專(zhuān)利名稱(chēng):一種城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮自O(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及到一種有機(jī)垃圾處理的配套設(shè)備,更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及到一種城
市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)?以甲烷為主)的配套設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的提高,城市生活垃圾的產(chǎn)生量也不斷增
加,2007年全國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量為1.5億噸。對(duì)于大量的城市生活垃圾,如果處理不
當(dāng)會(huì)對(duì)自然和社會(huì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害,例如侵占土地、污染水體和大氣、危害農(nóng)業(yè)生態(tài)系
統(tǒng)、影響環(huán)境衛(wèi)生、傳播疾病,甚至引起爆炸事故等,而且還會(huì)并發(fā)各種社會(huì)問(wèn)題,制約城市
的發(fā)展。近年,中國(guó)城市生活垃圾的成分發(fā)生了明顯的變化,其中一個(gè)最為顯著的變化是有
機(jī)成分的增加,無(wú)機(jī)成分的減少。目前,50%以上的城市生活垃圾為廚余垃圾、水果蔬菜加
工垃圾、畜禽加工垃圾、市政綠化垃圾、廢紙等,這類(lèi)垃圾稱(chēng)為城市生活有機(jī)垃圾。 城市生活有機(jī)垃圾最大的特點(diǎn)是水分含量和有機(jī)質(zhì)含量較高,水分含量一般在
70%以上,有機(jī)質(zhì)含量以干基計(jì)一般在75%以上。上述特點(diǎn)使得目前的主要城市生活垃圾
處理技術(shù)均存在一些問(wèn)題,例如,較高的有機(jī)質(zhì)含量導(dǎo)致在填埋過(guò)程中產(chǎn)生大量能夠污染
地下水和土壤圈的滲濾液以及無(wú)序排放的溫室氣體甲烷;而較高的水分含量導(dǎo)致焚燒處理
時(shí)需要添加大量額外的輔助燃料。實(shí)際上,如今的衛(wèi)生填埋對(duì)選址要求較高,且占地面地較
大,在許多大城市,已經(jīng)很難找到適合衛(wèi)生填埋的場(chǎng)地;對(duì)于焚燒處理,由于存在二次污染
等問(wèn)題,目前政府和民眾對(duì)焚燒處理也持謹(jǐn)慎的態(tài)度。因此,迫切需要開(kāi)發(fā)一種新的無(wú)二次
污染且占地面積小的處理方式。對(duì)城市生活有機(jī)垃圾的有效處理能夠?yàn)槌鞘猩罾幚?br>
做出很大貢獻(xiàn)。高水分含量和高有機(jī)質(zhì)含量的特點(diǎn)使得城市生活有機(jī)垃圾更適于進(jìn)行厭氧
消化處理,而且在處理垃圾的同時(shí)能獲得清潔可再生的生物燃?xì)?以甲烷為主)。 從生化成分上來(lái)講,城市生活有機(jī)垃圾包括多糖、淀粉、膳食纖維、膳食蛋白、油脂
類(lèi)等容易降解部分以及纖維素、木質(zhì)纖維素、非食用性蛋白等難降解部分,前者主要來(lái)自于
食物垃圾、水果蔬菜加工垃圾,后者主要來(lái)自于廢紙、樹(shù)葉、草、羽毛、頭發(fā)和皮革等。有機(jī)質(zhì)
厭氧消化產(chǎn)甲烷過(guò)程主要包括水解、酸化和產(chǎn)甲烷三個(gè)過(guò)程。對(duì)于易降解部分,整個(gè)水解、
產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷過(guò)程都容易進(jìn)行,中溫(30°C 38°C )厭氧消化就能完成有機(jī)質(zhì)的基本降解;
而對(duì)于難降解部分,由于其復(fù)雜的物質(zhì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其水解較難進(jìn)行,而水解是整個(gè)厭氧消化
產(chǎn)甲烷的第一步,只有完成水解才能進(jìn)行后續(xù)的產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷過(guò)程。因此,對(duì)城市生活有機(jī)
垃圾中難降解部分的強(qiáng)化水解是整個(gè)厭氧消化產(chǎn)生物燃?xì)馓幚淼年P(guān)鍵步驟。 目前國(guó)外申請(qǐng)公開(kāi)的專(zhuān)利中,有報(bào)道采用溫度兩相厭氧消化工藝設(shè)備(USPatent
5746919)來(lái)處理廢棄物,在第一相反應(yīng)器中進(jìn)行高溫(56°C)厭氧消化,在第二相反應(yīng)中進(jìn)
行中溫(35°C )厭氧消化。但即使采用高溫(56°C )厭氧消化,對(duì)難降解有機(jī)質(zhì)水解程度的
提高仍然有限。與中溫厭氧消化相比,高溫厭氧消化雖能夠大幅提高城市生活有機(jī)垃圾中
的病原菌去除率,但是不能徹底殺死病原菌,這就限制了有機(jī)垃圾厭氧消化殘?jiān)膹V泛地肥料化利用。另外,與中溫厭氧消化相比,高溫厭氧消化更容易受到氨氮抑制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解 和厭氧消化產(chǎn)生物燃?xì)獾呐涮自O(shè)備,以提高城市生活有機(jī)垃圾的可生物降解度、有機(jī)質(zhì)去 除率、原料產(chǎn)生物燃?xì)饽芰σ约安≡コ省?為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案一種城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水 解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮自O(shè)備,包括依次連通的儲(chǔ)水池、原料調(diào)節(jié)池、增溫水解 池、中溫厭氧消化反應(yīng)器、超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器、高溫厭氧消化反應(yīng)器、沉淀池、消化液儲(chǔ) 存池,所述消化液儲(chǔ)存池底部消化液出口通過(guò)輸送管道與所述原料調(diào)節(jié)池頂部消化液進(jìn)口 連通;所述沉淀池底部的排泥口連接到固液分離機(jī)的原料入口,該固液分離機(jī)的消化液出 口與所述消化液儲(chǔ)存池頂部消化液入口連通;還包括有接收從所述固液分離機(jī)固液分離后 的消化殘?jiān)南瘹堅(jiān)娣懦兀凰鲈险{(diào)節(jié)池上還配備有破碎機(jī)。 本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于上述裝置的相互連接,目前沒(méi)有這種整體系統(tǒng)來(lái)處理城市 生活有機(jī)垃圾。該發(fā)明的一個(gè)重要特別之處是,在中溫厭氧消化反應(yīng)器和高溫厭氧消化反 應(yīng)器之間引入超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器,以提高整體系統(tǒng)的垃圾處理能力和生物燃?xì)猱a(chǎn)率。
所述儲(chǔ)水池的底部出水口通過(guò)輸水泵與所述原料調(diào)節(jié)池頂部的進(jìn)水口連通。通過(guò) 輸水泵的作用能控制進(jìn)入原料調(diào)節(jié)池的水量,以確保所需的原料濃度。 所述消化液儲(chǔ)存池的底部消化液出口儲(chǔ)口與所述原料調(diào)節(jié)池的頂部消化液進(jìn)口 之間連接有消化液輸送泵;所述增溫水解池中下部的出料口通過(guò)物料提升泵和中溫厭氧消 化反應(yīng)器中上部的進(jìn)料口連通。 所述沉淀池底部的排泥口通過(guò)排泥泵與所述固液分離機(jī)的原料入口連通。
所述原料調(diào)節(jié)池的頂部出料口高度設(shè)置高于所述增溫水解池的頂部進(jìn)料口高度; 所述中溫厭氧消化反應(yīng)器的頂部出料口高度設(shè)置高于超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器的進(jìn)料口高 度;所述高溫厭氧消化反應(yīng)器的頂部出料口高度設(shè)置高于沉淀池的頂部進(jìn)料口高度;所述 沉淀池的頂部消化液出口的高度設(shè)置高于消化液儲(chǔ)存池的頂部消化液入口的高度;所述固 液分離機(jī)的高度設(shè)置高于所述消化液儲(chǔ)存池的頂部消化液入口的高度。將相鄰裝置的出口 和進(jìn)口設(shè)置一個(gè)高度差,能便于原料靠重力自發(fā)流入增溫水解池、高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器、自 發(fā)流入沉淀池、消化液儲(chǔ)存池中。 所述原料調(diào)節(jié)池、中溫厭氧消化反應(yīng)器和高溫厭氧消化反應(yīng)器內(nèi)分別安裝有機(jī)械
攪拌器。通過(guò)機(jī)械攪拌器的攪拌能便于物料在上述裝置中分布更加均勻。 所述增溫水解池內(nèi)安裝有中心傳動(dòng)濃縮刮泥機(jī)。以促進(jìn)城市生活有機(jī)垃圾中的沙
石等無(wú)機(jī)物沉入池底。 所述原料調(diào)節(jié)池、增溫水解池、中溫厭氧消化反應(yīng)器和高溫厭氧消化反應(yīng)器底部
分別連接有排砂泵。以定期清除池底或反應(yīng)器底部沉積的沙石等無(wú)機(jī)物。 所述中溫厭氧消化反應(yīng)器和高溫厭氧消化反應(yīng)器上分別安裝有物料循環(huán)泵。物料
循環(huán)泵能強(qiáng)化原料在反應(yīng)器中的混合。 在所述增溫水解池、中溫厭氧消化反應(yīng)器、超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器、高溫厭氧消化 反應(yīng)器上分別安裝溫度計(jì)、增溫系統(tǒng)和保溫層;中溫厭氧消化反應(yīng)器和高溫厭氧消化反應(yīng)器上分別安裝有酸度計(jì)、壓力表和安全閥;所述中溫厭氧消化反應(yīng)器、高溫厭氧消化反應(yīng)器 和沉淀池頂部設(shè)置的生物燃?xì)馀欧趴谔幏謩e安裝有氣體流量計(jì);所述超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng) 器上設(shè)置有排氣口 。溫度計(jì)、增溫系統(tǒng)和保溫層以保證工藝所需的溫度;酸度計(jì)用于監(jiān)測(cè)反 應(yīng)體系內(nèi)的PH值,間接了解反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)情況;壓力表用于監(jiān)測(cè)反應(yīng)器的產(chǎn)氣情況,安 全閥用于在排氣口堵塞時(shí)排出反應(yīng)器內(nèi)的氣體,避免壓力過(guò)大損壞反應(yīng)器,超高溫強(qiáng)化水 解反應(yīng)器上設(shè)置的排氣口使高溫條件下從原料中逸出的氨和二氧化碳從反應(yīng)器中排出。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供了一種城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng) 化水解和厭氧消化產(chǎn)生物燃?xì)獾呐涮自O(shè)備。首先將城市生活有機(jī)垃圾進(jìn)行原料破碎及原料 固體濃度調(diào)節(jié),并在增溫調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行原料預(yù)熱以及易降解有機(jī)質(zhì)的部分水解,隨后在中 溫(30°C 38°C)厭氧消化反應(yīng)器內(nèi)完成易降解有機(jī)質(zhì)厭氧消化產(chǎn)生物燃?xì)?,再在超高?強(qiáng)化水解反應(yīng)器內(nèi)對(duì)難降解有機(jī)質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)化水解,最后在高溫(50°C 56°C )厭氧消化反 應(yīng)器內(nèi)完成難降解有機(jī)質(zhì)的厭氧消化產(chǎn)生物燃?xì)?。與現(xiàn)有的城市生活有機(jī)垃圾中溫厭氧消 化工藝設(shè)備相比,采用本發(fā)明的配套設(shè)備,有機(jī)質(zhì)去除率和原料產(chǎn)氣率提高25 % 35 % , 消化時(shí)間縮短10 15天;與溫度兩相(56°C +35°C )厭氧消化工藝設(shè)備相比,采用本發(fā)明 配套設(shè)備,有機(jī)質(zhì)去除率和原料產(chǎn)氣率提高15% 25%,而且能夠避免氨氮對(duì)高溫厭氧消 化的抑制。另外,本發(fā)明配套設(shè)備能夠徹底去除城市生活有機(jī)垃圾中的病原菌,而傳統(tǒng)高溫 厭氧消化的工藝設(shè)備雖然能較中溫厭氧消化的工藝設(shè)備大幅提高病原菌去除率,但是不能 徹底去除有機(jī)垃圾中的病原菌。 該發(fā)明配套設(shè)備成本低廉,易于維護(hù),性能穩(wěn)定可靠,有機(jī)質(zhì)去除率和原料產(chǎn)氣率 高,并能夠徹底去除垃圾中的病原菌。該發(fā)明配套設(shè)備適用于各種來(lái)源的城市生活有機(jī)垃 圾,包括源頭收集的城市生活有機(jī)垃圾以及經(jīng)過(guò)各種城市生活垃圾分選方法分離得到的城 市生活有機(jī)垃圾。該發(fā)明配套設(shè)備既可以高效處理城市生活有機(jī)垃圾,減少其對(duì)環(huán)境的嚴(yán) 重污染,又可以生產(chǎn)清潔可再生能源(生物燃?xì)?,能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)垃圾的能源化利用,從而 變廢為寶,具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
圖1為本發(fā)明配套設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖; 附圖標(biāo)記說(shuō)明1-破碎機(jī),2_原料調(diào)節(jié)池,3_增溫水解池,4_中溫厭氧消化反應(yīng) 器,5-超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器,6-高溫厭氧消化反應(yīng)器,7-沉淀池,8-消化液儲(chǔ)存池,9-固 液分離機(jī),10-消化殘?jiān)娣懦兀?1-儲(chǔ)水池,12-輸水泵,13-消化液輸送泵,14-物料提升 泵,15-物料提升泵,16-排泥泵,17-運(yùn)渣車(chē),18-機(jī)械攪拌器,19-中心傳動(dòng)濃縮刮泥機(jī), 20-排砂泵,21-物料循環(huán)泵,22-氣體流量計(jì)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例 請(qǐng)參閱圖1所示,實(shí)施例中的配套設(shè)備包括儲(chǔ)水池11、破碎機(jī)1、原料調(diào)節(jié)池2、增 溫水解池3、中溫厭氧消化反應(yīng)器4、超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器5、高溫厭氧消化反應(yīng)器6、沉淀 池7、消化液儲(chǔ)存池8、固液分離機(jī)9和消化殘?jiān)娣懦?0 ;破碎機(jī)1出料口置于原料調(diào)節(jié)
6池2上方,破碎后的原料直接進(jìn)入原料調(diào)節(jié)池2 ;儲(chǔ)水池11的底部的出水口通過(guò)輸水泵12
和原料調(diào)節(jié)池2頂部的進(jìn)水口通過(guò)管道依次連通;消化液儲(chǔ)存池8的底部消化液出口通過(guò)
消化液輸送泵13和原料調(diào)節(jié)池2頂部消化液進(jìn)口通過(guò)管道依次連通;原料調(diào)節(jié)池2的頂部 出料口與增溫水解池3的頂部進(jìn)料口通過(guò)管道連通,且原料調(diào)節(jié)池2的頂部出料口高度設(shè)
置高于增溫水解池3的頂部進(jìn)料口高度,便于原料靠重力自發(fā)流入增溫水解池;增溫水解
池3中下部的出料口通過(guò)物料提升泵14和中溫厭氧消化反應(yīng)器4中上部的進(jìn)料口通過(guò)管 道連通;中溫厭氧消化反應(yīng)器4頂部出料口與超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器5進(jìn)料口通過(guò)管道連 通,且中溫厭氧消化反應(yīng)器4頂部的出料口高度設(shè)置高于超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器5進(jìn)料口 高度;超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器5出料口通過(guò)物料提升泵15和高溫厭氧消化反應(yīng)器6中上部 進(jìn)料口通過(guò)管道連通;高溫厭氧消化反應(yīng)器6頂部出料口與沉淀池7頂部進(jìn)料口連通,且高 溫厭氧消化反應(yīng)器6的頂部出料口高度設(shè)置高于沉淀池7的頂部進(jìn)料口高度,便于原料靠 重力自發(fā)流入沉淀池7 ;沉淀池7的頂部消化液出口與消化液儲(chǔ)存池8的頂部消化液入口 通過(guò)管道連通,且沉淀池7的頂部消化液出口的高度設(shè)置高于消化液儲(chǔ)存池8的頂部消化 液入口的高度;沉淀池7底部的排泥口通過(guò)排泥泵16和固液分離機(jī)9的原料入口通過(guò)管道 連通;固液分離機(jī)9的消化液出口與消化液儲(chǔ)存池8頂部消化液入口通過(guò)管道連通,且固液 分離機(jī)9的高度設(shè)置高于消化液儲(chǔ)存池8頂部消化液入口高度;固液分離后的消化殘?jiān)?過(guò)運(yùn)渣車(chē)17運(yùn)至消化殘?jiān)娣懦?0存放。 進(jìn)一步的,為保證物料分布均勻,原料調(diào)節(jié)池2、中溫厭氧消化反應(yīng)器4和高溫厭 氧消化反應(yīng)器6內(nèi)分別安裝有機(jī)械攪拌器18 ;增溫水解池3內(nèi)安裝有中心傳動(dòng)濃縮刮泥機(jī) 19 ;原料調(diào)節(jié)池2、增溫水解池3、中溫厭氧消化反應(yīng)器4和高溫厭氧消化反應(yīng)器6底部分別 連接有排砂泵20 ;中溫厭氧消化反應(yīng)器4和高溫厭氧消化反應(yīng)器6上分別安裝有物料循環(huán) 泵21。 在增溫水解池3、中溫厭氧消化反應(yīng)器4、超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器5、高溫厭氧消化 反應(yīng)器6上分別安裝溫度計(jì)、增溫系統(tǒng)和保溫層;中溫厭氧消化反應(yīng)器4和高溫厭氧消化反 應(yīng)器6上分別安裝有酸度計(jì)、壓力表和安全閥;中溫厭氧消化反應(yīng)器4、高溫厭氧消化反應(yīng) 器6和沉淀池7頂部設(shè)置的生物燃?xì)馀欧趴谔幏謩e安裝有氣體流量計(jì)22 ;超高溫強(qiáng)化水解 反應(yīng)器5上設(shè)置有排氣口 ;本實(shí)施例所有的池體或反應(yīng)器與泵或氣體、液體出口之間設(shè)置
有閥門(mén),便于調(diào)整工藝操作。
本實(shí)施例中配套設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程如下 (1)利用破碎機(jī)1將城市生活有機(jī)垃圾的粒徑減小到lcm以下,便于物料泵輸送原 料。 (2)將破碎的原料放入原料調(diào)節(jié)池2,并添加來(lái)自?xún)?chǔ)水池11的水或來(lái)自消化液儲(chǔ) 存池8的消化液調(diào)節(jié)原料固體濃度,控制原料的固體濃度低于15%,便于攪拌及流態(tài)化處理。 (3)將上述調(diào)節(jié)固體濃度后的原料輸送到增溫水解池3進(jìn)行原料預(yù)熱,并在該池 內(nèi)完成易降解有機(jī)質(zhì)的部分水解,控制池內(nèi)溫度為30°C 3『C,原料在增溫水解池3內(nèi)的 停留時(shí)間為1 2天。 (4)將上述增溫后的原料泵入中溫厭氧消化反應(yīng)器4進(jìn)行中溫厭氧消化,完成易 降解有機(jī)部分厭氧消化產(chǎn)生物燃?xì)猓刂浦袦貐捬跸瘻囟葹?0°C 38°C, pH為6. 5 7. 8,物料停留時(shí)間為10 17天。 (5)完成中溫厭氧消化后,原料輸送至超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器5,進(jìn)行難降解有機(jī) 部分的強(qiáng)化水解,控制超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器5的溫度為70°C IO(TC,物料停留時(shí)間為 0. 5 6小時(shí)。進(jìn)行超高溫處理,不僅強(qiáng)化難降解有機(jī)部分的水解,還能夠徹底殺死有機(jī)垃 圾中的病原菌,并且促進(jìn)氨氮從發(fā)酵原料中逸出,避免抑制下一步的高溫厭氧消化。
(6)經(jīng)強(qiáng)化水解后,原料輸送至高溫厭氧消化反應(yīng)器6,完成難降解有機(jī)部分厭氧 消化產(chǎn)生物燃?xì)?,控制高溫厭氧消化溫度?0°C 56t:,pH為6. 5 7. 8,物料停留時(shí)間為 5 10天。 (7)完成高溫厭氧消化后,原料輸送至沉淀池7,沉淀池溫度為自然溫度,物料停 留時(shí)間為1 2天,從高溫(50°C 56°C )到自然溫度的驟降,有助于提高沉淀效果,在沉 淀期間,繼續(xù)產(chǎn)生生物燃?xì)猓恋砗蟪貎?nèi)上部的消化液輸送至消化液儲(chǔ)存池8 ;池內(nèi)底部的 污泥部分,取出后利用擠壓式固液分離機(jī)9進(jìn)行固液分離,固體部分經(jīng)運(yùn)渣車(chē)17運(yùn)至消化 殘?jiān)娣懦?0存放,液體部分輸送至消化液儲(chǔ)存池8。消化液儲(chǔ)存池8中的消化液可用于 調(diào)節(jié)城市生活有機(jī)垃圾發(fā)酵原料的固體濃度。 在運(yùn)行過(guò)程中的所述步驟(2),為了節(jié)約用水,當(dāng)消化液儲(chǔ)存池8內(nèi)消化液的金 屬及酸根離子濃度低于厭氧發(fā)酵抑制濃度時(shí),可以利用消化液代替水來(lái)調(diào)節(jié)所需的原料固 體濃度,當(dāng)消化液的金屬及酸根離子濃度積累并超過(guò)厭氧發(fā)酵抑制濃度時(shí),需要從儲(chǔ)水池 11取水來(lái)調(diào)節(jié)原料固體濃度,以避免高濃度金屬及酸根離子抑制厭氧消化微生物。具體 來(lái)講,主要金屬及酸根離子的厭氧消化抑制濃度分別為Na+ 5500mg/L、K+ 4500mg/L、 Ca2+ 4500mg/L、Mg2+ 1500mg/L、 Al3+ 1000mg/L、 Fe3+ 1750mg/L、 Zn2+ 160mg/L、 Cu2+ 170mg/L、Cd2+ 180mg/L、Cr3+ 450mg/L、 Ni2+ 250mg/L、 S042— 1000mg/L、 CI— 10000mg/L。
在運(yùn)行過(guò)程中的所述步驟(4)中,啟動(dòng)初期用作中溫厭氧消化的接種物來(lái)源于 沼氣池或市政污水處理廠等處的厭氧活性污泥,采用破碎后的城市生活有機(jī)垃圾在中溫 (30°C 38°C )條件下馴化該厭氧活性污泥,馴化時(shí)間為10 15天。 在運(yùn)行過(guò)程中的所述步驟(5)中,啟動(dòng)初期用作高溫厭氧消化的接種物來(lái)源于沼 氣池或市政污水處理廠等處的厭氧活性污泥,同樣采樣破碎后的城市生活有機(jī)垃圾進(jìn)行馴 化,首先在中溫(30°C 38°C )條件下馴化該厭氧活性污泥,馴化時(shí)間為5 15天;然后以 每天增加rC的升溫方式逐步升至高溫(50°C 56°C ),并在高溫(50°C 56°C )條件下馴 化5 10天。 上列詳細(xì)說(shuō)明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說(shuō)明,該實(shí)施例并非用以限制本發(fā) 明的專(zhuān)利范圍,凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更,均應(yīng)包含于本案的專(zhuān)利范圍中。
權(quán)利要求
一種城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮自O(shè)備,其特征在于包括依次連通的儲(chǔ)水池(11)、原料調(diào)節(jié)池(2)、增溫水解池(3)、中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)、超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器(5)、高溫厭氧消化反應(yīng)器(6)、沉淀池(7)、消化液儲(chǔ)存池(8),所述消化液儲(chǔ)存池(8)底部消化液出口通過(guò)輸送管道與所述原料調(diào)節(jié)池(2)頂部消化液進(jìn)口連通;所述沉淀池(7)底部的排泥口連接到固液分離機(jī)(9)的原料入口,該固液分離機(jī)(9)的消化液出口與所述消化液儲(chǔ)存池(8)頂部消化液入口連通;還包括有接收從所述固液分離機(jī)(9)固液分離后的消化殘?jiān)南瘹堅(jiān)娣懦?10);所述原料調(diào)節(jié)池(2)上還配備有破碎機(jī)(1)。
2. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述儲(chǔ)水池(11)的底部出水口通過(guò)輸水泵(12)與所述原料調(diào)節(jié)池(2) 頂部的進(jìn)水口連通。
3. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述消化液儲(chǔ)存池(8)的底部消化液出口與所述原料調(diào)節(jié)池(2)的頂部 消化液進(jìn)口之間連接有消化液輸送泵(13);所述增溫水解池(3)中下部的出料口通過(guò)物料 提升泵(14)和中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)中上部的進(jìn)料口連通。
4. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述沉淀池(7)底部的排泥口通過(guò)排泥泵(16)與所述固液分離機(jī)(9) 的原料入口連通。
5. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述原料調(diào)節(jié)池(2)的頂部出料口高度設(shè)置高于所述增溫水解池(3)的 頂部進(jìn)料口高度;所述中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)的頂部出料口高度設(shè)置高于超高溫強(qiáng)化水 解反應(yīng)器(5)的進(jìn)料口高度;所述高溫厭氧消化反應(yīng)器(6)的頂部出料口高度設(shè)置高于沉 淀池(7)的頂部進(jìn)料口高度;所述沉淀池(7)的頂部消化液出口的高度設(shè)置高于消化液儲(chǔ) 存池(8)的頂部消化液入口的高度;所述固液分離機(jī)(9)的高度設(shè)置高于所述消化液儲(chǔ)存 池(8)的頂部消化液入口的高度。
6. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述原料調(diào)節(jié)池(2)、中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)和高溫厭氧消化反應(yīng)器 (6)內(nèi)分別安裝有機(jī)械攪拌器(18)。
7. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述增溫水解池(3)內(nèi)安裝有中心傳動(dòng)濃縮刮泥機(jī)(19)。
8. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述原料調(diào)節(jié)池(2)、增溫水解池(3)、中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)和高溫 厭氧消化反應(yīng)器(6)底部分別連接有排砂泵(20)。
9. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于所述中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)和高溫厭氧消化反應(yīng)器(6)上分別安裝有 物料循環(huán)泵(21)。
10. 如權(quán)利要求1所述的城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮?設(shè)備,其特征在于在所述增溫水解池(3)、中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)、超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng) 器(5)、高溫厭氧消化反應(yīng)器(6)上分別安裝溫度計(jì)、增溫系統(tǒng)和保溫層;中溫厭氧消化反應(yīng)器(4)和高溫厭氧消化反應(yīng)器(6)上分別安裝有酸度計(jì)、壓力表和安全閥;所述中溫厭氧 消化反應(yīng)器(4)、高溫厭氧消化反應(yīng)器(6)和沉淀池(7)頂部設(shè)置的生物燃?xì)馀欧趴谔幏謩e 安裝有氣體流量計(jì)(22);所述超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器(5)上設(shè)置有排氣口。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種城市生活有機(jī)垃圾強(qiáng)化水解和厭氧消化產(chǎn)生生物燃?xì)獾呐涮自O(shè)備,包括依次連通的儲(chǔ)水池、原料調(diào)節(jié)池、增溫水解池、中溫厭氧消化反應(yīng)器、超高溫強(qiáng)化水解反應(yīng)器、高溫厭氧消化反應(yīng)器、沉淀池、消化液儲(chǔ)存池,所述消化液儲(chǔ)存池底部消化液出口通過(guò)輸送管道與所述原料調(diào)節(jié)池頂部消化液進(jìn)口連通;沉淀池底部的排泥口連接到固液分離機(jī)的原料入口,該固液分離機(jī)的消化液出口與所述消化液儲(chǔ)存池頂部消化液入口連通;還包括有接收從所述固液分離機(jī)固液分離后的消化殘?jiān)南瘹堅(jiān)娣懦兀辉险{(diào)節(jié)池上還配備有破碎機(jī)。該發(fā)明配套設(shè)備成本低廉,易于維護(hù),性能穩(wěn)定可靠,有機(jī)質(zhì)去除率和原料產(chǎn)氣率高,并能夠徹底去除垃圾中的病原菌。
文檔編號(hào)C02F9/14GK101786771SQ201010130968
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者呂鵬梅, 孔曉英, 孫永明, 李 東, 李連華, 王忠銘, 袁振宏, 馬隆龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所