[发明专利]一种横推流式连续干发酵装置及方法

说明书

本发明公开一种横推流式连续干发酵装置及方法，涉及物料发酵技术领域，其中装置包括发酵装置本体，发酵装置本体的前端顶部设置有进料口，发酵装置本体的后端底部设置有出料口；发酵装置本体的外壁上设置有保温装置，发酵装置本体的内部设置有搅拌装置，搅拌装置包括搅拌轴和搅拌器，搅拌轴平行设置于发酵装置本体的中部，搅拌轴连接有驱动装置，搅拌轴上设置有多个搅拌器；发酵装置本体包括若干个可拆卸连接的发酵装置模块，若干个发酵装置模块依次进行连通；发酵装置模块的顶部连接有沼气管。本发明中混匀物料，强化发酵装置内部的传质传热，提高厌氧消化系统稳定性与效率，采用模块化的拼接结构，便于拼装、更换、制造、维护和检修。

技术领域

本发明涉及物料发酵技术领域，特别是涉及一种横推流式连续干发酵装置及方法。

背景技术

我国农业废弃物产量巨大，每年农作物秸秆可收集量9亿吨、畜禽粪便38亿吨，不仅对人居环境具有潜在威胁，还包含着大量资源潜力。采用厌氧发酵方式处理畜禽粪便、作物秸秆等高有机物含量的废弃物，不但可以促进有机废弃物的无害化、减量化处理，而且能实现资源化、能源化利用，生产清洁能源，促进能源结构改善，提升农村人居环境，最终实现农村地区经济和社会的可持续发展。

目前厌氧发酵技术以传统湿发酵为主，物料含水率一般在90％以上。一方面为满足发酵所需的中温或高温条件，需要将有机物和水全部加热，大大增加了能量消耗；另一方面，发酵后的沼渣含水率仍达到70％以上，给进一步的综合处理带来困难，同时有大量沼液难以得到消纳，易造成二次污染。干发酵技术由于具有发酵物料浓度高、原料适应性广、基本不产生沼液等优点，受到人们日益广泛的关注。按照进出料及运行方式，干发酵技术可分为批式和连续式发酵技术。

批式干发酵技术采用全进全出的批次发酵形式，典型批式干发酵系统如图1所示，该系统采用间歇式批量发酵形式，产气不连续，且由于生产的阶段性和间断性会出现产气高峰和低谷，沼气产量、气体成分不稳定，环境调能力控差，为了克服上述问题，通常会设置多个发酵单元，以尽量减小产气波动，但与此同时需要大量的土地用于原料的储存和预处理。

连续式厌氧干法发酵技术是新近兴起的厌氧发酵技术，相比于序批式干法厌氧发酵技术，该技术具有产气连续稳定、干物质降解率高等优势。如图2、图3所示，目前连续式厌氧干发酵装置主要有两种形式，一种是竖向推流式(立式)，一种是横推流式(卧式)，在国外已有较多的应用案例，国内应用还相对较少。但这些装置主要是用于处理城市生活垃圾，针对我国大量产生的畜禽粪污、农作物秸秆等有机废弃物，其适应性较差，且由于高含固率物料流动性较差，竖向推流式连续干发酵装置设备制造、安装难度大，在物料含固率较高时，易出现进出料困难、进出料装备使用寿命短、运行稳定性差等问题；卧式连续干发酵装置通常采用中心轴螺旋输送的方式，单体容积小，搅拌不均匀、传质困难，易出现微生物生境环境失衡。

因此，亟需提供一种新的横推流式连续干发酵装置及方法，以解决现有技术中所存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种横推流式连续干发酵装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，充分混匀物料，强化发酵装置内部的传质传热，提高厌氧消化系统稳定性与效率，采用模块化的拼接结构，便于拼装、更换、制造、维护和检修。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种横推流式连续干发酵装置，包括发酵装置本体，所述发酵装置本体的前端顶部设置有进料口，所述发酵装置本体的后端底部设置有出料口；所述发酵装置本体的外壁上设置有保温装置，所述发酵装置本体的内部设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和搅拌器，所述搅拌轴平行设置于所述发酵装置本体的中部，所述搅拌轴连接有驱动装置，所述搅拌轴上设置有多个所述搅拌器；所述发酵装置本体包括若干个可拆卸连接的发酵装置模块，若干个发酵装置模块依次进行连通；所述发酵装置模块的顶部连接有沼气管。

优选的，所述搅拌器包括多个搅拌臂，多个搅拌臂径向布置于所述搅拌轴上；多个所述搅拌臂远离所述搅拌轴的一端通过支撑环进行连接。