[发明专利]一种有机质废弃物的高效厌氧干发酵系统

说明书

本发明涉及一种有机质废弃物的高效厌氧干发酵系统，其包括:微氧水解酸化器、中间反应器和厌氧干发酵器。微氧水解酸化器包括第一反应罐，第一反应罐底部设有曝气管和第一出料口；中间反应器包括第二反应罐和破碎搅拌器，第二反应罐连通第一出料口，第二反应罐的底部设有第二出料口；厌氧干发酵器包括第三反应罐和螺旋推进搅拌器，第三反应罐连通第二出料口。第三反应罐底部设有多个发酵液导出口，发酵液导出口均设有滤网和阀门，发酵液导出口连接储液罐，储液罐连接真空罐，通过负压间歇性将厌氧发酵产生的发酵液抽吸(边搅拌边抽吸)至储液罐中做进一步发酵，负压抽吸使厌氧发酵分解物快速迁移出来，避免因积累抑制厌氧菌活性。

技术领域

本发明涉有机废弃物发酵技术领域，尤其是一种有机质废弃物的高效厌氧干发酵系统。

背景技术

随着工业、农业集约化水平的提高，产生的有机质废弃物分布相对集中，需要进行减量化处理。厌氧发酵是一种有效处理有机质废弃物的方法，可实现废弃物资源化和能源化利用的有效途径。厌氧发酵过程中，有机物经过微生物的分解作用，产生清洁能源-沼气，实现有机废弃物的资源化和能源化利用，厌氧发酵已经成为循环经济发展模式的重要纽带。厌氧干发酵又称固体厌氧发酵，它是以秸秆、生活垃圾和畜禽粪便等固体有机废弃物为原料，利用厌氧微生物发酵产生沼气，反应体系中的含固率(TS)达到20％-30％。现行的干发酵反应器虽然能处理浓度较高的发酵物，但是由于传质困难、搅拌不均匀，致使发酵过程中大面积酸化而导致产沼气量少、产气不均匀、产气速率低等问题。搅拌技术虽然可以解决因微生物和可降解有机物无法实际接触而造成的传质困难，以及物料的物理、化学和生物学性状不均匀等问题，但是，厌氧干发酵在实际使用中仍然存在很多困难，主要包括：干发酵中底物含水量低、搅拌困难、微生物细胞及反应中间产物(主要为挥发性有机酸VFA)在发酵基质中的迁移速度和扩散速度受到严重限制，发酵基质中局部VFA过度积累，进而抑制产甲烷菌的生长，导致发酵过程的不稳定甚至失败。其次厌氧过程中的传热传质不均匀，使得厌氧干发酵的效率很低(一批发酵物有的已充分发酵而有的还未开始发酵)。

基于上述问题，有必要对现有厌氧干发酵技术提出改进。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种有机质废弃物的高效厌氧干发酵系统，该系统可先对有机质废弃物微氧水酸化处理，再进一步厌氧干发酵，厌氧干发酵产生的沼液利用负压抽吸至储液罐中进行二次发酵，沼液也可通过喷淋系统回流喷洒第三发酵罐内的物料，使厌氧发酵的分解物快速溶出。利用本发明的系统，使同一批有机质废弃物均能高效分解，提高发酵效率。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种有机质废弃物的高效厌氧干发酵系统，其包括:

微氧水解酸化器，其包括第一反应罐和第一螺旋推进搅拌器，在所述第一反应罐底部设有曝气管，该曝气管连接外部的曝气风机；所述第一反应罐的一端底部设有第一出料口，所述第一反应罐的顶部设有进料口；

中间反应器，设于微氧水解酸化器下方，其包括第二反应罐，所述第二反应罐内设有破碎搅拌器，所述第二反应罐连通所述第一反应罐的第一出料口，第二反应罐的底部设有第二出料口；

厌氧干发酵器，设于中间反应器下方，其包括第三反应罐和设于该第三反应罐内的第二螺旋推进搅拌器；所述第三反应罐连接所述第二反应罐的第二出料口；

所述第三反应罐的底部设有多个发酵液导出口，所述发酵液导出口处设有滤网和阀门，所述发酵液导出口连接储液罐，储液罐连接真空罐，利用负压作用将第三反应罐内产生的液体抽至储液罐进一步发酵；储液罐内的沼液又通过喷淋系统喷淋所述第三反应罐内的物料，使发酵产生的分解物快速溶出。

根据本发明的较佳实施例，所述储液罐内的沼液还通过管道被输送到所述中间反应器内部用于灭活部分好氧菌。