[发明专利]发酵罐以及包含其的协同处理城市生活垃圾和市政污泥的干式厌氧发酵系统及方法

说明书

本发明涉及发酵工程领域，具体而言，涉及一种发酵罐以及包含其的协同处理城市生活垃圾和市政污泥的干式厌氧发酵系统及方法。所述系统包括混料注料系统、厌氧发酵系统、再循环系统以及出料脱水系统；能够将城市生活垃圾、市政污泥和农业废弃物等多种复杂有机废物协同进行高含固率的厌氧消化处理，不仅找到了城市生活垃圾的处理出路，还变废为宝，提供了新的能源来源。

技术领域

本发明涉及发酵工程领域，具体而言，涉及一种发酵罐以及包含其的协同处理城市生活垃圾和市政污泥的干式厌氧发酵系统及方法。

背景技术

随着我国社会经济的飞速发展和城镇居民生活水平的不断提高，城市生活垃圾的生成量与日俱增，垃圾处理成为现代城镇发展的一大难题。从城市垃圾处理的现状看，卫生填埋和大规模焚烧是处理的主要方式，导致水体污染、生物性污染、空气污染严重，特别是二噁英排放不达标的垃圾焚烧企业占到了企业总数的大多数，形势不容乐观。

城镇污水处理厂产生的污泥，又称市政污泥，以下简称“污泥”，是有机废水在生化处理过程中产生的剩余物质。污泥成分复杂，浓缩了污水中的有害物质，如果不对污泥进行有效处理，相当于污水处理没有进行，依然会对环境产生二次污染。污泥处理技术有多种。除好氧堆肥外，传统的处理方法还是卫生填埋和焚烧，依然存在着和处理城市生活垃圾同样的危害。好氧堆肥占地面积大，臭气污染难于控制，重金属含量超标，产品不易推广。近几年出现了一些较新的污泥处理方法，诸如碳化、热水解+ 厌氧消化、微生物水解干化提取蛋白等等。这些技术也存在着运行费用高或者需要企业自身完成产业链整合等等问题，实际应用难度很大。

在城镇化加速发展的今天，国家环境保护主管部门对城镇固废处理工作愈加重视，“十一五”以来推出了包括城市生活垃圾强制分类在内的一系列新的政策和标准，对城市环境保护管理提出了更高的要求。在这种形势下，城市生活垃圾和污泥处理急需新的思路和手段。

目前国内、外运行的厌氧发酵系统一般处理单一物料，存在如下缺点：

1、处理物料的含固率一般低于15％，反应器的容积负荷不高，处理相同物料所需反应器体积较大，导致建设费用相对较高。

2、消化过程中不同种类菌群之间的数量比例不易调节，系统容易酸化，运行稳定性相对较差。

3、消化菌群的营养结构不尽合理，系统产气潜力和产气品质不高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明公开的方法与系统可以协同处理城市生活垃圾、市政污泥和牛粪、秸秆等农业废弃物，含固率可以达到20％～30％，提高了反应器的利用效率，节省了建设费用。污泥可以释放氨氮与二氧化碳共同作用形成碳酸氢铵溶液，对防止系统酸化起到缓冲作用，增强了系统运行的稳定性。充分利用污泥和农业废弃物有机物含量较高的优势，使发酵菌群的营养结构更为合理，增加了产气潜力，提高了产气品质，将资源化利用水平提升到了新的高度。

本发明的第一目的在于提供一种发酵罐，其包括罐体；

所述罐体内部设有隔墙，所述隔墙有且只有一端与所述罐体的罐壁相连，另一端背向罐壁向所述罐体内部延伸；

所述罐体底部设置有扰动装置；

所述隔墙与所述罐体的罐壁相连的一端两侧的管壁分别设置有至少一个进料孔及至少一个出料孔。

本发明的第二目的在于提供一种厌氧发酵系统，其包括混料注料系统、厌氧发酵系统、再循环系统以及出料脱水系统；

发酵物料在所述混料注料系统中搅拌混匀后传送至所述厌氧发酵系统进行发酵，发酵产物经所述出料脱水系统进行固液分离，固体组份进行堆肥利用，液体组份一部分回到所述混料注料系统重利用，一部分经污水处理后排放；

其中，所述厌氧发酵系统包括一个或多个如上所述的发酵罐；