一种双搅拌厌氧发酵系统技术方案

本实用新型专利技术涉及垃圾处理发酵设备领域，具体涉及一种双搅拌厌氧发酵系统，系统包括长方体形腔体厌氧发酵罐，长方体形腔体横向分为进料侧与出料侧，纵向分为前区、中区和后区，进料侧和出料侧分别设有搅拌器一和搅拌器二，进料侧的侧壁下侧在前区、中区、后区区域均开有多个进料口，出料侧的侧壁下侧在前区、中区、后区区域均开有多个出料口，每个进料口、出料口外侧均装有阀门，出料口外侧的阀门与出料循环泵连接，出料循环泵分别与出料阀和循环阀连接，出料阀与固液分离装置连接，循环阀依次与套管加热装置、进料口外侧的阀门连接。本实用新型专利技术发酵系统进行发酵罐外加热，加热装置不会对发酵罐造成影响，整个结构可避免罐内物料沉集。整个结构可避免罐内物料沉集。整个结构可避免罐内物料沉集。

【技术实现步骤摘要】
一种双搅拌厌氧发酵系统


[0001]本技术涉及垃圾处理发酵设备领域，具体涉及一种双搅拌厌氧发酵系统。

技术介绍

[0002]近年来随着社会的不断发展，各类垃圾产量急剧增长，垃圾处理问题日益突显。土地的日趋紧张决定了对垃圾进行简单填埋处理已经不是优选方式，焚烧尾气排放问题也对垃圾进行直接燃烧形成了一定程度的制约。同时随着全球对垃圾可循环、再利用要求的提高，如何对垃圾进行废物资源化已成为当前急需解决的问题，其中对垃圾中的有机质废弃物处理被列为重要课题已受到社会各个层级的重视。
[0003]市政领域产生富含有机质的有机垃圾主要包括厨余垃圾、餐饮垃圾、果蔬垃圾、市政污泥等，农林领域产生富含有机质的垃圾主要包括畜禽粪污、秸秆等，同时上述有机垃圾绝大部分具有较高含固率的特征。一种传统处理方式是对上述含固率较高的富含有机质垃圾在预处理并调配大量清水、沼液等稀释液后进行湿式厌氧发酵，但该工艺处理同量垃圾时需要的预处理工艺复杂、发酵容积大、占地大、后端会产生大量沼液，这些问题在一定程度上制约了湿式厌氧发酵在处理高含固率有机垃圾领域的应用。
[0004]目前，欧洲国家在对含固率较高的有机垃圾处理技术方面研究起步较早、应用已趋于成熟，主流工艺集中在高浓度厌氧层面，我国相关科研人员经过大量的引进吸收和摸索改进工作，已经促进一些高浓度厌氧发酵项目在部分城市试点建设。高浓度厌氧至少具有如下优点：
①
预处理工艺要求低，简单机械预处理即可满足要求；
②
容积负荷高，厌氧发酵体积需求量小，占地小；r/>③
物料可直接进料，基本不需要稀释水调配，用源头上降低了沼液产生量，后续处理费用低；
④
多采用全区域搅拌，无湿式厌氧的沉淀分层等问题；
⑤
系统容杂程度高。
[0005]国际专利WO2008067800A2给出了一种(推流式)生物反应器，该生物反应器包括矩形截面的厌氧发酵罐、单轴桨式搅拌器、安装于发酵罐内壁的加热系统等装置，可以对高浓度的有机质物料进行厌氧发酵，高含固的物料在搅拌器的作用下被搅拌混合，同时厌氧发酵罐提供适宜的温度、PH和厌氧环境，有机物料被降解形成沼气释放。但该装置存在以下缺点：(1)厌氧发酵罐纵截面(垂直于物料输送方向)为矩形，单轴桨式搅拌器可提供有效的圆周范围内的搅拌，所以在厌氧发酵罐的底部两侧均存在搅拌死角，当罐内是高浓度发酵物料时，容易在该两处死角部位长期形成沉淀累积，减小厌氧发酵罐内的有效容积，久而久之会形成底部结壳层，阻碍搅拌，降低长期稳定运行可靠性；(2) 为保证厌氧发酵环境温度所需的换热盘管安装在厌氧发酵罐的内壁侧，很容易被高浓度发酵物料粘附，并在其表面形成很厚的结壳层，首先会大幅降低换热盘管的换热效率，严重时甚至不足以提供设计给定的厌氧发酵中温或高温环境，其次对于高浓度物料在罐内从进料端向出料端的前进移动形成一定程度的阻碍，降低了物料沿上述移动路径的效率，严重时发酵罐内会形成局部累积、局部缺空的现象，造成厌氧发酵不稳定。
[0006]中国专利CN101712923B公开了一种有机废弃物干式厌氧发酵装置，该厌氧发酵罐
为卧式形式，为了防止高浓度物料在底部的沉淀结壳，罐体内腔纵截面(垂直于物料输送方向)为圆形，并且罐体采用钢结构或者钢筋混凝土结构建设，采用单根卧式搅拌器。中国专利CN208649325U公开了一种钢混卧式连续厌氧发酵罐，罐胆内底部固定有U型罐底，所以内腔纵截面(垂直于物料输送方向)是U型，可避免物料沉积在方形卧式罐的两侧底角处，该装置无论采用一个搅拌器还是两个搅拌器，都是处于一个轴线上，两个搅拌器可视为是拼凑为一个长度更长的搅拌器。上述的两个专利：(1)罐体底部都是半圆形，当采用钢质罐时，半圆型罐底至少需要钢材卷板制圆、现场拼接焊、焊接可靠性检测、拼接圆形罐底支腿等较复杂工艺的工艺建设，当采用钢筋混凝土罐时，半圆型罐底需要搭建模具，同时由于是内腔模具，会大幅增加模具搭设的建设难度和成本；(2)都采用一根通轴式搅拌器，从目前欧洲市场以及国内市场的信息反馈，采用这种形式的厌氧发酵罐单体罐容基本在2000m3以内，最大一款由奥地利公司提供的单体罐容也仅为2400m3，对于有机垃圾处理量较大的情况，只能建设多个罐体来满足需求。上述两个因素的存在都会降低上述两种厌氧发酵罐的性价比，在一定程度上制约了其市场大规模推广的可行性。
[0007]中国专利CN102242052B公开了一种水平折流式干法厌氧发酵反应装置，该厌氧发酵罐采用两个内腔纵截面(垂直于物料输送方向)是U型、并排设置、公用一堵隔墙但隔墙一端相对罐体外侧墙体有一段间隙可以连通两个U型腔体的结构方式建设，用于改变现有单轴发酵罐的细长结构，避免散热比表面积大、配套较长搅拌器引起成本高等问题，同时该厌氧发酵罐的加热装置采用内嵌式换热管，埋设在U型罐底底部的混凝土内。上述专利可以在一定程度上降低对配套搅拌器的设计、加工、投资等需求，但仍存在如下问题：(1)依旧采用U 型钢筋混凝土罐体，可视为单个长度较长的发酵罐在减小长度后的对折建设，内搭模具的建设难度和成本高，并排半圆底形式的建设难度甚至更高；(2)由于高浓度(即高含固率)发酵原料存在粘性大、流动性差的特性，在进料侧的 U型罐区尾部(按物料流动方向)和出料侧U型罐区首部(按物料流动方向) 采用水平折流方式在一定程度上可以满足两个罐区中上部物料的流通，但对于进料侧U型罐区底部的沉积物无法满足实时输送到出料侧U型罐区，是长期稳定运行的风险因素；(3)采用内嵌式换热管，在加热装置与物料之间存在一定厚度的混凝土，会降低传热系数，同时由于无法定向保温，换热管的热量同样会向其他方向传递，存在热量损失浪费。
[0008]根据欧洲市场的应用实践反馈，厌氧发酵罐内的搅拌器存在磨损、断裂、沉积结壳卡滞现象，依旧需要在一定运行周期后清罐检修维护。如果是搅拌器突发性停机故障导致的厌氧系统瘫痪，上述四个专利所给出的厌氧发酵装置在其内的高浓度、粘度高、流动性差的物料很难从出料口被清理出，即使在侧部留有应急出料口也难以实现较彻底的清罐，大多数情况下只能借助人工清理，原料泄露、臭气扩散引发的环境问题以及高劳动强度等问题会造成恶劣影响。

技术实现思路

[0009]本技术要解决的技术问题是如何克服现有技术存在的不足，提供一种建造简单、建设周期短、投资成本低、后期易清罐、性价比更高的适用于高浓度、高粘度、流动性差的双搅拌厌氧发酵系统及控制方法。
[0010]本技术的技术解决方案是：一种双搅拌厌氧发酵系统，包括以管道连接的控
制装置、物料暂存罐、进料装置和厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐包括长方体形腔体，所述长方体形腔体横向分为进料侧与出料侧，纵向分为前区、中区和后区，所述进料侧和出料侧分别设有搅拌器一和搅拌器二，所述进料侧的侧壁下侧在所述前区、中区、后区区域均开有多个进料口，所述出料侧的侧壁下侧在所述前区、中区、后区区域均开有多个出料口，每个所述进料口、出料口外侧均装有阀门，所述出料口外侧的所述阀门与出料循环泵以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双搅拌厌氧发酵系统，包括以管道连接的控制装置、物料暂存罐、进料装置和厌氧发酵罐，其特征在于：所述厌氧发酵罐包括长方体形腔体，所述长方体形腔体横向分为进料侧与出料侧，纵向分为前区、中区和后区，所述进料侧和出料侧分别设有搅拌器一和搅拌器二，所述进料侧的侧壁下侧在所述前区、中区、后区区域均开有多个进料口，所述出料侧的侧壁下侧在所述前区、中区、后区区域均开有多个出料口，每个所述进料口、出料口外侧均装有阀门，所述出料口外侧的所述阀门与出料循环泵以管道连接，所述出料循环泵分别与出料阀和循环阀连接，所述出料阀与固液分离装置以管道连接，所述循环阀依次与套管加热装置、所述进料口外侧的所述阀门以管道连接；所述控制装置与所述搅拌器一、搅拌器二、阀门、出料循环泵、出料阀和循环阀连接。2.根据权利要求1所述一种双搅拌厌氧发酵系统，其特征在于：所述厌氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培基，姜鹏，左文祥，曲珍宽，周添，孙元琨，戚秀芝，王玉洁，
申请(专利权)人：青岛合能环境技术有限公司，
类型：新型
国别省市：