[發(fā)明專利]厭氧發(fā)酵系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010600754.6
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111646664A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 潘時正
• 申請（專利權(quán)）人: 潘時正
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郭春遠

本發(fā)明公開一種厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，其包含一厭氧發(fā)酵槽用以容置并分解廢棄物以產(chǎn)生發(fā)酵氣體；一外置式循環(huán)泵是連接厭氧發(fā)酵槽，并通過浮渣抽出管及污泥抽出管分別將廢棄物中浮渣與含有固體物的污泥自厭氧發(fā)酵槽中抽出；一氣體處理裝置是連接厭氧發(fā)酵槽，手機發(fā)酵氣體并經(jīng)脫硫去除硫化氫以得到甲烷；一發(fā)電與熱能交換裝置利用燃燒甲烷發(fā)電產(chǎn)生的余熱，將水加熱后以熱交換形式加熱浮渣與污泥；以及一注入管是連接外置式循環(huán)泵，用以將加熱后的污泥注入?yún)捬醢l(fā)酵槽，其注入口是設置于厭氧發(fā)酵槽的上層位置，且低于液面，以達到完全混合效果。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，特別關于一種利用發(fā)電時的余熱加熱污泥及浮渣溫度的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

厭氧發(fā)酵槽在環(huán)境工程上主要應用于有機污泥消化或有機都市固體廢棄物的處理，其必須利用較長的停留時間及發(fā)酵的方式來將有機物分解，最終產(chǎn)生甲烷與二氧化碳。目前常被用來處理農(nóng)牧廢棄物或廚余，再利用所產(chǎn)生甲烷來進行發(fā)電。

傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵槽在確保厭氧條件、混合效果及停留時間的前提下，會選擇使用密閉式反應槽，并采用內(nèi)置式攪拌器，來達到混合的效果。然而，對于使用農(nóng)牧廢棄物或廚余進行厭氧發(fā)酵的系統(tǒng)而言，因為發(fā)酵過程中會產(chǎn)生硫化氫和飽和水蒸氣，對金屬類有腐蝕作用，使得內(nèi)置式攪拌器因腐蝕而損壞，當攪拌器損壞時，則需要將攪拌器取出，而破壞反應槽的厭氧環(huán)境，增加厭氧發(fā)酵系統(tǒng)恢復厭氧條件的操作難度。

厭氧發(fā)酵通槽需要較長的時間，因而使污泥在厭氧發(fā)酵槽中停留時間增加。現(xiàn)有技術(shù)通常設計一沉淀槽，使排出的厭氧微生物污泥沉淀，再返送至發(fā)酵槽，或使用薄膜系統(tǒng)將物生物污泥與出流水分離，將污泥保留在反應槽中；然而，對于采用農(nóng)牧廢棄物或廚余發(fā)酵產(chǎn)甲烷時，反應槽中會存有大量固體物，沉淀法需要的沉淀槽體積大，采用薄膜過濾則容易造成薄膜阻塞與耗損，因此傳統(tǒng)的污泥回流方法或截流方法并不適合于含有大量固體物的厭氧發(fā)酵程序。

又，現(xiàn)有的臥式厭氧反應槽，經(jīng)常選擇使用紅泥膠皮構(gòu)成的軟性材質(zhì)作為氣體收集與存儲之用，并以產(chǎn)生的沼氣回流反應槽作為攪拌之用，但是此種攪拌技術(shù)僅適用于無大量固體物的厭氧發(fā)酵反應，當含有農(nóng)牧廢棄物或廚余等固體物需進行厭氧發(fā)酵時，其攪拌效果下降，此外，紅泥膠皮沼氣袋常有破損與漏氣問題。

此外，為維持厭氧發(fā)酵反應的最佳反應效率，厭氧反應槽內(nèi)需要進行溫度控制，通常在設計上，會額外增加一鍋爐加熱產(chǎn)生熱水，并由熱水管線將熱水導入反應槽內(nèi)進行熱能交換，而增加或維持發(fā)酵槽內(nèi)溫度。然而此一方法需要額外消耗能源或?qū)捬醢l(fā)酵產(chǎn)生的甲烷燃燒使用，因而減低甲烷發(fā)電的效益。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，其包含：一厭氧發(fā)酵槽，其用以容置并分解一有機廢棄物以產(chǎn)生一發(fā)酵氣體；一外置式循環(huán)泵，其連接該厭氧發(fā)酵槽，并通過一浮渣抽出管及一污泥抽出管分別將該有機廢棄物中一浮渣與一含有固體物的污泥自該厭氧發(fā)酵槽中抽出，該浮渣抽出管的抽入口是設置于該厭氧發(fā)酵槽的上層位置，而該污泥抽出管的抽入口是設置于該厭氧發(fā)酵槽的下層位置；一氣體處理裝置，其連接該厭氧發(fā)酵槽手機該發(fā)酵氣體，并經(jīng)過脫硫取出硫化氫以得到甲烷；一發(fā)電與熱能交換裝置，其連接該氣體處理裝置、該外置式循環(huán)泵、該浮渣抽出管及該污泥抽出管，該發(fā)電與熱能交換裝置是燃燒該氣體處理裝置提供的甲烷以發(fā)電并產(chǎn)生一熱能，該熱能以熱交換的形式加熱該浮渣與該含有固體物的污泥；以及一注入管，其連接該外置式循環(huán)泵，用以將加熱后的該浮渣與該含有固體物的污泥注入該厭氧發(fā)酵槽中，該注入管的注入口是設置于該厭氧發(fā)酵槽的上層位置，且低于該厭氧發(fā)酵槽的一液面。

較佳的，其中所述浮渣抽出管抽出所述浮渣后，可匯入于所述污泥抽出管形成單一管線。

較佳的，其中所述厭氧發(fā)酵槽底部坡度為1°-5°的緩坡，使厭氧發(fā)酵槽中的固體物向反應槽底部中心集中，以利收集固體物。

較佳的，其中所述外置式循環(huán)泵為一外置式橫軸離心泵。