[發明專利]一種廚余垃圾的干法厭氧發酵裝置和方法

在審

• 申請號: 201910025913.1
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109694815A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 曹立瓊;陳琳
• 申請（專利權）人: 上海澤式環保科技有限公司
• 主分類號: C12M1/16
• 分類號: C12M1/16;C12M1/107;C12M1/02;C12M1/00;C12P5/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 孟凡宏;謝燕軍

本發明提供一種用于廚余垃圾的干法厭氧發酵裝置，包括：發酵罐(1)、通過進料口(11)與發酵罐(1)頂部相連的進料管(7)和位于發酵罐(1)底部的出料口(2)，其特征在于，所述出料口(2)的數量大于等于2，且其中至少一個出料口(2)經由出料閥門(3)和回流泵(5)與回流管(6)相連，由此將進料管(7)中的新物料與回流管(6)內的已經發酵的物料送入位于發酵罐(1)頂部的混合器(9)中混合接種，且回流管(6)和進料管(7)外進一步包括加熱套管(8)。本發明還提供一種廚余垃圾的干法厭氧發酵方法。

技術領域

本發明涉及一種有機廚余垃圾的處理裝置和方法，更具體地涉及一種有機廚余垃圾的干法厭氧發酵裝置和方法。

背景技術

隨著中國經濟的發展，城市化進程的突飛猛進，城市垃圾產量也與日劇增，成為制約城市健康發展的重要因素之一。城市垃圾主要是指在城市居民日常生活中或為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物，包括廚余垃圾、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、磚瓦渣土、糞便及廢舊電器等。城市垃圾中的有機部分簡稱城市有機垃圾，主要包括廚余垃圾、大型超市及農貿市場垃圾和居民生活垃圾等。城市有機垃圾處理的方式很多，其中以衛生填埋、堆肥、焚燒和厭氧消化處理較為常見。厭氧消化可減少有機垃圾的污染和二氧化碳排放量，占地少，對環境的二次污染相對較小，同時能產生沼氣，在能源匱乏的今天，越來越受關注。

厭氧消化工藝分為濕法和干法發酵兩種。與濕法發酵相比，干法發酵具有占地小、加熱能耗低、預處理要求低、有機負荷高等諸多優點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種設計科學、結構合理、物料處理量大、發酵效果好、產氣率高、加溫傳熱穩定、易于推廣的用于廚余垃圾的干法厭氧發酵裝置和方法。

在本文中，術語“廚余垃圾”是指民日常生活及食品加工、飲食服務、單位供餐等活動中產生的垃圾，包括丟棄不用的菜葉、剩菜、剩飯、果皮、蛋殼、茶渣、骨頭等，其主要來源為家庭廚房、餐廳、飯店、食堂、市場及其他與食品加工有關的行業。

本發明的第一個方面提供一種用于廚余垃圾的干法厭氧發酵裝置，包括：發酵罐、通過進料口與發酵罐頂部相連的進料管和位于發酵罐底部的出料口，其特征在于，所述出料口的數量大于等于2，且其中至少一個出料口經由出料閥門和回流泵與回流管相連，由此將進料管中的新物料與回流管內的已經發酵的物料送入位于發酵罐頂部的混合器中混合接種，且回流管和進料管外進一步包括加熱套管。

因此在本發明的干法厭氧發酵裝置中，未發酵物料(新物料)與已發酵物料在發酵罐頂部的混合器中混合在一起，混合物料從發酵罐頂部的進料口進入，新的混合物料隨著反應時間順序，自然流向位于發酵罐底部的出料口。發酵罐包括至少兩個、優選多個錐形出料口，兩個或多個錐形出料口同時出料便于發酵罐內的混合物料均勻下降。在發酵罐底部是單一出料口的裝置中，會出現發酵罐的罐壁周邊的物料下降速度慢，發酵罐中心的物料下降速度快，這樣發酵罐內容易出現短流現象，降低發酵物料的發酵效率，即物料不能充分發酵。本發明的發酵罐底部包括兩個或多個錐形出料口，當發酵罐底部兩個或多個錐形出料口同時出料時，發酵罐的罐壁周邊物料與發酵罐中心物料的下降流速相同，這樣發酵罐內物料沒有短流現象出現，發酵罐內物料具有充足的發酵時間，從而提高發酵物料的發酵效率。出料通過出料閥門控制。

本發明所述的干法厭氧發酵裝置的回流管和進料管外還包括加熱套管，其包含高溫熱源物料。已發酵回流物料和新物料在輸送至發酵罐頂部的管道外進行套管加熱，已發酵回流物料和新物料在內管，熱源在套管內，熱量通過內管的管壁傳遞給內管的物料，這樣回流管和進料管內的物料被加熱，而熱源與被加熱物料之間沒有接觸。根據一個優選的實施方案，所述熱源物料是水蒸氣，加熱蒸汽在套管中，被加熱物料在回流管和進料管內，加熱蒸汽冷卻后變成冷凝水從加熱套管底部的疏水閥排出，這樣冷凝水就不會進入被加熱物料，被加熱物料的含水率不會增加，從而使發酵罐內的物料維持一定的含固率。