[發(fā)明專利]一種用于生物質(zhì)處理的微隧道厭氧生物反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410807154.1
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104496018A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪慧蘭;馬文臣;劉力奇;吳長亮;劉澤軍;甄勝利;金晶;羅彬;王海棠;鄭中華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11228
• 代理人: 毛廣杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于厭氧生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠在兼性厭氧菌和專性厭氧菌的生物化學(xué)作用下進(jìn)行有機(jī)物降解的高濃度有機(jī)廢水、動植物殘體及糞便等生物質(zhì)的厭氧生物反應(yīng)。

背景技術(shù)

一方面，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人口的增加和人們生活水平的提高，人們對食品、糧食和醫(yī)藥養(yǎng)生等方面也越來越重視，但是食品工業(yè)、集約化畜牧業(yè)和生物制藥工業(yè)等在生產(chǎn)、加工的過程中，技術(shù)、工藝、設(shè)備仍停留在較為粗放的階段，不僅無法滿足日益增長的市場需求，還會產(chǎn)生大量的生物質(zhì)廢物。傳統(tǒng)的處理方法是直接焚燒，不但會產(chǎn)生大氣污染，還有火災(zāi)安全隱患；而隨意堆放不僅會造成地下水、土壤污染、交通堵塞、惡臭，還會大幅度提高周圍居民患病幾率、危害居民的身體健康。

另一方面，人們對能源的需要隨著社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也越來越大，現(xiàn)在我國主要是以煤和石油作為主要的使用能源，該種能源不僅已經(jīng)儲備不夠，還會在使用過程中會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，將會對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害，例如加劇“溫室效應(yīng)”、污染水源等，使尋找一種清潔能源的呼喊也越來越高。

再有，生物質(zhì)作為利用和開發(fā)最具有潛力的清潔能源，數(shù)量巨大（據(jù)統(tǒng)計，其貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，但目前僅有I%被利用），來源廣泛（主要包括農(nóng)作物秸稈、動植物尸體、畜禽糞便），蘊(yùn)能豐富，但是利用手段單一，傳統(tǒng)的填埋、堆肥、焚燒等處理方式不僅無法解決生物質(zhì)資源化利用問題，還有環(huán)境污染隱患和安全隱患。

厭氧發(fā)酵技術(shù)是將生物質(zhì)進(jìn)行處理和能源利用的有效手段，通過對于生物質(zhì)進(jìn)行厭氧發(fā)酵進(jìn)行處理后，會產(chǎn)生的沼渣、沼液和沼氣。其中：沼渣是厭氧發(fā)酵后殘留在反應(yīng)器底部的半固體物質(zhì)，含有豐富的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸、粗蛋白、氮、磷、鉀和微量元素等，主要是作土壤改良劑、農(nóng)作物基肥和追肥、配制花卉和蔬菜育苗營養(yǎng)土、栽培食用菌、養(yǎng)殖蚯蚓和黃鱔等；沼氣是是一種混合氣體，一般含甲烷50～70%，其余為二氧化碳和少量的氮、氫和硫化氫等，可用來發(fā)電、燒鍋爐、加工食品、采暖或供給居民使用；沼液是厭氧發(fā)酵后的殘留液體，含有豐富的氮、磷、鉀、各類氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)、赤霉素、生長素、糖類、核酸以及抗生素等，以及丁酸、吲哚乙酸等活性抗性物質(zhì)，是廣為熟知的一種速效性與長效性兼?zhèn)涞纳镉袡C(jī)肥料。

但是現(xiàn)有的生物質(zhì)的厭氧處理技術(shù)成本高、效率低、難控制、安全隱患多，因此，研究一種經(jīng)濟(jì)、安全、高效的厭氧反應(yīng)技術(shù)來處理生物質(zhì)，并提供清潔能源是當(dāng)今的研究的熱點，也越來越受到國家政府部門的重視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于生物質(zhì)處理的微隧道厭氧生物反應(yīng)器，其具有經(jīng)濟(jì)、安全、高效等優(yōu)點。

本發(fā)明提供一種用于生物質(zhì)處理的微隧道厭氧生物反應(yīng)器，包括厭氧反應(yīng)池，所述厭氧反應(yīng)池的池頂部鋪設(shè)有柔性浮動蓋，所述厭氧反應(yīng)池產(chǎn)生的沼氣通過氣體收集系統(tǒng)收集至沼氣收集罐，所述厭氧反應(yīng)池內(nèi)部設(shè)置有多個相互交錯設(shè)置的隔斷幕墻，使厭氧反應(yīng)池內(nèi)部形成S形流道。

所述厭氧反應(yīng)池還連接有回流井，所述回流井內(nèi)部設(shè)有液體分離板，所述液體分離板上方設(shè)置有氣體、上清液收集器，所述液體分離板的下方或回流井底部設(shè)有污泥排出管，所述污泥排出管連接脈沖回流系統(tǒng)，通過脈沖回流系統(tǒng)回流至厭氧反應(yīng)池內(nèi)部；

所述液體分離板下方設(shè)有污泥攪拌器；所述柔性浮動蓋背向厭氧反應(yīng)池內(nèi)部的一側(cè)設(shè)有保溫層。

還包括沼氣擾動系統(tǒng)，所述沼氣擾動系統(tǒng)是連接沼氣收集罐和厭氧反應(yīng)池中柔性浮動蓋中的氣體收集導(dǎo)排系統(tǒng)之間的部分，包括已收集氣體的導(dǎo)排管、導(dǎo)排管控制閥門和氣體回流泵，用于在厭氧反應(yīng)池內(nèi)的頂部的廢水出現(xiàn)硬化的情況時沼氣回灌進(jìn)行擾動，以保證反應(yīng)池內(nèi)液體的流動性。

所述脈沖回流系統(tǒng)設(shè)置于厭氧反應(yīng)池底部，所述沼氣收集罐通過泵站連接沼氣擾動系統(tǒng)和脈沖回流系統(tǒng)。

所述柔性浮動蓋主要包括柔性密封系統(tǒng)、浮力平衡系統(tǒng)、配重平衡系統(tǒng)、雨水導(dǎo)排系統(tǒng)、氣體收集導(dǎo)排系統(tǒng)、節(jié)點錨固系統(tǒng)和安全監(jiān)測系統(tǒng)，其共同組成柔性浮動蓋結(jié)構(gòu)。

所述隔斷幕墻的頂部邊緣、底部邊緣分別固定于上部管體、下部管體上，再通過膜條將上部管體、下部管體分別固定于厭氧反應(yīng)池池底、柔性浮動蓋的下表面，從而于厭氧反應(yīng)池和柔性浮動蓋內(nèi)形成隔斷空間。

所述上部管體、下部管體均為塑料管，所述隔斷幕墻為土工膜隔斷幕墻。

所述上部管體、下部管體均為聚乙烯塑料管，所述隔斷幕墻為HDPE土工膜隔斷幕墻。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：