專(zhuān)利名稱(chēng):一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，包括初級(jí)水解酸化池、固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器、滲濾液收集箱和甲烷化學(xué)反應(yīng)器，所述初級(jí)水解酸化池一端設(shè)置有螺桿擠壓系統(tǒng)，所述螺桿擠壓系統(tǒng)一端通過(guò)運(yùn)輸管連接固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器，底端通過(guò)引流管連接滲濾液收集箱，所述固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器頂端通過(guò)收集管與滲濾液收集箱連接，所述滲濾液收集箱通過(guò)進(jìn)料管道設(shè)置有甲烷化學(xué)反應(yīng)器，所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器一端通過(guò)回流管與固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器連接；本實(shí)用新型具有處理率高，產(chǎn)氣率高、周期短、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣、無(wú)廢水排出等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的高效轉(zhuǎn)化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及有機(jī)固體廢棄物高效資源化利用領(lǐng)域，尤其是一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]果蔬廢棄物主要是指水果、蔬菜加工過(guò)程中產(chǎn)生的水果皮、渣和蔬菜葉、渣等，我國(guó)每年約產(chǎn)生1300萬(wàn)噸水果渣和5000萬(wàn)噸蔬菜渣，果蔬廢棄物含水率較高容易腐爛變質(zhì)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。果蔬廢棄物中有機(jī)物含量高，利用厭氧消化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，不僅可以消除污染，還可以將有機(jī)物高效轉(zhuǎn)化為清潔能源沼氣。目前關(guān)于果蔬廢棄物產(chǎn)沼氣的研究均集中于傳統(tǒng)單相及兩相厭氧消化，由于果蔬廢棄物含水率高、成分復(fù)雜、體積大、非均質(zhì)、流動(dòng)性差、纖維素含量較高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的單相混合厭氧消化處理效率低，兩相厭氧消化系統(tǒng)一定條件下實(shí)現(xiàn)了兩相分離，但由于物料非均質(zhì)、流動(dòng)性差等特點(diǎn)，導(dǎo)致水解過(guò)程成為限制果蔬廢棄物厭氧消化的因素，處理效率較低且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，因此需要發(fā)明一種新的果蔬廢棄物產(chǎn)沼氣的方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)提供一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為:一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，包括初級(jí)水解酸化池、固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器、滲濾液收集箱和甲烷化學(xué)反應(yīng)器，所述初級(jí)水解酸化池一端設(shè)置有螺桿擠壓系統(tǒng)，所述螺桿擠壓系統(tǒng)一端通過(guò)運(yùn)輸管連接固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器，底端通過(guò)引流管連接滲濾液收集箱，所述固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器頂端通過(guò)收集管與滲濾液收集箱連接，所述滲濾液收集箱通過(guò)進(jìn)料管道設(shè)置有甲烷化學(xué)反應(yīng)器，所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器一端通過(guò)回流管與固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器連接。
[0005]所述螺桿擠壓系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)分隔設(shè)置為固態(tài)殘?jiān)缓鸵后w腔，所述固態(tài)殘?jiān)慌c運(yùn)輸管連接，液體腔與引流管連接。
[0006]所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有空腔，頂端設(shè)置有集氧罩，所述空腔內(nèi)設(shè)置有防火裝置;所述集氧罩頂端和甲烷化學(xué)反應(yīng)器兩側(cè)均設(shè)置有攪拌裝置，所述集氧罩上設(shè)置有出氣管道，所述出氣管道上設(shè)置有出氣口，所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器通過(guò)出料管設(shè)置有出料口。
[0007]所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器上設(shè)置有沼渣管，一端設(shè)置有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口通過(guò)進(jìn)料管道與滲濾液收集箱連接，所述進(jìn)料管道上設(shè)置有螺桿栗;所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器底端設(shè)置有排污管道，所述排污管道上設(shè)置有排污口。
[0008]所述初級(jí)水解酸化池上設(shè)置有果蔬廢棄物進(jìn)口，所述引流管、收集管與回流管上均設(shè)置有輸液栗。
[0009]本實(shí)用新型所具有的有益效果是:
[0010]1、本實(shí)用新型針對(duì)果蔬廢棄物非均質(zhì)以及不同成分水解酸化特性不同的特點(diǎn)，采用初級(jí)水解酸化和二次強(qiáng)化水解酸化，可以將不同性質(zhì)的物料在不同的條件下進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高效水解酸化。
[0011]2、果蔬廢棄物初級(jí)酸化后采用螺桿擠壓系統(tǒng)進(jìn)行擠壓，不僅減少了原有直接制漿過(guò)程的能源消耗，減少了有機(jī)物的損失，且可將溶解性物料和非溶解性物料高效分離。
[0012]3、系統(tǒng)將反應(yīng)過(guò)程相對(duì)分成產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相，并且將反應(yīng)的物料分成固相和液相，避免了不同反應(yīng)過(guò)程和相態(tài)的影響，提高了反應(yīng)效率，并且可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0013]4、將微好氧水解酸化方法用于果蔬殘?jiān)念A(yù)處理，提高了果蔬殘?jiān)须y溶解物質(zhì)的可降解性和厭氧消化潛力。
[0014]5、甲烷化反應(yīng)器產(chǎn)甲烷后的上清液不排放，回流至二次強(qiáng)化水解酸化反應(yīng)器中循環(huán)使用，促進(jìn)水解酸化效率并減少系統(tǒng)用水量。
[0015]6、本實(shí)用新型具有處理率高，產(chǎn)氣率高、周期短、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣，無(wú)廢水排出等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的高效轉(zhuǎn)化，甲烷化反應(yīng)器中的出水栗入二次強(qiáng)化酸化反應(yīng)器中循環(huán)利用。
【附圖說(shuō)明】

[0016]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖2為本實(shí)用新型的甲烷化學(xué)反應(yīng)器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖1與附圖2對(duì)本實(shí)用新型做以下詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]如圖1與圖2所示，本實(shí)用新型包括初級(jí)水解酸化池1、固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器10、滲濾液收集箱13和甲烷化學(xué)反應(yīng)器15，所述初級(jí)水解酸化池I 一端設(shè)置有螺桿擠壓系統(tǒng)3，所述螺桿擠壓系統(tǒng)3—端通過(guò)運(yùn)輸管9連接固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器10，底端通過(guò)引流管8連接滲濾液收集箱13，所述固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器10頂端通過(guò)收集管11與滲濾液收集箱13連接，所述滲濾液收集箱13通過(guò)進(jìn)料管道14設(shè)置有甲烷化學(xué)反應(yīng)器15，所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器15—端通過(guò)回流管12與固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器10連接;所述螺桿擠壓系統(tǒng)3內(nèi)通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)5分隔設(shè)置為固態(tài)殘?jiān)?和液體腔6，所述固態(tài)殘?jiān)?與運(yùn)輸管9連接，液體腔6與引流管8連接;所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器15內(nèi)設(shè)置有空腔16，頂端設(shè)置有集氧罩17，所述空腔16內(nèi)設(shè)置有防火裝置27;所述集氧罩17頂端和甲烷化學(xué)反應(yīng)器15兩側(cè)均設(shè)置有攪拌裝置18，所述集氧罩17上設(shè)置有出氣管道19，所述出氣管道19上設(shè)置有出氣口 20，所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器15通過(guò)出料管28設(shè)置有出料口 29;所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器15上設(shè)置有沼渣管24，一端設(shè)置有進(jìn)料口 23，所述進(jìn)料口 23通過(guò)進(jìn)料管道14與滲濾液收集箱13連接，所述進(jìn)料管道14上設(shè)置有螺桿栗22;所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器15底端設(shè)置有排污管道25，所述排污管道25上設(shè)置有排污口 26;所述初級(jí)水解酸化池I上設(shè)置有果蔬廢棄物進(jìn)口 2，所述引流管8、收集管11與回流管12上均設(shè)置有輸液栗7。
[0020]果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)的生產(chǎn)方法包括以下步驟:
[0021](I)將果蔬廢棄物放置于初級(jí)水解酸化池I中，在30_35°C的中溫條件進(jìn)行1-2天水解酸化反應(yīng)，后進(jìn)入螺桿擠壓系統(tǒng)3進(jìn)行脫水，分離出液體與固態(tài)態(tài)殘?jiān)?br>[0022](2)將步驟(I)分離出的固態(tài)殘?jiān)?jīng)運(yùn)輸管9進(jìn)入固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器10內(nèi)，加入有機(jī)物濃度為25g/L的污水處理廠的污泥作為接種微生物，并通過(guò)控制曝氣的氣體流量達(dá)到溶解氧濃度為0.2-0.5mg/L的微好氧水解酸化環(huán)境，進(jìn)行微好氧強(qiáng)化水解酸化反應(yīng)，將固體物料中的纖維素等成分得到降解，使得固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解性COD并且轉(zhuǎn)化為低碳鏈脂肪酸；
[0023](3)脫水后分離出的液體與二次強(qiáng)化酸化水解酸化反應(yīng)器內(nèi)排出的物質(zhì)分別通過(guò)引流管8、收集管11在滲濾液收集箱13內(nèi)混合，并對(duì)將其PH調(diào)節(jié)至7.0-8.0之間；
[0024](4)將滲濾液收集箱13內(nèi)的水解酸化液通過(guò)進(jìn)料管道14進(jìn)入甲烷化學(xué)反應(yīng)器15內(nèi)產(chǎn)生沼氣。
[0025]將果蔬廢棄物放入初級(jí)水解酸化池I內(nèi)進(jìn)行一段時(shí)間酸化并伴隨高效擠壓過(guò)程，實(shí)現(xiàn)物料的初級(jí)酸化并固液分離，然后對(duì)固態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物分別處理，液態(tài)酸化產(chǎn)物直接進(jìn)入滲濾液收集箱13內(nèi)，固態(tài)殘?jiān)诠虘B(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器10內(nèi)進(jìn)行二次強(qiáng)化酸化，改善其物料的可降解性，后進(jìn)入滲濾液收集箱13內(nèi)，進(jìn)而與液態(tài)一起進(jìn)入甲烷化學(xué)反應(yīng)器15內(nèi)進(jìn)行高效發(fā)酵，同時(shí)回流管12作為回流液循環(huán)于固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器1中，加速水解酸化反應(yīng)，同時(shí)節(jié)約了用水。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其特征在于:包括初級(jí)水解酸化池、固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器、滲濾液收集箱和甲烷化學(xué)反應(yīng)器，所述初級(jí)水解酸化池一端設(shè)置有螺桿擠壓系統(tǒng)，所述螺桿擠壓系統(tǒng)一端通過(guò)運(yùn)輸管連接固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器，底端通過(guò)引流管連接滲濾液收集箱，所述固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器頂端通過(guò)收集管與滲濾液收集箱連接，所述滲濾液收集箱通過(guò)進(jìn)料管道設(shè)置有甲烷化學(xué)反應(yīng)器，所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器一端通過(guò)回流管與固態(tài)殘?jiān)螐?qiáng)化水解酸化反應(yīng)器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其特征在于:所述螺桿擠壓系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)分隔設(shè)置為固態(tài)殘?jiān)缓鸵后w腔，所述固態(tài)殘?jiān)慌c運(yùn)輸管連接，液體腔與引流管連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其特征在于:所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有空腔，頂端設(shè)置有集氧罩，所述空腔內(nèi)設(shè)置有防火裝置;所述集氧罩頂端和甲烷化學(xué)反應(yīng)器兩側(cè)均設(shè)置有攪拌裝置，所述集氧罩上設(shè)置有出氣管道，所述出氣管道上設(shè)置有出氣口，所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器通過(guò)出料管設(shè)置有出料口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其特征在于:所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器上設(shè)置有沼渣管，一端設(shè)置有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口通過(guò)進(jìn)料管道與滲濾液收集箱連接，所述進(jìn)料管道上設(shè)置有螺桿栗;所述甲烷化學(xué)反應(yīng)器底端設(shè)置有排污管道，所述排污管道上設(shè)置有排污口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果蔬廢棄物厭氧消化生產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其特征在于:所述初級(jí)水解酸化池上設(shè)置有果蔬廢棄物進(jìn)口，所述引流管、收集管與回流管上均設(shè)置有輸液栗。
【文檔編號(hào)】C12M1/02GK205710725SQ201521133393
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】趙玉東, 趙玉柱, 徐偉波, 張玉寧
【申請(qǐng)人】日照天木環(huán)境工程有限公司