[发明专利]一种高浓度厌氧旋转发酵产沼气技术

说明书

本发明提供了一种高浓度厌氧旋转发酵系统，其特征在于，包括：高浓度厌氧旋转发酵罐体、进料口和排气口、出料口和进气口、开启式远红外电加热炉、数显温度计、放料阀、旋转发酵罐控制仪、齿轮减速马达和齿轮等部分。本发明还给出了高浓度厌氧旋转发酵系统的具体操作步骤。本发明的高浓度厌氧旋转发酵系统采用使整个发酵罐旋转以及罐内配置固定挡板协同搅拌方式来达到发酵罐内的物料充分搅拌均匀的目的，是新型的发酵搅拌方式，且使用方便、操作简单、便于管理维修。

技术领域

本发明涉及一种高浓度厌氧旋转发酵产沼气技术，属于有关沼气发酵工程的技术领域。

背景技术

随着能源的不断利用，不可再生能源趋近枯竭状态，中国的能源资源匮乏形势越来越严峻。近十几年来，国家对开发新能源不断给予各项政策支持，这使得新能源业迅速发展起来。中国的农业废弃物不仅被大量丢弃或焚烧，造成了生物质资源的极大浪费，还严重污染了环境。北方的秸秆类废弃物被大量焚烧，使二恶英等有毒有害气体不断释放到大气中，造成了大气污染，严重危害着人类的身体健康。如何处理及充分利用这些废弃物产生新能源已成为亟待解决的问题。

厌氧发酵可以作为解决上述问题的一条较佳途径。厌氧发酵是指在厌氧条件下废弃物通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有以甲烷为主的气体产生的生物化学过程。高浓度厌氧发酵在普通厌氧发酵的方式上提高了发酵原料的浓度（通常浓度重量比在20%以上），能缩短发酵周期的同时，提高了发酵的速率和产气效果，所以高浓度厌氧发酵显得更加重要。

目前厌氧发酵工艺采用的搅拌方式有三种，即机械搅拌、液体搅拌和气力搅拌。这些搅拌方式在一定程度上会造成高浓度厌氧发酵容器的角落或者边缘的物料搅拌不均匀，产生死角现象，降低物料的发酵效果。为此，需要寻找一种能将整个高浓度厌氧发酵容器中的物料充分完全均匀搅拌的方式或方法，使高浓度厌氧发酵容器中的物料发酵完全。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供了一种高浓度厌氧旋转发酵产沼气技术，旨在解决发酵系统内物料搅拌不均匀不充分的问题，以提供发酵速率和产气效果。

本发明通过下列技术方案实现上述目的。

一种高浓度厌氧旋转发酵系统，其特征在于，包括：高浓度厌氧旋转发酵罐体、进料口和排气口、出料口和进气口、开启式远红外电加热炉、数显温度计、放料阀、旋转发酵罐控制仪、齿轮减速马达和齿轮等部分。该技术采用连续式进出料方式。具体的操作步骤如下。

（1）将预处理后的蔬菜类或秸秆类废弃物和接种物从进料口连续进入高浓度厌氧旋转发酵罐内，控制进料压力为超过当地大气压后的0-1200 kPa。

（2）打开进气口，通入外加气源。

（3）开启旋转发酵罐控制仪上的电源开关和加热开关，调节搅拌转速及加热温度，待加热温度稳定至20-70℃。

（4）打开排气口，开始发酵；罐内的压力维持在超过当地大气压后的0-1200 kPa范围内。

（5）打开出料口，可连续出料，控制出料量。

（6）待无原料需要处理时，关闭加热开关和进料口，待温度降至室温后，关闭电源开关和进气口，打开放料阀。

（7）清洗高浓度厌氧旋转发酵罐，即完成整个发酵过程。

所述的高浓度厌氧旋转发酵系统设计温度为120℃，使用温度：≤100℃。工作温度保持在20-70℃，控制精度为±1℃。

所述的高浓度厌氧旋转发酵系统的外加气源可选用氢气或甲烷或一氧化碳或二氧化碳或氮气或沼气或这些气体的混合气，目的是使发酵细菌在发酵过程中的活性增强，提升发酵效果。

所述的高浓度厌氧旋转发酵系统的外加气源小时流量为发酵罐容积的0-10%。