厌氧发酵液资源回收装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种厌氧发酵液资源回收装置及方法。该装置包括发酵液存储容器、第一膜分离器、第一中间容器、混凝沉淀机构、第二中间容器、第二膜分离器、第一碱液存储容器、第二碱液存储容器、盐溶液存储容器以及酸液存储容器。本发明专利技术能够实现对厌氧发酵液中VFA、磷、氨氮等资源的分离回收，工艺简单易操作、流程短、成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
厌氧发酵液资源回收装置及方法


[0001]本专利技术涉及垃圾处理
，特别是涉及一种厌氧发酵液资源回收装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，厨余垃圾等易腐有机垃圾已对市政和环境形成巨大的压力，开发能够处理和利用易腐有机垃圾的技术具有重大意义。
[0003]厌氧发酵技术可以实现易腐有机垃圾的无害化处理与资源化利用，被认为是应用最广泛且最有前景的生物质垃圾处理技术。厌氧发酵技术可以将有机物分解，产生挥发性脂肪酸(volatile fatty acid，VFA)、氨氮、磷酸盐等中间产物。这些中间产物具有较高的经济价值。其中，VFA为乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸等6碳以下的短链挥发性有机酸，其可以用作污水厂碳源，或者进一步提纯为化工原料。氨氮提取回收后，可以作为氮肥。磷酸盐提取回收后，可以作为磷肥。这些都是重要的资源。如果能够将这些资源从发酵液当中回收，则可以实现有机固体废弃物资源化回收与利用，具有很大的经济效益潜力。
[0004]然而，厌氧发酵产生的发酵液当中，各种发酵产物混合在一起，难以实现较好的分离回收，传统工艺如蒸馏、离子交换等存在工艺复杂、流程长、成本高等问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种工艺简单易操作、流程短、成本低的厌氧发酵液资源回收装置及方法，实现对厌氧发酵液中VFA、磷、氨氮等资源的分离回收。
[0006]一种厌氧发酵液资源回收装置，包括发酵液存储容器、第一膜分离器、第一中间容器、混凝沉淀机构、第二中间容器、第二膜分离器、第一碱液存储容器、第二碱液存储容器、盐溶液存储容器以及酸液存储容器；
[0007]所述第一膜分离器具有由第一分离膜隔开的第一腔室以及第二腔室，所述第二膜分离器具有由第二分离膜隔开的第三腔室以及第四腔室，所述发酵液存储容器、所述第一腔室、所述第一中间容器、所述混凝沉淀机构、所述第二中间容器以及所述第三腔室依次连通，所述第一碱液存储容器与所述第二腔室连通，以用于向所述第二腔室输送第一碱液，所述酸液存储容器与所述第四腔室连通，以用于向所述第四腔室输送酸液，所述第二碱液存储容器与所述混凝沉淀机构连通，以用于向所述混凝沉淀机构输送第二碱液，所述盐溶液存储容器与所述混凝沉淀机构连通，以用于向所述混凝沉淀机构输送盐溶液。
[0008]在其中一个实施例中，所述发酵液存储容器与所述第一腔室通过不同的管道双向连通。
[0009]在其中一个实施例中所述第二中间容器与所述第三腔室通过不同的管道双向连通。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一碱液存储容器与所述第二腔室通过不同的管道双向连通。
[0011]在其中一个实施例中所述酸液存储容器与所述第四腔室通过不同的管道双向连通。
[0012]在其中一个实施例中，所述混凝沉淀机构内设置有搅拌部件。
[0013]在其中一个实施例中，所述混凝沉淀机构的下端设置有能够打开或关闭的沉淀物出料口。
[0014]在其中一个实施例中，所述厌氧发酵液资源回收装置还包括至少一个输送泵，所述输送泵设置在以下管道中的一个或多个上：
[0015]连通发酵液存储容器和所述第一腔室的管道、
[0016]连通所述第一腔室和所述第一中间容器的管道、
[0017]连通所述第一中间容器和所述混凝沉淀机构的管道、
[0018]连通所述混凝沉淀机构和所述第二中间容器的管道、
[0019]连通所述第二中间容器和所述第三腔室的管道、
[0020]连通所述第一碱液存储容器和所述第二腔室的管道、
[0021]连通所述酸液存储容器和所述第四腔室的管道、
[0022]连通所述第二碱液存储容器和所述混凝沉淀机构的管道以及
[0023]连通所述盐溶液存储容器和所述混凝沉淀机构的管道。
[0024]一种厌氧发酵液资源回收方法，使用上述任一实施例所述的厌氧发酵液资源回收装置，所述厌氧发酵液资源回收方法包括以下步骤：
[0025]在所述第一腔室中流动厌氧发酵液，在所述第二腔室中流动第一碱液，以使所述第一碱液吸收所述厌氧发酵液中的VFA，所述厌氧发酵液分离出VFA后得到第一中间料液，存储在所述第一中间容器中；
[0026]向所述混凝沉淀机构中加入所述第一中间料液，并向所述混凝沉淀机构中加入第二碱液以及盐溶液进行反应，得到磷酸盐沉淀，所述第一中间料液分离出所述磷酸盐沉淀后得到第二中间料液，存储在所述第二中间容器中；
[0027]在所述第三腔室中流动第二中间料液，在所述第四腔室中流动酸液，以使所述酸液吸收所述第二中间料液中的氨氮。
[0028]在其中一个实施例中，所述第一碱液选自氢氧化钠及氢氧化钾中的一种或多种。
[0029]在其中一个实施例中，所述酸液选自硫酸、盐酸以及硝酸中的一种或多种。
[0030]在其中一个实施例中，所述第二碱液选自氢氧化钠及氢氧化钾中的一种或多种。
[0031]在其中一个实施例中，所述盐溶液选自镁盐溶液、铝盐溶液及铁盐溶液中的一种或多种。
[0032]在其中一个实施例中，所述第一碱液在所述发酵液存储容器和所述第一腔室之间循环流动，当所述第一碱液的pH值下降至7.8～8.2时，更换新的碱液。
[0033]在其中一个实施例中，所述酸液在所述第二中间容器和所述第三腔室之间循环流动，当所述酸液的pH值上升至1.8～2.2时，更换新的酸液。
[0034]与传统方案相比，上述厌氧发酵液资源回收装置及方法具有以下有益效果：
[0035]上述厌氧发酵液资源回收装置及方法通过在第一膜分离器的第一腔室中流动厌氧发酵液，在第二腔室中流动第一碱液，以使所述第一碱液吸收所述厌氧发酵液中的VFA，使第一碱液吸收VFA形成羧酸盐溶液，分离VFA后得到的第一中间料液加入混凝沉淀机构，
再加入第二碱液以及盐溶液进行反应，得到磷酸盐沉淀，分离磷酸盐沉淀后得到的第二中间料液通入第二膜分离器的第三腔室，并在第四腔室中流动酸液，以使酸液吸收第二中间料液中的氨氮。如此，可以分别实现对厌氧发酵液中VFA、磷和氨氮的回收。三个回收环节合理安排，在满足各个环节pH值要求的同时，利用了发酵液本身的酸性特征和提取过程中酸碱性的变化特点，最大程度减少了酸碱药剂的投加，工艺简单易操作，流程短，占地面积小，能耗低，药耗低，因而成本低。
附图说明
[0036]图1为一实施例的厌氧发酵液资源回收装置的结构示意图；
[0037]图2为采用平板膜的第一膜分离器的结构示意图；
[0038]图3为采用中空纤维膜丝的第一膜分离器的结构示意图；
[0039]图4为采用管式膜的第一膜分离器的结构示意图。
具体实施方式
[0040]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0041]需要说明的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厌氧发酵液资源回收装置，其特征在于，包括发酵液存储容器、第一膜分离器、第一中间容器、混凝沉淀机构、第二中间容器、第二膜分离器、第一碱液存储容器、第二碱液存储容器、盐溶液存储容器以及酸液存储容器；所述第一膜分离器具有由第一分离膜隔开的第一腔室以及第二腔室，所述第二膜分离器具有由第二分离膜隔开的第三腔室以及第四腔室，所述发酵液存储容器、所述第一腔室、所述第一中间容器、所述混凝沉淀机构、所述第二中间容器以及所述第三腔室依次连通，所述第一碱液存储容器与所述第二腔室连通，以用于向所述第二腔室输送第一碱液，所述酸液存储容器与所述第四腔室连通，以用于向所述第四腔室输送酸液，所述第二碱液存储容器与所述混凝沉淀机构连通，以用于向所述混凝沉淀机构输送第二碱液，所述盐溶液存储容器与所述混凝沉淀机构连通，以用于向所述混凝沉淀机构输送盐溶液。2.如权利要求1所述的厌氧发酵液资源回收装置，其特征在于，所述发酵液存储容器与所述第一腔室通过不同的管道双向连通；和/或所述第二中间容器与所述第三腔室通过不同的管道双向连通。3.如权利要求1或2所述的厌氧发酵液资源回收装置，其特征在于，所述第一碱液存储容器与所述第二腔室通过不同的管道双向连通；和/或所述酸液存储容器与所述第四腔室通过不同的管道双向连通。4.如权利要求1所述的厌氧发酵液资源回收装置，其特征在于，所述混凝沉淀机构内设置有搅拌部件。5.如权利要求1所述的厌氧发酵液资源回收装置，其特征在于，所述混凝沉淀机构的下端设置有能够打开或关闭的沉淀物出料口。6.如权利要求1、2、4或5所述的厌氧发酵液资源回收装置，其特征在于，所述厌氧发酵液资源回收装置还包括至少一个输送泵，所述输送泵设置在以下管道中的一个或多个上：连通发酵液存储容器和所述第一腔室的管道、连通所述第一腔室和所述第一中间容器的管道、连通所述第一中间容器和所述混凝沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：史绪川，
申请(专利权)人：清研环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：