(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 2038109 U(45)授权公告日 2017.08.25
(21)申请号 201621442203.7(22)申请日 2016.12.26
(73)专利权人 深圳市国民清洁服务有限公司
地址 518112 广东省深圳市龙岗区布吉街
道诚信华庭1座7A、7B(72)发明人 黄佰夫 (51)Int.Cl.
C12M 1/107(2006.01)C12M 1/02(2006.01)C05F 17/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 2038109 U(54)实用新型名称
有机固体废弃物厌氧发酵装置(57)摘要
本实用新型公开了一种有机固体废弃物厌氧发酵装置，该有机固体废弃物厌氧发酵装置包括设有上部设有发酵进料口和沼气出口的发酵罐，发酵进料口通过反应物输送泵连有调节控制池，反应物输送泵和调节控制池之间以及反应物输送泵和发酵进料口之间均通过带有阀门的第三输料管连接；发酵罐的一侧设有酵液出口，酵液出口通过带有阀门的酵液出料管和调节控制
调节控制池上通过第二输样管连有池连通设置；
排气池，排气池上设有通气口、排气口、排气进料口和排气出料口，通气口通过通气管道连有惰性气体罐，具有减少氧气含量、提高发酵速度的效果。
CN 2038109 U
权 利 要 求 书
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1.一种有机固体废弃物厌氧发酵装置，包括设有上部设有发酵进料口和沼气出口的发酵罐(6)，所述发酵进料口通过反应物输送泵(13)连有调节控制池(4)，反应物输送泵(13)和调节控制池(4)之间以及反应物输送泵(13)和发酵进料口之间均通过带有阀门的第三输料管(5)连接；所述发酵罐(6)的一侧设有酵液出口，所述酵液出口通过带有阀门的酵液出料管(604)和调节控制池(4)连通设置；其特征在于，所述调节控制池(4)上通过第二输样管(3)连有排气池(2)，所述排气池(2)上设有通气口、排气口、排气进料口和排气出料口，所述通气口通过通气管道(203)连有惰性气体罐(12)。
2.根据权利要求1所述的有机固体废弃物厌氧发酵装置，其特征在于，所述通气口位于排气池(2)的底部。
3.根据权利要求1所述的有机固体废弃物厌氧发酵装置，其特征在于，所述排气池(2)内设有第一搅拌桨(201)。
4.根据权利要求1所述的有机固体废弃物厌氧发酵装置，其特征在于，所述排气进料口上连有用于将外环境中的有机固体废弃物传送至排气池(2)的第一输料管(1)，所述第一输料管(1)内设有用于输送螺杆。
5.根据权利要求4所述的有机固体废弃物厌氧发酵装置，其特征在于，所述输送螺杆包括输送螺柱(101)以及卷绕设在输送螺柱(101)上的螺旋叶片(102)，且自输送螺杆上远离排气进料口的一端向输送螺杆上靠近排气进料口的一端的方向上，相邻螺旋叶片(102)的螺距逐渐减小。
6.根据权利要求1所述的有机固体废弃物厌氧发酵装置，其特征在于，所述发酵罐(6)为双层结构且其夹层(602)内填充有导热介质。
7.根据权利要求1所述的有机固体废弃物厌氧发酵装置，其特征在于，所述发酵罐(6)的外壁套设有一层土壤保温层(603)。
8.根据权利要求1所述的有机固体废弃物厌氧发酵装置，其特征在于，所述发酵罐(6)内设有渗滤床(601)，所述渗滤床(601)位于发酵进料口的下方且渗滤床(601)位于酵液出口的上方。
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说 明 书
有机固体废弃物厌氧发酵装置
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技术领域
[0001]本实用新型涉及垃圾废弃物处理技术，特别涉及一种有机固体废弃物厌氧发酵装置。
背景技术
[0002]有机固体废弃物通常指的是富含有机质、低含水量的固体物质，其具有良好的可生物降解性能。有机固体废弃物包括日常生活中产生的餐厨垃圾、厨余垃圾、粪便以及秸秆等。若能将该部分有机废弃物加以合理利用则可获取大量的生物质能，而它的可生化性满足厌氧消化技术处理的要求。将有机固体废弃物转变为生物质能不仅能够解决日益严重的环境问题，同时对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。厌氧发酵是有机物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定，同时伴有甲烷和二氧化碳气体产生的过程。由于厌氧的处理节省动力消耗、产生清洁能源、污泥量少等优点越来越受人们的关注和推广。厌氧消化处理可产生生物质能，这更加有利于实现处理过程中的能量平衡，减少温室气体的排放；而发酵后的沼渣是良好的有机肥料，施用后可有效改善土壤结构。[0003]公开号为CN202039061U、公开日为2011年5月7日的中国专利公开了一种立式高浓度有机废弃物厌氧发酵装置，其包括其上设有进料管口、顶部设有沼气出口且底部设有排渣管口的发酵罐，与发酵罐顶部的沼气出口连接有储气罐，与储气罐相连有沼气净化增压装置；发酵罐上的进料管口位于发酵罐的上部；在发酵罐的一侧设有调节控制池，调节控制池与发酵罐进料管口之间通过电泵相连；发酵罐与调节控制池之间设有其上设有第一阀门的沼液输出管。
[0004]日常生活中产生的有机固体废弃物中含有一定的空气，当这些有机固体废弃物进入发酵罐内后，有机固体废弃物内的空气会逐渐扩散至发酵罐内使得发酵罐内的氧气含量增加，影响厌氧微生物的发酵速度。实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种有机固体废弃物厌氧发酵装置，其解决了氧气含量增多以及氧气增多引起发酵速度降低的问题，具有减少氧气含量、提高发酵速度的效果。[0006]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：[0007]一种有机固体废弃物厌氧发酵装置，包括设有上部设有发酵进料口和沼气出口的发酵罐，所述发酵进料口通过反应物输送泵连有调节控制池，反应物输送泵和调节控制池之间以及反应物输送泵和发酵进料口之间均通过带有阀门的第三输料管连接；所述发酵罐的一侧设有酵液出口，所述酵液出口通过带有阀门的酵液出料管和调节控制池连通设置；所述调节控制池上通过第二输样管连有排气池，所述排气池上设有通气口、排气口、排气进料口和排气出料口，所述通气口通过通气管道连有惰性气体罐。[0008]采用上述技术方案，使用前，通过惰性气体罐向整个体系输入惰性气体，可以将系统中的空气置换，减少空气对后续厌氧发酵的影响；在发酵液和来自于外环境的有机固体
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废弃物混合发酵前，通过排气池将有机固体废弃物内的空气除去，减少外环境中的空气进入厌氧发酵体系的可能性，进一步减少发酵罐内氧气的含量，提高厌氧微生物的发酵速度。[0009]进一步优选为：所述通气口位于排气池的底部。[0010]采用上述技术方案，气体的密度低且有机固体废弃物一般滞留在池底，惰性气体自排气池的底部进入排气池后，惰性气体向上运动，带动有机固体废弃物翻滚，增加有机固体废弃物之间的空间，增加惰性气体和空气置换的机会。[0011]进一步优选为：所述排气池内设有第一搅拌桨。[0012]采用上述技术方案，带动有机固体废弃物运动，增加除空气的可能性。[0013]进一步优选为：所述排气进料口上连有用于将外环境中的有机固体废弃物传送至排气池的第一输料管，所述第一输料管内设有用于输送螺杆。[0014]采用上述技术方案，利用输送螺杆既能起到输送的作用，又能起到挤压破碎有机固体废弃物的作用，而颗粒相对较小的有机固体废弃物既有利于置换气体，还有利于提高发酵速度。
[0015]进一步优选为：所述输送螺杆包括输送螺柱以及卷绕设在输送螺柱上的螺旋叶片，且自输送螺杆上远离排气进料口的一端向输送螺杆上靠近排气进料口的一端的方向上，相邻螺旋叶片的螺距逐渐减小。[0016]采用上述技术方案，逐渐破碎有机固体废弃物，在提高破碎效率的同时还减少破碎对输送螺杆的损伤。[0017]进一步优选为：所述发酵罐为双层结构且其夹层内填充有导热介质。[0018]采用上述技术方案，为厌氧发酵提供合适的温度，进一步提高发酵速度。[0019]进一步优选为：所述发酵罐的外壁套设有一层土壤保温层。[0020]采用上述技术方案，减少热量损失，提高能源利用率。[0021]进一步优选为：所述发酵罐内设有渗滤床，所述渗滤床位于发酵进料口的下方且渗滤床位于酵液出口的上方。[0022]采用上述技术方案，增加厌氧发酵的发酵空间，提高发酵效率。[0023]综上所述，本实用新型具有以下有益效果：[0024]1、用惰性气体对体系和引入的物料进行排气，减少空气进入厌氧发酵体系的可能性，同时通过改进通气口的位置以及对混合物进行破碎、搅拌处理的设置，进一步减少空气的引入，为厌氧发酵提供合适的厌氧条件；[0025]2、通过导热介质来对体系进行控温，通过渗滤床增加厌氧发酵的发酵空间，提高发酵效率。
附图说明
[0026]图1是实施例的结构示意图。[0027]图中，1、第一输料管；101、输送螺柱；102、螺旋叶片；2、排气池；201、第一搅拌桨；202、排气管道；203、通气管道；3、第二输样管；4、调节控制池；401、第二搅拌桨；5、第三输料管；501、喷头；6、发酵罐；601、渗滤床；602、夹层；603、土壤保温层；604、酵液出料管；7、第四输料管；8、储气罐；9、第五输料管；10、沼气净化增压输出机构；11、废气处理装置；12、惰性气体罐；13、输送泵；14、排渣罐。
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具体实施方式
[0028]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。[0029]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。[0030]实施例：有机固体废弃物厌氧发酵装置，如图1所示，包括依次设置的设有阀门的第一输料管1、排气池2、设有阀门的第二输样管3、调节控制池4、设有阀门的第三输料管5、发酵罐6、设有阀门的第四输料管7、储气罐8、设有阀门的第五输料管9和沼气净化增压输出机构10。
[0031]参照图1，第一输料管1为倾斜设置，且其内设有输送螺杆以及驱动输送螺杆转动的驱动电机（图中未示出），输送螺杆包括输送螺柱101以及卷绕设在输送螺柱101上的螺旋叶片102。自输送螺杆上远离排气池2的一端向输送螺杆上靠近排气池2的一端的方向上，相邻螺旋叶片102的螺距逐渐减小。[0032]参照图1，第一输料管1的上端和位于排气池2上方的排气进料口连通设置，外环境中的有机固体废弃物经第一输料管1被传送至排气池2内。排气池2内设有第一搅拌桨201。排气池2的顶部设有排气口，其底部设有通气口和排气出料口。排气口通过排气管道202和废气处理装置11连通。通气口通过通气管道203连有惰性气体罐12，惰性气体罐12内填充有惰性气体，一般选用氮气。[0033]参照图1，排气池2的排气出料口和调节控制池4的调节进样口连通设置。调节控制池4内设有第二搅拌桨401。调节控制池4的一侧设有调节出料口，调节出料口和位于发酵罐6上部的发酵进料口通过第三输料管5连通。第三输料管5上设有用于将调节控制池4泵至发酵罐6内的输送泵13。[0034]参照图1，第三输料管5的一端伸入发酵罐6且其喷头501位于发酵罐6的中上部。发酵罐6内的中下部设有渗滤床601，其位于喷头501的正下方。发酵罐6为双层结构且其夹层602内填充有导热介质，且发酵罐6的外壁套设有一层土壤保温层603。发酵罐6的一侧设有酵液出口，酵液出口位于渗滤床601下方。酵液出口通过酵液出料管604和调节控制池4连通设置。发酵罐6的底部设有排渣出口，排渣出口通过带有阀门的管路连有排渣罐14。发酵罐6的顶部设有沼气出口，沼气出口通过设有阀门的第四输料管7和储气罐8连通。储气罐8通过设有阀门的第五输料管9和沼气净化增压输出机构10（为现有技术，在此不作赘述）连通。[0035]工作过程：先打开各阀门并自打开惰性气体罐12，惰性气体充满整个有机固体废弃物厌氧发酵装置，然后关闭各阀门并关闭惰性气体管12，然后向发酵罐6的夹层602内填充导热介质并加热至合适的温度并保温处理；打开第一输料管1上的阀门，通过输送螺杆将外环境中的有机固体废弃物传送至排气池2内，输送过程中有机固体废弃物在输送螺杆的相邻螺旋叶片102之间以及输送螺杆和第一输料管1的内壁之间挤压破碎，待排气池2内的有机固体废弃物的体积为排气池2容量的1/3~2/3时，关闭第一输料管1上的阀门并打开惰性气体罐12使得惰性气体进入排气池2内，进入排气池2的有机固体废弃物在第一搅拌桨201的作用下搅拌分散，使得有机固体废弃物中原本携带的空气被惰性气体替换，替换过程中可以时而打开排气管道202上的阀门，替换一段时间后即可完全关闭排气管道202上的阀
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门，此时有机固体废弃物中的空气基本被惰性气体替换完毕；打开第二输样管3上的阀门，有机固体废弃物进入调节控制池4内，有机固体废弃物和来自于发酵罐6的发酵液在第二搅拌桨401的作用下混合充分，然后打开第三输料管5上的阀门并用输送泵13将有机固体废弃物和发酵液的混合物泵至喷头501处，混合物自喷头501处向下喷射至渗滤床601上进行厌氧发酵，待发酵部分或完全后，开启第四输料管7上的阀门来收集发酵罐6内的沼气，沼气经第五输料管9进入沼气净化增压输出机构10压缩；而在发酵罐6底部的发酵液可再次进入调解控制池4内进行循环利用，固渣经排渣出口进入排渣罐14进行收集。
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说 明 书 附 图
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图1
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