[发明专利]推流式微好氧水解装置及方法

说明书

本发明公开了一种推流式微好氧水解装置及方法，该装置包括设备外壳（1）、搅拌器（4）、空气源（7）、微孔曝气管（8）、固液分离机（13）、消化液回流组件和温控组件；搅拌器的中心转轴上布置若干根搅拌器浆叶（24）并在设备外壳内搅拌；微孔曝气管装在设备外壳壳底并外接空气源；固液分离机连接设备外壳的出料口（12）和消化液回流组件，消化液回流组件的出料口连接至设备外壳的进料口（2）；温控组件接触加热有机物料。本发明用于厌氧发酵的第一个环节即水解段，能通过加热温度、消化液回流和微曝气的控制使有机物料充分降解到液相，同时将未降解或难降解的物料及时排出，减小后续厌氧发酵设备规模，保证沼气产量，缩减工程投资。

技术领域

本发明涉及一种用于处理有机废弃物的装置和方法，尤其涉及一种推流式微好氧水解装置和方法。

背景技术

采用厌氧发酵技术进行生物处理时能产生沼气这一可再生清洁能源，且产生的沼渣可进行堆肥或用于生产土壤改良剂，同时还具有高效、高经济性等优势，厌氧发酵技术被广泛用于有机废弃物处置领域。水解酸化是厌氧发酵的第一个发酵环节，在水解段适当的曝气并辅以搅拌可显著提高有机物料中木质纤维素的降解效率，加速有机物料分解，同时也提高后续厌氧发酵的沼气产量。

中国发明专利申请CN201810105216.2公开了一种适合处理高含固率农业废弃物的高效水解酸化方法及其发酵装置，该装置包括水解酸化反应器、热水循环系统、渗滤液、沼液喷淋调节系统和曝气系统。该水解酸化反应器可处理高含固率农业废弃物，采用铲车直接进出料，并通过热水循环系统为反应器持续提供热源，中温发酵；通过渗滤液、沼液喷淋调节系统利用渗滤液(酸化液)、沼液回流喷淋，增强物料持续水解酸化能力，曝气系统为水解酸化反应提供微好氧水解酸化环境，强化水解。该专利申请存在以下不足之处：

1、发酵装置属于序批式生产装置，发酵周期铲车进出料，不能连续生产。

2、发酵后通过铲车出料，出料后需要另行处理，操作不便，作业效率低，且可能在存在污染。

3、物料在水解酸化时处于静态堆置，无搅拌，物料在发酵装置内需要较长的停留时间，发酵效率低，且发酵装置的容量小。

4、沼液喷淋调节系统利用回流的渗滤液进行喷淋，喷淋所需的渗滤液量较大，且能耗较高，控制难度较大。

中国发明专利ZL201210180850.5公开了一种果蔬垃圾厌氧消化生产沼气的方法，将果蔬垃圾首先进行酸化并伴随高效挤压过程，实现固液分离，然后对固态和液态产物分别处理。固态残渣经过二次强化酸化后和液态酸化产物一起进入高效厌氧消化产甲烷反应器，同时甲烷化反应器的出水作为回流液循环于固态残渣二次强化水解酸化反应器中，加速水解酸化反应。该方法采用回流液在水解酸化反应器中循环，甲烷反应器出水作为补充，有菌种接种和废水零排两重目的，但由于果蔬垃圾的含水率高达80%以上，且缺少对厌氧发酵过程物料平衡的考虑，该专利实际无法达到废水零排放的目的；另外，其回流液是水解酸化液，富集有水解酸化需要的菌种(产氢产乙酸菌)，甲烷反应器出水是沼液，富集的是产甲烷的菌种(产甲烷菌)，两种菌种生长条件和适应能力不同，放在一起会对水解酸化菌种有抑制作用，而且水解酸化也不需要全量回流接种大量的菌种，导致菌种接种效果差。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种推流式微好氧水解装置，能在处理较高含固率的有机物料时确保连续、稳定的运行，有效提高有机物料降解率；同时还能减少后续厌氧处理的规模，节省工程投资。

本发明的目的之二在于提供一种推流式微好氧水解方法，能为水解段提供微溶氧环境，同时辅以温度控制、消化液回流和搅拌等措施，确保在合适的发酵温度条件下提高菌种接种效果和发酵均匀性，从而使有机物料的水解更充分。

本发明是这样实现的：