[实用新型]干式厌氧发酵系统

说明书

本实用新型公开了一种干式厌氧发酵系统；所述系统包括厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐底部罐壁倾斜；所述厌氧发酵罐上部设置有原料进料口、沼液进料口和沼气出口，所述原料进料口连接有原料进料器，所述厌氧发酵罐内包括平行铰接有多个搅拌轴；所述搅拌轴两端分别安装在厌氧发酵罐两侧壁上；且搅拌轴一端穿过厌氧发酵罐与外部电机连接；所述搅拌轴上间隔设置有多个搅拌器；所述厌氧发酵罐底部倾斜罐壁上端至下端依次开设有沼渣出口、沼气喷射入口和沼液出口；所述沼气出口通过管道分别与沼气净化装置和沼气喷射入口连通；所述沼液出口通过管道分别与沼液处理装置和沼液进料口连通；本实用新型可操作性强，降低劳动强度，提高生产效率。

技术领域

本实用新型涉及发酵领域，具体涉及一种干式厌氧发酵系统。

背景技术

有机固体废弃物产量巨大，有机质含量高，直接排放将严重污染环境，采用厌氧发酵等生物手段可实现有机固体废弃物能源化利用，干式厌氧发酵技术在生物工程领域中起着尤其重要的作用，特别是在沼气和有机肥的生产利用方面。

随着农业秸秆、生活垃圾、畜禽粪便等日益增多，环境和能源压力不断加大，生物质资源化利用成为迫切需要，厌氧发酵技术是国内外研究的热点和重点方向之一。根据生物质底物的状态不同，厌氧发酵技术可分为湿式和干式厌氧发酵。干式厌氧发酵以固体有机废弃物(其总固体浓度TS达到20％～30％)为原料，在没有或几乎没有自由流动水以及无氧的条件下，通过兼性和专性厌氧微生物的联合作用，最终生成CO₂和CH₄等气体的沼气发酵工艺，是一种新生的废物循环利用方法。

干式厌氧发酵通常是指发酵原料的干物质含量在20％～40％，原料呈固态，处理过程中不产生污水，无沼液消纳问题，发酵剩余物可制成有机肥料，基本上实现零污染物排放，同时经济效益较好，能量呈正效应。

与湿法厌氧消化相比，有机废弃物干法厌氧消化虽具有众多优势与益处，但推广应用仍然存在众多困难。一是反应基质浓度高，造成反应中间产物与能量在介质中传递、扩散困难，从而形成反馈抑制。二是反应基质的结构、组成以及颗粒大小等呈不均匀性，使得系统运行难以控制，连续运行不稳定。三是搅拌阻力大，使得基质搅拌混合困难。

以有机固体为主要原料的沼气干式厌氧发酵技术具有众多优势和益处的同时，还存在着启动时间长、发酵过程不稳定且周期长、搅拌不完全、容易产生酸中毒、在寒冷地区受温度影响大等诸多问题。

申请号为201410649573.7的中国发明专利公开了一种用于干式厌氧发酵的搅拌装置，采用长轴搅拌器，但是大规模厌氧发酵罐的尺寸长度往往会超过10m，甚至达到30～50m，所以在大型干式厌氧发酵罐产能提高后，这种单轴搅拌器的直径也会随之增加，单轴的轴心承受巨大的力矩，所以单根长轴的机械强度要求极高，搅拌器的制作成本并不低，而且故障率高，而且搅拌效果不理想；同时，长轴搅拌器在运行的过程中，利用搅拌器轴向的推动力轴向均匀的推进物料前进，厌氧发酵罐同轴递进推动物料移动过程物料停留时间不可控。但是实质上有机物厌氧发酵产甲烷的过程三个阶段物料的停留时间是不一样的，如果为了保证产沼气阶段的发酵效率，就需要提高停留时间，停留时间过长，厌氧发酵的水解及产酸阶段会导致厌氧细菌活性降低甚至死亡，影响发酵效率，这种抑制作用对高浓度的干式厌氧发酵更加明显；如果停留时间过短，则又会影响产气阶段的产气率。所以单长轴推进式搅拌无法解决厌氧发酵产沼气过程中的停留时间不协调问题。