[发明专利]一种适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置及方法

权利要求书

1.一种适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：包括发酵壳体，所述发酵壳体内设置有主发酵室和二级发酵室，所述主发酵室的有效容积大于所述二级发酵室的有效容积；所述二级发酵室设置于所述主发酵室的内侧，且高于所述主发酵室；所述主发酵室的的顶部设置有进料口，底部设置有排泥口；所述二级发酵室与所述主发酵室连通，所述二级发酵室的顶部设置有沼气排放控制装置和出料管。

2.根据权利要求1所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述主发酵室的下方设有物料喷嘴，用于与所述二级发酵室连通。

3.根据权利要求2所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述物料喷嘴设置有多个，所述物料喷嘴的料液进入和排出方向为沿所述二级发酵室外壁的切线方向。

4.根据权利要求1所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述二级发酵室的外壁上设有快速物料口，用于与所述主发酵室连通。

5.根据权利要求1所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述主发酵室的内壁、二级发酵室的外壁和发酵壳体的底部设置有加热盘管。

6.根据权利要求5所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述发酵壳体的外壁设置有保温隔热层。

7.根据权利要求1所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述沼气排放控制装置包括控制盖和排气管，所述控制盖和排气管均设置于所述二级发酵室的顶部。

8.根据权利要求1所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述主发酵室的顶部通过沼气管道与所述二级发酵室的顶部连通，所述沼气管道上设置有气动节流阀。

9.根据权利要求1所述的适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置，其特征在于：所述二级发酵室内还设置有短混料管和长混料管，与所述主发酵室连通。

10.一种适合高浓度物料的双室厌氧发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将有机废弃物与接种污泥混合均匀后，每天定时按照固定的配比从进料管输送到主发酵室中，并进一步通过快速物料口和物料喷嘴进入到二级发酵室内；

2)主发酵室和二级发酵室的物料在适宜的温度和厌氧条件下发生厌氧消化作用，产生沼气，沼气管道上的气动节流阀、二级发酵室顶部的控制盖为关闭状态，沼气在主发酵室和二级发酵室的顶部不断积聚并压缩形成压力；

3)主发酵室内物料的沼气产生量大于二级发酵室，主发酵室和二级发酵室的沼气形成压力差，且随着时间的推移，压力差不断增大；

4)在压力差的作用下，不断推动主发酵室内的料液向下移动，料液通过物料喷嘴进入二级发酵室内，使得液面III逐渐上升，液面II不断下降；

5)当压力差达到预定表压时，沼气管道上的气动节流阀自动打开，高压沼气通过沼气管道从主发酵室中进入到二级发酵室内，推动二级发酵室内的料液下降，形成撕拉力和料液震荡，破坏料液顶部表层形成的浮渣层和结壳，最终达到压力均衡；

6)较小部分料液在压力作用下从短混料管喷射到主发酵室内新进物料上面，达到混合接种的效果；较大部分料液则从发酵壳体底部的物料喷嘴喷射出来，推动主发酵室内的物料旋转流动，形成湍流混合，避免了物料分层，同时由于物料排出，将底部沉积的物料重新与料液混合，促进有机物质的进一步降解转化；

7)在每次进行湍流混合过程中，将混合好的发酵原料从进料管中输送到主发酵室内；

8)当湍流混合发生时，料液通过长混料管向上输送到主发酵室内的新进物料表面，携带的活性厌氧微生物与新进物料中易降解有机物充分接触，厌氧微生物迅速生长代谢，产生沼气；

9)整个发酵过程中，混合物料在主发酵室内向下移动，之后通过底部的物料喷嘴进入二级发酵室中并向上移动，当到达顶部时通过出料管排出到发酵装置外；

10)当不需要进行湍流混合时，通过控制盖，打开排气管，将产生的沼气输送到贮气柜或者用气单元。