本發(fā)明專利技術提供了一種緊湊型厭氧消化系統(tǒng)，其用于將家庭廢物生物質材料轉化成富甲烷沼氣和具有約9％至40％固體的濃縮堆肥漿料用于農(nóng)業(yè)土壤應用。水平厭氧消化器容器包含水平容器，其提供隔熱并且優(yōu)選底部為圓柱形，所述容器內(nèi)部安裝有至少一個具有4至100個均勻分布的徑向的或水平的或對角的擋板的軸，并且其與所述容器外側的手柄或輪子連接以從外面旋轉所述軸，所述容器的一端配備有至少一個口用于引入粗生物質廢物，在相反端配備有另外一組用于排出穩(wěn)定化之廢物的口，并且在所述用于排出穩(wěn)定化之廢物的口的水平上方具有一個受閥控制的氣體口，小的手動粉碎機與消化器容器耦接，所述粉碎機用于搗碎/切碎/碾碎大而硬的固體(例如骨頭)以得到優(yōu)選小于10mm粒徑的顆粒。使廢物落入消化器內(nèi)，并在通過旋轉與消化器內(nèi)具有擋板之軸連接的手柄進料時緩慢混合。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術提供了一種緊湊型厭氧消化系統(tǒng)，其用于將家庭廢物生物質材料轉化成富甲烷沼氣和具有約9％至40％固體的濃縮堆肥漿料用于農(nóng)業(yè)土壤應用。水平厭氧消化器容器包含水平容器，其提供隔熱并且優(yōu)選底部為圓柱形，所述容器內(nèi)部安裝有至少一個具有4至100個均勻分布的徑向的或水平的或對角的擋板的軸，并且其與所述容器外側的手柄或輪子連接以從外面旋轉所述軸，所述容器的一端配備有至少一個口用于引入粗生物質廢物，在相反端配備有另外一組用于排出穩(wěn)定化之廢物的口，并且在所述用于排出穩(wěn)定化之廢物的口的水平上方具有一個受閥控制的氣體口，小的手動粉碎機與消化器容器耦接，所述粉碎機用于搗碎/切碎/碾碎大而硬的固體(例如骨頭)以得到優(yōu)選小于10mm粒徑的顆粒。使廢物落入消化器內(nèi)，并在通過旋轉與消化器內(nèi)具有擋板之軸連接的手柄進料時緩慢混合。【專利說明】一種用于家庭有機廢物的改進的厭氧消化系統(tǒng) 以下說明書具體描述了本專利技術的特征及其實施方式。
本專利技術涉及用于家庭有機廢物的改進的厭氧消化器。更具體地，本專利技術提供了便 利系統(tǒng)，其包含有助于消化具有高固體和較低水分的家庭有機廢物的厭氧微生物。本專利技術 的消化器使得能夠對生物可降解的廢物進行厭氧消化，以在產(chǎn)生源處釋放營養(yǎng)物質和微量 營養(yǎng)物質、穩(wěn)定化的消化物和富甲烷的沼氣，所述廢物例如家庭廢物、變質食物、農(nóng)作物生 物質、動物廢物、植物和動物廢物的混合物、垃圾、農(nóng)業(yè)廢物、水草、花園切割物等。本專利技術還 有助于由生物質生產(chǎn)用于常規(guī)家庭用途的生物燃料。本專利技術還有助于將經(jīng)厭氧消化的料渣 與生物來源的木質素纖維素廢物混合，以留住營養(yǎng)物質并使其緩慢地釋放至土壤。
技術介紹
在世界上的大多數(shù)地方，由家庭活動產(chǎn)生的廢物給城市增加了主要的物體 (bulk)，其常常最終以部分處理或未處理的形式傾倒，從而導致嚴重的環(huán)境污染。由于這些 生物可降解廢物難以專門收集、儲存以及運輸至處理廠而不腐敗，所以其管理是個嚴重的 問題。在通過現(xiàn)有方法管理和處理期間，難以控制由廢物生物質的可腐敗組分產(chǎn)生的臭氣 和浸出物。這通常在常見并廣泛使用的需氧堆肥廠中觀察到。通常使用的相對便宜的小規(guī) 模和大規(guī)模野外堆肥方法具有若干缺點，并且無法以家庭水平用于沒有可用土地的城市和 半城市地區(qū)。發(fā)現(xiàn)對生物可降解廢物進行替代的厭氧消化和穩(wěn)定化或堆肥是合適的方法， 尤其是在氣候條件溫和的地方或處于隔熱條件下時，但是難以以家庭水平來實施該方法。 目前使用的小尺寸或家庭尺寸的厭氧設備需要大量水來運作，其中可將固體直接 進料或在一些情況下磨碎后進料。這樣的設備總是排放大量的部分消化和未消化的有機 物質，固體低于5%。它們最初是漂浮圓頂模式和固定圓頂模式（Lichtman，1983, VITA, Virginia, USA ;Leach，1987, Biomass 12,155-184)。由于帶有惡臭的部分消化流出物的大 量排放和對淡水的常規(guī)需求，對這些消化器的管理極其困難。脂肪是食物廢物中的重要成 分，在這樣的大范圍使用的家庭級消化器/通常建造的沼氣設備中，脂肪幾乎不分解，從而 變成污染和臭氣公害的嚴重源頭。為了避免脂肪以及類似材料的問題，需要在加載至當前 使用的系統(tǒng)之前將其從廢物中分離出來并進行需氧處理或埋入土壤。類似地，除非將固體 生物質以機械的方式磨碎并加載至常規(guī)的沼氣設備中，否則它們不會充分降解和礦物化。 如果廢物的產(chǎn)生來自小塊土地處的家庭，則通過土壤掩埋的其他常規(guī)厭氧生物質堆肥-雖 然不適于收集甲烷或控制甲烷排放-也是不可能的。最近介紹的高固體厭氧消化（HSAD) 法被設計成在收集、隔離和預加工有機廢物后以大規(guī)模運行。提出了 HSAD用于使消化設備 每年處理30, 000噸至50, 000噸MSW的源分離有機物。此外，對終產(chǎn)物、沼氣和穩(wěn)定化的 HSAD堆肥的利用還需將其運輸并放置于分銷處用于銷售。這些高固體消化法具有其他集中 化處理設備的所有問題，但是其優(yōu)點是在無需進行水稀釋的情況下分解固體。通常，為了在 設備外進行有效利用（offsite utilization)，需要對消化物或堆肥和沼氣進行進一步加 工。結果，在滿足了所有這些昂貴的處理操作后從能源產(chǎn)出和堆肥價值的角度來看，來自這 樣的集中化加工的凈收益變得沒有吸引力。在收集、隔離和運輸廢物過程中的臭氣污染十 分難聞，并且在人口稠密地區(qū)常常難以處理，在這樣的系統(tǒng)中該問題未解決。 對現(xiàn)有技術的討論 用于穩(wěn)定化生物可降解廢物的現(xiàn)有消化方法是需氧或厭氧的，或其組合。適當采 用的需氧方法設計成完全穩(wěn)定化固體廢物中的生物可降解物，但是單獨采用這樣的方法在 許多地方的應用中常常要么成本高昂，要么效率低下。一種這樣的情況是難以忍受的惡臭 以及在缺乏氣味控制裝置的情況下的操作導致在這樣的處理廠及周圍地區(qū)中十分令人生 厭。 用于生物可降解廢物之穩(wěn)定化的最合適的主要加工方法之一是微生物介導的厭 氧消化。從植物、動物和廚余垃圾的廢物生物質中產(chǎn)生甲烷的厭氧加工是公知的（美國專 利 No. 5, 90, 931 ;5, 863, 434 ;5, 821，111 ;5, 746, 919, 5, 626, 755 ;5, 567, 325 ;5, 143, 835 ; 4, 735, 724 ;4, 503, 154)。這樣的微生物方法已經(jīng)得以使用，并且可用于廢物處理中。該原 則能夠應用于多種規(guī)模-從小的家庭規(guī)模到用于多種生物可降解材料的大規(guī)模，但是需要 對系統(tǒng)進行合適的設計。 全世界已對厭氧消化固體廢物以除去生物可降解物質進行了研究（De Baere 1999，Water Science Technology，41 457-462)。大多數(shù)這樣的對改進固體消化和生物產(chǎn) 甲烷的開發(fā)以大規(guī)模操作為目標。這些開發(fā)很復雜，并且不適合家庭規(guī)模。最近報道了在 實驗室和現(xiàn)場試驗中通過使浸出物在新的穩(wěn)定化床和厭氧穩(wěn)定化床之間循環(huán)而改進固體 廢物的生物產(chǎn)甲燒（Lai等，2001 ;Nopharatana等，2002)。用于未分類城市固體廢物的浸 出床厭氧消化模式被發(fā)現(xiàn)可用于得到所裝載廢物的最終生物化學甲烷潛力的75%的甲烷 產(chǎn)率（P. Silvey 等，2000)。 在題為 " Improvements in and relating to the treatment of cellulosic materials"的專利GB0360922A中描述了通過熱化學處理改進對包含纖維素材料之廢物的 消化。其中建議在處理期間添加化學物質然后中和材料。在專利CN1587214A所給出的另 一種處理方法中，用厭氧方法處理竹纖維加工廢物。用碳酸氫銨和硫酸鋅對材料進行初級 處理，并用微生物群接種處理產(chǎn)生的水流以生產(chǎn)包含甲烷的氣體。 Dale和Malstrom在1981年（美國專利No. 4274838)已經(jīng)開發(fā)了用于有機廢物 (例如進料至長罐的動物肥料）的厭氧消化器。在該罐中提供有若干系統(tǒng)和設施以防止浮 渣形成，并控制漿料運動和氣體收集。該系統(tǒng)對在牛胃中進行過預處理的材料基本有效，并 且容量大。上述開發(fā)是McDonalds 1978(美國專利No. 41000023)和Albrs 1979本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
改進的厭氧消化器，其用于家庭有機廢物以生產(chǎn)穩(wěn)定化的水分較少的堆肥并得到富甲烷沼氣，其包含水平容器，所述容器提供隔熱并且末端優(yōu)選為圓柱形，所述容器內(nèi)部安裝有至少一個具有4至100個均勻分布的徑向的或水平的或對角的擋板的軸，并且其與所述容器外側的手柄或輪子連接以從外面旋轉所述軸，所述容器的一端配備有直徑為50mm至500mm的口用于引入粗生物質廢物，在相反端提供有另外一組直徑為50mm至100mm的用于排出穩(wěn)定化之廢物的口，并且在用于排出穩(wěn)定化之廢物的所述口的水平上方具有一個直徑為5mm至10mm的受閥控制的氣體口，250ml至1000ml體積的小的手動粉碎機與所述消化器容器耦接，所述粉碎機用于搗碎/切碎/碾碎大而硬的固體，其與入口連接。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：瓦塔克卡特·巴拉克里什南·馬尼拉勒，
申請(專利權)人：科學與工業(yè)研究會，
類型：發(fā)明
國別省市：印度;IN
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