[实用新型]一种餐厨垃圾干式两相厌氧发酵装置

说明书

本实用新型公开了一种餐厨垃圾干式两相厌氧发酵装置，特点是：包括卧式放置的产氢发酵罐和产甲烷发酵罐两个罐体，产氢发酵罐的第一端的上部设有第一进料口，第二端的上部设有氢气排出口，底部设有第一出料口；产甲烷发酵罐的第一端的上部设有第二进料口，第二端的上部设有甲烷排出口，底部设有第二出料口；第一出料口通过连接管道与第二进料口连通，连接管道内设有连接阀门，两个罐体靠近第一端处均设有pH控制单元，底部均设有温度控制单元，内部均设有用于搅拌和推进物料的螺旋搅拌推进器，优点是：本实用新型能够实现有机餐厨垃圾间歇进料，连续工作且发酵速度快，产气量高，分开回收甲烷、氢气两种燃料气体，发酵效率高。

技术领域

本实用新型涉及餐厨垃圾处理领域，尤其涉及一种餐厨垃圾干式两相厌氧发酵装置。

背景技术

目前对于生活垃圾的处理特别是有机餐厨垃圾的处理主要仍采用填埋或焚烧的方式。该方式会导致浪费大量土地资源，且燃烧时容易产生大量有毒有害气体，污染环境。利用厌氧发酵技术对有机餐厨垃圾进行处理，将有机物质转化为氢气、甲烷等可燃性气体再进行后续利用，已是生态环境和社会可持续发展的大势所趋。

厌氧发酵是指有机物质（如人畜家禽粪便、餐厨垃圾、秸秆、杂草等）在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终形成氢气、甲烷等可燃性混合气体的过程。餐厨垃圾干式厌氧发酵是指其含固率大于20%。

现有的干式厌氧发酵设备大多采用一体式发酵罐，将餐厨垃圾从进料口处通入，经过罐内一系列反应后氢气和甲烷气混合在一起排出。发酵罐内一般采用立式搅拌推进器，即通过设置在中心的搅拌轴旋转带动其上的叶片转动，从而进行物料搅拌。但是由于干式发酵中物料的含固率较高，容易在罐内沉积，因此物料的输送和搅拌以及发酵产物的出料较为困难，容易造成搅拌不充分，发酵效果不佳，是现有技术中的难点所在。此外现有的一体式发酵罐还存在启动时间长，系统运行不稳定，设备产气量低，回收的燃料气体中杂质气体较多，且氢气和甲烷气混合在一起对后续利用存在重大安全隐患等缺陷。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可实现间歇进料、连续工作且发酵速度快、产气量高、分开回收甲烷氢气两种燃料气体的餐厨垃圾干式两相厌氧发酵装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种餐厨垃圾干式两相厌氧发酵装置，包括卧式放置的产氢发酵罐和产甲烷发酵罐两个罐体，所述的产氢发酵罐的第一端的上部设置有第一进料口，所述的产氢发酵罐的第二端的上部设置有氢气排出口，所述的产氢发酵罐的第二端的底部设置有第一出料口，所述的产甲烷发酵罐的第一端的上部设置有第二进料口，所述的产甲烷发酵罐的第二端的上部设置有甲烷排出口，所述的产甲烷发酵罐的第二端的底部设置有第二出料口，所述的第一出料口通过连接管道与所述的第二进料口连通，所述的连接管道内设置有控制所述的连接管道开闭的连接阀门，所述的产氢发酵罐和所述的产甲烷发酵罐在靠近第一端处均设置有用于调节罐内物料酸碱性的pH控制单元，所述的产氢发酵罐和所述的产甲烷发酵罐在底部均设置有用于调节罐内物料温度的温度控制单元，所述的产氢发酵罐和所述的产甲烷发酵罐内均设置有用于搅拌和推进物料的螺旋搅拌推进器，所述的pH控制单元、所述的温度控制单元和所述的螺旋搅拌推进器均与外部控制系统连接。

在一些实施方式中，所述的螺旋搅拌推进器包括搅拌轴、与所述的搅拌轴连接的螺旋叶片和用于驱动所述的搅拌轴正反转的齿轮箱电机，所述的搅拌轴沿所述的罐体的中心轴设置，所述的搅拌轴的一端与所述的齿轮箱电机的输出端连接，所述的螺旋叶片呈顺时针螺旋状固定在所述的搅拌轴上，所述的螺旋叶片上设置有可开合的搅拌叶，当所述的搅拌轴逆时针旋转时所述的搅拌叶翻开并与所述的螺旋叶片垂直，当所述的搅拌轴顺时针旋转时所述的搅拌叶关合与所述的螺旋叶片重叠。由此当搅拌轴逆时针旋转时，在离心力的作用及物料阻力的作用下搅拌叶翻开，并与螺旋叶片垂直，由此在螺旋叶片进行搅拌的基础上叠加搅拌叶对物料的搅拌混合作用，使物料的厌氧发酵反应更加充分，当搅拌轴顺时针旋转时，由于搅拌叶外侧物料的阻力使搅拌叶关合，搅拌叶重叠在螺旋叶片上，此时用于对物料向前推进进行出料。