[发明专利]一种可自主发电的产气净化一体化厌氧发酵装置

说明书

本发明提供一种可自主发电的产气净化一体化厌氧发酵装置，包括囊式蓄能器、进料粉碎机、密封的产甲烷室、洗气室和位于产甲烷室内的产酸室；所述产酸室内、上部设置有三相分离器。本发明将产酸相与产甲烷相、进料装置、回流曝气搅拌装置、集气与洗气装置一体化；三相分离器可利用气液固三相的运动速率不同来分离反应器中的混合物质；囊式蓄能器主要用来平衡装置内部的气压，回流曝气装置设置在产酸相底部和产甲烷相底部，利用气体上升从而搅拌装置中的物质，从而达到强化混合的目的，另外曝气弯头朝下以防止污泥堵塞曝气弯管；温差发电装置设置在产甲烷相的外壁，将厌氧发酵装置与外界大气之间的温差转化为电能，储存在蓄电池中。

技术领域

本发明涉及材料、能源再利用领域，尤其涉及一种可自主发电的产气净化一体化厌氧发酵装置。

背景技术

一、餐厨垃圾厌氧发酵装置的发展现状

1、几种典型沼气池

（1）旋动式沼气池

旋动式沼气池将菌种回流、破壳与清渣、微生物富集与增值、两步发酵工艺、太阳能增温、消除发酵盲区和防止料液“短路”等技术优化后组装配套，利用厌氧消化产气的动力，实现了系统的高效运行。

（2）水压式底层出料沼气池

水压式底层出料沼气采用圆柱型池型结构，配有进料间、出料间（水压间）、输气管等。沼气池池底由中心向出料间倾斜，倾斜最低点——沼气池内部最低点在出料间底部最高点，由发酵发酵液的重力形成的流动推力。

（3）强制回流水式沼气池

强制回流沼气池是采用人力、机械力或其它作用力，对沼气池发酵液进行强制回流。其主要采用的方法有 3种：其一，利用手动回流搅拌装置，使料液具有动能而实现内部回流搅拌；其二，在出料间内设置潜污泵，把发酵料液泵回发酵间；其三，采用沼气气动搅拌装置进行搅拌，实现沼气池内发酵原料自动搅拌。

（4）上流式分离浮罩式沼气池

上流式分离浮罩式沼气池将发酵池与贮气浮罩一体建造，采用一般水压式沼气池池体结构，在沼气池上建设浮罩。该种沼气池可以满装料发酵，随着浮罩内气压的变化，沼气浮罩上下移动，可把发酵液面的大部分浮渣压入发酵液，使发酵原料更好的发酵产气。

2、几种常见的厌氧消化器

沼气工程最关键的设计内容，是针对所处理原料的特性和工程的处理目标选择合适的厌氧消化器。工程的设计者和运行者都设法采用不同的厌氧消化工艺，延长固体污泥滞留期（SRT）和微生物滞留期（MRT），这是提高沼气工程产气率和科技水平的关键。

（1）常规型消化器

常规型厌氧消化器，完全混合厌氧消化器（CSTR），塞流式厌氧消化器这3种常规型厌氧消化器，其主要特征是发酵液中的液体、固体和微生物均匀混合在一起，出水的同时，固体和微生物一起被淘汰，即HRT=SRT=MRT。

（2）污泥滞留型消化器

①厌氧接触消化器

该消化器是CSTR消化器的改进，其回流量达50%以上，适于处理悬浮物和有机物浓度较高的有机废水；

②升流式厌氧污泥床消化器（UASB）

消化器上部是由三相分离器和溢流堰共同组成的沉淀区，集污泥沉降和回流功能于一体。该消化器被广泛用于SS≤2000mg/L的废水处理工程上；

折流式厌氧消化器（BFR）

该消化器内加上下挡板或左右倾斜挡板（墙），发酵料液由一端进池，经上下或左右折流后，流出终端。该消化器具有较长的固体滞留期和生物滞留期，适用于处理高SS含量的有机废水；