[发明专利]好氧发酵耦合厌氧消化生物质制备沼气与有机肥的装置和方法

权利要求书

1.一种好氧发酵耦合厌氧消化生物质制备沼气与有机肥的方法，其特征在于，所述方法步骤为：固体生物质经过分级设备分级，长纤维类进入一级高湿固体有机物粉碎机进行粉碎处理后进入混料机，同时由第一配料机向混料机中加入好氧发酵菌剂以及包括N、P和K的营养盐，在混料机中均匀后送入固体有机物好氧加压高温发酵罐进行好氧腐熟发酵处理，得到好氧发酵产物；好氧发酵产物进入二级高湿固体有机物粉碎机进行粉碎处理后投入调浆池，同时由第二配料机向调浆池中加入调浆水、厌氧发酵菌剂以及包括N、P的营养盐，混合均匀后，再泵入多级自循环厌氧消化反应器，出水逐级进入多级涡流自循环厌氧反应器、涡流自循环厌氧反应器进行厌氧发酵制沼气，涡流自循环厌氧反应器的出水送去好氧工艺段深度处理。

2.根据权利要求1所述好氧发酵耦合厌氧消化生物质制备沼气与有机肥的方法，还包括如下步骤：

(1)收集多级自循环厌氧消化反应器、多级涡流自循环厌氧反应器和涡流自循环厌氧反应器产生的沼气进入沼气柜经脱硫、脱水后用于发电或锅炉使用，或者所述沼气进一步压缩分离即获得商品化的液化燃气和二氧化碳产品；

(2)将固体有机物好氧加压高温发酵罐获得的好氧发酵产物按10％-30％返料回混料机，70％-90％进入二级高湿固体有机物粉碎机；

(3)由二级高湿固体有机物粉碎机粉碎的好氧发酵产物输入调浆池制沼气或定量、复配、包装后制成有机肥料或饲料产品；

(4)将多级自循环厌氧消化反应器排出的沼渣经脱水装置脱水，滤液回流调浆池或做农用液体肥，滤渣回混料机再次处理；

(5)将多级涡流自循环厌氧反应器与涡流自循环厌氧反应器产生的剩余污泥经过污泥破壁装置破壁处理，破壁污泥混合液回流调浆池再次处理；

(6)将涡流自循环厌氧反应器排出的沼液回流调浆池，多余沼液进入好氧工艺段深度处理后达标排放；

(7)将固体有机物好氧加压高温发酵罐产生的尾气经生物洗气塔净化后排放。

3.根据权利要求1或2所述好氧发酵耦合厌氧消化生物质制备沼气与有机肥的方法，其特征在于，所述固体生物质包括中草药渣、稻秆、桑枝、玉米秆、麦秆、烟杆、草秆、谷壳、甘蔗渣、木薯渣、粪渣、菌棒、木糠、统糠、树枝、生物发酵糟渣和畜禽粪便的一种或几种；所述好氧发酵菌剂包括酵母菌、地衣芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、木霉菌类、米曲霉菌、淡紫拟青霉、黑曲霉菌、苏云金芽孢杆菌和白僵菌绿僵菌的一种或几种；所述厌氧发酵菌剂包括纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌、互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属、产甲烷丝菌属等的一种或几种；一级高湿固体有机物粉碎机把固体生物质粉碎达到30-80目，二级粉碎后达到15-40目；固体有机物好氧加压高温发酵罐的发酵物料初始水份控制55-70％，C/N为20-30:1，温度控制58-68℃，发酵周期3-12天；多级自循环厌氧消化反应器的发酵进料TS浓度为12％-25％，PH范围5.0-9.0，发酵温度控制32-36℃，容积产沼气率1.5-3.0m³/(m³.d)，水力停留时间10-30天，进料方式为序批式或连续式；多级涡流循环厌氧反应器进料的TS浓度1％-6％，PH范围5.0-9.0，发酵温度25-30℃，容积产沼气率2.0-5.0m³/(m³.d)，水力停留时间3-6天，进料方式为序批式或连续式；涡流循环厌氧反应器进料的TS浓度1％-6％，PH范围5.0-9.0，发酵温度25-30℃，容积产沼气率2.0-3.5m³/(m³.d)，水力停留时间0.5-3天，进料方式为序批式或连续式。