[发明专利]一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法

说明书

本发明公开了属于有机垃圾处理技术领域的一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法。该装置包括螺旋转鼓和用于物料水解酸化的酸化仓，上部设进料破碎制浆机，内设浆料输送泵；用于调配酸化后浆料和回流沼液的均质进料仓，与倾斜壳体下端连成一体且设有搅拌器；用于排出沼气的单项排气阀；用于接受和暂存发酵完成物料的排料仓，排料仓下部设有电动阀门；用于发酵后产物固液分离的离心脱水机；用于暂存固液分离产生的沼液的沼液箱，其上部设有溢流排口，内设沼液回流泵。本装置对含固率5％～45％的物料均适用；所有进料都可以完成设定的发酵时间；可实现了酸化‑厌氧发酵‑固液分离的全过程一体化，便于自动化控制。

技术领域

本发明涉及有机垃圾处理技术领域，尤其涉及一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法。

背景技术

厨余垃圾处理设施的建设以“集中处理为主，分散处理为辅”为原则，相对于集中处理，分散处理可以解决运输成本高、收运过程不环保、易腐烂等问题。目前厨余等有机垃圾分散处理小型化设备主要采用好氧处理技术。

相较于好氧处理，厌氧发酵处理技术具有无臭气产生、对厨余中肉、蛋、淀粉类物质处理能力强、减容能力强、运行能耗低、可以获得能源等特点，是当前有机垃圾处理的一种主流方式，该技术是将有机垃圾置于封闭缺氧环境下，促使厌氧菌繁殖，从而实现对有机物的分解，使其转化成甲烷和二氧化碳。其中甲烷可以作为燃料应用于生产生活中；发酵产物固液分离为沼液和沼渣，可以作为肥料使用。厌氧发酵技术可以实现厨余等有机垃圾处理的无害化、减量化、资源化。

目前有机垃圾处理大多采用集中厌氧发酵的方式，分为以大型CSTR反应器为代表的湿式厌氧发酵和以cHSAD卧式反应器为代表的干式厌氧发酵。而分散式处理需要厌氧反应器小型化，且面对更大的物料性质波动，现有这些形式的厌氧反应器小型化存在物料性质波动适应性差、物料短流发酵时间不受控、自动化控制复杂等问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法。

一种螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，包括动力主轴、壳体、螺旋转鼓、筒体、螺旋叶片、单向排气阀、电机、螺旋转鼓出料口、排料仓、电动阀门、离心脱水机、沼渣出口、沼液溢流排口、沼液箱、螺旋转鼓进料口、均质进料仓、酸化仓、液位线、进料破碎制浆机、投料口、浆料输送泵、第一支架、第二支架、第三支架和沼液回流泵；

所述螺旋转鼓由动力主轴、筒体和螺旋叶片组成，螺旋转鼓中间设有动力主轴，环绕动力主轴连续焊接设置螺旋叶片，螺旋叶片的外缘无缝焊接在筒体上；动力主轴两端设有第一支架和第二支架，其中动力主轴靠近第二支架一端设有电机；筒体靠近第一支架一端设置螺旋转鼓进料口，靠近第二支架一端设置螺旋转鼓出料口；螺旋转鼓的外部设有固定在地面或第一支架的壳体，电机通过动力主轴带动螺旋转鼓在壳体内转动；壳体靠近第一支架一端设置均质进料仓，均质进料仓旁设有酸化仓，酸化仓与均质进料仓不连通，酸化仓的上部设有进料破碎制浆机，进料破碎制浆机的上部设有投料口，酸化仓的内部靠近地面设有浆料输送泵；壳体靠近第二支架一端的顶部设有单向排气阀，底部设有排料仓，排料仓通过电动阀门与离心脱水机的进料口连接，离心脱水机靠近其进料口的下方设置沼渣出口，离心脱水机通过第三支架进行支撑；离心脱水机的出液口与沼液箱的入口相连，沼液箱的上部设有沼液溢流排口，内部靠近地面设有沼液回流泵。

所述螺旋转鼓被壳体包裹，且在螺旋叶片的阻隔下形成内部空间密闭的多个独立厌氧发酵环境。

所述螺旋转鼓与地面形成10～30°的角度，通过其转动来完成物料的进料、搅动、推动和出料，且靠近地面的一端进料，远离地面的一端出料并排出沼气。

所述单向排气阀排出厌氧发酵沼气，排料仓接受和暂存螺旋转鼓排出的发酵后产物。

所述离心脱水机用于发酵产物的固液分离。

所述沼液箱用于暂存回流所需的固液分离沼液。