本发明专利技术涉及有机固体废弃物处理技术领域，尤其涉及一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统及发酵装置，所述发酵系统包外环发酵罐、内环发酵罐、储气柜、沼气加压系统以及沼气利用系统，外环发酵罐套在内环发酵罐外侧，外环发酵罐用于物料水解酸化；内环发酵罐用于物料继续厌氧消化产沼气；储气柜位于内环发酵罐顶部用于收集产生的沼气；所述沼气利用系统包括沼气处理单元和沼气发电单元，发电余热用于内外环物料的加热保温，本发明专利技术通过环套环形式的两相厌氧发酵系统设计，罐体可以半地下或全地下，保温效果好，通过调整内外罐体内部的搅拌状态、pH值以及温度，保证两相厌氧发酵达到最佳状态，节约投资和运行成本。节约投资和运行成本。节约投资和运行成本。
【技术实现步骤摘要】
一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统及发酵装置
[0001]本专利技术涉及有机废弃物处理
，尤其涉及一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统及发酵装置。
技术介绍
[0002]厌氧消化技术不仅可以实现有机固体废弃物减量化，还能产生清洁能源，具有技术成熟和应用广泛的特点。现有的厌氧消化系统大多为单相消化，存在如下弊端：
[0003]1、产酸菌与产甲烷菌无法达到各自的最优环境，在发酵过程中易产生过量的有机酸，使得pH偏低，抑制产甲烷菌活性，影响发酵过程；
[0004]2、厌氧发酵过程中存在短流死角搅拌不完全，物料不能完全消化，部分物料沉积会出现板结现象，进而影响沼气产出量，且普通机械搅拌能耗较高；
[0005]此外，现有的部分两相厌氧消化系统还存在如下弊端：
[0006]1、占地面积大，管路复杂，建设成本高；
[0007]2、厌氧发酵过程中温度需要长时间维持恒定，产酸罐与产沼罐设施分开建设，加热与保温过程能耗高，运行成本大。
[0008]因为上述问题的存在，我们提出一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统及发酵装置。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统及发酵装置。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0011]一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统，所述发酵系统包括匀浆池、设备间、外环发酵罐、内环发酵罐、储气柜、沼气加压系统、沼气利用系统，其中：
[0012]所述匀浆池用于对有机固体废弃物进行混合及含水率与碳氮比等的调节；
[0013]所述设备间包括物料输送控制系统、温度控制系统、pH控制系统、搅拌控制系统、压力控制系统、沼气输送控制系统等，在运行当中观察厌氧罐内液面状况，自动或手动控制发酵系统的反应条件；
[0014]所述外环发酵罐用于将匀浆池混合后的物料泵入后进行水解酸化；
[0015]所述内环发酵罐用于将外环内水解酸化后物料泵入后进行厌氧消化产沼气；
[0016]所述储气柜为双膜储气柜用于收集内环发酵罐产生的沼气；
[0017]所述沼气加压系统用于将储气柜内的部分沼气加压后通入内环发酵罐进行自动搅拌；
[0018]所述沼气利用系统，包括沼气处理单元和沼气发电单元，对沼气进行脱硫、去除水分等处理后发电，发电余热通入内外环加热管道用于内外环物料的加热保温。
[0019]在一个较佳的技术方案中，通过所述设备间内的pH控制系统将所述外环发酵罐产
酸相pH控制在5.5～6.5，通过所述设备间内的pH控制系统将所述内环发酵罐产甲烷相控制在6.5～7.5。
[0020]在一个较佳的技术方案中，通过所述设备间内的温度控制系统将所述外环发酵罐以及内环发酵罐的罐内温度控制在35℃～38℃。
[0021]一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵装置，所述发酵装置由外环发酵罐、内环发酵罐以及储气柜组成，其中，所述外环发酵罐以及内环发酵罐均为圆环结构，且外环发酵罐套设在内环发酵罐的外侧，所述储气柜设置在内环发酵罐的顶部，所述内环发酵罐的体积是外环发酵罐体积的3～5倍。
[0022]在一个较佳的技术方案中，所述外环发酵罐上设置有观察窗，外环发酵罐外墙设置有保温层，同时，外环发酵罐以及内环发酵罐的内壁墙面上分别设置有加热管道。
[0023]在一个较佳的技术方案中，所述外环发酵罐的顶部上设置有可环形移动的推流器，外环发酵罐的顶部设置有外罐物料进口，外环发酵罐的底部设置有外罐物料出口。
[0024]在一个较佳的技术方案中，所述内环发酵罐的内部设置有若干一体管，各个一体管上开设出若干出气孔，且一体管的轴线与内环发酵罐中轴线平行，内环发酵罐的侧壁顶部设置有内罐物料进口，内环发酵罐的底部设置有内罐物料出口。
[0025]在一个较佳的技术方案中，所述外罐物料出口通过管道与所述内罐物料进口相连接，整个厌氧消化系统物料输送由中心泵负责，中心泵三向进出料，可以切换运行，可将物料从匀浆池送入外罐，将外罐物料送入内罐，同时，可将内罐发酵完的物料从底部抽出。
[0026]在一个较佳的技术方案中，所述环形推流器包括设置在所述外环发酵罐顶部一圈的环形轨道，该环形轨道上滑动连接有滑台，滑台上安装有沿竖向升降的丝杠传动机构，该丝杠传动机构上安装有可360
°
旋转的推流式搅拌机。
[0027]在一个较佳的技术方案中，所述内环发酵罐内各个一体管与沼气加压系统相连接，所述沼气加压系统将储气柜中的部分沼气增压后通过排气管输送至一体管中。
[0028]在一个较佳的技术方案中，所述内环发酵罐的内外壁分别设置有若干pH标准传感器，同时在所述外环发酵罐顶部设置有加碱泵，通过pH标准传感器检测内环发酵罐以及外环发酵罐内的pH值，并通过所述加碱泵添加碱液调节内环发酵罐以及外环发酵罐内的pH值。
[0029]在一个较佳的技术方案中，所述内环发酵罐的内外壁分别设置有若干温度计，通过温度计检测内环发酵罐以及外环发酵罐内的温度，并通过所述加热管道的发电余热量调节内环发酵罐以及外环发酵罐内的温度。
[0030]在一个较佳的技术方案中，所述内环发酵罐的内外壁上下部分别设置有两个浓度计用于检测内环发酵罐以及外环发酵罐内的含固率，通过搅拌控制系统设定参数调节搅拌器运行状态，所述设定参数包括设定时长、设定含固率的至少一个。
[0031]本专利技术的有益效果是：
[0032]1、外环发酵罐与内环发酵罐之间形成环套环形式的两相厌氧发酵系统设计，可以避免占用较大的使用面积，节约空间，且管路铺设简单，可以降低建造成本。
[0033]2、外环发酵罐内的环形推流器可周向旋转，避免出现搅拌死角，可保证外环发酵罐内形成环形的流态，搅拌完全；加压后的沼气从内环发酵罐内的一体管向外喷出，形成涡流，保证均匀搅拌，且无需借助外部动力搅拌，可以降低能耗。
[0034]3、pH标准传感器监测外环发酵罐以及内环发酵罐的内部pH值，并利用加碱泵添加碱液调节内环发酵罐以及外环发酵罐内的pH值，使得内环发酵罐以及外环发酵罐的pH值控制在最佳范围内，这样可以促进产酸菌以及产甲烷菌的活性，提高产气效率；
[0035]4、环套环式的发酵整罐可以半地下或者全地下，内环发酵罐无需保温设施，即可达到显著的保温效果，而且利用沼气发电余热回补外环发酵罐以及内环发酵罐，可以保证内外罐长时间维持在恒定的温度范围内，不需要从外部补充能源，降低能耗，节约成本。
[0036]综上所述，通过本方案提出的发酵系统，解决了在对有机固体废弃物回收时，产酸菌与产甲烷菌无法达到各自的最优环境，影响发酵过程的顺利进行的问题。本发酵系统的提出，通过环套环形式的两相厌氧发酵系统设计，外环推流搅拌可调整高度、方向、推力、前进速度等，形成环形的流态；内环沼气搅拌形成涡流式全方位搅拌，提高产气效率。罐体可以半地下或全地下，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统，其特征在于，所述发酵系统包括匀浆池、设备间、外环发酵罐、内环发酵罐、储气柜、沼气加压系统、沼气利用系统，其中：所述匀浆池用于对有机固体废弃物进行混合及含水率与碳氮比等的调节；所述设备间包括物料输送控制系统、温度控制系统、pH控制系统、搅拌控制系统、压力控制系统、沼气输送控制系统等，在运行当中观察厌氧罐内液面状况，自动或手动控制发酵系统的反应条件；所述外环发酵罐用于将匀浆池混合后的物料泵入后进行水解酸化；所述内环发酵罐用于将外环内水解酸化后物料泵入后进行厌氧消化产沼气；所述储气柜为双膜储气柜用于收集内环发酵罐产生的沼气；所述沼气加压系统用于将储气柜内的部分沼气加压后通入内环发酵罐进行自动搅拌；所述沼气利用系统，包括沼气处理单元和沼气发电单元，对沼气进行脱硫、去除水分等处理后发电，发电余热通入内外环加热管道用于内外环物料的加热保温。2.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统，其特征在于，通过所述设备间内的pH控制系统将所述外环发酵罐水解产酸相pH控制在5.5～6.5，通过所述设备间内的pH控制系统将所述内环发酵罐产甲烷相控制在6.5～7.5。3.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵系统，其特征在于，通过所述设备间内的温度控制系统将所述外环发酵罐以及内环发酵罐的罐内温度控制在35℃～38℃。4.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵装置，其特征在于，所述发酵装置由外环发酵罐、内环发酵罐以及储气柜组成，其中，所述外环发酵罐以及内环发酵罐均为圆环结构，且外环发酵罐套设在内环发酵罐的外侧，所述储气柜设置在内环发酵罐的顶部，所述内环发酵罐的体积是外环发酵罐体积的3～5倍。5.根据权利要求4所述的一种有机固体废弃物环套环两相厌氧发酵装置，其特征在于，所述外环发酵罐的顶壁设置有环形推流器，外环发酵罐的顶部设置有外罐物料进口，外...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小欢，杨梦霞，沈鹏飞，宋肖飞，
申请(专利权)人：中国铁工投资建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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