餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于有机固体废弃物处理装置技术领域，具体涉及餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置，包括水解罐，水解罐的罐顶设置有pH调节入料管、自动排气阀、减速电机、无机盐培养基入料管和菌种入料管，减速电机的转轴延伸至水解罐内，并设有搅拌桨；水解罐的罐壁设置有用于输送固相残渣的螺旋输送机；水解罐的罐底设置有出料管，出料管的另一端连接有吹脱槽，吹脱槽的一侧设有风机，吹脱槽旁或吹脱槽内设置有将吹脱槽中液体输送至厌氧消化反应器的泵。本实用新型专利技术提供的高效厌氧消化装置结合构建的水解

【技术实现步骤摘要】
餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置


[0001]本技术属于有机固体废弃物处理装置
，具体涉及餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置。

技术介绍

[0002]餐厨垃圾经过除杂、制浆等预处理工艺后采用三相分离机将其分离为液相、固相和油相。三相分离后的固相残渣(以下简称餐厨废渣)占餐厨垃圾的14.3～30.0％，其总固体(TS)为20.7～23.9％，有机物(干基计)占86.1～91.5％，被证实是一种优秀的厌氧消化原料，其产甲烷潜力达到194.46N ml CH4/g VS。
[0003]以干物质计，餐厨废渣中淀粉约占35.5％、脂类占0.7％、粗蛋白占34.0％，粗蛋白既为微生物生长提供氮素支持，也是厌氧消化过程中氨氮的主要来源，当氨氮含量超过4200mg/L时，会显著抑制乙酸营养型产甲烷菌和挥发酸互营代谢菌的生长活性，从而制约厌氧消化高效运行。为了克服上述瓶颈，稀释、富碳原料共消化、生物强化、吸附剂、脱氮等方法得到了广泛的研究。稀释会缩短水力停留时间，增大反应器体积和沼液处理量，从而增加投资和运营成本；富碳原料来源的不稳定性也使共消化具局限性；驯化耐氨氮的菌种可以使厌氧消化持续进行，但通常效率较低；沸石、活性炭可以吸附过量的氨氮，但其较大的投加量会显著增加成本和反应器的不稳定性。因此，上述方法尚未在生产中得到广泛应用。
[0004]预处理脱氮是将脱氮工艺置于厌氧消化前，通过水解、脱氮等步骤去除原料中的氨氮，以减少进入厌氧消化反应器的总氮，此举可显著提升原料的C/N，提高厌氧消化反应器的产甲烷效率并保持其稳定性。如何通过水解作用降解餐厨废渣中的粗蛋白，并将其转化为游离氨，为后续脱氮工艺提供可行性是技术研究的关键。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置，用于去除餐厨垃圾三相分离后固相残渣原料中的氨氮，实现粗蛋白向游离氨的转化，以减少进入厌氧消化反应器的总氮，保证有机固体废弃物厌氧消化反应器的高效稳定运行。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置，包括水解罐，所述水解罐的罐顶设置有pH调节入料管、自动排气阀、减速电机、无机盐培养基入料管和菌种入料管，所述减速电机的转轴延伸至水解罐内，并设置有搅拌桨；
[0007]所述水解罐的罐壁设置有用于输送固相残渣的螺旋输送机；
[0008]所述水解罐的罐底设置有出料管，所述出料管的另一端连接有吹脱槽，所述吹脱槽的一侧设有风机，所述吹脱槽旁或吹脱槽内设置有将吹脱槽中液体输送至厌氧消化反应器的泵。
[0009]进一步的，所述水解罐的罐壁套设有夹套，所述夹套的夹套出水口设置在水解罐
罐壁顶部，夹套入水口设置在水解罐罐壁底部。
[0010]进一步的，所述螺旋输送机的出料口贯穿夹套并延伸至水解罐内，所述出料口位于水解罐的上部。
[0011]进一步的，所述螺旋输送机垂直或倾斜设置，所述螺旋输送机的入料口延伸至底面。
[0012]进一步的，所述吹脱槽远离水解罐出料管的一侧设有风机，所述泵的入水口设置在风机旁。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]本技术提供一种餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置，结合构建的水解
‑
脱氮预处理工艺，能够大幅去除水体中的粗蛋白，显著增加了挥发性脂肪酸含量，为现有厌氧消化反应器的高效稳定运行提供了保障。
附图说明
[0015]图1为本技术高效厌氧消化装置结构示意图；
[0016]1‑
水解罐，2
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螺旋输送机，3
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吹脱槽，4
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风机，5
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泵，11
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pH调节入料管，12
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自动排气阀，13
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减速电机，14
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无机盐培养基入料管，15
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菌种入料管，16
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夹套出水口，17
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夹套，18
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搅拌桨，19
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夹套入水口，21
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入料口，22
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出料口。
具体实施方式
[0017]下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。
[0018]实施例1
[0019]餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置，包括水解罐1，所述水解罐1的罐顶设置有pH调节入料管11、自动排气阀12、减速电机13、无机盐培养基入料管14和菌种入料管15，所述减速电机13的转轴延伸至水解罐1内，并设置有搅拌桨18；
[0020]具体的，pH调节入料管11用于输送碱性物料调节pH值，本技术优选用于输送氢氧化钙溶液；自动排气阀12为市售常见的自动排气阀，用于排出发酵过程中产生的气体；减速电机13连接有搅拌桨18，用于搅拌发酵物料；无机盐培养基入料管14用于输送无机盐培养基，无机盐培养基用于为菌种提供一定的生长发育所需物质；菌种入料管15用于输送菌种母液，菌种母液中的菌种为Keratinibaculum paraultunense KD
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1，保藏于日本JCM和德国DMSZ微生物菌种保藏中心，菌种的保藏编号分别为JCM18769T和DSM26752T，是公众可以获得的菌种，如专利CN10417141、文献厌氧角蛋白降解菌KD
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1的系统发育分析及其角蛋白酶研究等都有披露。进一步的，Keratinibaculum paraultunense KD
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1能产生二硫键还原酶、碱性角蛋白酶等100余种蛋白酶，能将粗蛋白转化为氨基酸、挥发性脂肪酸、氨氮等产物，将其添加至餐厨废渣中，可以实现其中粗蛋白的快速水解。Keratinibaculum paraultunense KD
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1具有嗜热的特性，这与餐厨垃圾三相分离工艺高度契合：餐厨垃圾三相分离通常在70℃左右进行，三相分离后固相残渣温度为55
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60℃，正好满足KD
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1的最佳生长条件，避免二次升/降温过程，减少能耗；同时，KD
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1是厌氧细菌，其水解过程在厌氧条件下进行，没有复杂的曝气需求及能耗。因此，在此基础上构建的餐厨废渣水解工艺，具有能
耗低、工艺简单的特点。Keratinibaculum paraultunense KD
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1是专一的蛋白质降解菌，其在水解过程中仅利用蛋白质作为底物生长代谢，因此可以避免餐厨废渣中其它有机物质如纤维素、淀粉、脂肪等参与水解过程，进而减少预处理过程中可能的原料损失，可以最大限度地保证原料产气率。
[0021]所述水解罐1的罐壁套设有夹套17，所述夹套17的夹套出水口16设置在水解罐1罐壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置，其特征在于，包括水解罐(1)，所述水解罐(1)的罐顶设置有pH调节入料管(11)、自动排气阀(12)、减速电机(13)、无机盐培养基入料管(14)和菌种入料管(15)，所述减速电机(13)的转轴延伸至水解罐(1)内，并设置有搅拌桨(18)；所述水解罐(1)的罐壁设置有用于输送固相残渣的螺旋输送机(2)；所述水解罐(1)的罐底设置有出料管，所述出料管的另一端连接有吹脱槽(3)，所述吹脱槽(3)的一侧设有风机(4)，所述吹脱槽(3)旁或吹脱槽(3)内设置有将吹脱槽(3)中液体输送至厌氧消化反应器的泵(5)。2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三相分离后固相残渣的高效厌氧消化装置，其特征在于，所述水解罐(1)的罐壁套设有夹套(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，邓雅月，陈敏，邓宇，
申请(专利权)人：农业农村部成都沼气科学研究所，
类型：新型
国别省市：