[实用新型]一种新型有机废弃物干式厌氧发酵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及有机废弃物处理装置技术领域。

背景技术

有机废弃物确切地讲是生物可降解的废弃物，按其来源不同可分为第一性生产废弃物、第二性生产废弃物、工副业有机废料和人类生活废弃物等四类。厌氧发酵是指在厌氧条件下，依赖兼性菌和专性菌等微生物共同作用，对有机物进行生物降解生成CH₄和CO₂的过程。厌氧发酵处理有机废物工艺在国内外均有应用，以国外较为成熟。有统计数据显示，全欧洲厌氧消化沼气的产量以甲烷计为1.5×10⁷m³/d，同时该工艺处理过程中CO₂排放量少，发酵的产物沼渣和沼液成为潜在的优质有机肥料。  

干式厌氧发酵技术是近年来研究的热点，其特点是发酵物料固含率高(固含率可达20～40% )，该技术与常规湿式厌氧发酵技术相比，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30～38℃的中温或50～60℃的高温条件下运行的。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±2～3℃。另外，由于干式厌氧发酵系统内物料的固含率高，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。现有的有机废弃物厌氧发酵工艺仍存在以下问题：工艺控制条件复杂，发酵所需的设施过于庞大，不利于管理；产生一定量的沼渣、沼液，需要配套的处理设施；能耗高，运行成本高，不利于实现工程化、规模化、市场化。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种结构设计科学、合理、实用的有机废弃物干式厌氧发酵装置，以能够确保整个厌氧发酵工艺连续进行。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

一种新型有机废弃物干式厌氧发酵装置，包括带进料口、出料口和沼气出口的卧式发酵罐，位于发酵罐中的搅拌装置，位于进料口的强制加料装置，设置于发酵罐内的测温装置，设置于发酵罐外部或内部的换热装置，设置于发酵罐外部的控温与保温装置，设置于发酵罐外的沼液回流泵，连接于发酵罐和沼液回流泵之间的沼液回流喷淋管路，设置于发酵罐下部的监测装置，装置附带的探头延伸至卧式发酵罐内；在卧式发酵罐内腔均布有交错设置的一端开放的分隔板，在由分隔板分隔成的每个空间内均设置有一个搅拌装置；换热装置通过管路与控温与保温装置连接构成循环换热系统；强制加料装置、搅拌装置、换热装置、监测装置、测温装置、沼液回流喷淋装置、控温与保温装置均与控制装置电连接。

本实用新型所述的控温与保温装置为太阳能热泵系统，包括覆盖于发酵罐外表面的保温层，位于保温层外面的太阳能辐射板，设置于发酵罐外的热泵机组、控温循环泵、储热装置、散热装置、温控装置；储热装置分别通过管路与太阳能辐射板、温控装置、热泵机组、位于发酵罐内的测温装置、散热装置连接，热泵机组还与换热装置通过管路连接，热泵机组与储热装置之间的连接管路为循环管路，在储热装置与测温装置之间的连接管路上设置有控温循环泵，储热装置还同时通过管路与连接热泵机组与换热装置的管路连通。

所述储热装置内供热介质的温度为50℃~80℃。

所述搅拌装置包括横穿发酵罐罐体的搅拌轴、连接于搅拌轴上并沿搅拌轴长度呈等角度放射状分布的搅拌臂，位于每个搅拌臂自由端的叶轮片；搅拌轴的一端与位于发酵罐外的电机联接。沿搅拌轴长度布置的每相邻的两个搅拌臂之间的夹角为30°～90°。

所述换热装置包括多组换热器，每组换热器均由若干换热水罩或若干换热管串联连接而成；多组换热器均匀位于发酵罐内部底部和侧壁或者发酵罐外部的侧壁；每组换热器的一端均通过控制阀与控温与保温装置的换热装置进管连接，另一端均与控温与保温装置的换热装置回管连接。

所述控温与保温装置为太阳能热泵系统，供热介质存于储热装置中，供热介质通过太阳能辐射板和热泵机组加热，供热介质加热后通过换热装置进管流入换热装置中，经热交换后，供热介质通过换热装置回流管流回储热装置，位于发酵罐内的测温装置测量卧式发酵罐内物料的温度，通过温控装置、散热装置调节供热介质的温度在50℃~80℃。

所述测温装置为多个沿发酵罐罐体长度均匀分布且伸入发酵罐内部的温度自动检测探头。

所述监测装置为pH值、氧化还原电位与水分监测装置。