[实用新型]用于多元物料高浓度连续动态厌氧发酵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及有机废弃物处理和可再生能源开发的装置及其应用，尤其是一种用于多元物料高浓度连续动态厌氧发酵装置。

背景技术

厌氧发酵技术按照发酵物料干物质浓度可分为湿式发酵和高浓度或干式发酵两种方式。传统的湿发酵技术，即将秸秆与人畜粪便、工业废水等有机物混合，在厌氧菌的作用下生成沼气。由于秸秆在湿式发酵中容易出现严重的漂浮结壳、分层等问题，大多避免加入秸秆等比重较轻且难降解的底物。而高浓度发酵技术是以固体有机废弃物为原料（总固体含量在10%以上）进行厌氧发酵，它与湿发酵相比主要优点是节约用水，节省管理沼气池所需的工时，池容产气率较高等。高浓度发酵从进出料方式上可分为批式发酵、连续发酵和半连续发酵，目前工程应用大多为批式发酵，然而因高浓度发酵底物存在明显的各异性，使得发酵中间产物和微生物在其中分布不均匀，导致发酵过程不稳定，产气速率波动剧烈，因此工程上常采用沼液回流喷淋措施，以解决发酵物料传质不均问题，如此势必增加工程操作难度和运行成本；

其次，发酵残渣出料常采用装载机或挖掘机出料，存在作业效率低、强度大、操作环境恶劣以及存在安全隐患等问题，并且由于固体物料流动性差，对进出料装置密封要求很高，因此，目前采用连续或半连续式高浓度发酵技术的工程应用很少。

再次，高浓度发酵装置中有机物料发酵结束后，含水率一般高达80%以上，这种物理状态的发酵残渣难以用于后续资源化利用。目前常将批式清理出的发酵物料通过湿粉碎后掺混其他干辅料进行堆肥处理，增多了环节从而增加工程处理成本。

对于高浓度发酵过程存在的上述弊端，一直是本领域迫切需要解决的技术难点，而此类相关设备，目前也未见诸报道。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对目前在对高浓度发酵物料发酵的配套设备复杂，发酵过程中需要对物料加湿喷淋工艺相对复杂，每次发酵结束后清料工作量大，沼渣含水率高等一系列问题，以及高浓度发酵装置中有机物料发酵结束后，含水率一般高于75%，有的甚至高达85%，这些发酵残渣难以用于后续资源化利用的实际问题，提供一种新的用于多元物料高浓度连续动态厌氧发酵装置及其应用。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于多元物料高浓度连续动态厌氧发酵装置，包括调浆池和厌氧发酵池，其特征在于：调浆池为敞开的混合区，调浆池设有沼液注入口并配有搅拌装置；厌氧发酵池为密闭罐体，厌氧发酵池由滤网，或多孔滤板，或由它们的组合形成的隔断分割为厌氧发酵区和沼液存储区，隔断的上方为厌氧发酵区；进料口和沼气出口设在厌氧发酵池的顶部，厌氧发酵区的出料口设在厌氧发酵区的底部，出料口配有出料推进装置；调浆池与厌氧发酵池的进料口之间由输送管路沟通，调浆池中的物料通过由输送管路输送到厌氧发酵区，沼液存储区的沼液出口与调浆池的沼液注入口之间设有相互沟通的管路。

在本实用新型中：所述的出料推进装置为螺旋绞龙推进器，其中，驱动电机的输出轴穿越厌氧发酵池壁与绞龙推进轴对接，绞龙推进轴贯穿厌氧发酵区，其输出端由出料口伸出厌氧发酵池。

在本实用新型中：所述沼液存储区顶部的隔断为滤网和多孔滤板组合形成的倒梯形槽，其中，倒梯形槽的两侧为多孔滤板，槽底为滤网，螺旋绞龙推进器的绞龙推进轴位于倒梯形槽的槽底。

在本实用新型中：所述的输送管路是指：由螺杆泵或潜污泵或污泥泵或泵与管路匹配组成的物料输送管路，或由绞龙送料机与管路匹配组成的物料输送管路。

在本实用新型中：所述的厌氧发酵池是采用混凝土，或钢制，或搪瓷拼装的立式或卧式密闭罐体；厌氧发酵池的进料口、沼气出口和沼液出口均设有控制阀，所述的沼液出口高于调浆池的沼液注入口；所述的调浆池上方设有进料平台，进料平台与调浆池沿口由斜面对接。

在本实用新型中：所述的螺旋绞龙推进器，其绞龙叶片间距沿电动机端至出料口方向逐渐变小，使进入绞龙叶片间的发酵物料体积不断缩小，从而实现发酵残渣脱水作用。

一种上述用于多元物料高浓度连续动态厌氧发酵装置的应用，其特征在于：将多元物料由调浆池上方加入调浆池，与沼液注入口导入的沼液通过搅拌装置搅拌混合均匀，开启厌氧发酵池的进料口控制阀，将混合后物料由输送管路送入厌氧发酵区，然后关闭控制阀进行发酵；发酵过程中产生的沼气由沼气出口输出；发酵过程中产生的沼液沉积于沼液存储区，发酵完毕的残渣由出料推进装置经出料口排出，在排渣过程中与残渣进一步分离的沼液也沉积于沼液存储区；适时开启沼液出口的控制阀使沼液自流进入预发酵池与新的多元物料混合，无缝进入下一轮循环。