本实用新型专利技术公开了一种用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置，包括发酵产沼外壳（2）、微曝气管（3）、第一搅拌机（4）、分隔板件、第二搅拌组件（6）、消化气收集管（7）、水解液回流组件和消化液回流管（102）；分隔板件将发酵产沼外壳分成底部连通的水解区域（100）和产沼区域（200），微曝气管设在水解区域内，进料口（1）连水解区域，出浆口（9）、消化气收集管连产沼区域；第一搅拌机设在水解区域内，水解液回流组件连出渣口（8）和进料口；第二搅拌组件设在发酵产沼外壳上并连产沼区域，消化液回流管连出浆口和产沼区域。本实用新型专利技术将发酵产沼外壳分隔成水解区域和产沼区域并分别控制反应条件，充分降解且高效产沼。充分降解且高效产沼。充分降解且高效产沼。
【技术实现步骤摘要】
用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置
[0001]本技术涉及一种有机废弃物处理装置，尤其涉及一种用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置。
技术介绍
[0002]2019年12月，国家发改委、生态环境部、农业农村部等十部委联合发布的《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》中，明确2025年天然气产量超100亿立方米，到2030年产量超过200亿立方米；同时明确鼓励充分利用农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物，采用厌氧发酵的方式，生产生物天然气。干式厌氧发酵可显著提高沼渣产量，降低沼液产量，并且单位空间内的甲烷产量显著提高，是厌氧技术发展的主要方向。
[0003]中国技术专利ZL201010544575.1公开了一种中药渣两阶段干式厌氧发酵工艺，通过按照一定的比例混合新鲜牛粪、污泥和发酵原料，然后控制不同的培养条件，分阶段启动水解酸化罐和产气罐，最终实现工艺快速启动。设计水解酸化罐与产气罐体积比为1：4，控制水解酸化罐新鲜物料每天投配率为40％，产气罐投配率为10％，水解酸化罐出料作为产气罐进料，保证两罐进、出物料守恒，实现整个工艺连续运行。该厌氧发酵工艺存在以下不足：
[0004]1、由于该厌氧发酵工艺在水解段未采用增氧措施，水解段的含氧量较低，水解酸化段的反应效率低，因此无法适用于对农作物秸秆等高木质纤维素含量的有机废弃物进行处理，应用范围受限。
[0005]2、中药渣等物料全量进入厌氧消化，且两罐进出物料守恒，同时，水解酸化罐和产气罐为相互独立的设备，导致设备体积较大，成本和能耗较高。
技术实现思路
[0006]本技术的目的之一在于提供一种用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置，能通过分隔板件将发酵产沼外壳分隔成水解区域和产沼区域，并通过两个区域内反应条件的分别控制使难以厌氧降解的纤维类物质充分释放有机质，通过机械和射流搅拌、沼液回流、保温伴热等手段强化反应条件，可适应含固率为15-35%的有机废弃物的干式发酵，达到充分降解和高效产沼的目的。
[0007]本技术是这样实现的：
[0008]一种用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置，包括发酵产沼外壳、微曝气管、第一搅拌机、分隔板件、第二搅拌组件、消化气收集管、水解液回流组件和消化液回流管；发酵产沼外壳上设有进料口、出渣口和出浆口，分隔板件设置在发酵产沼外壳内，发酵产沼外壳通过分隔板件分隔成水解区域和产沼区域，水解区域的上部与产沼区域的上部通过分隔板件隔开，水解区域的下部与产沼区域的下部连通形成过渡区域，且水解区域和产沼区域内的物料高度均不低于过渡区域的高度，出渣口设置在过渡区域内；微曝气管设置在水解区域底部，进料口与水解区域连通，出浆口与产沼区域连通；第一搅拌机设置在水解区域内，
第一搅拌机的搅拌杆从进料口延伸至过渡区域；消化气收集管与产沼区域连通，水解液回流组件的进料口连接至出渣口，水解液回流组件的出料口连接至进料口；第二搅拌组件设置在发酵产沼外壳上并与产沼区域连通，第二搅拌组件分组布置在过渡区域与出浆口之间，消化液回流管的一端连接至出浆口，消化液回流管的另一端连接至第二搅拌组件。
[0009]所述的水解液回流组件包括固液分离器、水解液池和水解液回流管；固液分离器的进料口连接至出渣口，固液分离器的液体出料口连接至水解液池的进料口，水解液池的出料口通过水解液回流管连接至进料口。
[0010]所述的水解区域和产沼区域内设有保温伴热器，保温伴热器的发热盘管位于物料下方并与物料接触；所述的产沼区域内的尾端设有固定填料。
[0011]所述的分隔板件包括第一折流板和第二折流板，第一折流板和第二折流板的高度均小于发酵产沼外壳的高度；第一折流板的上端安装在发酵产沼外壳的内壁顶部，在水解区域的下部形成物料出口；第二折流板的下端安装在发酵产沼外壳的内壁底部且位于第一折流板的下游，在产沼区域的上部形成物料进口，且第一折流板的下端低于第二折流板的上端，使第一折流板与第二折流板之间形成二次折流过渡区域，物料的推流轨迹为：从进料口进入水解区域，经第一折流板和第二折流板的二次折流后进入产沼区域，最后从出浆口排出。
[0012]所述的二次折流过渡区域内设有出渣口，且出渣口贴合第二折流板的底部设置且位于第二折流板的上游。
[0013]所述的产沼区域内设置回流口，回流口设置在发酵产沼外壳的顶部且位于第二折流板的下游与第二搅拌组件之间；水解液回流组件的水解液回流管通过回流口与产沼区域连通。
[0014]所述的分隔板件为带有缺口的第三折流板，第三折流板将发酵产沼外壳分隔成水解区域和产沼区域，水解区域的一侧底部通过缺口与产沼区域的一侧底部连通，且在缺口处形成一次折流过渡区域，物料的推流轨迹为：从进料口进入水解区域，经缺口一次折流后进入产沼区域，最后从出浆口排出。
[0015]所述的产沼区域内设有出渣口，且出渣口位于缺口旁侧并沿物料推流轨迹设置。
[0016]本技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0017]1、本技术由于通过分隔板件将发酵产沼外壳分隔成水解区域和产沼区域，并在水解区域内通过微曝气使难以厌氧降解的纤维类原料充分水解，释放有机质，可大幅度加快产沼区域的厌氧产沼效率。
[0018]2、本技术由于通过分隔板件将发酵产沼外壳分隔成水解区域和产沼区域，且水解区域和产沼区域只在下部连通而上部相互独立，使水解区域内的曝气不影响产沼区域产生的沼气品质。
[0019]3、本技术通过水解区域充分水解纤维类物料后，有机质大量降解为可溶性COD并通过出渣口排出，在固液分离器的挤压作用下，大部分有机质都能够回收，不会因为提早出渣而损失大量产甲烷潜力；同时也使进入产沼区域的物料含固率更低，从而使产沼区域内的产沼效率更高，第二搅拌机的设置也更灵活。
[0020]综上所述，本技术能通过分隔板件将发酵产沼外壳分隔成水解区域和产沼区域，并配合机械和射流搅拌、沼液回流、保温伴热等手段使水解区域和产沼区域能保持反应
所需的最佳条件，可适应含固率为15-35%的有机废弃物的干式发酵，使难以厌氧降解的纤维含量较高的有机物料在短时间内充分水解，释放有机质，达到充分降解和高效产沼的目的。
附图说明
[0021]图1是本技术用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置的实施例1的纵向剖面图；
[0022]图2是本技术用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置的实施例2的横向剖面图；
[0023]图3是图2的A-A剖面图；
[0024]图4是本技术用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置的工艺流程图。
[0025]图中，1进料口，2发酵产沼外壳，3微曝气管，4第一搅拌机， 51第一折流板，52第二折流板，53缺口，54第三折流板，6第二搅拌机，7消化气收集管，8出渣口，9出浆口，101水解液回流管，102消化液回流管，11保温伴热器，12固液分离器，13水解液池，100水解区域，200产甲烷区域，201固定填料，300二次折流过渡区域，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置，其特征是：包括发酵产沼外壳（2）、微曝气管（3）、第一搅拌机（4）、分隔板件、第二搅拌组件（6）、消化气收集管（7）、水解液回流组件和消化液回流管（102）；发酵产沼外壳（2）上设有进料口（1）、出渣口（8）和出浆口（9），分隔板件设置在发酵产沼外壳（2）内，发酵产沼外壳（2）通过分隔板件分隔成水解区域（100）和产沼区域（200），水解区域（100）的上部与产沼区域（200）的上部通过分隔板件隔开，水解区域（100）的下部与产沼区域（200）的下部连通形成过渡区域，且水解区域（100）和产沼区域（200）内的物料高度均不低于过渡区域的高度，出渣口（8）设置在过渡区域内；微曝气管（3）设置在水解区域（100）底部，进料口（1）与水解区域（100）连通，出浆口（9）与产沼区域（200）连通；第一搅拌机（4）设置在水解区域（100）内，第一搅拌机（4）的搅拌杆从进料口（1）延伸至过渡区域；消化气收集管（7）与产沼区域（200）连通，水解液回流组件的进料口连接至出渣口（8），水解液回流组件的出料口连接至进料口（1）；第二搅拌组件（6）设置在发酵产沼外壳（2）上并与产沼区域（200）连通，第二搅拌组件（6）分组布置在过渡区域与出浆口（9）之间，消化液回流管（102）的一端连接至出浆口（9），消化液回流管（102）的另一端连接至第二搅拌组件（6）。2.根据权利要求1所述的用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置，其特征是：所述的水解液回流组件包括固液分离器（12）、水解液池（13）和水解液回流管（101）；固液分离器（12）的进料口连接至出渣口（8），固液分离器（12）的液体出料口连接至水解液池（13）的进料口，水解液池（13）的出料口通过水解液回流管（101）连接至进料口（1）。3.根据权利要求1所述的用于有机废弃物的两相干式发酵产沼装置，其特征是：所述的水解区域（100）和产沼区域（200）内设有保温伴热器（11），保温伴热器（11）的发热盘管位于物料下方并与物料接触；所述的产沼区域（200）的尾端设有固定填料（201）。4.根据权利要求1或3所述的用于有机废弃...
【专利技术属性】
技术研发人员：左洵，程国杰，房豪杰，雍士玮，李志荣，
申请(专利权)人：上海市机电设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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