声装置，在有机垃圾发酵室内设置有曝气板将发酵室隔为上下两个空间，上部空间内设置有搅拌装置和温度监控装置，下部空间为气室，在气室侧壁连通加热管的一端，加热管另一端接有送风装置，在有机垃圾发酵室顶部开有垃圾入口和废气出口，底部开有废水出口，废气出口处还设有等离子体废气处理装置；超声装置的超声换能器设置于有机垃圾发酵室两侧。

采用上述的装置进行低能量超声增强好氧微生物处理有机垃圾的工艺，是先将破碎后的有机垃圾物料和好氧微生物制剂倒入发酵室内，搅拌混合，同时，采用超声装置产生低能量超声作用于垃圾发酵室，在整个发酵过程中，向垃圾固液混合物中输送经加热的空气，空气由气室进入，经曝气板上的微孔进入有机垃圾发酵室，再经超声粉碎，供微生物利用，促进好氧微生物发酵；微生物发酵过程中产生的废气经等离子体废气处理装置处理达标后排出，产生的废水经曝气板进入气室底部由废水出口排出。

所述的发酵过程中通过输送加热空气和温度监控装置调控发酵温度为：30-60℃。

所述的进入气室的空气其流量为0.1-0.35m³/min。

本实用新型的有益效果是：

(a)本实用新型将超声与微生物发酵结合处理有机垃圾，提高好氧微生物发酵效率。所述的低能量超声其超声能量密度优选为：0.1-2W/L，超声频率优选20-50kHz。超声波对固液气混合体系具有增强传质，搅拌等作用,能够影响微生物的生物化学反应的进行。在微生物发酵过程中,低密度超声波能够影响固液气三相状态,影响底物的物理状态(或分子结构),使其容易为微生物利用，从而提高微生物发酵的效率。低强度超声也可以影响细胞膜电位，使细胞膜通透性增加,这样营养物质就会很顺利地进入细胞内,同时代谢产物也能迅速排到体外,从而达到增加微生物活性的目的，促进了微生物代谢物质；能够更快的将有机垃圾变废为宝，同系统通过废气和废水分流装置避免对大气、地表水、地下水、和土壤所产生的二次污染问题。而且回收可利用的物料制造有机肥，符合国家节能减排的要求。