[發明專利]一種集裝箱式的干發酵系統

有效

• 申請號: 201110401793.4
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102533523A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 董長青;趙圓方;趙瑩;楊勇平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于垃圾資源化與生物能源開發利用技術領域，特別涉及一種集裝箱式的干發酵系統。

背景技術

在能源短缺、全球變暖、生態環境惡化的大背景下，節能減排、高效利用資源和發展新能源成為全世界的當務之急，干發酵又稱為高固體厭氧消化，是指總固體含量大約在20％或更高的情況下進行發酵的一種相對較新的技術。厭氧干發酵底物的種類很多，大部分有機固體垃圾都能用作厭氧干發酵的底物，如雜草、樹木、植物葉子、水果和蔬菜殘體、城市生活垃圾中的有機固體、水生生物、禽畜糞便等。但是，不同底物的組成成分有很大差別，其厭氧干發酵效果也不一樣。

國內對沼氣干發酵技術的研究起步于上世紀80年代。厭氧干發酵的優點在于具有節約用水、管理方便、產氣率高、處理成本低等。但是由于沼氣干發酵底物固體含量較高，發酵原料存在的濃度梯度，傳熱、傳質困難的問題。同時，接種物與底物混合有一定難度。對于沼氣發酵至關重要的pH值、反應溫度等很難控制，對發酵設備的技術條件要求高，造成在厭氧干發酵工藝控制方面存在一些困難。

國外的干發酵技術已經成熟，例如氣袋型干發酵系統、車庫式干發酵系統、干濕聯合型發酵系統等大型沼氣干發酵系統，已經投入生產使用，可以進行規模化的沼氣生產。我國在21世紀初開始了大型干法厭氧發酵反應器研究，目前還處于小試研究階段。

李聲壽在(公告號：2431281)2000年設計了一種生活垃圾厭氧干發酵裝置，由滾筒，控溫裝置等組成，可以通過滾筒設計和字體旋轉使物料混合均勻達到處理量大，周期短等目的。汪群慧等人(申請公布號：CN?101805693A)在2009年提出了一種一體化沼氣干發酵裝置，實現了由外筒堆漚出料到內筒厭氧發酵進料自動化的過程并且可以利用外筒堆漚所產生的熱量去維持內筒厭氧發酵所需溫度。閆志英等人(授權公告號：CN?201670835U)在2010年提出一種車庫式厭氧干發酵裝置，在氣缸的推拉下實現了上下旋轉式關閉和開啟，方便了進出料，傳質傳熱效率增高。

但是這些裝置都以不同程度存在著自身能耗高，運輸和送料困難，進出料困難，傳質傳熱效果差等問題。

發明內容

本發明提出了一種集裝箱式的干發酵系統，此系統是利用固定在發酵間天花板上可上下伸縮的不銹鋼罩配合帶有車輪的可移動干發酵裝置，來方便進出料和實現低耗能運輸的系統，并通過滲濾液循環系統來解決傳質問題。

本發明采用的技術方案為：

該系統由干發酵裝置、不銹鋼罩和滲濾液循環系統組成：

所述的干發酵裝置為倒梯形結構，由車輪支撐在基座上，其上部為敞開的進料口，底部為可調式多孔擋板，在干發酵裝置下方的基座內設置控溫裝置；

所述的不銹鋼罩罩在干發酵裝置上，頂部設置沼氣出口和壓力安全閥；所述基座的周圍設置環形的水槽，不銹鋼罩的下邊沿深入水槽內，起到密封的效果；

所述的滲濾液循環系統由滲濾液收集系統、一號泵、二號泵、滲濾液收集箱以及噴淋頭組成；噴淋頭設置于干發酵裝置的進料口上方，滲濾液收集系統安裝在所述可調式多孔擋板的下方，其底部深入基座內并穿過溫控裝置；滲濾液收集系統的底部出口通過管道與一號泵連接后接入滲濾液收集箱，滲濾液收集箱的液體出口通過管道與二號泵連接后接到噴淋頭。

所述不銹鋼罩的頂部通過可伸縮裝置固定在天花板上。

所述不銹鋼罩的內表面敷設泡沫塑料板。

本發明的有益效果為：

固定在天花板的不銹鋼罩配合可移動式干發酵裝置，在發酵原料運輸環節降低了原料卸載難度，同時通過可移動式干發酵裝置的敞口直接進料，降低了進料難度，在出料時，底部多孔擋板可直接抽出，由此實現快速出料。

此套系統還通過地下埋設控溫裝置來控制干發酵所需要的溫度，不銹鋼罩體可敷設泡沫塑料板保溫材料，保持干發酵過程的溫度，通過地面設置的水槽實現水封密封效果，從而保證了厭氧的環境。

同時，此裝置還配有滲濾液收集箱，在干發酵裝置中收集滲濾液后通過滲濾液收集箱和泵，實現滲濾液的噴淋和循環，保證發酵原料良好的傳質并且防止酸化

附圖說明

圖1是本發明所述系統的結構示意圖。

圖中標號：

1-干發酵裝置；2-不銹鋼罩；3-噴淋頭；4-沼氣出口；5-壓力安全閥；6-滲濾液循環系統；7-控溫裝置；8-水槽；9-一號泵；10-滲濾液收集箱；11-可調式多孔擋板；12-車輪；13-進料口；14-滲濾液收集系統；15-二號泵。

具體實施方式