[发明专利]一种基于气搅拌的果蔬湿式厌氧发酵装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种基于气搅拌的果蔬湿式厌氧发酵装置，包括发酵罐，所述发酵罐连接进料管以及沼气排出管；浮渣筒，所述浮渣筒下端管口端壁与发酵罐内壁之间密封固定连接，所述浮渣筒外壁与发酵腔内壁之间形成一圈排渣槽；中心套筒，固定设置在发酵腔内；沼气高压管，所述沼气高压管的出气端伸入中心套筒内。一种果蔬湿式厌氧发酵装置的工作方法，首先，通过进料管将物料输入发酵腔内；然后，通过沼气高压管向中心套筒内通入高压沼气，使物料在发酵腔内形成上下循环运动；最后，将物料发酵产生的沼气从沼气排出管排出。提高容积产气率，容积产气率在1.2m3/(m3·d)以上，解决物料在厌氧发酵过程中浮渣及沉砂。

技术领域

本发明涉及环保领域，具体涉及一种基于气搅拌的果蔬湿式厌氧发酵装置及其工作方法。

背景技术

近年来，随着城市化进程的加快以及人们生活水平的提高，有机固体废弃物数量也急剧增加，成分日益复杂，大量有机废物的随意排放对地下水和周围环境造成了严重的污染，利用厌氧发酵技术对有机固体废弃物污染进行处理已成为环保必需和社会可持续发展的趋势。

厌氧发酵罐是利用微生物在厌氧条件下的代谢活动将有机固体废弃物稳定化，同时产生CH₄、CO₂、H₂S气体等，是厌氧技术处理有机固体废弃物的核心设备。当前主流的厌氧发酵罐体主要有湿式完全混合式厌氧发酵罐(CSTR)和干式推流式厌氧发酵罐(PFR)等，尤以完全混合式工艺占主导地位。厌氧发酵罐根据反应罐内物料含固率的不同，可分为湿式、半干式、干式发酵两大类，湿式发酵物料的含固率为4～10％之间，半干式发酵物料的含固率为15～20％之间，干式发酵物料的含固率为在20%以上，湿式发酵适用于果蔬等含水率较大的有机固废领域。

目前国内市场上常用的搅拌装置，无论是立式、侧式、卧式或复合式等结构虽然可处理果蔬垃圾发酵，但运行效果差，主要原因是发酵内得悬浮物会凝聚上浮至发酵液表面形成结壳层，影响发酵底物传质、气液流动及沼气的导出，使得发酵系统酸化瘫痪，形成了大量的病池、废池。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于气搅拌的果蔬湿式厌氧发酵装置及其工作方法，解决以往发酵装置在厌氧发酵过程中浮渣及沉砂的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种基于气搅拌的果蔬湿式厌氧发酵装置，包括

发酵罐，所述发酵罐连接进料管以及沼气排出管；

浮渣筒，所述浮渣筒下端管口端壁与发酵罐内壁之间密封固定连接，所述浮渣筒内壁与发酵罐内壁之间形成发酵腔，所述浮渣筒外壁与发酵腔内壁之间形成一圈排渣槽，所述排渣槽连接排渣管；

中心套筒，固定设置在发酵腔内，所述中心套筒内腔与发酵腔之间形成物料上下循环通道；

沼气高压管，所述沼气高压管的出气端伸入中心套筒内。

进一步的，所述发酵腔底部设置循环管，所述循环管的两端分别固定设置在发酵罐两端，所述循环管上设置循环泵。

进一步的，所述发酵腔底部为锥形腔，所述锥形腔的底部连接出料管，所述出料管上设置出料泵。

进一步的，所述发酵腔的内侧壁上固定设置加热盘管。

进一步的，所述加热盘管为蒸汽加热盘管。

进一步的，所述沼气高压管的出气端固定设置喷嘴。

进一步的，所述沼气高压管的进口端与沼气排出管连通，所述沼气高压管上设置有用于对管内沼气进行加压的加压风机。

第二方面，一种采用上述基于气搅拌的果蔬湿式厌氧发酵装置的工作方法，