一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備及處理方法
2023-08-08 20:56:36
專利名稱：一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備及處理方法
技術領域：
本發明涉及一種有機固體廢物處理技術，尤其是涉及一種臥式帶有攪拌
的有機廢物厭氧消化處理設備及處理方法，能夠在15 ~ 35 %含固率條件下， 通過厭氧消化技術降解有機固體廢物並產生清潔能源沼氣的技術，屬於固體 廢物處理技術和生物質能技術領域。
背景技術：
在日常生活和生產活動中會產生大量的有機固體廢物，主要包括生活有 機垃圾、餐廚垃圾、禽畜糞便、農業廢棄物、園林垃圾、汙水汙泥等等。採 用厭氧消化技術處理有機固體廢物，不但可以實現對廢物的無害化處理，而 且還可以回收沼氣(80 400mVt固體廢物)，產生的沼氣可以用來產熱、發 電、供應天然氣或作為汽車燃料，能夠減少溫室氣體的排放，完全符合清潔 發展機制。此外產生的沼渣和沼液是優質的有機肥料，可以施用於農田，改 良土壤，增加肥效。
有機廢物厭氧消化技術有很多的分類方法，其中按固體含量多少可分為 溼式厭氧消化與乾式厭氧消化。溼式厭氧消化是指進料的含固率小於15%,幹 式厭氧消化是指進料的含固率為20%~50%。溼式厭氧消化技術開發時間長， 技術相對成熟，且在設計、運行管理上可以參考厭氧技術在汙水處理中的經 驗，因此在實際應用中溼式厭氧消化系統多於乾式系統。同溼式厭氧系統相 比，乾式厭氧系統具有許多優點，如(l)乾式厭氧消化系統的設備體積是溼式 的1/3~1/2，佔地面積小、投資少、能耗小、運行費用低；(2)乾式厭氧消化
系統的有機負荷和產氣效率都明顯高於溼式厭氧消化系統；(3)乾式厭氧消化 處理過程中不會產生浮渣層和沉澱；(4)乾式厭氧消化對進料預處理的要求不 如溼式厭氧消化嚴格；(5)乾式厭氧消化產物的後處理系統簡單，且規模較 小。但乾式厭氧消化系統的缺點主要是物料混合均質困難，處理過程中容易 造成VFA、氨氮和其它有害物質的積累，有可能造成系統啟動和運行困難。目 前在大規模、工業化的乾式厭氧消化工程的設計和運行還存在相應的困難。
發明內容
本發明實施方式提供一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備及處理 方法，克服現有乾式厭氧消化系統均質混合困難，保證了在含固率為15 ~ 35 %的條件下，對有機廢物厭氧消化處理過程正常進行。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明實施方式提供一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備，該設 備包括
進料口、臥式消化罐、攪拌器、出料口、沼渣排放管、輸送泵、接種混 合槽、動力裝置、進料槽和沼氣出口；
其中，所述臥式消化罐上設有進料口、出料口和沼氣出口，所述進料槽 經接種混合槽、輸送泵與所述進料口連接；所述出料口分別通過控制閥與接 種混合槽和沼渣排放管連接；
所述臥式消化罐設有通過動力裝置驅動的攪拌器。
所述設備還包括水封罐和沼氣儲拒，所述臥式消化罐上的沼氣出口通
過管路經水封罐和沼氣儲拒連接。
所述的臥式消化罐的罐體為圓筒形，罐體的長徑比為3 6: 1。 所述攪拌器為攪拌漿，攪拌槳的攪拌軸位於臥式消化罐的圓筒形罐體內
的軸心位置。
所述攪拌漿為雙葉框式攪拌槳，其中，攪拌漿的葉片為平直形。
所述動力設備為電動機，電動機設置在臥式消化罐外，電動機的動力輸 出軸與攪拌器的攪拌軸連接。
所述電動機的動力輸出軸通過減速機與攪拌器的攪拌軸連接，所述減速 機輸出的轉速為2 0 ~ 6 0轉/小時。
本發明實施方式還提供一種基於上述設備的消化處理方法，該方法包
括
對廢物物料進行預處理，預處理後的物料進入進料儲槽，在接種混合槽 中，按2 4: l的混合質量比將臥式消化罐的出料口排出的發酵後物料作為接 種物與進料進行充分混合接種，混合接種後由輸送泵經進料口送入臥式消化 罐中，物料在動力裝置驅動攪拌器的轉動的作用下混合均質，從進料端水平 移動到出料端完成厭氧消化處理，厭氧消化產生的沼氣由沼氣出口排出，厭 氧消化產生的未作為接種物的沼渣由沼渣排放管排出。
所述廢物物料的含固率為15 ~ 35 % 。
所述對廢物物料進行預處理包括分揀、粉碎或調節含水率中的至少一 種處理。
由上述本發明實施方式提供的技術方案可以看出，本發明實施方式通過 臥式消化罐與臥式消化罐外的接種混合槽、輸送泵、及臥式消化罐內的攪拌 器和動力裝置等組成的設備利用厭氧消化技術處理有機固體廢物，不但可以 實現對廢物的無害化處理，而且還可以回收沼氣。它具有Qi殳備佔地面積 小、能耗底，投資省，運行費用小；②在臥式消化罐外進行接種混合，保證 了均質效果；③設備內部設有攪拌器，可以達到混合效果好的目的；④單位 臥式消化罐容積產氣率高； 能夠用於對含固率在15 ~ 35%的物料進行厭氧 消化處理；⑥無浮渣和沉澱物產生。
圖l為本發明實施例消化處理設備各部分的連接示意圖； 圖中標記分別為1.進料口； 2.臥式消化罐；3.攪拌器；4.出料口； 5.
沼渣排放管；6.輸送泵；7接種混合槽；8.動力裝置；9.進料槽；10.沼氣出
口； ll.水封罐；12.沼氣儲櫃。
具體實施例方式
本發明實施方式提供一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備及處理 方法，可以用於乾式厭氧消化處理有機廢物，該設備具體包括進料口、臥 式消化罐、攪拌器、出料口、沼渣排放管、輸送泵、接種混合槽、動力裝 置、進料槽和沼氣出口；其中，所述臥式消化罐上設有進料口、出料口和沼 氣出口，所述進料槽經接種混合槽、輸送泵與所述進料口連接；所述出料口 分別通過控制閥與接種混合槽和沼渣排放管連接；所述臥式消化罐內設有攪 拌器，攪拌器通過臥式消化罐外設置的動力裝置驅動。該消化處理裝置可以 對含固率在15 ~ 35 %的物料進行厭氧消化處理。
為便於理解，下面將結合附圖和具體實施例對本發明實施方式作一步說明。
實施例
本實施例提供一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備，該設備各部 件的連接如圖l所示，具體包括進料口l、臥式消化罐2、攪拌器3、出料口 4、沼渣排放管5、輸送泵6、接種混合槽7、動力裝置8、進料槽9、沼氣出口 10、水封罐11和沼氣儲拒12;其中，所述臥式消化罐2的罐體為圓筒形，罐體 的長徑比為3 6: 1，罐體上設有進料口l、出料口4和沼氣出口10，所述進料 槽9經接種混合槽7、輸送泵6與所述進料口1連接；所述出料口4分別通過控制 閥與接種混合槽7和沼渣排放管5連接；所述臥式消化罐2內設有通過動力裝置 8驅動的攪拌器3，實際中，動力裝置可以採用電動機，設置在臥式消化罐
外，攪拌器可以釆用攪拌漿，攪拌槳的攪拌軸位於臥式消化罐的圓筒形罐體 內的軸心位置，攪拌槳的攪拌軸與電動機的動力輸出軸連接， 一般採用電動 機通過減速機的方式驅動攪拌槳，控制攪拌槳的轉速在20~60轉/小時。其 中，所述攪拌器為採用雙葉框式攪拌槳，其中，攪拌漿的葉片為平直形，這 種形狀的攪拌漿不但有利於固含率較高物料的均質混合，而且可以在攪拌過 程中將物料從臥式消化罐的進口端向出口端推進。
所述臥式消化罐罐體上的沼氣出口 10通過管路經水封罐11和沼氣儲拒12
連接，用於儲存消化物料過程中產生的沼氣。
採用上述設備對含固率在15 ~ 35°/。的有機廢物進行消化處理，具體方法 為首先對廢物物料進行預處理(如分揀、粉碎或調節含水率等)，預處 理後的物料進入進料儲槽，在接種混合槽中，按2 4: l的混合質量比將臥式 消化罐的出料口排出的發酵後物料作為接種物與進料進行充分混合接種，混 合接種後由輸送泵經進料口送入臥式消化罐中，物料在動力裝置驅動攪拌器 的轉動的作用下混合均質，從進料端水平移動到出料端完成厭氧消化處理， 厭氧消化產生的沼氣由沼氣出口排出，厭氧消化處理過程中產生的未作為接 種物的沼渣由沼渣排放管排出， 一般經過固液分離後，可以進行後續深度處 理(如製備肥料等)。厭氧消化產生的沼氣由沼氣出口10排出，流經水封罐 11後進入沼氣儲拒12，以便後續使用。
綜上所述，本發明實施例中通過臥式消化罐、攪拌器和動力裝置的配 合，釆用攪拌的方式使含固率為15 ~ 35 %的物料能夠在厭氧消化罐內獲得較 好的均質混合效果，保證了厭氧消化過程的順利進行。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明 的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1、一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備，其特徵在於，該設備包括:進料口(1)、臥式消化罐(2)、攪拌器(3)、出料口(4)、沼渣排放管(5)、輸送泵(6)、接種混合槽(7)、動力裝置(8)、進料槽(9)和沼氣出口(10)；其中，所述臥式消化罐(2)上設有進料口(1)、出料口(4)和沼氣出口(10)，所述進料槽(9)經接種混合槽(7)、輸送泵(6)與所述進料口(1)連接；所述出料口(4)分別通過控制閥與接種混合槽(7)和沼渣排放管(5)連接；所述臥式消化罐(2)設有通過動力裝置(8)驅動的攪拌器(3)。
2、 根據權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述設備還包括水封罐(II) 和沼氣儲拒(12)，所述臥式消化罐(2)上的沼氣出口 (10)通過管 路經水封罐(11)和沼氣儲拒(l2 )連接。
3、 根據權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述的臥式消化罐的罐體 為圓筒形，罐體的長徑比為3 6: 1。
4、 根據權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述攪拌器為攪拌漿，攪 拌槳的攪拌軸位於臥式消化罐的圓筒形罐體內的軸心位置。
5、 根據權利要求4所述的設備，其特徵在於，所述攪拌漿為採用雙葉框 式攪拌槳，其中，攪拌漿的葉片為平直形。
6、 根據權利要求l所述的設備，其特徵在於，所述動力設備為電動機， 電動機設置在臥式消化罐外，電動機的動力輸出軸與攪拌器的攪拌軸連接。
7、 根據權利要求6所述的設備，其特徵在於，所述電動機的動力輸出軸 通過減速機與攪拌器的攪拌軸連接，所述減速機輸出的轉速為20 60轉/小時。
8、 一種基於權利要求1 7中任一項所述設備的消化處理方法，其特徵在於，該方法包4舌對廢物物料進行預處理，預處理後的物料進入進料儲槽，在接種混合槽 中，按2 4: l的混合質量比將臥式消化罐的出料口排出的發酵後物料作為接 種物與進料進行充分混合接種，混合接種後由輸送泵經進料口送入臥式消化 罐中，物料在動力裝置驅動攪拌器的轉動的作用下混合均質，從進料端水平 移動到出料端完成厭氧消化處理，厭氧消化產生的沼氣由沼氣出口排出，厭 氧消化產生的未作為接種物的沼渣由沼渣排放管排出。
9、 根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述廢物物料的含固率為 15 ~ 35%。
10、 根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述對廢物物料進行預處 理包括分揀、粉碎或調節含水率中的至少一種處理。
全文摘要
本發明公開一種臥式帶攪拌有機廢物厭氧消化處理設備及處理方法，該設備包括進料口、臥式消化罐、攪拌器、出料口、沼渣排放管、輸送泵、接種混合槽、動力裝置、進料槽和沼氣出口；其中，所述臥式消化罐上設有進料口、出料口和沼氣出口，所述進料槽經接種混合槽、輸送泵與所述進料口連接；所述出料口分別通過控制閥與接種混合槽和沼渣排放管連接；所述臥式消化罐設有通過動力裝置驅動的攪拌器。該設備可以保證在含固率為15～35％的條件下，使物料在罐體內攪拌器的作用下達到好的混合效果，保證有機廢物厭氧消化過程正常進行。該設備適用於生活有機垃圾、餐廚垃圾、禽畜糞便、農業廢棄物、園林垃圾、汙水汙泥等有機廢物的處理。
文檔編號B09B3/00GK101381675SQ20081011465
公開日2009年3月11日 申請日期2008年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者寧桂興, 文一波, 李天增, 凱 王, 歡 申 申請人:北京桑德環保集團有限公司