[发明专利]一种城市有机垃圾干式厌氧消化系统

说明书

本发明公开了一种城市有机垃圾干式厌氧消化系统，包括原料槽、混料槽、厌氧罐和储气罐，混料槽的进口端通过管道与原料槽连通，混料槽的出口端通过管道与厌氧罐的进料口连通，厌氧罐的底部设有出料口，出料口与固液分离器的进口端相连，固液分离器的出口端与混料槽连通，在固液分离器出口端的一侧设有沼液出口，在固液分离器与混料槽之间设有出渣分支口；厌氧罐的顶部通过管道与储气罐连通。本发明通过设置与固液分离器连通的混料槽，使得从厌氧罐内的沼渣可在固液分离后返回混料槽内，这样沼渣与原料再次通过混料槽进入厌氧罐内进行厌氧消化，以解决现有厌氧消化过程中厌氧罐含固率低和浮沫的问题。

技术领域

本发明涉及城市有机垃圾处理技术和生物质能技术领域，特别是一种城市有机垃圾干式厌氧消化系统。

背景技术

国家经济的快速发展和居民生活水平的不断提高，推动城市进入了快速发展阶段，但同时也使其面临“垃圾围城”的窘境，大量的生活垃圾不仅阻碍了城市化发展，而且危害人类健康。有机垃圾是城市生活垃圾中的重要组成部分，约占45-60％，主要有餐厨垃圾、家庭厨余垃圾、畜禽粪便、园林垃圾、市政污泥等。目前主要采用填埋和焚烧技术处理，但该处理技术不仅占用土地、污染土地、浪费资源与能源，而且易传播疾病，威胁人类健康。研究发现厌氧消化是实现有机垃圾无害化、减量化、资源化的有效途径之一，与其他处理技术相比，厌氧技术具有以下优点：1.可将有机垃圾转变为生物质能源；2.消化处理后的沼渣沼液是良好的肥料；3.无需氧供给，动力消耗和运行成本低；4.有效的减少环境污染。

厌氧消化技术按固体含量可分为湿式厌氧消化(含固率15％以下)和干式厌氧消化(含固率15-40％)，湿式厌氧消化起步早，工艺和设备发展成熟，大量应用在餐厨垃圾的处理中，但湿式厌氧消化设备占地面积大、投资高、能耗大，并且沼液量大，污水处理成本高。而干式厌氧消化工艺设备体积减小2-3倍，消化产生的沼液废水量少，有效的降低了投资和运行成本，逐渐受到关注。

然而，现有的干式厌氧消化系统在厌氧消化过程中会出现厌氧罐内含固率低，以及因厌氧罐内浮沫的产生而堵塞沼气出气管，致使管内出现憋压的问题。此外，现有的消化系统在厌氧消化过程中易出现酸化，这样将大大抑制厌氧罐内的产甲烷速率。

发明内容

本发明就是针对现有的干式厌氧消化系统在厌氧消化过程中会出现厌氧罐含固率低，以及浮沫的问题，而提出一种城市有机垃圾干式厌氧消化系统，该系统通过沼渣回混的方式解决厌氧消化过程中厌氧罐含固率低和浮沫的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种城市有机垃圾干式厌氧消化系统，包括原料槽、混料槽、厌氧罐和储气罐，所述混料槽的进口端通过管道与所述原料槽连通，所述混料槽的出口端通过管道与所述厌氧罐的进料口连通，所述厌氧罐的底部设有出料口，所述出料口与固液分离器的进口端相连，所述固液分离器的出口端与所述混料槽连通，在所述固液分离器出口端的一侧设有沼液出口，在所述固液分离器与所述混料槽之间设有出渣分支口；所述厌氧罐的顶部通过管道与所述储气罐连通。

本发明提供的城市有机垃圾干式厌氧消化系统通过设置与固液分离器连通的混料槽，使得从厌氧罐底部出料口出来的沼渣可在固液分离后返回混料槽内，这样沼渣与原料在混料槽内混匀后进入厌氧罐内进行厌氧消化，分离出的沼液从沼液出口排出；通过沼渣回混的方式可提高厌氧罐内的含固率，降低厌氧罐内的水分含量；同时可降低厌氧罐内有机垃圾含碳量，保持碳氮比平衡，避免浮沫的产生，影响发酵。

进一步，在所述厌氧罐上还设有pH计和供液装置，所述供液装置由碱槽和水槽构成，所述碱槽和水槽分别通过管道汇合连接后，与直列泵连接，所述直列泵通过管道接入所述厌氧罐内。通过pH计监控厌氧罐内的酸碱情况，这样当pH计显示为酸性时，可向厌氧罐内通入碱液，以调节厌氧罐内的物料为碱性，从而提高厌氧管内的产甲烷速率。同时通过水槽保持厌氧罐内的含固率在15-40％之间。

进一步，所述pH计设置在所述厌氧罐的下部。这样厌氧罐内酸碱情况监测的更加精准。