[发明专利]高固含率有机物水解产酸系统和方法

说明书

一种高固含率有机物水解产酸系统及方法，该系统包括粉碎装置、真空气爆装置、微波装置、水解液储罐、水解液回流装置、水解产物储罐和水解产物回流装置，通过分批次进料，将有机物料经粉碎装置粉碎后输入真空气爆装置内真空下发酵水解，发酵过程中，分步地，将水解液储罐内前批的水解液通过水解液回流装置回流至真空气爆装置，将水解产物储罐内前批的固态水解产物通过水解产物回流装置回流至真空气爆装置，可提高有机物水解速率和效率。

技术领域

本发明涉及有机固废的能源化与资源化技术领域，尤其涉及一种高固含率有机物水解产酸系统和方法。

背景技术

厌氧发酵技术可将有机物转化为可利用的沼气，分为湿式厌氧发酵和干式厌氧发酵。目前工程应用的主要为湿法厌氧，物料含水率在10％以下，处理秸秆、生活垃圾、厨余垃圾等固体废物时，需添加水份调低物料含水率，存在发酵后产物浓度低、脱水处理相对困难、易造成二次污染等问题。干式厌氧发酵是指总固体含量在20-40％情况下的厌氧发酵工艺，一般有机固体废物无需添加水份可直接发酵，对于含固率20％以上的有机固废，节约相当于物料8-12倍的水份，所占发酵罐容积降低到湿式发酵的1/4以下，发酵过程增温、保温需热量减少75％以上，且沼液产生量少、无二次污染，为固体废物处理处置的有效技术。

然而，相对于湿式厌氧发酵，干式厌氧发酵单位容积内水份含量降低10％-35％，其中自由水的下降幅度更大，同时单位容积内有机物的含量增加2倍以上，导致传质困难、有机物水解效率和速率均出现下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种有机物水解产酸系统和方法，以期解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现以上目的，本发明提供如下技术方案：

作为本发明的一方面，提供了一种有机物水解产酸系统，包括粉碎装置、真空气爆装置、微波装置、水解液储罐、水解液回流装置、水解产物储罐和水解产物回流装置；

其中，粉碎装置，用于在物料进入所述真空气爆装置之前粉碎物料；

真空气爆装置，用于作为在抽真空后物料的水解产酸的容器；

微波装置，用于对所述真空气爆装置内的物料进行加热；

水解液储罐，用于储存所述真空气爆装置中产生的水解液；

水解液回流装置，用于将水解液储罐内水解液回流至所述真空气爆装置；

水解产物储罐，用于储存所述真空气爆装置中产生的固态水解产物；

水解产物回流装置，用于将水解产物储罐内固态水解产物回流至所述真空气爆装置。

作为本发明的另一方面，提供了一种使用上述系统对有机物料进行水解产酸的方法，将待处理的有机物料采用分批进料的方式进行发酵产酸，当前进料的有机物的发酵产酸过程包括以下步骤：

1)有机物经粉碎装置粉碎后进入真空气爆装置；

2)将真空气爆装置抽真空后密闭；

3)将收集的前述各批进料水解产生的水解液回流入真空气爆装置进行发酵；

4)开启微波装置对物料进行加热发酵；

5)向真空气爆装置内添加前述各批进料水解产生的固态水解产物；

6)对物料进行恒温水解发酵，将水解产生的水解液收集至水解液储罐，将水解产生的固态水解产物收集至水解产物储罐。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，通过强化厌氧发酵中的水解工艺，发酵中无需添加过多水分以解决传质困难的问题，提高了有机物的水解速率和效率，提高了有机物厌氧发酵的效率，增加了有机物能源化和资源化转化的水平。