本发明专利技术涉及有机废弃物环保利用的技术领域，具体是指一种固体有机物制造可燃气体的方法及装置。包括以下步骤：步骤1，预处理；步骤2，发酵，进行厌氧一级发酵作业，一级发酵作业完成后改变温度进行恒温厌氧二级发酵作业；步骤3，调制，监测组件监测发酵组件内部中间环境下PH、温度、压强的变化，调制组件根据变化量对中间环境进行调制改变；步骤4，净化，在步骤3发酵完成后净化组件对发酵组件内产生的气体进行净化除杂得到可燃气体。本发明专利技术的调制组件能够在反应釜发酵过程中对菌种的中间环境进行改善，通过改变温度、压强以及PH实现对中间环境下菌种的高效率发酵过程。下菌种的高效率发酵过程。下菌种的高效率发酵过程。
【技术实现步骤摘要】
一种固体有机物制造可燃气体的方法及装置
[0001]本专利技术涉及有机废弃物环保利用的
，具体是指一种固体有机物制造可燃气体的方法及装置。
技术介绍
[0002]我国是有机固体废弃物产生大国，目前有机固体废弃物主要包括生活源(城市污泥、生活垃圾、园林垃圾等)、农业源(农业秸秆、地膜、畜禽粪便等)与工业源(油泥、菌渣、工业有机固废等)三类，年产量超过60亿吨，占固体废物总产生量的60％以上，但科学合理的管理与安全处理技术体系尚未形成。有机固废具有典型的污染属性，成分复杂且有害介质多。
[0003]鉴于有机固废具有较高的有机质含量，容易腐败等理化特性，厌氧消化技术在有机固废的处理中具有明显优势。厌氧消化不仅能实现有机固废的减量化，还能实现其资源化，兼具能源、环保和生态三方面的收益。有机质可以在厌氧条件下通过厌氧微生物的消化作用获得具有较高价值的清洁能源物质—甲烷。甲烷有较高的燃烧热值(802.3kJ/mol)，是理想的能源物质，现阶段甲烷主要的来源即为机废物的分解。由于厌氧消化产生的沼气中甲烷纯度(50％
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70％)不高，其高值化利用程度低，多用于发电、烧锅炉、生产供暖等生活用能源，以及作为化工原料使用。还需要说明的是，由于有机废弃物的进行厌氧发酵作业过程中涉及的微生物种类及其复杂，发酵过程产生的中间产物对整体发酵环境的温度、PH等条件同样会产生影响，而这种环境对不同微生物的反作用也不尽相同，鉴于此，现有技术中的有机废弃物发酵技术远远未达到很高的效率。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的在于提供一种固体有机物制造可燃气体的方法及装置，用于解决现有技术无法在中间环境下具有较高发酵效率的问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：一种固体有机物制造可燃气体的方法，包括以下步骤：步骤1，预处理，在固体有机物中添加生物炭制作发酵原料，并在制作过程中进行接种驯化；步骤2，发酵，将步骤1中制作完成的发酵原料统一投放进发酵组件中，进行厌氧一级发酵作业，一级发酵作业完成后改变温度进行恒温厌氧二级发酵作业；步骤3，调制，在步骤2中二级发酵作业持续过程中，监测组件监测发酵组件内部中间环境下PH、温度、压强的变化，调制组件根据变化量对中间环境进行调制改变；步骤4，净化，在步骤3发酵完成后净化组件对发酵组件内产生的气体进行净化除杂得到可燃气体。需要说明的是，由于有机废弃物的进行厌氧发酵作业过程中涉及的微生物种类及其复杂，发酵过程产生的中间产物对整体发酵环境的温度、PH等条件同样会产生影响，而这种中间环境对不同微生物的反作用也不尽相同，即现有技术中的技术方案均无法满足各菌种在发酵过程中具有较高效率的问题，只能够选择一个适中的范围满足部分菌种的发酵需求。针对上述问题，申请人提出了一种固体有机物制作可燃气体的方
法，具体通过排气管排出反应釜内部的气体改变压强；恒温水浴加热改变反应釜内的发酵温度；从调制灌内注射调制剂改变反应釜内部的PH值，从压强、温度以及PH这三个对菌种发酵能力影响最明显的物理量出发，从而改变反应釜的内部环境来调制菌种的发酵效率。还需要说明的是，发酵原料在制作过程中添加有生物炭，能够使得发酵原料的吸附活性位点多，吸附效果好，对有害物质能够高效去除，且固体有机物制作成球体，堆积在反应釜内时发酵原料之间存在间隙，增大了菌种与发酵原料之间的间隙，能够辅助提高发酵效率。
[0006]进一步地，步骤2中投放发酵原料时喷淋组件同步对发酵原料进行发酵液浇淋。喷淋组件优选地可以为孔径较大的喷淋器，在发酵原料投放时进行发酵也喷淋有利于发酵液的全方位、多层次接触，辅助提高发酵效率。
[0007]进一步地，步骤2中一级发酵作业的温度控制在25℃~37℃，二级发酵作业的温度控制在37℃~55℃，发酵原料与发酵液的比例为每100g~120g发酵原料需要200ml~300ml，发酵液中生活废水的组分范围为75％~85％。一级发酵作业对应发酵原料的水解阶段，二级发酵阶段对应发酵原料的产酸化阶段以及甲烷化阶段，利用生活废水作为发酵液有利于重复利用与保护环境。
[0008]进一步地，步骤3具体包括：步骤3
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1，压强调制，通过调制组件中的排气装置将发酵组件内发酵产生的气体排出，调控发酵组件内部压强；步骤3
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2，温度调制，通过监测组件中的温度传感器实时监测温度变化，根据温度变化量控制热循环组件调节发酵组件内部温度；步骤3
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3，PH调制，通过监测组件中的PH传感器实时监测PH变化，根据PH变化量在发酵组件内注入用于调节PH的调制剂。通过排气管排出反应釜内部的气体改变压强；恒温水浴加热改变反应釜内的发酵温度；从调制灌内注射调制剂改变反应釜内部的PH值，从压强、温度以及PH这三个对菌种发酵能力影响最明显的物理量出发，从而改变反应釜的内部环境来调制菌种的发酵效率。
[0009]进一步地，步骤4具体包括：在发酵组件内部的发酵液液面上方设置有用于提供菌种生长载体的净化块料，通过可控式气体泵向发酵液液面和净化块料内通入用于支撑菌种进行好氧代谢的空气，菌种在有氧环境下将发酵产生的气体中的硫化氢利用并转化为单质硫。净化块料为高分子有机物且具有蜂窝状结构，净化块料外表面接种的菌种包括有：排硫硫杆菌、氧化硫硫杆菌、丝状硫细菌、氏硫菌属、脱氮硫杆菌。菌种发酵过程中产生的硫化物会对环境造成大量危害，从而影响环境，所以应该对产生的气体进行净化提纯作业，而步骤4主要是通过净化块料上的菌种进行生物除硫。
[0010]一种固体有机物制造可燃气体的装置，具体包括：基座，用于支撑固定的结构；发酵组件，固定在基座上，用于容纳发酵原料与发酵液，并提供发酵的空间；热循环组件，设置在基座上且与发酵组件的内部连通，用于调节发酵组件的温度环境；喷淋组件，与发酵组件内部连通，用于向发酵组件内部浇淋发酵液；监测组件，设置在发酵组件的内部，用于实时监测发酵组件内部温度、压强、PH的数值；调制组件，设置在发酵组件的内部，用于根据发酵组件内部温度、压强、PH的变化量对发酵的中间环境进行调节；以及净化组件，设置在发酵组件内部的上方，用于净化发酵组件内的硫化氢；集气罐，设置在基座上且与净化组件连通，用于收集净化完成的气体；发酵组件包括壳体与反应釜，反应釜设置在壳体的内部，壳体的外周与基座固定，反应釜与壳体之间填充有循环水；调制组件包括多个调制件与液压控制系统，多个调制件由上至下分为三层设置在反应釜的外周，多个调制件的端部与壳体
固定，液压控制系统用于控制调制件的调制过程。需要说明的是，本专利技术的装置是在本专利技术方法的基础上进行设计的，具体通过排气管排出反应釜内部的气体改变压强；恒温水浴加热改变反应釜内的发酵温度；从调制灌内注射调制剂改变反应釜内部的PH值，从压强、温度以及PH这三个对菌种发酵能力影响最明显的物理量出发，从而改变反应釜的内部环境来调制菌种的发酵效率。
[0011]进一步地，反应釜包括由上至下设置的：上端盖、塑性套以及下端座，上端盖、下端座为刚性材料，塑性套为塑性材料；上端盖与壳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固体有机物制造可燃气体的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，预处理，在固体有机物中添加生物炭制作发酵原料（9），并在制作过程中进行接种驯化；步骤2，发酵，将步骤1中制作完成的发酵原料（9）统一投放进发酵组件（2）中，进行厌氧一级发酵作业，一级发酵作业完成后改变温度进行恒温厌氧二级发酵作业；步骤3，调制，在步骤2中二级发酵作业持续过程中，监测组件监测发酵组件（2）内部中间环境下PH、温度、压强的变化，调制组件根据变化量对中间环境进行调制改变；步骤4，净化，在步骤3发酵完成后净化组件（4）对发酵组件（2）内产生的气体进行净化除杂得到可燃气体。2.根据权利要求1所述的一种固体有机物制造可燃气体的方法，其特征在于：步骤2中投放发酵原料（9）时喷淋组件（3）同步对发酵原料（9）进行发酵液浇淋。3.根据权利要求2所述的一种固体有机物制造可燃气体的方法，其特征在于：步骤2中一级发酵作业的温度控制在25℃~37℃，二级发酵作业的温度控制在37℃~55℃，发酵原料（9）与发酵液的比例为每100g~120g发酵原料（9）需要200ml~300ml，发酵液中生活废水的组分范围为75％~85％。4.根据权利要求1所述的一种固体有机物制造可燃气体的方法，其特征在于：步骤3具体包括：步骤3
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1，压强调制，通过调制组件中的排气装置将发酵组件（2）内发酵产生的气体排出，调控发酵组件（2）内部压强；步骤3
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2，温度调制，通过监测组件中的温度传感器实时监测温度变化，根据温度变化量控制热循环组件（5）调节发酵组件（2）内部温度；步骤3
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3，PH调制，通过监测组件中的PH传感器（11）实时监测PH变化，根据PH变化量在发酵组件（2）内注入用于调节PH的调制剂。5.根据权利要求4所述的一种固体有机物制造可燃气体的方法，其特征在于：步骤4具体包括：在发酵组件（2）内部的发酵液液面上方设置有用于提供菌种生长载体的净化块料（41），通过可控式气体泵向发酵液液面和净化块料（41）内通入用于支撑菌种进行好氧代谢的空气，菌种在有氧环境下将发酵产生的气体中的硫化氢利用并转化为单质硫。6.根据权利要求5所述的一种固体有机物制造可燃气体的方法，其特征在于：净化块料（41）为高分子有机物且具有蜂窝状结构，净化块料（41）外表面接种的菌种包括有：排硫硫杆菌、氧化硫硫杆菌、丝状硫细菌、氏硫菌属、脱氮硫杆菌。7.一种固体有机物制造可燃气体的装置，其特征在于：基于权利要求1
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6任意一项所述的一种固体有机物制造可燃气体的方法，具体包括：基座（1），用于支撑固定的结构；发酵组件（2），固定在基座（1）上，用于容纳发酵原料（9）与发酵液，并提供发酵的空间；热循环组件（5），设置在基座（1）上且与发酵组件（2）的内部连通，用于调节发酵组件（2）的温度环境；喷淋组件（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李先东，
申请(专利权)人：成都鸿翔环卫服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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