[发明专利]提高干式厌氧发酵效果的餐厨垃圾处理装置及方法

说明书

本发明公开一种提高干式厌氧发酵效果的餐厨垃圾处理装置及方法，装置包括发酵罐、搅拌组件、传感组件、控制组件、加热组件和吸附组件；吸附组件包括设于发酵罐外侧面的电磁线圈，加热组件包括设于发酵罐外侧面的加热片，且与电磁线圈相邻设置；传感组件包括第一、第二温度传感器，第二温度传感器感测发酵罐内温度，第一温度传感器感测加热片的温度；控制组件可以控制电磁线圈单独通断电，也可根据传感组件的感测结果控制电磁线圈和加热片同时通断电。此种技术方案能够为发酵罐内的厌氧菌提供一个温度稳定、受热均匀的发酵环境，并有效地解决搅拌死角的问题，提高厌氧菌对餐厨垃圾的分解效率和品质。

技术领域

本发明属于环保行业餐厨垃圾处理技术领域，特别涉及一种通过加入新型可回收介质，从而提高干式厌氧发酵效果的餐厨垃圾处理装置，以及应用该餐厨垃圾处理装置进行餐厨垃圾处理的方法。

背景技术

厌氧消化技术是一种环境友好且能实现资源综合利用的工艺，在我国已经应用了近20年，相关技术较为成熟，从原理上来看，该项技术主要是借助厌氧微生物对有机物的分解能力来实现的，可对餐厨垃圾进行有效处理，并促使生物质能转化为清洁能源，满足了人们对餐厨垃圾处理的环保要求。厌氧消化技术在国内最早的应用是在污泥和废水处理上，效果良好并逐渐被推广到餐厨垃圾的综合处理上。

厌氧发酵工艺按物料有机物含固率可分为干式发酵和湿式发酵两种工艺，其中，物料有机物含固率高于15%为干式发酵，发酵的有机物含固率低于15%为湿式发酵。

在实际操作中，罐体发酵中存在加热后由于罐体机械搅拌不均匀，导致发酵罐内温度不均匀，特别是罐体的靠罐壁和中央，温差大，影响菌体的繁殖和发酵效率，具体体现在：

（1）许多发酵罐和搅拌器结构设计还停留在依靠经验的基础上，在设计上存在许多的不合理现象，适用性差，寿命短，耐久性差，发酵罐的设计不规范，易造成发酵效果不理想和材料的浪费、损失；

（2）目前大型厌氧罐中，因搅拌器安装位置不合理、搅拌器安装参数设置不规范，搅拌效果差，易造成死床，导致污泥易酸化、膨胀，厌氧菌难以快速成长，纳污除污效果不理想，沼气稀少。发酵罐和搅拌器结构设计对于厌氧发酵过程的顺利进行至关重要，但是目前多的不合理现象，设计制造过程中消耗的人力成本十分巨大，设计不规范，易造成材料的浪费和损失，因此对发酵罐和搅拌器的结构进行科学可靠经济的设计十分重要。

许多科研工作者对其进行了研究。一些研究者从发酵罐的结构改进方面入手，并取得一定成绩，比如张胜利等另一部分研究者则针对搅拌器存在的搅拌死角、混合不均等问题不断提出解决方法，吴玉国等发明了一种新型的螺旋式搅拌器，有效的减轻了传统的推进式搅拌器和框式搅拌器存在的搅拌范围小、死角等问题，并且对该搅拌器进行数值模拟，模拟结果表明：新型搅拌器能够加大搅拌范围，提高流场速度；陈明义等设计出一种新式的行星式搅拌器，并且通过试验研究，得到了该搅拌器的功率能耗、混合时间、排液性能等参数；方基垒等设计了一种新型的应用于药物粉尘搅拌的新型搅拌器，该搅拌器的优点为无需外力干涉，能耗较低，通过分析之后，发现该搅拌器的搅拌性能、混合时间等性能较好；也有一批学者从现有的搅拌器的选型和参数改进方面着手，比如关天灏等对一种聚合物驱动的搅拌器的结构进行了设计，通过仿真对该搅拌器的混合性能和安全性能进行了详细的分析；张小役等对搅拌器中的搅拌轴、搅拌叶片的结构及选型进行研究，并进行了相关实验验证，结果表明改进后的搅拌器能有效减低能耗。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种提高干式厌氧发酵效果的餐厨垃圾处理装置及方法，能够为发酵罐内的厌氧菌提供一个温度稳定、受热均匀的发酵环境，，提高厌氧菌对餐厨垃圾的分解效率和品质。

本发明的次要目的，在于提供一种提高干式厌氧发酵效果的餐厨垃圾处理装置及方法，能够提高搅拌效果，对发酵罐内的混合物进行充分、均匀的搅拌，防止死床的产生，同时有效地解决搅拌死角的问题，促进厌氧菌的生长，提高发酵效果。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：