易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台制造技术

本发明专利技术提供了一种易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台，包括依次连接的连续搅拌釜式反应器、厌氧膜生物反应器、滤液缓冲罐、分离单元、以及产品收集器，连续搅拌釜式反应器用于利用易腐生活垃圾生产含羧酸的发酵液，厌氧膜生物反应器用于对发酵液进行固液分离处理，并产出富含羧酸的滤液，滤液缓冲罐用于收集滤液，分离单元用于在线从滤液中分离提取短链羧酸，产品收集器用于收集短链羧酸；其中，分离单元包括双极膜电渗析模块和膜渗透模块，双极膜电渗析模块为两隔室构型，可单独或与膜渗透模块组合使用。本平台实现了短链羧酸的连续生产与在线分离，通过连续分离羧酸产物缓解了由产物积累造成的抑制实现更高的羧酸生产率。的羧酸生产率。的羧酸生产率。

【技术实现步骤摘要】
易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台


[0001]本专利技术涉及有机废弃物资源利用
，具体涉及一种易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台。

技术介绍

[0002]在垃圾分类实施后，数量庞大的可生物降解的湿垃圾(或称为厨余垃圾、易腐垃圾)需要得到有效处理和资源化利用。主流的处理方式是通过厌氧消化技术，在实现生物质废物减量化的同时，将其中的能量以甲烷的形式回收。然而，目前厌氧消化面临的主要问题有：产甲烷阶段不稳定，甲烷的有效利用率及利用价值不高，以及甲烷运输储存不便；产甲烷古菌对环境条件变化极为敏感，当环境条件出现波动时极易造成有机酸，特别是短链挥发性羧酸的积累，这会进一步抑制产甲烷菌的活性，严重时可能造成反应器失效甚至需要重新启动。
[0003]短链羧酸是化学工业中的重要“积木”，在食品、化工、医药等领域有着广泛应用，具有比甲烷更高的市场价值，目前上述有机酸的工业生产还依赖于石油化工，生物生产的主要障碍是缺乏低成本的将其从厌氧消化液中分离出来的技术，若解决其从厌氧消化液中的分离问题，则利用微生物通过生物质废物生产上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台，其特征在于：包括依次连接的连续搅拌釜式反应器、厌氧膜生物反应器、滤液缓冲罐、分离单元、以及产品收集器，所述连续搅拌釜式反应器用于利用所述易腐生活垃圾生产含羧酸的发酵液，所述厌氧膜生物反应器用于对所述发酵液进行固液分离处理，并产出富含羧酸的滤液，所述滤液缓冲罐用于收集滤液，所述分离单元用于在线从所述滤液中分离提取短链羧酸，所述产品收集器用于收集所述短链羧酸；其中，所述连续搅拌釜式反应器和所述厌氧膜生物反应器的底部通过第一循环泵相连通，实现内部液体循环，所述厌氧膜生物反应器和所述滤液缓冲罐之间设有用于抽滤和输送所述滤液的负压抽吸泵，所述滤液缓冲罐具有溢流口，该溢流口和所述连续搅拌釜式反应器的进料口之间通过第二循环泵相连通，实现溢流循环，所述分离单元包括双极膜电渗析模块和膜渗透模块，所述双极膜电渗析模块为双极膜和阴离子交换膜交替堆叠构成的两隔室构型，具有碱室和酸室，所述双极膜电渗析模块单独或与所述膜渗透模块组合使用。2.根据权利要求1所述的易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台，其特征在于，还包括：气体收集器，与所述连续搅拌釜式反应器、所述厌氧膜生物反应器、以及所述滤液缓冲罐连通，用于平衡其内部气压。3.根据权利要求2所述的易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台，其特征在于：其中，所述厌氧膜生物反应器具有PVDF中空纤维滤膜，所述负压抽吸泵的进水端所连管路上设有反冲洗支路，所述反冲洗支路连接所述气体收集器，并且所述反冲洗支路上设有与所述负压抽吸泵输送方向相反的反冲洗泵，所述反冲洗泵用于将所述气体收集器内的气体向所述厌氧膜生物反应器输送来对所述PVDF中空纤维滤膜进行曝气冲洗。4.根据权利要求1所述的易腐生活垃圾资源化羧酸生产与模块化在线分离平台，其特征在于，还包括：pH控制装置，包括依次连接的pH检测仪、加液...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕凡，王志杰，何品晶，彭伟，章骅，刘亚珩，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：