[实用新型]一种连续式干法厌氧—好氧双级耦合发酵系统

说明书

本实用新型适用于有机废弃物资源化利用设备领域，提供了一种连续式干法厌氧—好氧双级耦合发酵系统，包括进料模块、干法厌氧反应模块、出料模块和好氧反应模块，进料和出料模块均是由两段螺旋与中空管组合搭配连接，中空管中随时保留一定高度发酵物料，出料模块将厌氧反应模块和好氧反应模块串联。本实用新型的双极耦合发酵系统，适用的发酵物料含固率可以达到20‑40％，与中空管设计相配合，实现高含固率农业废弃物的(干法)连续式进料出料，又能动态密封等要求。厌氧反应模块和好氧反应模块的串联，既保证厌氧发酵模块的密封连续式出料功能，同时又完成好氧发酵连续式进料，实现可根据气肥产品要求，动态调节双极发酵过程的功能。

技术领域

本实用新型属于有机废弃物资源化利用设备领域，尤其涉及一种连续式干法厌氧—好氧双级耦合发酵系统。

背景技术

近年来，随着种养业不断发展，秸秆和畜禽粪便的产量逐年增加，技术单一、装备缺乏等因素的限制，导致大部分农业废弃物都没有得到很好的处理和利用，造成了严重的环境污染，自然生态恶化等问题日益突出。

厌氧发酵技术它能将秸秆、粪便等废弃物减量化、无害化并转化为清洁能源及有机肥初级原料，是农业废弃物资源化利用的常用技术之一，依据反应器中物料的固体含量(TS)高低分为湿法厌氧发酵(TS≤12％)和干法厌氧发酵(简称“干发酵”，TS≥20)。与湿法发酵技术相比，干法发酵技术具有容积产气率高；占地小；运行过程稳定，无湿法工艺中的浮渣、沉淀等问题；需水量低或不需水，节约水资源；产生沼液少，废渣含水量低，后续处理费用低等优点，越来越受到市场青睐。

目前，在干法发酵方面，欧洲各国及我国已经进行了厌氧发酵技术和设备的开发工作。欧洲的干法发酵方面主要是德国的车库式干法厌氧技术为主，中国以专利CN102242052B公开了一种水平折流式干法厌氧发酵反应装置、专利CN 206768095U公开了一种车库式厌氧发酵反应器、专利CN 209816130U提供一种用于干式厌氧发酵的搅拌器等为主，主要为批次式发酵模式，专利分别从发酵罐结构、搅拌轴设计等方面进行了研究。

而根据目前对高含固率的干法发酵工程研究发现，批次式干法发酵与废弃物的连续式产出矛盾，无法符合要求；连续式进出料过程中易破坏反应器内的密闭环境，导致发酵失败；另外高含固率的连续式干法发酵流动性差、进出料困难；农业废弃物的仅通过厌氧发酵处理存在转化速率、效率低下的问题；目前厌氧发酵产生的沼渣往往被废弃，但其中包含丰富的氮、磷、钾等营养元素，综合利用沼渣存在脱水困难、转移转运成本高等问题，目前并没有一种一体化完成干法厌氧发酵、好氧发酵同时完成有机肥料生产的系统。

因此，因此现有技术装备当中亟需要一种新型的技术方案来解决解决实际过程中农业废弃物资源化利用的难点。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种连续式干法厌氧——好氧双级耦合发酵系统，在结构上采用分段式螺旋结构，适应高含固率废弃物的连续式进出料；螺旋结构与中空管连接，搭配一定含固率的物料，实现同步密封与联动调节；螺旋结构与中空管搭配将干法厌氧发酵罐与好氧发酵罐双级耦合连接，实现了不破坏厌氧发酵罐的密封环境，实现产气的连续、稳定、高效的进行，同时能对物料进行厌氧产气和好氧产肥厌氧的气肥联产发酵处理，大大提高了物料的利用率，降低了环境污染。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

可以进行厌氧和好氧的连续发酵，进出料方便，密封效果好，工序操作方便，不需要对厌氧发酵罐进行频繁去氧气的操作，物料在传输过程中，也可以查看物料通道的密封状态，也可以根据中空管的物料情况计算发酵工艺参数，另外可以对物料进行厌氧和好氧的分别发酵，提高了物料的利用率和生产效率，减少了环境污染。

本实用新型是这样实现的，一种连续式干法厌氧—好氧双级耦合发酵系统，包括第一进料螺旋、第一中空管、第二进料螺旋、干法厌氧反应模块、第一输料螺旋、第二中空管、第二输料螺旋和好氧反应模块；