[實用新型]干式厭氧發酵系統

有效

• 申請號: 201921784857.1
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN211339528U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 李新;羅炬
• 申請（專利權）人: 湖北農谷能源建設有限公司;湖北農谷環能科技有限公司
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/34;C12M1/16;C12M1/107;C12M1/08;C12M1/02;C12M1/00;C05F7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 徐祥生;馮超

本實用新型公開了一種干式厭氧發酵系統；所述系統包括厭氧發酵罐，所述厭氧發酵罐底部罐壁傾斜；所述厭氧發酵罐上部設置有原料進料口、沼液進料口和沼氣出口，所述原料進料口連接有原料進料器，所述厭氧發酵罐內包括平行鉸接有多個攪拌軸；所述攪拌軸兩端分別安裝在厭氧發酵罐兩側壁上；且攪拌軸一端穿過厭氧發酵罐與外部電機連接；所述攪拌軸上間隔設置有多個攪拌器；所述厭氧發酵罐底部傾斜罐壁上端至下端依次開設有沼渣出口、沼氣噴射入口和沼液出口；所述沼氣出口通過管道分別與沼氣凈化裝置和沼氣噴射入口連通；所述沼液出口通過管道分別與沼液處理裝置和沼液進料口連通；本實用新型可操作性強，降低勞動強度，提高生產效率。

技術領域

本實用新型涉及發酵領域，具體涉及一種干式厭氧發酵系統。

背景技術

有機固體廢棄物產量巨大，有機質含量高，直接排放將嚴重污染環境，采用厭氧發酵等生物手段可實現有機固體廢棄物能源化利用，干式厭氧發酵技術在生物工程領域中起著尤其重要的作用，特別是在沼氣和有機肥的生產利用方面。

隨著農業秸稈、生活垃圾、畜禽糞便等日益增多，環境和能源壓力不斷加大，生物質資源化利用成為迫切需要，厭氧發酵技術是國內外研究的熱點和重點方向之一。根據生物質底物的狀態不同，厭氧發酵技術可分為濕式和干式厭氧發酵。干式厭氧發酵以固體有機廢棄物(其總固體濃度TS達到20％～30％)為原料，在沒有或幾乎沒有自由流動水以及無氧的條件下，通過兼性和專性厭氧微生物的聯合作用，最終生成CO₂和CH₄等氣體的沼氣發酵工藝，是一種新生的廢物循環利用方法。

干式厭氧發酵通常是指發酵原料的干物質含量在20％～40％，原料呈固態，處理過程中不產生污水，無沼液消納問題，發酵剩余物可制成有機肥料，基本上實現零污染物排放，同時經濟效益較好，能量呈正效應。

與濕法厭氧消化相比，有機廢棄物干法厭氧消化雖具有眾多優勢與益處，但推廣應用仍然存在眾多困難。一是反應基質濃度高，造成反應中間產物與能量在介質中傳遞、擴散困難，從而形成反饋抑制。二是反應基質的結構、組成以及顆粒大小等呈不均勻性，使得系統運行難以控制，連續運行不穩定。三是攪拌阻力大，使得基質攪拌混合困難。

以有機固體為主要原料的沼氣干式厭氧發酵技術具有眾多優勢和益處的同時，還存在著啟動時間長、發酵過程不穩定且周期長、攪拌不完全、容易產生酸中毒、在寒冷地區受溫度影響大等諸多問題。

申請號為201410649573.7的中國發明專利公開了一種用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，采用長軸攪拌器，但是大規模厭氧發酵罐的尺寸長度往往會超過10m，甚至達到30～50m，所以在大型干式厭氧發酵罐產能提高后，這種單軸攪拌器的直徑也會隨之增加，單軸的軸心承受巨大的力矩，所以單根長軸的機械強度要求極高，攪拌器的制作成本并不低，而且故障率高，而且攪拌效果不理想；同時，長軸攪拌器在運行的過程中，利用攪拌器軸向的推動力軸向均勻的推進物料前進，厭氧發酵罐同軸遞進推動物料移動過程物料停留時間不可控。但是實質上有機物厭氧發酵產甲烷的過程三個階段物料的停留時間是不一樣的，如果為了保證產沼氣階段的發酵效率，就需要提高停留時間，停留時間過長，厭氧發酵的水解及產酸階段會導致厭氧細菌活性降低甚至死亡，影響發酵效率，這種抑制作用對高濃度的干式厭氧發酵更加明顯；如果停留時間過短，則又會影響產氣階段的產氣率。所以單長軸推進式攪拌無法解決厭氧發酵產沼氣過程中的停留時間不協調問題。