[发明专利]保温式有机废物干式厌氧发酵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发酵系统，尤其涉及一种保温式有机废物干式厌氧发酵系统。

背景技术

城市固体废物中大量存在的生物质垃圾，具有产生量大、易生物降解和高含水的特点，成为固体废物污染环境的主要污染源。采用厌氧发酵技术处理生物质有机废物，不但能实现废物的无害化处理，还能回收有用的物质，如产生的沼气可以用来发电、取暖、照明等，消化后的残渣和沼液是优质的有机肥料，可以施用于农田，改良土壤，增加肥效。

干式厌氧消化技术是近年来开发的一种新型有机废物厌氧消化处理技术，其特点是发酵物料含固率高(含固率可达20％～40％)，该技术与常规湿式厌氧消化技术相比，具有有机负荷和产气率高、占地面积小、投资少、能耗小、对原料预处理要求低、发酵产物后处理系统简单等优点。

干式厌氧发酵系统通常是在中温(30～38℃)或高温(50～60℃)条件下运行的。厌氧微生物，尤其是产甲烷微生物对温度的波动非常敏感，通常要求厌氧发酵系统温度的波动幅度不超过±1℃。另外，由于干式厌氧发酵系统内物料的含固率高，流动性差，物料之间的传热效果较差，因此如何确保整个发酵系统内物料的温度保持一致且恒定就成为了干式厌氧发酵系统运行控制的一个重要条件。

发明内容

基于上述现有技术存在的问题，本发明目的是提供一种干式保温厌氧发酵系统，能够确保整个发酵系统内物料温度保持一致且温度波动不超过规定的温度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种保温式有机废物干式厌氧发酵系统，该系统包括：发酵罐、换热装置、供热装置、控制阀、循环泵、测温装置和控制装置；

换热装置，设在发酵罐上，通过管路经控制阀和循环泵与供热装置连接形成循环供热系统；

测温装置，设在发酵罐内，与控制装置电连接，用于探测发酵罐内的温度；

控制装置，与控制阀和循环泵电连接，用于当测温装置测得发酵罐内温度低于设定温度时，打开控制阀和循环泵使所述供热装置供应的供热介质进入所述换热装置对发酵罐加热；当测温装置测得发酵罐内温度高于设定温度时，关闭循环泵和控制阀停止向所述换热装置输送所述供热装置提供的供热介质。

所述换热装置包括：多组换热器，每组换热器由若干换热水管串联连接而成。

所述每组换热器的一端均通过控制阀与供热装置的供热管连接；每组换热器的另一端均与供热装置的回流管连接。

所述多组换热器均匀设在发酵罐内底部和侧壁或发酵罐外部侧壁，每组换热器的长度≤5m，相邻两组换热器的间距≤0.5m。

所述换热水管的直径为15～25mm，相邻换热水管的间距≤0.5m。

所述供热装置具体包括：

热水槽或蒸汽罐。

所述供热装置内供热介质的温度为50～80℃。

所述测温装置为多个温度自动检测探头，每个温度自动检测探头均匀分布设置在发酵罐内400～600mm处。

所述控制装置采用可编程逻辑控制器PLC，用于根据测温装置测得的温度波动情况控制向换热装置供给热源或停止供给热源。

所述发酵罐为钢筋混凝土结构，换热装置设在发酵罐内底部和侧壁，采用80～100mm的素混凝土层覆盖；或者，所述发酵罐为钢结构，换热装置焊接在发酵罐外的侧壁上，用保温材料包裹。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中通过在发酵罐上设置换热装置，并经管路、控制阀和循环泵与供热装置连接形成循环供热系统，控制装置与发酵罐内的测温装置配合，根据测得发酵罐内温度变化的结果，控制循环泵和控制阀实现向换热装置供热或停止供热，进而实现调节发酵罐内物料的温度。该发酵系统结构简单、控制方便，调节温度准确，可有效控制发酵系统的温度变化，保证发酵处理有机废物的效果。

附图说明

图1为本发明实施例的干式厌氧发酵系统结构示意图；

图2为本发明实施例的换热装置的结构示意图。

图中：1、物料进口； 2、发酵罐； 3、物料出口； 4、供热装置； 5、循环泵； 6、控制阀； 7、换热装置； 8、控制装置； 9、测温装置； 71、换热水管。

具体实施方式

本发明实施例提供一种保温式有机废物干式厌氧发酵系统，可有效控制发酵罐的温度变化，使发酵系统的温度变化保持在±1℃内，该系统具体包括：发酵罐、换热装置、供热装置、控制阀、循环泵、测温装置和控制装置；其中，换热装置设在发酵罐上，通过管路经控制阀和循环泵与供热装置连接形成循环供热系统；

测温装置设在发酵罐内，与控制装置电连接，用于探测发酵罐内的温度；