高效厌氧消化器系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种从有机材料生成生物气的厌氧消化器系统。所述系统包括其中含有产酸和水解细菌培养物的水解反应器（就所述培养物而言所述有机材料是水解底物），其中含有产乙酸和产甲烷细菌培养物的生物气制造反应器，和其中含有产甲烷细菌培养物的生物稳定反应器。所述生物稳定反应器的操作条件调整成增加所述系统的消化率和能量转换效率。还公开了使用所述系统的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本PCT申请要求2010年5月14日提交的美国临时专利申请第61/345，029号的优先权，其公开内容通过引用全文纳入本文以用于所有目的。专利技术背景
本专利技术总体涉及高效厌氧消化器系统及其使用方法。相关技术描述生物消化众所周知是一种污水处理和环境保护方法。近期生物消化在可再生能源发电领域脱颖而出。生物消化过程中产生的生物气能用于运行电力生产的发电机和出于加热目的的锅炉。附图说明图1A、1B和IC描述使用单个反应容器的常规消化器系统。图1A显示干式厌氧堆肥(Dranco)过程。Dranco消化器是干式、单级、高温厌氧消化系统(Verma, 2002)。进料被引入所述消化器顶部并流入在其中螺旋钻移除厌氧消化液的锥形底部。部分厌氧消化液用于接种来料并加入蒸气以使温度增至高温范围。剩余厌氧消化液脱水产生废水和滤饼。所述滤饼包含活性细菌、一些氨和好氧稳定用作堆肥的未消化固体。优选分类废物以维持堆肥质量。所述反应器内没有混合，除了生物气相对底物向下推流移动的一些鼓泡。据报道 Dranco消化器维持高平均有机加载率(12-15kg VS/m3/d)以处理城市有机固体废物。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.14 US 61/345,0291.一种从有机材料生成生物气的厌氧消化器系统，所述系统包括其中含有水解细菌培养物的水解反应器，所述有机材料就所述培养物而言是水解底物，所述水解反应器还包括接受有机材料的水解入口；从水解反应器排放水解流出物的第一水解出口 ；和从水解反应器排出生物气的气孔；其中含有产乙酸和产甲烷细菌培养物的生物气制造反应器，所述生物气制造反应器还包括接受来自水解反应器出口的水解流出物的生物气制造反应器入口 ；从生物气制造反应器排放生物气制造流出物的生物气制造反应器出口 ；和从生物气制造反应器排出生物气的气孔；和其中含有产甲烷细菌培养物的生物稳定反应器，所述生物稳定反应器还包括接受来自生物气制造反应器出口的生物气制造流出物的第一生物稳定反应器入口 ； 从生物稳定反应器排放生物稳定流出物的生物稳定反应器出口 ；和从生物稳定反应器排出生物气的气孔。2.一种从有机材料生成生物气的厌氧消化系统，所述系统包括其中含有细菌培养物的水解反应器，用于从含生物可降解固体的有机材料生成生物气，所述水解反应器还包括接受有机材料的水解入口；从水解反应器排放水解流出物的水解出口 ；和从水解反应器排出生物气的气孔；其中含有细菌培养物的生物气制造反应器，用于从含生物可降解固体的有机材料生成生物气，所述生物气制造反应器还包括接受来自水解反应器出口的水解流出物的生物气制造反应器入口 ；从生物气制造反应器排放生物气制造流出物的生物气制造反应器出口 ；和从生物气制造反应器排出生物气的气孔；和其中含有细菌培养物的生物稳定反应器，用于从基本不含生物可降解固体的有机材料生成生物气，所述生物稳定反应器还包括接受来自生物气制造反应器出口的生物气制造流出物的生物稳定反应器入口 ；从生物稳定反应器排放生物稳定流出物的生物稳定反应器出口 ；和从生物稳定反应器排出生物气的气孔。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述生物稳定反应器包括维持产甲烷细菌培养物的容器，其中所述生物稳定反应器出口与所述生物稳定反应容器垂直表面连通。4.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述生物气制造反应器包括维持产甲烷细菌培养物的容器，其中所述生物气制造反应器出口与所述生物气制造反应容器垂直表面连通。5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述生物气制造反应器具有高于约 30°C的受控内部温度。6.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述生物气制造反应器具有约.25°C-约55°C的受控内部温度。7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述生物气制造反应器具有约.6. 8-约8. 2的受控内部pH。8.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述有机材料是选自固体、液体和其组合的成员。9.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述水解反应器还包括产乙酸细菌培养物。10.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述生物稳定反应器具有等于或低于所述生物气制造反应器的受控内部温度。11.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述生物稳定细菌培养物基本不含产乙酸细菌。12.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述生物稳定反应器具有约.6.8-约8. 2的受控内部pH。13.如权利要求1、2或12中任一项所述的系统，其特征在于，所述生物气制造反应器配置成加工选自液体、固体和其组合的成员。14.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括所述生物气制造反应器上游的研磨机，用于机械减小所述有机材料中的固体颗粒尺寸。15.如权利要求1、2或13中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括位于所述生物气制造反应器和所述生物稳定反应器之间的固液分离器，所述分离器配置成分离生物气制造流出物的纤维状固体组分与液体组分。16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述纤维状固体组分具有约60%-约70%的含水量。17.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括流动地位于所述生物气制造反应器和所述生物稳定反应器之间的滤器方式。18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述滤器方式选自研磨机、网格、滤器、筛、过滤器、狭板和其组合之一。19.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，从所述水解反应器排放的生物气包括氢和二氧化碳，从所述生物气制造反应器排放的生物气包括甲烷和二氧化碳，从所述生物稳定反应器排放的生物气包括甲烷。20.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·张，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：
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