[發明專利]一種兩相厭氧發酵產沼氣系統

有效

• 申請號: 201410077903.X
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103820312A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李先寧;吳磊;洪鋒;程偉;汪楚喬;黃飛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/107;C12M1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種兩相厭氧發酵產沼氣系統，屬于環境工程和能源技術領域。

背景技術

近年來，隨著生活水平的提高，城鄉一體化建設進程的加快，電能、化石能等商品能源成為農村地區的主要使用能源，造成了大量的農作物秸稈廢棄在田間地頭被付之一炬。秸稈焚燒危害巨大，譬如：（1）秸稈經不完全燃燒會產生大量氮氧化物、二氧化硫以及可吸入顆粒物等危害人民群眾身體健康的物質；（2）這樣不加任何措施的焚燒容易引發火災，威脅人民群眾生命財產安全；（3）秸稈焚燒產生大量煙霧，使能見度大大降低，嚴重干擾交通運輸，影響交通安全；（4）造成能源使用效率低，浪費資源。將秸稈進行厭氧發酵產沼氣，一方面可以解決農村地區環境污染問題，另一方面也可產生清潔能源沼氣，既滿足了環境保護的需要，又可以避免資源浪費，實現環保、能源、資源再利用綜合效益。餐廚垃圾和秸稈都是具有較高的產氣潛力，而且都是難處理的農村有機廢棄物，單一的秸稈厭氧處理發酵周期長且C/N比較高，單一的餐廚垃圾厭氧發酵不穩定而且極易發生酸化抑制。

目前，秸稈厭氧發酵產沼氣反應器主要為單相厭氧發酵反應器。單相厭氧發酵反應器是將沼氣發酵原料投入到一個裝置中，將沼氣發酵的產酸和產甲烷階段合二為一，在同一裝置中自行調節完成。另外，單相厭氧發酵反應器結構簡單，產氣效率低，且單相厭氧反應器會造成浮渣、結殼以及沼液排放量大的問題，大大增加了沼氣工程的后續處理難度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠充分發揮微生物活性，產氣效率高的兩相厭氧發酵產沼氣系統，本發明系統采用合理的工藝布局，結構簡單，建造成本低、運行成本低，便于維護管理。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種兩相厭氧發酵產沼氣系統，包括水解酸化裝置、發酵產氣裝置以及連通水解酸化裝置和發酵產氣裝置的循環管，其中，所述水解酸化裝置和發酵產氣裝置上均設進液口、出液口以及出氣口，所述發酵產氣裝置內還設繩結絲填料，所述繩結絲填料占發酵產氣裝置容積的1/5。

其中，所述發酵產氣裝置還設有保溫裝置。

更進一步的，所述保溫裝置包括加熱棒和外壁保溫層。

作為優選，所述保溫裝置的端部設有溫控探頭。

其中，所述發酵產氣裝置內還設有攪拌電機。

其中，所述水解酸化裝置的出液口與發酵產氣裝置的進液口通過循環管連通，該循環管上設有提升泵。

其中，所述外壁保溫層由橡塑保溫棉構成。

有益效果：本發明的兩相厭氧發酵產沼氣系統是在兩個獨立的裝置中分別進行產酸階段和產氣階段，為產酸菌和產甲烷菌提供了各自所需的最佳條件，避免了單相厭氧發酵工藝中微生物之間以及環境對微生物的抑制作用，兩相厭氧發酵反應器比單相厭氧發酵反應器更能充分發揮微生物的活性，提高處理效果，并且其還解決了單相厭氧發酵反應器出現的反應器浮渣、結殼以及沼液排放量大的問題，因此，本發明系統具有結構簡單合理、發酵產氣率高、原料利用充分以及沼液產生量小的優點。

附圖說明

圖1是本發明兩相厭氧發酵產沼氣系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種兩相厭氧發酵產沼氣系統，包括水解酸化裝置14、發酵產氣裝置13以及連通水解酸化裝置14和發酵產氣裝置13的循環管1；水解酸化裝置14頂部設有進液口2和出氣口15，底部側邊設有出液口4，底部設有排泥口；發酵產氣裝置13頂部設有出氣口3和出水堰6，出水堰6的出口為出液口9，底部側邊設有進液口8，底部設有排泥口；發酵產氣裝置13內還設繩結絲填料7，按體積比計，繩結絲填料7在發酵產氣裝置13內的充填率為20%；發酵產氣裝置13還設有保溫裝置，保溫裝置包括加熱棒16和外壁保溫層，加熱棒16探出發酵產氣裝置13的端部為溫控探頭5，保溫裝置和溫控探頭5用以保持發酵產氣裝置13處于恒溫狀態；發酵產氣裝置13還設有攪拌電機10，攪拌電機10用以混合料液，水解酸化裝置14的出液口4與發酵產氣裝置13的進液口8通過循環管1連通，該循環管1上設有提升泵12；水解酸化裝置14內還設有穿孔擋板11。

下面通過將秸稈和餐廚垃圾作原料放入本系統中進行兩相厭氧發酵產沼氣來進一步說明本發明的兩相厭氧發酵產沼氣系統。