[发明专利]果蔬废弃物产沼气的设备与方法

权利要求书

1.一种果蔬废弃物产沼气的设备，其特征在于：果蔬废弃物产沼气的设备由酸化减量反应器、产甲烷反应器(2)、连接管道和监测仪组成；其中酸化减量反应器包括筒体(1)、密封盖(6)、过滤器(7)、进料口(3)、排料口(18)、加药口(19)、U型管(11)和环形布液器(5)；筒体(1)的上部为圆柱状，下部为倒立圆锥状；锥形过滤器(7)吊装在封堵筒体顶部的密封盖(6)的内侧并与筒体(1)同轴线，由型材骨架和侧面、底部包覆的过滤网组成；在筒体顶部设有U型管(11)；管壁上加工出穿孔率为70～85％的透孔的环形布液器(5)固装在筒体(1)内的中下部并与所述筒体(1)同轴线；产甲烷反应器(2)与通用的上流式厌氧污泥床反应器UASB具有相类似的筒状结构，只是将上部的集气室加大一倍；连接酸化减量反应器和产甲烷反应器(2)的连接管道有三路，其中第一路连接管道(8)起始于酸化减量反应器内的过滤器(7)内部，穿过顶部的密封盖(6)后，经计量泵(10)与产甲烷反应器(2)的底部相通；在该连接管道上加装采样口(9)；第二路连接管道(4)起始于产甲烷反应器顶部的出液口(16)，穿过酸化减量反应器顶部的密封盖(6)，与其内部的环形布液器(5)相连，且该路管道的上端安装氧化还原电位ORP监控仪(17)；第三路连接管道(13)起始于产甲烷反应器(2)顶部的集气室，经气体缓冲瓶(14)和气体流量计(15)与沼气待供点相连；果蔬废弃物产沼气的设备中的监测仪包括所述的氧化还原电位ORP监控仪(17)、温控仪(12)、气体流量计(15)。

2.一种果蔬废弃物产沼气的方法，其特征在于：果蔬废弃物产沼气的方法分为启动期、稳定期和排渣期三个阶段，且在其间监测酸碱度pH值、COD值和氧化还原电位ORP值；在启动期，将尺寸为5～10cm的果蔬废弃物从进料口(3)投入到酸化减量反应器的筒体(1)内，投料量以料面与密封盖(6)距离为筒体(1)圆柱状部分高度的四分之一为宜，并向筒体(1)内注水至浸没果蔬废弃物；每隔24小时从所述的采样口(9)取样一次，检测发酵液的pH值和COD值，当pH值不大于6.5时，按200mL液体100mg碳酸氢钠的比例从加药口(19)向筒体(1)内加入碳酸氢钠；当发酵液的COD值达到10 000mg/L时，借助计量泵(10)将其泵入产甲烷反应器(2)中；当氧化还原电位ORP监控仪(17)检测到发酵液的ORP值处于-460～-480mV时，进入产甲烷稳定期，在此阶段，无需投加碳酸氢钠等碱类物质；每隔72小时测定COD值，若COD值降至2000±100mg/L，通过进料口(3)投加下个批次的果蔬废弃物，投加量是前一批次的70～80％；投放4～6个批次的果蔬废弃物之后，且COD值降至2000±100mg/L时即进入排渣期，此时关闭计量泵(10)，打开排料口(18)排渣；在整套设备运行过程中，借助于热电偶和温控仪(12)将产甲烷反应器(2)内部的发酵液温度控制在35±1℃；在所述设备运行前从产甲烷反应器(2)的顶部一次性装入厌氧活性污泥。