[發明專利]利用厭氧消化從生物質生產沼氣的反應器

在審

• 申請號: 201980014648.5
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN111868225A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 米卡·勞蒂艾寧;安妮瑪麗·萊赫托邁基
• 申請（專利權）人: 碧奧新能源有限公司
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/113;C12M1/20;C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發明涉及一種利用厭氧消化從生物質生產沼氣的反應器，該反應器包括：?垂直通道狀框架(12)，其內部界定了用于生物質(16)垂直塞流的反應空間(14)，所述框架(12)包括至少三個具有相關微生物菌株的連續區塊(24)，?布置在所述框架(12)上端(13.1)的用于將生物質進料到所述框架(12)中的進料設備(25)，?至少有部分布置在所述框架(12)內的攪拌設備(20)，用于攪動生物質(16)并將微生物進料到生物質(16)中，?用于回收產生的沼氣的回收設備(22)，?連接到所述框架(12)下端(13.2)的底錐(17)，用于收集固體材料，?布置在所述框架(12)下端(13.2)、所述底錐(17)下端(92)的固體材料去除設備(27)，用于去除固體材料；?外部骨架(50)，所述外部骨架(50)布置在所述框架(12)的外部，用于在外部支撐所述框架(12)，抵抗所述框架(12)內部產生的靜水壓力。

技術領域

本發明涉及一種利用厭氧消化從生物質生產沼氣的反應器，包括：

-一個框架，包括兩個端部，即上端和下端，在其自身內界定用于生物質反應的空間，所述框架為通道狀，用于生物質的活塞流動，還包括至少三個具有相關微生物菌株的連續區塊，

-進料設備，設置在所述框架上端用于將生物質送入所述框架；

-攪拌設備，用于將生物質攪拌并將微生物進料到生物質中，至少有部分所述攪拌設備設置在所述框架內；

-回收設備，回收利用微生物消耗生物質有機材料產生沼氣；

-固體材料去除設備，設置在所述框架下端，用于去除固體材料。

背景技術

本發明涉及從生物質生產沼氣的反應器。沼氣生產是一種處理有機廢棄物和生產可再生能源的方法。沼氣生產是基于厭氧消化的生物過程。在厭氧消化中，微生物在無氧條件下消化有機材料或生物質以產生含甲烷的沼氣作為最終產物。厭氧消化是多步驟過程，涉及消化鏈中不同步驟的幾種不同微生物，如圖1所示，生物質分解的消化鏈可以以簡化的方式如下描述：

1)多糖(碳水化合物)-糖-短鏈脂肪酸，H₂,CO₂-CH₄,CO₂

2)蛋白質-肽，氨基酸-短鏈脂肪酸H₂,CO₂-CH₄,C0₂

3)脂質-長鏈脂肪酸-短鏈脂肪酸，H₂,CO₂-CH₄,C0₂.

例如，木質纖維素中所含纖維素的消化鏈可由如下步驟所述：

1)通過水解將纖維素分解成糖：

(C₆H₁₀O₅)n+nH₂O-nC₆H₁₂O₆

2通過酸發酵將葡萄糖單元分解為醋酸根：

C₆H₁₂0₆+4H₂0-2CH₃COO^-+2HCO3^-+4H⁺+4H₂

3通過甲烷生成將醋酸根分解為甲烷：

2CH³COO^-+H₂0-CH₄+HCO₃^-