本實用新型專利技術公開了一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵的裝置，該方法先將高含固率生活垃圾、禽畜糞便和城市污泥等有機固體廢棄物置于發酵裝置中，采用機械式攪拌和連續性進料的方式，通過設定發酵溫度和發酵時間，進行間歇性中溫、高溫干式厭氧發酵處理，發酵過程中產生的沼氣通過專用、設備進行凈化回收，污泥進行干燥、粉碎以獲得粉狀的發酵物料，發酵物料經過加工制備成有機肥料或建筑材料。本實用新型專利技術通過調節轉速控制中溫、高溫厭氧發酵過程，交替間歇性攪拌以增強物料流動傳質，充分混合均勻，發酵完全，獲得對有機固體廢棄物進行靈活、高效處理，同時節省溫控能耗，有利于菌群富集和產氣溢出。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于廢棄物回收
，更具體地說，涉及一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵的裝置。
技術介紹
隨著我國城市化進程加快、人口增加，污水處理建設力度加大，以餐廚垃圾、農貿市場垃圾等生活垃圾和禽畜糞便、城市污泥為代表的有機固體廢棄物，其產量與日俱增，如何有效地對這些有機固體廢棄物進行“減量化、無害化、資源化”處理，避免對城市環境衛生安全造成極大威脅，成為社會共同關注的問題。這些有機固廢中含有大量的有機質、能源及營養物質，適合進行綜合資源化利用，厭氧消化因其能夠將有機物減量化、無害化、穩定化并從中回收或轉換能源的功效而得到廣泛應用。其中，常見的處理方式是進行濕式厭氧發酵。這種方式由于原料含固率很低、含水量高，易造成原料成分流失，有機質濃度偏低，導致產氣率較低；發酵過程中會出現浮渣、沉淀以及發酵后產生大量液體等問題，導致運行不穩定，也增加了后期運行處理費用。同時，內部能耗較大，導致設備容積增大，投資成本較高。而在實際處理這些有機固廢中，為降低運輸成本，通常需要先對其進行脫水，減小體積。而目前，針對高含固率有機固廢厭氧發酵的工程中發現，城市污泥有機質含量低、氮含量高，餐廚、農貿等生活垃圾發酵過程易發生酸抑制，流動性較差、傳熱傳質不均勻，均導致它們厭氧發酵的效果并不理想。因此，如何解決實際過程中高含固率有機固廢的處理處置，是目前亟待解決的問題。
技術實現思路
為克服現有技術存在的缺陷，本技術提供一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵的裝置。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵裝置，包括支架，所述支架上固定有發酵罐本體；所述發酵罐本體頂部設有料位計、溫度傳感器、進料口、氣體收集口、安全閥口，所述發酵罐本體底部設有出料口；所述發酵罐本體內部并列安裝有兩組攪拌軸，所述攪拌軸與設置在發酵罐本體外部一側的攪拌電機連接，所述攪拌軸上間隔固定有多個連接軸，所述連接軸在其頂端和中間位置分別設有攪拌葉片和攪拌齒，所述攪拌葉片的最高攪拌位置高于有機固體廢棄物的最高液位；所述發酵罐本體內壁安裝有加熱裝置，所述加熱裝置為雙層伴熱管。在上述方案中，所述發酵罐本體為橢圓形罐體，其底部設置有可移動底盤。在上述方案中，所述氣體收集口內設有三相分離器。實施本技術一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵的裝置，具有以下有益效果：(1)本技術采用干式厭氧發酵工藝處理有機固體廢棄物，相比目前濕式厭氧發酵工藝，物料的含固率由7～10％提高到15～20％，可使反應裝置容積減少30～70％，大大減少了占地面積和物料加熱能耗，可降低30～40％投資成本。(2)本技術對生活垃圾、禽畜糞便和城市污泥等有機固體廢棄物采用聯合干式厭氧發酵的方式，發酵底物的有機質含量可提高30～40％，有利于促進發酵效果，提高能源回收利用率。(3)本技術采用中溫、高溫交替間歇性的發酵方式，既能滿足大多數厭氧細菌在中溫條件下充分活動，提高接種效率；又能在高溫條件下繼續發酵，有助于厭氧發酵速率的提高，反應充分，提高發酵性能，產氣量比傳統的單一中溫或高溫厭氧發酵產氣量提高10～15％。(4)本技術采用特殊設計的多組推流式攪拌裝置，通過調節轉速控制中高溫厭氧發酵過程，交替間歇攪拌以增強物料流動傳質，充分混合均勻，發酵完全，獲得對有機固體廢棄物進行靈活、高效處理，同時節省溫控能耗，有利于菌群富集和產氣溢出。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本技術作進一步說明，附圖中：圖1為本技術有機固體廢棄物干式厭氧發酵裝置的結構示意圖。圖2為本技術一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵的工藝方法的流程圖；圖中：支架1，發酵罐本體2，料位計3，溫度傳感器4，進料口5，氣體收集口6，安全閥口7，出料口8，攪拌軸9，攪拌電機10，連接軸11，攪拌葉片12，攪拌齒13，加熱裝置14。具體實施方式為了對本技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本技術的具體實施方式。如圖1所示，本技術有機固體廢棄物干式厭氧發酵裝置，包括支架1，支架1上固定有發酵罐本體2，發酵罐本體2為橢圓形罐體，其底部設置有可移動底盤。弧形結構可使發酵裝置攪拌均勻，并增強進出料時物料的流動性，可移動底盤使處理環境具有靈活性。發酵罐本體2頂部設有料位計3、溫度傳感器4、進料口5、氣體收集口6、安全閥口7，可以調節發酵罐本體2中不同裝料高度和停留時間來變化流量，控制中溫、高溫發酵溫度，保證發酵過程可控和安全進行。氣體收集口6內設有三相分離器，能夠有效提高氣體收集率，氣體經收集并處理，供后續熱電聯供，對發酵罐本體2進行加熱。發酵罐本體2底部設有出料口8。發酵罐本體2內部并列安裝有兩組攪拌軸9，攪拌軸9與設置在發酵罐本體2外部一側的攪拌電機10連接，攪拌軸9上間隔固定有多個連接軸11，連接軸11在其頂端和中間位置分別設有攪拌葉片12和攪拌齒13，攪拌葉片12的最高攪拌位置高于有機固體廢棄物的最高液位，使得高粘度的混合底物更好地攪拌均勻，促進發酵反應，加快產氣溢出。上述并列攪拌軸9能夠避免發酵過程中產生的浮渣和沉淀等問題，物料在發酵罐本體2中分段進行攪拌，充分混合發酵完全并形成推流式反應狀態，實現發酵工藝長期穩定運行。發酵罐本體2內壁安裝有加熱裝置14，加熱裝置14為雙層伴熱管，使物料受熱均勻。采用本技術的工藝方法及裝置處理某地50t/d的城市污泥、餐廚垃圾等有機固體廢棄物，工藝參數及最終處理效果如下表1所示：表1干式厭氧發酵的工藝參數設置及輸出結果處理物料類型城市污泥、生活垃圾混合集中處置物料含固率20～30％物料有機質含量70％發酵時間20～25天單位產氣量30m3/噸生物氣甲烷含量55～65％沼氣熱值20～21MJ/Nm3發酵完成的物料進行干燥、粉碎，獲得粉狀的發酵物料。最終發酵物料含水率為30～40％，有機質含量30～40％，可用作制備有機肥料或建筑材料的原料。干式厭氧發酵過程中產生的沼氣通過氣體收集口進行回收凈化，通過熱電聯供為發酵罐本體2升溫和發酵后物料干燥提供熱量。在同等條件下，采用干式厭氧發酵技術，相比較濕式厭氧發酵技術，發酵罐本體2體積減少了70％，占地面積大大降低，降低了20％投資成本；內部能耗降低了35％，同時產氣量增加了15％。如圖2所示，本技術有機固體廢棄物干式厭氧發酵的工藝方法，包括以下步驟：1)由生活垃圾、禽畜糞便和城市污泥組成的有機固體廢棄物通過進料口5連續進入發酵罐本體2內，啟動攪拌電機10和加熱裝置14，攪拌軸9在攪拌電機10的驅動下帶動攪拌葉片12和攪拌齒13對有機固體廢棄物進行間歇性攪拌，其中，有機固體廢棄物的C/N為18～25，有機質含量為80％，含固率為25～35％；2)首先，發酵罐本體2的內部溫度升至33～37℃時，有機固體廢棄物在33～37℃下持續厭氧發酵7～8天，攪拌軸的轉速為5～8r/min；接著，增加攪拌電機間歇頻率，發酵罐本體2的內部溫度升至52～55℃時，有機固體廢棄物在52～55℃下持續厭氧發酵3～5天，攪拌軸的轉速為10～15r/min；然后，發酵罐本體2的內部溫度升至60℃時，有機固體廢棄物在60℃下持續厭氧發酵8～9天，攪拌軸的轉速為10～15r/min；最后，停止加熱，發酵罐本體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵裝置，其特征在于，包括支架(1)，所述支架(1)上固定有發酵罐本體(2)；所述發酵罐本體(2)頂部設有料位計(3)、溫度傳感器(4)、進料口(5)、氣體收集口(6)、安全閥口(7)，所述發酵罐本體(2)底部設有出料口(8)；所述發酵罐本體(2)內部并列安裝有兩組攪拌軸(9)，所述攪拌軸(9)與設置在發酵罐本體(2)外部一側的攪拌電機(10)連接，所述攪拌軸(9)上間隔固定有多個連接軸(11)，所述連接軸(11)在其頂端和中間位置分別設有攪拌葉片(12)和攪拌齒(13)，所述攪拌葉片(12)的最高攪拌位置高于有機固體廢棄物的最高液位；所述發酵罐本體(2)內壁安裝有加熱裝置(14)，所述加熱裝置(14)為雙層伴熱管。
【技術特征摘要】
1.一種有機固體廢棄物干式厭氧發酵裝置，其特征在于，包括支架(1)，所述支架(1)上固定有發酵罐本體(2)；所述發酵罐本體(2)頂部設有料位計(3)、溫度傳感器(4)、進料口(5)、氣體收集口(6)、安全閥口(7)，所述發酵罐本體(2)底部設有出料口(8)；所述發酵罐本體(2)內部并列安裝有兩組攪拌軸(9)，所述攪拌軸(9)與設置在發酵罐本體(2)外部一側的攪拌電機(10)連接，所述攪拌軸(9)上間隔固定有多個連接軸(11)，所述連接軸(11...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡芳芳，胡圣鋒，袁鵬飛，周桃紅，張立民，卜祖坤，
申請(專利權)人：湖北加德科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42
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