[發明專利]一種三相一體推流式沼氣發酵系統及發酵方法

在審

• 申請號: 202010169627.5
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111592974A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 張躍進;孫辰;曹衛星;王娟;徐劼;鄭芳;朱成媛
• 申請（專利權）人: 嘉興恒創環保科技有限公司
• 主分類號: C12M1/24
• 分類號: C12M1/24;C12M1/107;C12M1/00;C12P5/02
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 燕宏偉;章洪

1.一種三相一體推流式沼氣發酵系統，其特征在于：所述三相一體推流式沼氣發酵系統包括一個反應管道，一個設置在所述反應管道上的水解相HCl噴淋裝置，一個設置在所述反應管道上的酸化相HCl或NaOH噴淋裝置，以及一個設置在所述反應管道上的產甲烷相NaOH噴淋裝置，所述酸化相HCl或NaOH噴淋裝置設置在所述水解相HCl噴淋裝置與產甲烷相NaOH噴淋裝置之間，所述水解相HCl噴淋裝置與所述反應管道相連通以在反應管道上形成水解區并用于向所述反應管道的內部噴淋HCl溶液，通過在水解區噴淋HCl溶液使水解區的pH值介于4～5，所述酸化相HCl或NaOH噴淋裝置與所述反應管道相連通以在反應管道上形成酸化區并用于向所述反應管道的內部噴淋HCl溶液或NaOH溶液，通過在酸化區噴淋HCl溶液或NaOH溶液使酸化區的pH值介于5～7,所述產甲烷相NaOH噴淋裝置與所述反應管道相連通以在反應管道上形成產甲烷區并用于向所述反應管道的內部噴淋NaOH溶液，通過在產甲烷區噴淋NaOH溶液使產甲烷區的pH值介于7～8。

2.如權利要求1所述的三相一體推流式沼氣發酵系統，其特征在于：所述反應管道為蛇形往復結構或由內向外的螺旋管道。

3.如權利要求1所述的三相一體推流式沼氣發酵系統，其特征在于：所述三相一體推流式沼氣發酵系統還包括一個設置在所述反應管道上的進料口，所述進料口用于投加生物質原料和活化后的接種物。

4.如權利要求3所述的三相一體推流式沼氣發酵系統，其特征在于：所述活化后的接種物由濃度為8％～15％的物質，活化溫度為35～38℃，活化時間為1～5天。

5.如權利要求3所述的三相一體推流式沼氣發酵系統，其特征在于：所述生物質原料在投入進料口前，需要預處理即使用1％～5％HCl噴淋生物質原料粉碎物使其含水量介于60％～85％，并在35～38℃條件下停留0.5-2天。

6.如權利要求1所述的三相一體推流式沼氣發酵系統，其特征在于：所述三相一體推流式沼氣發酵系統還包括一個設置在所述反應管道上的沼氣發酵反應器罐體，多個設置在所述反應管道上的出氣口，以及一個設置在所述反應管道上的出料口，所述沼氣發酵反應器罐體設置在所述產甲烷相NaOH噴淋裝置與一個出氣口之間，多個所述出氣口分別設置在所述水解相HCl噴淋裝置與所述出料口之間。

7.一種三相一體推流式沼氣發酵工藝，其包括如下步驟：

提供活化后的接種物，所述活化后的接種物由濃度為8％～15％的物質，活化溫度為35～38℃，活化時間為1～5天后制成；

提供生物質原料并對該生物質原料進行預處理，即使用1％～5％HCl噴淋生物質原料粉碎物使其含水量介于60％～85％，并在35～38℃條件下停留0.5-2天；

提供一個反應管道，一個設置在所述反應管道上的水解相HCl噴淋裝置，一個設置在所述反應管道上的酸化相HCl或NaOH噴淋裝置，以及一個設置在所述反應管道上的產甲烷相NaOH噴淋裝置，所述水解相HCl噴淋裝置與所述反應管道相連通以在反應管道上形成水解區并用于向所述反應管道的內部噴淋HCl溶液，所述酸化相HCl或NaOH噴淋裝置與所述反應管道相連通以在反應管道上形成酸化區并用于向所述反應管道的內部噴淋HCl溶液或NaOH溶液，所述產甲烷相NaOH噴淋裝置與所述反應管道相連通以在反應管道上形成產甲烷區并用于向所述反應管道的內部噴淋NaOH溶液；

將所述活化后的接種物及預處理后的生物質原料投入所述反應管道并保留15～30天以在該反應管道內形成酸化相與產甲烷相的漸變分離；

每天向所述反應管道投入預處理后的生物質原料使發酵運行，同時每天通過水解相HCl噴淋裝置在水解區噴淋HCl溶液使水解區的pH值介于4～5，通過酸化相HCl或NaOH噴淋裝置在酸化區噴淋HCl溶液或NaOH溶液使酸化區的pH值介于5～7,通過所述產甲烷相NaOH噴淋裝置在產甲烷區噴淋NaOH溶液使產甲烷區的pH值介于7～8；

使所述反應管道內的生物質物料進行反應并使使發酵穩定運行以產生沼氣。