[发明专利]一种卧置好氧发酵反应器及好氧发酵反应方法

说明书

技术领域

 本发明属于固体废物处理技术领域，具体涉及一种卧置好氧发酵反应器及好氧发酵反应方法，广泛应用于固体有机废弃物的生物处理。

背景技术

好氧发酵通过微生物降解有机物，使有机废弃物实现减量化、无害化、资源化处理。目前广泛采用的堆肥技术，主要存在占地面积大、发酵时间长、低温天气发酵速度下降的缺点，虽然堆肥时通过通风强制输氧、翻堆或搅拌等手段使好氧堆肥的效率或效果得以提高，但发酵产生的热量及臭气向大气排放，造成了环境污染。设备化的达诺（Dano）滚筒式好氧发酵反应器，相对场地发酵具有发酵效率高、占用场地面积小等特点，但发酵效果取决于滚筒长度等因素。为延长有机废弃物等发酵物料在滚筒反应器中的停留时间以保证发酵效果，滚筒的长度通常设计成滚筒直径的10倍以上甚至20倍以上，因此占地面积仍然很大，设备制造成本高昂。滚筒式好氧发酵反应器，由于滚筒旋转驱动功率较大；旋转的滚筒与固定不动的端盖间存在为保证相对运动而必须的间隙，密封较为困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种卧置好氧发酵反应器及好氧发酵反应方法，占地面积小，驱动功率低，发酵物与氧气充分接触，产生高效好氧发酵反应，废气集中处理排放，热量回收利用，环保节能好。

本发明所采用的技术方案是：

一种卧置好氧发酵反应器，包括卧置圆筒，在卧置圆筒内安装有搅拌装置；所述的搅拌装置为下述两种结构之一：

1）搅拌装置设置有旋转轴、螺旋叶片，螺旋叶片与旋转轴同轴且固连在一起；

2）搅拌装置不设置旋转轴，而是用两端设置的旋转轴头取代旋转轴，两旋转轴头同轴，螺旋叶片与旋转轴头同轴且螺旋叶片两端与旋转轴头固连在一起。

上述技术方案中，所述的螺旋叶片间设置有抄板。

上述技术方案中，卧置圆筒由支腿支撑，且固定不动，卧置圆筒的两侧分别设置有端盖，卧置圆筒与端盖固定相连；搅拌装置的旋转轴或旋转轴头由固定在两侧端盖上的轴承座支撑，在旋转轴或旋转轴头穿过两侧端盖处分别设有密封装置；搅拌装置由驱动装置驱动，驱动装置设置在卧置圆筒的进料侧，驱动装置由电动机、减速器、联轴器依次连接，联轴器与搅拌装置的旋转轴或旋转轴头连接。

上述技术方案中，进料侧端盖上设置有进料侧通风管法兰和进料孔法兰，进料侧通风管法兰和进料孔法兰布置在进料侧端盖的上部；出料侧端盖上设置有出料孔和出料侧通风管法兰，出料侧通风管法兰布置在出料侧端盖的上部，出料孔布置在出料侧端盖的下部，或者出料孔布置在卧置圆筒底部，上述通风管法兰与外部风管密封连接；外部的进料输送装置与进料侧端盖上的进料孔法兰密封相连，外部的出料输送装置的进料口设置在出料孔的下方。

上述技术方案中，在出料孔处设置出料闸门，外部的出料输送装置的进料口设置在出料闸门的下方。

上述技术方案中，卧置圆筒的外部设置同轴夹套，夹套接管法兰与外部接管连接；所述的同轴夹套外面包裹有保温层。

一种好氧发酵反应方法，包括下列步骤：

(1)外部提供的热水进入卧置好氧发酵反应器的外部夹套，使卧置好氧发酵反应器加热，升温至适合高速好氧发酵的设定温度；

(2)通过输送设备将适量经预处理过的有机废弃物和好氧菌种送入卧置好氧发酵反应器；

(3)在加料的同时，启动卧置好氧发酵反应器的搅拌装置，驱动搅拌装置正方向旋转，借助于卧置好氧发酵反应器内搅拌装置螺旋叶片和抄板的作用，有机废弃物被向出料侧输送，同时有机废弃物被抄起-跌落，使有机废弃物得以跟氧气充分搅拌混合，扩大了发酵原料跟氧气的接触面积；

(4)空气从一个通风管法兰进入卧置发酵反应器的内部，卧置发酵反应器内部好氧反应产生的废气，经另一个通风管法兰排出，集中送至除臭设备处理； 

(5)在好氧发酵反应进行中，通过与卧置发酵好氧发酵反应器夹套相连的循环水系统，控制好氧发酵反应始终在恒定温度条件下进行，避免微生物在高温下进入休眠状态；

(6)在好氧发酵反应进行中，根据发酵原料中含氧量的大小及发酵原料的温度，确定好氧发酵反应器的通风时间和风量大小，向好氧发酵反应提供适量的氧气；

(7)在好氧发酵反应过程中，好氧发酵反应器的搅拌装置采用正转-停-反转-停的交替间歇运转的方式进行，搅拌装置的螺旋状叶片在搅拌装置正转时，将发酵原料向出料口侧输送，当搅拌装置反转时，将发酵原料向进料口输送，正、反交替的运行，使新老发酵原料得到充分搅拌的同时使发酵原料与反应器内壁的黏壁量下降，又使搅拌的能耗降到最低；