[发明专利]一种适用于有机固体废弃物资源化利用的反应系统

说明书

一种适用于有机固体废弃物资源化利用的反应系统，属于固体废弃物厌氧生物处理领域，可解决现有技术反应过程中易“酸化”，发酵效率和产气效率低的问题，包括高温水解发酵反应装置，中温酸化发酵反应装置和甲烷发酵反应装置，三个独立反应装置内分别形成水解优势菌群、产酸优势菌群和产甲烷优势菌群并提供各自生长所需的最佳条件，可有效避免出现“酸化”现象而导致反应装置无法正常运行。各装置通过连接管上的射流泵将沼液通过布水装置射入下一个反应装置，不仅可对反应装置进行充分搅拌，增加反应底物与污泥的接触面积，减少机械搅拌易出现故障、耗能大等问题，也可达到沼液循环目的，使有机固体废弃物进行再次彻底发酵，减少沼渣量的生成。

技术领域

本发明涉及一种有机固体废弃物厌氧发酵装置，属于固体废弃物厌氧生物处理技术领域。

背景技术

随着社会经济的快速发展，固体废弃物产生量与日俱增。如何降低其数量，并从中回收资源和能源，已成为亟待解决的问题。

农业废弃物、餐余垃圾、酒糟、剩余污泥和有机生活垃圾等固体废物含有大量的有机物，可借助于生物作用，转化为能源、稳定产物和其他有用物质，同时实现固体废弃物处理处置的减量化、资源化和无害化，实现资源综合回收利用。

相对于好氧生物处理技术，厌氧生物处理技术更加高效节能。厌氧消化过程一般分为水解、酸化、甲烷化三个阶段。在单相消化系统中，这三个阶段在同一个反应器中依次进行，工程上设计简单，易于管理，投资成本低。欧洲对城市有机垃圾和菜场垃圾多采用单相消化系统。单相消化系统的产甲烷效率低，且由于固体有机物粘性大，进料与消化物料难以混合均匀，单相消化系统容易发生局部“酸化”。一方面，“酸化”现象会导致后续反应过程产甲烷效率低；另一方面，一旦“酸化”积累到一定程度，反应装置内微生物相将很难恢复，最终导致整个运行失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于有机固体废弃物资源化利用的反应系统，解决现有技术反应过程中易“酸化”，发酵效率和产气效率低的问题，同时可克服现有技术中机械搅拌易出现故障、耗能和沼渣难处理的难题，有利于反应系统内部高负荷、高效率的稳定进行。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于有机固体废弃物资源化利用的反应装置，包括高温水解发酵反应装置、中温酸化发酵反应装置和甲烷发酵反应装置；其中，高温水解发酵反应装置包括一个罐体，罐体外壁设置有保温层，在罐体外壁和保温层之间设置有加热装置；罐体顶壁设置有一个进料口，该进料口下方设置有进料管，进料管上端与罐体顶壁固连；罐体顶壁设置有出气口和进泥口，以及用于实时监测罐体内温度和压力的温度表和压力表；罐体内部设置有圆柱形内套筒，圆柱形内套筒上端连接有圆柱形格网，圆柱形格网上端连接内套筒折流板，圆柱形格网内部设置有三相分离器和一个圆形格网，所述进料管向下穿过圆形格网中心通孔；圆柱形内套筒下端与一圆台型套筒的大端连接，圆台型套筒的小端设有出料口，圆台型套筒固定在罐体底部上；在高温水解发酵反应装置的罐体内，上端和下端都设置高压布水装置；罐体侧壁的一侧上端设置有出液管，另一侧的上、下端均设有进液管；所述进液管与高压布水装置相连；

中温酸化发酵反应装置包括一个罐体，罐体的外壁设置有保温层，在罐体外壁和保温层之间设置有加热装置；罐体顶壁设置有进泥口和出气口，以及用于实时监测罐体内温度和压力的温度表和压力表；罐体下端设置一个圆台型内套筒，圆台型内套筒的大端与罐体下端连接，小端设有出泥口；罐体侧壁的上端设置有出液管，罐体侧壁的下端设有进液管；罐体内部上端设置三相分离器，下端设置高压布水装置；进液管与高压布水装置相连；

高温水解发酵反应装置上的出液管通过连接管与中温酸化发酵反应装置上的进液管连接；