[发明专利]一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法及其发酵装置

摘要

本发明公开了一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法及其发酵装置，包括水解酸化反应器(1)、热水循环系统(2)、渗滤液、沼液喷淋调节系统(3)、曝气系统(4)。所述水解酸化反应器(1)适合处理高含固率农业废弃物，采用铲车直接进出料。所述热水循环系统(2)为反应器持续提供热源，中温发酵。通过渗滤液、沼液喷淋调节系统(3)利用渗滤液(酸化液)、沼液回流喷淋，增强物料持续水解酸化能力。曝气系统(4)为水解酸化反应提供微好氧水解酸化环境，强化水解。本发明可有效改善以农业废弃物为原料的连续运行反应器进出料难、水解易受到产酸反馈抑制等难题；便于管理，运行能耗低，具有较好的应用前景和推广价值。 1

主权项

1.一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法及其发酵装置，其特征在于包括如下顺序进行的步骤：

1)物料预先混合均匀后送入水解酸化反应器(1)内，均匀布料，关闭格栅(108)、进出料门(101)；

2)开启热水循环系统(2)，为所述水解酸化反应器(1)供热，并保持温度恒定；

3)开启渗滤液、沼液喷淋调节系统(3)，利用所述水解酸化反应器(1)产生的渗滤液(酸化液)和厌氧发酵出料固液分离后的沼液为物料喷淋；

4)水解酸化过程中，控制曝气系统(4)为物料曝气。同时，开启所述水解酸化反应器(1)上盖(109)一定角度，形成非密闭水解酸化反应体系，创造一种微好氧的水解酸化环境。

2.如权利要求1所述的一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法，其特征在于，所述水解酸化反应器(1)用于处理农作物秸秆，物料含固率为10％～40％，优选为30％。用畜禽粪便调节碳氮比(20～30:1)，同时也起到为秸秆接种的作用，秸秆、畜禽粪便干物质比例为3:7～7:3，优选为6:4。物料固体停留时间为5‑15天，优选为9天。

3.如权利要求1所述的一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法，其特征在于，物料进入所述水解酸化反应器(1)后，关闭所述格栅和进出料门，开启所述热水循环系统(2)，水解酸化温度控制在25℃～55℃，优选为35℃。

4.如权利要求1所述的一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法，其特征在于水解酸化过程需对物料进行定量喷淋，设定渗滤液、沼液喷淋调节系统(3)，喷淋频率为3～12次/天，喷淋时间1～5min，优选为6次/天，每次喷淋3min，渗滤液(酸化液)收集后定量进入后端厌氧发酵反应器，同时，出料等量沼液经所述渗滤液、沼液喷淋调节系统(3)返回所述水解酸化反应器(1)物料反应区内进行喷淋，或返回至渗滤液收集池储存，用于喷淋的渗滤液(酸化液)、沼液混合比例依据喷淋头喷洒出的液体pH为6.0～7.0为宜，优选为pH为6.5。

5.如权利要求1所述的一种适合处理高含固率农业废弃物的水解酸化方法，其特征在于，所述水解酸化反应器(1)设有曝气系统(4)，曝气频率根据渗滤液收集池(104)液体的溶解氧浓度设定，溶解氧浓度需保持在0.2～2mg/L，优选为1mg/L。

6.一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化装置，其特征在于包括水解酸化反应器(1)、热水循环系统(2)、渗滤液、沼液喷淋系统(3)、曝气系统(4)。

7.如权利要求6所述的一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化装置，其特征在于，所述水解酸化反应器(1)侧壁为混凝土结构，侧壁内夹层布有热水加热盘管，由所述热水循环系统(2)供热，外壁外侧包裹保温材料，优选为聚氨酯发泡材料。内部所述渗滤液、沼液喷淋系统(3)在面向进出料门方向呈左右两侧向内成排分布，喷头辐射半径为30～70cm，优选为50cm，两侧喷淋管道贯穿整个所述水解酸化反应器上、下部，内设潜水泵可输送渗滤液、沼液至物料反应区和渗滤液收集池，渗滤液收集池建于地面以下，物料反应区位于地面以上用筛网隔开。曝气系统(4)其曝气装置贴近物料底部位于进出料门方向左右两侧，每3行喷淋管道设置1组曝气装置，同时，所述水解酸化反应器(1)上盖具有自动调节开启功能，为物料通风曝气。