【技术实现步骤摘要】
一种利用Fenton铁泥及含铁生物炭强化两相厌氧消化的装置与工艺
[0001]本专利技术涉及固体废弃物资源化技术的领域。
技术介绍
[0002]我国每年产生的市政污泥，餐厨垃圾、农产品废弃物、禽畜粪便等各类有机固体废物总量约63亿吨，通过厌氧消化将其转化为生物天然气的潜力可达上千亿m3，可大大减少我国化石等高碳能源的使用。一般认为，厌氧消化包括水解、酸化、产氢产乙酸和产甲烷四个阶段，需要与之相对应的功能微生物协同完成。然而，由于产酸微生物代谢速度往往大于产甲烷菌，使得大分子有机物经水解、酸化生成小分子有机酸后不能及时被产甲烷菌利用，从而在反应器内积累，致使反应器酸化，产甲烷过程受到抑制。
[0003]两相厌氧工艺将水解酸化和产甲烷过程分开成两个独立的阶段，可以使酸化相和产甲烷相在空间上的分离，并通过控制运行条件如pH，水力停留时间、温度等，使两相能保持对应适宜反应条件够从而培养出各自优势的功能微生物种群，相比于传统的单相厌氧工艺运行更加稳定与高效。但是，目前的两相厌氧工艺仍存在以下问题：一是大分子水解酸化效率普遍较低...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用Fenton铁泥及含铁生物炭强化两相厌氧消化的装置，其特征在于：设有进料池(1)、脱水池(2)、水解酸化反应器(3)、沉淀池(4)、产甲烷反应器(5)、物料调节池(6)、炭化炉(7)；设有泵i(P1)经由管i(C1)将所述进料池(1)与水解酸化反应器(3)底部连通；设有泵ii(P2)经由管ii(C2)、管iii(C3)、阀iv(V4)的上、下两端和阀i(V1)将所述脱水池(2)底部和所述水解酸化反应器(3)底部连通；设有泵iii(P3)经由管iv(C4)将所述水解酸化反应器(3)上端出水口与所述沉淀池(4)顶部相连通；设有泵iv(P4)经由管v(C5)将所述沉定池(4)的上清液区(401)与所述产甲烷反应器(5)的底部连通；设有管vi(C6)与阀iii(V3)与所述产甲烷反应器(5)的出水口连通；设有泵v(P5)经由管viii(C8)将所述污泥沉淀池(4)底部的沉降区(402)和物料调节池(6)连通；设有管vii(C7)和阀ii(V2)将阀iv(V4)的侧端与物料调节池(6)相连；所述炭化炉(7)一端经由管ix(C9)与所述物料调节池(6)底部连通，另一端经由管x(C10)与所述产甲烷反应器(5)的填料投加口(503)连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水解酸化反应器(3)设有保温层(301)、搅拌机(302)、搅拌扇叶(303)；所述搅拌机(302)的主轴穿过所水解酸化反应器(3)的上盖伸入筒体内；所述搅拌扇叶(303)与所述搅拌机(302)转轴相连。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述产甲烷反应器(5)的筒体外设有保温层(501)、筒体底部设有填料区(502)、筒体一侧设有填料投加口(503)、顶部设有三相分离器(504)；所述填料区(503)含有填料。4.根据权利要求3所述的装置，其具体特征在于，所述填料材质为聚氨酯海绵。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物料调节池(6)设有元素分析仪(601)、电感耦合等离子光谱发生仪(602)、投料装置(603)；所述投料装置(603)底部与物料调节池(6)连通。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述炭化炉(7)设有气路(701)和保温层(702)。7.一种使用权利要求1所述的装置，利用Fenton铁泥及含铁生物炭强化两相厌氧消化的工艺，其特征在于，包括以下工序：1)采用厌氧污泥消化反应器的消化污泥作为引种污泥来启动所述水解酸化反应器(3)和产甲烷反应器(5)，使水解酸化反应器(3)和产甲烷反应器(5)内污泥体积占比分别为20％
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40％和30％
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50％；2)打开泵i(P1)，使进料池(1)内有机固体废物经由管i(C1)进入所述水解酸化反应器(3)内；所述有机固体废弃物可以是餐厨垃圾、城市剩余污泥、禽畜粪便中的任意一种，所述有机固体废弃物的含固率为1％
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10％；3)打开泵ii(P2)和阀i(V1)，使脱水池(2)中的Fenton铁泥经由管ii(C2)、阀iv(V4)和管iii(C3)进入到水解酸化反应器(3)内；所述Fenton铁泥为Fenton工艺末端产生的含铁污泥，脱水后含固率为20％
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