用於產生沼氣的分室狀厭氧消化器的製作方法

2023-07-11 05:07:16 3

專利名稱：：用於產生沼氣的分室狀厭氧消化器的製作方法
技術領域：
：本文公開的內容涉及一種用於產生沼氣的分室狀(apartment-shaped)厭氧消化器ο
背景技術：
：厭氧消化也被稱為「甲烷發酵」，是用於使有機廢棄物例如食物廢棄物、家畜廢物、下水道汙泥、糞便等進行穩定化的生物處理方法，也是在厭氧條件下，將高分子有機材料在兼性厭氧微生物和專性厭氧微生物的存在下進行水解的處理方法，所述方法產生例如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性脂肪酸，並最終將它們氣化為甲烷、氫氣、二氧化碳、氨和硫化氫。由於活化汙泥法的廣泛採用，這些厭氧消化尚未得到積極的使用。但自從20世紀70年代中期的石油危機以來，人們已經在石油替代能源的形式方面積極地進行了許多研究，這是因為所述厭氧消化具有如下優勢，例如可獲得回收氣體(CH460-70%、C0230-40%)用於燃料；與需要排出大量空氣的活化汙泥法相比，其能量消耗更低；與好氧處理方法相比，單位有機物質的生物汙泥生成明顯更低；由於在所述消化過的汙泥中含有豐富的氮、磷、腐殖質等，可作為高價值的肥料；以及環保的資源再生方法，除普通的廢棄物分解和處理功能以外還可產生燃料和肥料。厭氧消化過程基本上分為酸的產生和甲烷生成兩個步驟。因為每個步驟中的微生物在生理特徵和營養需求方面差異巨大，所以當外部條件改變時，兩個生物群之間的平衡發生偏移從而抑制了整個過程的效率。作為替代方法，人們提出了兩步發酵方法(兩階段法)，所述方法將反應器分為兩個反應器以用於酸的產生和甲烷生成步驟。因為在傳統的第一步反應過程(一階段法)中，酸的產生和甲烷生成同時發生，所以存在著不可能對所述酸的產生和甲烷生成步驟進行最佳控制的限制，並且由於其對外部導入廢棄物的變化的敏感性而無法保持穩定性。相反，所述兩階段法在以下方面具有優勢可容易地保持適於每個步驟的環境條件；可恰當地控制進入甲烷反應器的裝料速率；以及由於防止了由低級脂肪酸的積聚造成的PH急劇降低，可預先防止對甲烷發酵的抑制。然而，這類兩階段法的不利之處在於成本，因為必須分別提供反應器從而需要用於從第一反應器向第二反應器轉移的設備，並且必須分別對每個反應器中的反應條件進行控制，使得所述兩階段法較為複雜。因此，本發明者在新的一階段法方面進行了研究，所述方法用於在一個厭氧消化反應器中進行所述酸的產生和甲烷生成步驟，從而代替常規的兩階段法，並對已經被確定為常規的一階段法的問題(即，同時滿足酸的產生和甲烷生成最優條件的難題)加以改進。本發明者開發了用於在一個厭氧消化反應器內以先進先出的方式轉移流入物(例如動物糞便或食物廢棄物)的分室式(apartment-type)厭氧消化器，在所述分室式厭氧消化器中，可根據所述工藝流程恰當地提供最優條件，從而使本發明得以完成。
發明內容本發明一個目的是提供具有簡單結構並通過提供最佳厭氧消化條件將沼氣生產效率最大化的厭氧消化器。為了達到所述目的，本發明所提供的分室狀厭氧消化器包括第一進料反應器，家畜廢水或食物廢棄物(以下稱為「流入物」)被導入所述第一進料反應器中；第二進料反應器，流過所述第一進料反應器的流入物被導入所述第二進料反應器中；厭氧消化反應器的第一區、第二區、第三區和第四區，它們被設計成用於將流過所述第二進料反應器的流入物以先進先出的次序進行甲烷發酵，從而生成沼氣並同時將所述沼氣轉移到下一厭氧消化區；擴散氣體供應管和擴散器，它們使得所述第一區、第二區、第三區和第四區的流入物具有流動性；入口管線，它位於所述厭氧消化反應器的第四區的下層部分中，汙泥液從所述下層部分被吸入到所述入口管線中；入口管線，它位於所述厭氧消化反應器的第四區的上層部分中，活化液體從所述上層部分被吸入到所述入口管線中；沼氣捕獲裝置，它與所述厭氧消化反應器的第四區中的氣體層連接；第一熱交換管，它設置在所述第一進料反應器內部，使得從位於所述下層部分的入口管線所吸入的汙泥液與新的流入物進行熱交換；後續處理反應器的第一區、第二區、第三區和第四區，它們設置在所述厭氧消化反應器的上層上，使得完成熱交換的所述汙泥液以先進先出的次序導入，並處理由所述汙泥液產生的氣態臭味組分；以及液態堆肥反應器，在所述液態堆肥反應器中，儲存有所排放出的、已去除臭味組分的汙泥。效果本發明中的厭氧消化器具有如下特點當將流入物導入時，不需要單獨的氣體儲存單元和複雜的預處理；可在整個過程中，使用餘熱來控制所述流入物的溫度，以提供對產甲烷菌(methanogen)的生長發育最優的條件；使得發酵液以先進先出的方式進行厭氧消化，以去除當將隨後導入的未發酵液首先排出時，在所述後續處理過程中可降低臭味組分去除效率的因素；以及可將所述流入物緩慢地轉移，使得在自身產生的、用於再循環的沼氣進行純化或不進行純化的情況下，誘導所述流入物中沉積物的浮選和均化，而不使用複雜且高成本的攪拌器。此外，由於使用了低成本的氨和硫化氫去除裝置，本發明可提供在經濟性方面和所產生的沼氣的純度方面都很出色的厭氧消化器。所述氨和硫化氫去除裝置可防止抑制產甲烷菌生長發育的氨和硫化氫的持續濃縮(其已經被確定為常規的氣體厭氧消化反應器的不利之處)，並可將所產生的氨和硫化氫去除99%以上，從而通過將所述沼氣中二氧化碳含量降低至20%以下而產生甲烷含量為80%以上的沼氣，所述沼氣為城市燃氣水平。從下列詳細說明連同所述附圖將會更為清楚地理解本發明的上述目的和其他目的、特徵以及其他優點，其中圖1為使用本發明中的分室式厭氧消化反應器進行家畜廢水或食物廢棄物處理工藝的流程圖2為顯示本發明中的分室式厭氧消化反應器的第一層消化反應器的立體圖；圖3為顯示本發明中的分室式厭氧消化反應器的第二層後續處理反應器的立體圖；圖4為示意性顯示將本發明中的分室式厭氧消化反應器進行分隔的觀察斷面的俯視圖；圖5為圖4中觀察斷面A的截面主視圖；圖6為圖4中觀察斷面B的截面主視圖；圖7為圖4中觀察斷面C的截面主視圖；圖8顯示從上面觀察時圖4中的觀察斷面D；圖9顯示將位於本發明中的分室狀厭氧消化反應器下部中的最終發酵液吸入的管線布置的俯視圖(a圖)和側視圖(b圖)；圖10顯示將位於本發明中的分室狀厭氧消化反應器上層部分中的液體接種物和稀釋劑吸入的管線布置的俯視圖(a圖)和側視圖(b圖)；圖11為圖4中觀察斷面D的側視圖；圖12為顯示設置在本發明中的分室狀厭氧消化反應器中的氨/硫化氫去除裝置的組圖，其顯示(a圖)氨/硫化氫去除裝置和厭氧消化反應器的連接示意圖；(b圖)氨/硫化氫去除裝置，其中A型槽和B型槽彼此連接；(c圖)只裝配有A型槽的硫化氫去除裝置；以及圖13顯示從上面觀察時圖4中本發明中的擴散氣體分隔壁的一種實施方式。具體實施例方式通過參考附圖對本發明的優選實施方式進行下列詳細的說明，將會更為清楚地理解本發明的特徵和優點。首先應注意的是，基於本發明者恰當地定義了最能描述本發明的術語概念的假設，本文所使用的術語或字詞應被理解為對應於本發明技術精神的含義或概念。還應理解的是，並未提供本發明所涉及的公知功能和公知結構的詳細描述，以避免不必要地使得本發明的本質不清楚。本發明提供了一種分室狀厭氧消化器，所述的分室狀厭氧消化器可通過提供最佳厭氧消化條件來增加沼氣的生產效率，在所述最佳厭氧消化條件下，酸的產生和甲烷生成步驟可在一個厭氧消化反應器中同時進行。在下文中，根據本發明實施方式的一個方面，將會參考所述附圖對厭氧消化器進行詳細描述。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化器包括第一進料反應器3，家畜廢水或食物廢棄物(以下稱為「流入物」)被導入所述第一進料反應器中；第二進料反應器4，流過所述第一進料反應器的流入物被導入所述第二進料反應器中；厭氧消化反應器的第一區5、第二區6、第三區7和第四區8，它們被設計成用於將流過所述第二進料反應器4的流入物以先進先出的次序進行甲烷發酵，從而生成沼氣並同時將所述沼氣轉移到下一厭氧消化區；擴散氣體供應管和擴散器，它們使得所述第一區、第二區、第三區和第四區的流入物具有流動性；入口管線41，它位於所述厭氧消化反應器的第四區8的下層部分中，汙泥液從所述下層部分被吸入到所述入口管線中；入口管線42，它位於所述厭氧消化反應器的第四區8的上層部分中，活化液體從所述上層部分被吸入到所述入口管線中；沼氣捕獲裝置，它與所述厭氧消化反應器的第四區8中的氣體層連接；第一熱交換管2，它設置在所述第一進料反應器3內部，使得從位於所述下層部分的入口管線41所吸入的汙泥液與新的流入物進行熱交換；後續處理反應器的第一區11、第二區12、第三區13和第四區14，它們設置在所述厭氧消化反應器的上層上，使得完成熱交換的所述汙泥液以先進先出的次序導入，並處理由所述汙泥液產生的氣態臭味組分；以及液態堆肥反應器，在所述液態堆肥反應器中，儲存有所排放出的、已去除臭味組分的汙泥。根據本發明實施方式的一個方面，厭氧消化器包括位於所述厭氧消化反應器第一區5、第二區6、第三區7和第四區8底部上的底部加熱管線9，以保持最佳的甲烷發酵溫度(參見圖2)。所述底部加熱管線9提供約35°C至約55°C的溫度範圍，該溫度範圍是在所述厭氧消化反應器中由產甲烷菌產生甲烷的最佳溫度範圍。因為最初所導入的流入物的溫度在夏季和冬季分別為約18°C和約8°C，所述底部加熱管線9可將對甲烷生成最佳的發酵溫度和最初所導入的流入物溫度之間的溫度變化最小化。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化器的厭氧消化反應器的第五區、第六區、第七區和第八區的特徵在於，它們具有這樣的結構，在所述結構中，用於儲存由甲烷發酵所產生的沼氣的空間在被導入各個區的流入物的上部和各個區的頂板(ceiling)之間是密閉的(參見圖2)。當因甲烷發酵而產生沼氣時，所產生的氣體儲存在各個區中的頂板和所述流入物的上部之間。因此，根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化器不需要單獨的沼氣儲存裝置。在所述厭氧消化反應器的第一區5以及第二進料反應器4的外壁，設置水位測量管51和水位測量管52來測量所述第一區5和所述第二進料反應器4中的流入物的液面。通過由因甲烷發酵而產生的沼氣施加的壓力，在所述第一區5和第二進料反應器4之間可產生流入物的液面差。也就是說，當由於大量的沼氣產生而在所述第一區5的氣體層中產生大的壓力時，因為在向其中導入流入物的第二進料反應器4中的液面升高，有可能對停止所述流入物進料的時間點進行控制(參見圖11)。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化反應器的第五區、第六區、第七區和第八區具有這樣的結構，在所述結構中，所述區通過隔離壁5'、6'和7'彼此隔開。在這種情況下，每個隔離壁5'、6'和7'的端部從所述厭氧消化反應器的內壁以「~|」的形式開口，所述開口部分不包括儲存有沼氣的上部空間。所述流入物通過所述開口的空間轉移進入下一區(參見圖2)。在所述厭氧消化反應器的隔離壁5'、6'和7'中，所述第一區和第二區之間的隔離壁5'以及所述第三區和第四區之間的隔離壁7'在相同的方向上開口，而所述第二區和第三區之間的隔離壁6'具有這樣的結構，在所述結構中，所述端部在與所述第一區和第二區之間的隔離壁5'以及所述第三區和第四區之間的隔離壁7'的開口相反的方向上開口。因此，所述流入物以之字形的方式流過所述厭氧消化反應器的整個區域。所述厭氧消化反應器的第一區5為進行酸的產生的區域，產生比約7.2至約7.4低得多的PH，而pH約7.2至約7.4對於產甲烷菌而言是最佳的pH範圍。因此，需要將已被所述流入物降低的PH控制到最佳pH範圍。這一控制作用可通過由將在下文中描述的擴散氣體供應管27和擴散器26所導入的氣體中所包含的氨組分進行調節。由於所述已調節pH的流入物以之字形的方式流過長的距離，PH被控制在適合於甲烷發酵的範圍內。也就是說，所述隔離膜5'、6'和7'通過增加所述流入物的移動距離使所述流入物本身具有緩衝能力，從而在流入物在更為靠近第四區8時可提供最佳的甲烷發酵條件。根據本發明的一個方面，所述厭氧消化反應器的第五區、第六區、第七區和第八區的各個區具有這樣的結構，在所述結構中，除了在安裝有第一進料反應器3和第二進料反應器4方向上的器壁、所述第一區和第二區之間的隔離壁5'以及所述第三區和第四區之間的隔離壁7『以外，使所述流入物具有流動性的擴散氣體供應管27和擴散器26沿著其他器壁底部上的器壁周邊安裝(參見圖8)。本發明中的厭氧消化反應器不包含單獨的攪拌器。用以代替攪拌器的是通過所述擴散氣體供應管27和所述擴散器26導入的、使所述流入物具有流動性的氣體，該氣體起到攪拌器的作用。特別地，所述厭氧消化反應器的第一區5中的擴散氣體分隔壁25安裝在將在下文中描述的第二熱交換管24的前面，引導從安裝在器壁底部的擴散器26所導入的擴散氣體在垂直方向上的流動。然後，流過所述分隔壁的擴散氣體通過給予所述流入物以順時針方向的旋轉，從而為流過所述第一區5的流入物提供攪拌作用和流動性(參見圖7)。所導入的擴散氣體可在所述厭氧消化反應器的各個不同區中經歷不同的處理過程。這將在下文中的對應部分中更為具體地進行描述。此外，根據本發明的一個實施方式，安裝在厭氧消化反應器中的擴散氣體分隔壁可安裝於在所述厭氧消化反應器的第一區至第四區底部安裝有擴散氣體供應管和擴散器的器壁的前面，而不僅限於安裝在第一區，從而進一步為流過各個區的流入物提供流動性(參見圖13)。根據本發明實施方式的一個方面，用以對由外源供應的熱量進行交換的第二熱交換管24設置在與所述厭氧消化反應器的第一區5中的隔離壁5'相對的器壁表面上，目的是為了使最初所導入的流入物溫度與對甲烷生成最佳的發酵溫度之間的溫度變化最小化，從而在後續的厭氧消化反應器的第二區至第四區中將甲烷發酵效率最大化(參見圖6)。由所述外源供應的熱量可通過使用由鍋爐煙氣或發動機廢氣所產生的餘熱來增加能效。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化反應器的第二區6包含氣體管道34，用以通過位於上部氣體層中的第二抽吸泵(suCti0nbreWer)31從所述上部氣體層中回收因厭氧消化而產生的沼氣，並且向包含於所述第一區5和第二區6中的擴散氣體供應管27和擴散器26供給用於提供攪拌作用和流動性的氣體。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化反應器的第四區8包含氣體管道35，用以通過位於上部氣體層中的第一抽吸泵30從所述上部氣體層中回收因厭氧消化而產生的沼氣，並且向包含於所述第三區7和第四區8中的擴散氣體供應管27和擴散器26供給用於提供攪拌作用和流動性的氣體(參見圖8)。通過所述氣體管道34吸入的沼氣不僅可不使用單獨的氨和硫化氫純化作用而直接供應至所述第一區5和第二區6，還可通過對選擇性地連接至相鄰氣體管道35的氨和硫化氫去除裝置28的普通開/關閥門進行操作而以純化的氨和硫化氫的形式進行供應。如上文所述，所述厭氧消化反應器的第一區5因為進行酸的產生的步驟，因而具有相對低PH的環境，在當所述流入物相繼轉移至下一區時，需要用於保持適合於甲烷發酵的PH的工藝。為此，本發明可通過將包含於由厭氧消化反應器第二區6的氣體管道34所吸入的沼氣中的氨原封不動地導入到位於所述第一區的擴散氣體供應管27和擴散器中而不經過單獨的純化過程，從而將所述流入物所降低的PH控制在適合於甲烷發酵的pH範圍內。因為通過所述厭氧消化反應器的第三區7和第四區8中的處理過程的流入物的pH被控制在對甲烷發酵最佳的PH，用於提供攪拌作用和流動性的氣體在供應時可優選從所述沼氣中已將氨去除，從而使得這些甲烷發酵條件可以不受到幹擾。此外，所述氣體在供應時可優選甚至從所述沼氣中去除硫化氫以增加最終所產生沼氣的純度。為此，有必要通過氨和硫化氫去除裝置28來去除氨和硫化氫。氨和硫化氫去除裝置將在下文中參考圖12更為詳細地進行描述。根據本發明實施方式的一個方面，氨和硫化氫去除裝置28包含封閉式槽(以下稱為「A型槽」)，所述槽包含擴散器65，它被供應有從所述厭氧消化反應器中的氣體層轉移出的包含氨和硫化氫的沼氣；水，溶解有由所述擴散器65供應的所述沼氣；排水管線66，將溶解有所述沼氣的水在下部通過水位和氣體壓力由所述排水管線66排出；入口管線67，將已去除氨和硫化氫的水由所述入口管線67被導入上部中；以及廢氣管線68，使所述已去除氨和硫化氫的氣體通過所述廢氣管線68被返回至所述厭氧消化反應器；以及包含桃紅莢硫菌(Thiocaosaroseopersicina)培養物的開放式槽(以下稱為「B型槽」)，所述槽包含水管線69，從所述A型槽下部排出的水通過所述水管線69被導入上部中；用於水位調節的球形旋塞62，它連接至所述水管線69並受到所述水管線69的支撐；感應水位的液面傳感器61；供應有外部空氣的擴散器63；排水管線70，將已去除氨和硫化氫的水在下部由所述排水管線70排出；和排水泵64，它與所述排水管線70連接並根據所述液面傳感器的水位感應信息執行開/關功能；其中，所述A型槽與所述B型槽彼此連接。根據本發明實施方式的一個方面，所述氨和硫化氫去除裝置28的A型槽將溶解於水的氨和硫化氫供應至所述B型槽，在所述B型槽中，所述的氨和硫化氫與由所述外部空氣供應的氧氣進行反應，並以硫酸銨((NH4)2SO4)的形式去除所述的氨和硫化氫，如下列式1所示。式12NH3+H2S+202—(NH4)2S04所述去除裝置28的A型槽為封閉式槽。所述槽可以優選保持合適的內部壓力和水位，從而可將溶解有從厭氧消化反應器的氣體層導入的氣體的水供應至所述B型槽，並且所述內壓力更優選可保持在約0.4kg/cm2至約0.6kg/cm2。根據本發明實施方式的一個方面，所述氨和硫化氫去除裝置28的A型槽和B型槽可優選包含桃紅莢硫菌培養物。如下列式2所示，桃紅莢硫菌培養物中的某些酶可將沼氣中的二氧化碳和硫化氫轉化為甲醛(CH2O)和硫酸(H2SO4)鹽的形式以提高所述沼氣的純度。並且，認為轉化後的硫酸又與氨反應從而轉化為硫酸銨的形式，如下列式3所示。式22C02+H2S+2H20—2(CH2O)+H2SO式3H2S04+2NH3—(NH4)2S04通過所述反應，包含於所述沼氣中的硫化氫可隨部分二氧化碳得以減少。特別地，在氨和硫化氫未被去除的條件下，在其中進行厭氧消化液體攪拌的常規的氣體攪拌式厭氧消化反應器中，氨和硫化氫的積聚已被確定為是在沼氣產生環境(產甲烷菌的生長發育)方面具有副作用的因素。然而，根據本發明中所述的去除裝置，已去除硫化氫和氨的氣體(即，所述上層部分中純化後的沼氣)可用於攪拌所述厭氧消化液，並因此可將二氧化碳和氫氣作為用於甲烷生成的底物供應至所述厭氧消化液中的產甲烷菌。這意味著作為雜質的二氧化碳可與額外的氫氣結合，從而使得所產生的總的沼氣中甲烷濃度提高而二氧化碳濃度降低，並由此提高沼氣的純度。當向所述氨和硫化氫去除裝置中導入高濃度的硫化氫時，所述硫化氫可快速地轉化為純硫(S)的形式並得以去除。也就是說，當所述硫化氫的濃度較高時，通過桃紅莢硫菌將硫化氫(H2S)氧化為硫(S)的過程要比將硫(S)氧化為硫酸根離子(SO/—)的過程進行得相對更為迅速，因此大量的硫在所述去除裝置的溶液中積聚，而一部分硫發生沉澱並懸浮在容器的表面上或溶液中。此外，可優選將來自外部空氣的、溶解於水中的氧氣供應給所述氨和硫化氫去除裝置28的B型槽。通過所述供應，不僅會預先阻斷氧氣輸入到待去除氨和硫化氫的沼氣中，也會預先阻斷氧氣輸入到需要極端厭氧條件的厭氧消化反應器中。根據本發明實施方式的一個方面，所述氨和硫化氫去除裝置28的B型槽中的液面傳感器61包含三根長度各異的傳感器杆a、b和C。當所述B型槽的水位觸及最短的傳感器杆a時，運行排水泵64以將已去除氨和硫化氫的水供應至所述A型槽。當所述B型槽的水位觸及中等長度的傳感器杆b時，停止所述排水泵64的運行。當所述溶液在A型槽和B型槽中循環時，在沒有向所述A型槽中供應任何氣相氧的情況下，氨和硫化氫的去除反應連續不斷地進行。根據本發明實施方式的一個方面，所述氨和硫化氫去除裝置28將已去除氨和硫化氫的已溶解的沼氣通過所述B型槽轉移至所述A型槽，並通過位於所述A型槽上部的廢氣管線將其供應至位於所述厭氧消化反應器下部的擴散氣體供應管27和擴散器26。更具體地說，在已被轉移至所述A型槽的沼氣中易溶於水的氣體氨(NH4)和硫化氫(H2S)在水中溶解，而甲烷(CH4)、氫氣(H2)和部分二氧化碳(CO2)則通過位於所述A型槽上部的廢氣管線排出，並供應至位於本發明的A型槽下部的擴散氣體供應管27和擴散器26。所述A型槽中的水被供應至所述B型槽，進行由2C02+H2S+2H20—2(CH2O)+H2SO4表示的反應。如上所述，在B型槽中，通過紫色細菌(桃紅莢硫菌)將H2S氧化為S的速率要比將S氧化為SO/—的速率更快，因此使用S的瞬時物質積聚(transientmassaccumulation)使得通過已供應至所述B型槽的溶解氧將S轉化為S042—。SO/—與溶解的NH4+的結合使得氨快速進行反應變為硫酸銨的形式(參見化學反應式3)。也就是說，當水在所述A型槽和B型槽之間循環時，這些反應連續不斷地發生。根據本發明實施方式的一個方面，所述氨和硫化氫去除裝置28的B型槽可在約6個月至約1年內不進行液相更換，而是僅僅補充蒸發掉的水分即可。所述去除裝置28的液相更換時間取決於作為生成物的硫酸銨的飽和濃度，並且當在所述去除裝置中溶液的飽和濃度達到約40%時，從去除效率方面考慮，可優選更換所述液相。根據本發明實施方式的一個方面，為了提高所述氨和硫化氫去除裝置28中的硫化氫去除效率，可將單獨的硫化氫去除裝置28'另外連接至所述氨和硫化氫去除裝置28。所述硫化氫去除裝置28'的實施方式的一個優選的方面可以封閉式槽的形式提供，所述槽包含入口管線71，已去除部分硫化氫的沼氣通過去除裝置28被導入該入口管線中；擴散器72，將由所述入口管線71導入的沼氣進行擴散；水，包含與由所述擴散器72供應的所述沼氣中的硫化氫進行反應的氫氧化亞鐵或氫氧化鐵；以及廢氣管線73，將已去除硫化氫的沼氣排出。特別地，通過位於所述A型槽上部的廢氣管線68供應的氨的99%以上以及已去除部分硫化氫的沼氣通過擴散器65得以溶解，並且包含於所述去除裝置28'中的氫氧化亞鐵或氫氧化鐵與殘餘的硫化氫發生反應，從而以鐵硫化物和水的形式去除殘餘的硫化氫。所述硫化氫去除裝置28'可串聯連接至所述氨和硫化氫去除裝置28的A型槽。更優選地，可使用通過製備礦物質氫氧化物的方法製備的氫氧化亞鐵或氫氧化鐵，所述方法描述於由本發明者提交且獲得授權的「有機螫合物的製備方法(Methodforpreparationoforganicchelate)」(韓國專利No.0481326和美國專利No.7087775)。本發明中的氫氧化亞鐵或氫氧化鐵為Fe(OH)2或Fe(OH)3形式的物質，通過常規的二價鐵或三價鐵(例如？化121冗13等)在水溶液中與NaOH進行當量反應(equivalentreaction)而得到。可將如下列式4所得到的產物進行離心並去除NaCl，得到所述的Fe(OH)2或Fe(OH)3O式4FeCl2+2Na0H—Fe(OH)2+2NaClFeCl3+3Na0H—Fe(OH)3+3NaCl因為所述氫氧化亞鐵或氫氧化鐵與硫化氫完全反應，而所述硫化氫是通過本發明反應槽中的擴散器溶解於去除裝置中的溶液去除設備的氣體組分，去除效率取決於所述擴散器的氣體溶解能力。相比於在高壓下向常規的脫硫裝置中通入空氣、並將作為氫氧化鐵的FeO(OH)和作為氧化鐵的Fe2O3與氣相硫化氫進行吸附反應從而按照空氣通入速率(airventingrate)(氣體處理能力)來去除硫化氫的方法，本發明要出色得多。就反應效率而言，本發明也遠遠優於取決於氫氧化鐵純度和顆粒狀物表面積的常規脫硫裝置。特別地，對於常規的脫硫裝置(「TheStudyofBiogasProductionandEnergyUsebyHigh-rateTwoPhaseAnaerobicTreatmentofSwineffastewater(Finalreport)」，p.151，2006年9月，工業和資源部，韓國)，每kg的Fe2O3可吸附130g硫化氫；對於本發明中的去除裝置，每kg的Fe(OH)3可吸附約478g硫化氫，表明就去除效率而言，本發明遠遠優於常規裝置，約為3.7倍。由於本發明具有約4Nm7min的空氣通入速率，就氣體處理而言，要遠遠優於常規脫硫裝置的2.5Nm3/min,因此認為本發明在處理能力方面非常出色。如上所述，本發明中的氨和硫化氫去除裝置28可顯著地減少沼氣中的二氧化碳含量，因為包含於桃紅莢硫菌培養物中所產生的酶在去除硫化氫的過程中會消耗二氧化碳。在用於產生沼氣的常規厭氧消化反應器中所產生的沼氣只含有60%至70%以下的甲烷以及35%至45%以下的二氧化碳。相反，當使用本發明中所述的去除裝置28和/或去除裝置28'時，為了從由厭氧消化反應器所產生的沼氣中去除硫化氫的目的，可獨立使用所述去除裝置28'。此外，當所述去除裝置28與所述去除裝置28'結合使用時，可通過向好氧消化反應器供應高純度的沼氣作為用於攪拌厭氧消化液的氣體來保持最佳厭氧消化條件(防止氨和硫化氫在消化液中的積聚)，因而通過進行2C02+H2S+2H20—2(CH2O)+H2SO4的反應並將殘餘的二氧化碳和氫氣作為消化液中產甲烷菌的底物進行供應，從而將作為雜質的二氧化碳轉化為甲烷，二氧化碳含量可減少至20%以下，所產生的總的沼氣中的甲烷含量增加至80%以上。產甲烷菌的種類和可用的底物總結於下列表1中。表1產甲烷菌種類可用的底物嗜熱自養甲烷桿菌(Methanobacterium,thermoautotrophicum)H2+CO2ΛCO嗜樹木甲烷短桿菌H2+C02(Methanobrevibacterarboriphilus)萬尼氏甲烷球菌(Methanococcusvanniellii)H2+CO2ΛHC00H亨氏甲烷螺菌(Methanospiri1Iumhungatei)H2+CO2ΛHC00Htableseeoriginaldocumentpage15因為通過所述去除裝置進行去除的效率取決於轉移至去除裝置的待去除氣體的溶解性，為了提高溶解性，緩慢增加輸入到去除裝置中的該氣體的輸入速率是可取的。就提高純度而言，通過增加去除裝置中待去除的氣體的循環頻率，可實現更高的去除效率。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化反應器中的第一進料反應器3包含第一熱交換管2。因為可使用泥漿泵21將在第四區8完成最終厭氧消化的第四區8下部的最終發酵液(汙泥液)導入安裝在所述第四區8底部上的入口管線41，然後將其轉移至第一熱交換管2並在第一進料反應器3中進行循環，可將新的冷的流入物加熱(參見圖5和圖9)。如上所述，因為導入所述厭氧消化反應器的流入物的溫度在夏季約為18°C而在冬季約為8°C，因而相比於嗜中溫厭氧消化的溫度範圍35°C至42°C發生了明顯的溫度變化。在其中完成最終厭氧消化的最終發酵液(汙泥液)的溫度變為約35°C。因為將對應於所述溫度的熱量作為餘熱回收至所述流入物，將所述最終發酵液轉移至所述厭氧消化反應器上層上的後續處理反應器，所述發酵步驟已經完成，並不需要另外的溫度控制。因此，本發明可通過導入連接至上述下部的入口管線41的第一熱交換管線2，從而向相對低溫的第一進料反應器3中的新的流入物提供由相對高溫的最終發酵液所產生的餘熱，使得新的流入物將實際甲烷發酵的溫度和最佳甲烷發酵的溫度之間的變化最小化。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化反應器的第四區8包含位於所述上部的入口管線42，其將上部的活化液體吸入。所述活化液體通過泥漿泵43吸入。當流入物為家畜廢水時，所述活化液體被用作液體接種物，而當流入物為食物廢棄物時，根據所述流入物的濃度，所述活化液體被用於進行稀釋。當所述活化液體被用作液體接種物時，可通過操作普通的開/關閥44，將該活化液體導入第二進料反應器4(參見圖10)。根據本發明實施方式的一個方面，為了提高硫化氫的去除效率，所述厭氧消化反應器在所述第四區8上部的沼氣層和與所述沼氣層連接的沼氣捕獲裝置之間可進一步包含硫化氫去除裝置(參見圖1)。所述硫化氫去除裝置可使用如圖12(c)所示的硫化氫去除裝置28'。根據本發明實施方式的一個方面，所述厭氧消化反應器包含位於所述上層的後續處理反應器(參見圖3)。所述後續處理反應器被分為第一區11、第二區12、第三區13和第四區14，並且具有這樣的結構，在所述結構中，這些區通過隔離壁彼此隔開，所述隔離壁與安裝在位於下層的厭氧消化反應器的第一區5、第二區6、第三區7和第四區8中的隔離壁5'、6'和7'的形式相同。所述處理反應器還包含與在所述下層中的相應部件形式相同的擴散氣體供應管(未顯示)和擴散器(未顯示)。在所述後續處理反應器的各個區11、12、13和14中，通過泵(brewer)(未顯示)將含有氧氣的外部空氣供應至擴散氣體供應管和擴散器，並且通過所述擴散器噴出的所述空氣使得各個區中的、以先進先出的次序轉移的流入物具有流動性。這意味著除了用外部空氣作為擴散氣體外，所述處理反應器以與位於所述下層的厭氧消化反應器相同的方式運行。為了去除由所述厭氧消化反應器的最終發酵液(汙泥液)所產生的臭味組分，所述後續處理反應器的區11、12、13和14可連接至臭味去除裝置，該臭味去除裝置將由區11、12,13和14的上部氣體層所產生的氣體進行純化並向外排放(參見圖1)。作為臭味組分去除裝置，開放式的B槽可單獨連接至所述後續處理反應器的氣體層進行使用。所述B型槽包括含有桃紅莢硫菌培養物的水，通過使用所述去除裝置中的擴散器，將由所述後續處理反應器的各個區中的氣體層吸入的氣體溶解於上述水中，以硫酸銨或硫酸鹽的形式去除作為臭味組分的氨和硫化氫，然後將已去除臭味組分的氣體排放到空氣中。隨後，可將已去除臭味組分的最終發酵液轉移至液態堆肥反應器並用作耕地使用的肥料。在下文中，將根據圖1，對具有所述結構的厭氧消化器的運行狀態進行描述。將例如家畜廢水、食物廢棄物等流入物導入第一進料反應器，並通過來自包含在第一進料反應器中的熱交換管線(第一熱交換管線)的熱量進行加熱。已完成熱交換的待加熱的流入物溢流至第二進料反應器，然後被導入位於所述下層的厭氧消化反應器的第一區，並以先進先出的方式順序流過所述厭氧消化反應器的第二區、第三區和第四區。作為厭氧消化的結果，產生沼氣並儲存在各個區的上部。在所述厭氧消化反應器第一區的側壁中，包含有熱交換管線(第二熱交換管線)，所述熱交換管線中循環有由外部餘熱供氣裝置供應的發動機廢氣或鍋爐煙氣，從而將所述流入物的溫度和最佳厭氧消化溫度之間的變化最小化。安裝在所述第一區至第四區底部上的底部加熱管線向所述流入物供熱以達到相同的目的。擴散氣體供應管和擴散器安裝在所述厭氧消化反應器的第一區、第二區、第三區和第四區的底部上，將流過各個區的流入物進行攪拌，並向所述流入物提供流動性。所述氣體通過外部泵(externalbrewer)吸入所述第二區和第四區上部中的沼氣，在去除或不去除所述氨和硫化氫的情況下，包含在所述沼氣中的氨和硫化氫被供應至第一區至第四區的擴散氣體供應管和擴散器。未流過所述氨和硫化氫去除裝置的沼氣通常被轉移至所述第一區中的擴散氣體供應管、擴散器和擴散氣體隔離壁，結果通過進行酸的產生步驟，所述第一區中的流入物的降低的PH值藉助於由含有氨的沼氣提供的攪拌作用和流動性，會滿足適合於下一區進行甲烷發酵的流入物的PH條件。流過所述氨和硫化氫去除裝置的沼氣通常被供應至所述第三區至第四區，結果最大限度地去除氨和硫化氫的高純度沼氣積聚在所述第四區的氣體層中，在所述第四區的氣體層中儲存了最終的沼氣。如果必要，所積聚的沼氣可流過硫化氫去除裝置，從而在去除幾乎所有殘餘硫化氫的狀態下用作發電/產熱的燃料。將到達所述厭氧消化反應器第四區並完成厭氧消化的最終發酵液(汙泥液)收集在所述第四區的下部中。所述最終發酵液通過位於所述下部中的入口管線吸入，轉移至包含於第一進料反應器中的第一熱交換管線，並在向所導入的新的流入物供給因最終發酵而產生的熱量後，移入位於所述厭氧消化反應器上層的後續處理反應器。除了最終發酵液存在於所述下層中之外，活化液體存在於所述厭氧消化反應器第四區的上層部分中。部分活化液體通過位於所述上層部分的入口管線供應至第二進料反應器，並用作液體接種物和PH調節液，其他活化液體則被用作被導入第一進料反應器的家畜廢水或食物廢棄物的稀釋劑。轉移至位於所述厭氧消化反應器上層的後續處理反應器的所述最終發酵液(汙泥液)以先進先出的方式移入所述後續處理反應器的第一區、第二區、第三區和第四區，所述後續處理反應器的第一區、第二區、第三區和第四區與位於下層的所述厭氧消化反應器的第一區、第二區、第三區和第四區具有相同的結構。用於向所述最終發酵液提供攪拌作用和流動性的過程以與在所述厭氧消化反應器中相同的方式進行。然而，不同於所述厭氧消化反應器，含有氧氣的外部空氣被注入到通過擴散氣體供應管和擴散器供應的所述擴散氣體中。移入所述後續處理反應器各個區中的所述最終發酵液向位於所述上部中的氣體層產生例如氨、硫化氫等的臭味組分，並且這些臭味組分被再次轉移至所述氨和硫化氫去除裝置從而被去除並向外排出。將最終殘留的發酵液轉移至液態堆肥反應器，並用作耕地使用的肥料，從而通過本發明中的厭氧消化器完成厭氧消化過程。因為所述厭氧消化反應器上部中的氣體層在本發明中的厭氧消化器中同時起到氣體儲存單元的作用，所以並不需要單獨的氣體儲存單元。進料反應器的水位也可通過氣體層中的氣體壓力進行控制，並且連接至所述厭氧消化反應器的另外的裝置例如發電引擎的運行可通過消化液液面測量管進行控制。在本發明所述的厭氧消化器中，所述厭氧消化反應器第一區和第四區的氧化還原電位(ORP)經測定分別為_330mV至-460mV，滿足了厭氧消化反應器所需要的_300mV以下的細菌培養條件。此外，本發明中所述的厭氧消化器，當將流入物導入時不需要預處理，並且，例如使用餘熱通過控制整個過程中所述流入物的溫度，提供產甲烷菌生長發育的最優條件，所述過程包括起始投料步驟、厭氧消化步驟等。當隨後導入的未發酵液首先流出時，本發明中所述的厭氧消化器可通過使得所述流入物以先進先出的方式移動而將降低所述後續處理中的臭味組分去除效率的因素去除。此外，本發明中所述的厭氧消化器在所述厭氧消化反應器內部不需要單獨的攪拌單元，並可將所述流入物緩慢地轉移，使得在自身產生的、用於再循環的沼氣進行純化或不進行純化的情況下，誘導所述流入物中沉積物的浮選和均化。此外，本發明中的厭氧消化器可從所述厭氧消化反應器中的氣體層吸入沼氣，並使該沼氣通過氨和硫化氫去除裝置再循環以產生高純度的沼氣。通過所述去除裝置，可防止抑制產甲烷菌生長發育的氨和硫化氫的持續濃縮，該持續濃縮已經被確定為常規的氣體攪拌型厭氧消化反應器的不利之處。此外，在結合式A型槽和B型槽28的情況下，本發明中所述的氨和硫化氫去除裝置可將所產生的氨去除99%以上，並將所產生的硫化氫去除30%以上，並且連接至所述結合式去除裝置28並包含氫氧化亞鐵或氫氧化鐵的去除裝置28'可通過提高流入該去除裝置的頻率將所產生的硫化氫去除99%以上。另外，當本發明的氨和硫化氫去除裝置28中包含的桃紅莢硫菌培養物中產生的酶在去除硫化氫時，該去除裝置28可消耗二氧化碳，從而初步降低沼氣中的二氧化碳含量。此外，上述沼氣中殘餘的二氧化碳和氫氣可以作為消化液中的產甲烷菌的底物予以提供，從而將作為雜質的二氧化碳轉化為甲烷，從而再次降低所述二氧化碳含量。用於沼氣生產的常規厭氧消化反應器只含有65%以下的甲烷和35%以上的二氧化碳。然而，本發明中所述的去除裝置可用於所述厭氧消化反應器，通過將所述沼氣中的二氧化碳含量降低至20%以下，產生甲烷含量為80%以上的沼氣，達到城市燃氣的水平(參見表2)。表2H2SCppm)C02(%)NH3(ppm)E測測量位置測量位置測量位置ι測量位置測量位置測量位置去除裝置量1__2__1__2__1__2的頻率150001600231825-12160032020172523丨600I40I20丨18丨40-3表2為通過本發明中的去除裝置去除氨、硫化氫和二氧化碳的效率的測量結果。具體地說，表2為沼氣的成分和含量的結果，其通過將流過去除裝置的頻率從1增加至3，在圖12(a)中的泵29和A型槽之間的GASTECDetectoH製造商日本)管(測量位置1)進行測量，以及在圖12(a)中的去除裝置28'的A'型槽外的位置(測量位置2)。參考表2，僅通過最初的一次流過就將氨完全去除，而流過頻率為一次、兩次和三次時，分別去除了約68%、約80%以及約94%的硫化氫。可見，沼氣中所包含的二氧化碳為20%以下，並且，可由包含本發明中的去除裝置的厭氧消化反應器產生高純度的沼氣。對於本發明所屬領域的技術人員來說顯而易見的是，可在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行各種改進和改變，而所有這些改進和改變都被認為包含於所附的權利要求書中。舉例來說，本發明中的厭氧消化器包括具有單獨的上層和下層的單層式結構的厭氧消化器，也包括具有如說明書和權利要求書中所述的上層和下層的雙層結構而所述上層和下層的技術性能包含於一個單層之中的厭氧消化器。本發明中所述的氨和硫化氫去除裝置28或硫化氫去除裝置28'不限於僅用於本發明中所述厭氧消化器的用途。相反，所述去除裝置28或所述去除裝置28'可根據所述裝置的結構適當地進行改進，只要其是為了去除例如氨、硫化氫、二氧化碳等氣體並得到高純度沼氣的目的而提供的裝置。此外，其可用於去除硫、氨、二氧化碳等的裝置以及用於產生沼氣的裝置。權利要求一種分室式厭氧消化器，所述消化器包括第一進料反應器，家畜廢水或食物廢棄物(以下稱為「流入物」)被導入所述第一進料反應器中；第二進料反應器，流過所述第一進料反應器的流入物被導入所述第二進料反應器中；厭氧消化反應器的第一區、第二區、第三區和第四區，它們被設計成用於將流過所述第二進料反應器的流入物以先進先出的次序進行甲烷發酵，從而生成沼氣並同時將所述沼氣轉移到下一厭氧消化區；擴散氣體供應管和擴散器，它們使所述第一區、第二區、第三區和第四區的流入物具有流動性；入口管線，它位於所述厭氧消化反應器的第四區的下層部分中，汙泥液從所述下層部分被吸入到所述入口管線中；入口管線，它位於所述厭氧消化反應器的第四區的上層部分中，活化液體從所述上層部分被吸入到所述入口管線中；沼氣捕獲裝置，它與所述厭氧消化反應器的第四區中的氣體層連接；第一熱交換管，它設置在所述第一進料反應器內部，使得從位於所述下層部分的入口管線所吸入的汙泥液與新的流入物進行熱交換；後續處理反應器的第一區、第二區、第三區和第四區，它們設置在所述厭氧消化反應器的上層上，使得完成熱交換的所述汙泥液以先進先出的次序導入，並處理由所述汙泥液產生的氣態臭味組分；以及液態堆肥反應器，在所述液態堆肥反應器中，儲存有所排放出的、已去除臭味組分的汙泥。2.如權利要求1所述的消化器，其中，所述厭氧消化反應器的第一區、第二區、第三區和第四區的底部包含底部加熱管線，以保持進行甲烷發酵的溫度。3.如權利要求1所述的消化器，其中，所述厭氧消化反應器的各個區具有這樣的結構，在所述結構中，用於儲存通過甲烷發酵產生的沼氣的空間是密閉的。4.如權利要求1所述的消化器，其中，所述厭氧消化反應器的各個區具有這樣的結構，在所述結構中，各個所述區由隔離壁彼此隔開，在各個所述隔離壁的端部以「1」的形式開口，所述流入物和沼氣穿過所述開口的空間進入下一區。5.如權利要求4所述的消化器，其中，所述厭氧消化反應器各個區的隔離壁具有這樣的結構，在所述結構中，第一區和第二區之間的隔離壁以及第三區和第四區之間的隔離壁在相同的方向上開口，第二區和第三區之間的隔離壁在與第一區和第二區之間的隔離壁以及第三區和第四區之間的隔離壁的開口相反的方向上開口，流入物以之字形的方式流過所述厭氧消化反應器的整個區域。6.如權利要求1所述的消化器，其中，所述擴散氣體供應管和擴散器包括所述第一區和所述第二區中的擴散氣體供應管和擴散器，該擴散氣體供應管和擴散器被沿著器壁的周邊設置，且位於在所述第二區和所述第三區之間安裝的隔離壁朝向所述第二區的側壁底部、與所述隔離壁垂直的由所述第一區通往所述第二區的內壁底部以及與由所述第一區通往所述第二區的內壁垂直的所述第一區內壁的底部；所述擴散氣體供應管和擴散器還包括所述第三區和所述第四區中的擴散氣體供應管和擴散器，該擴散氣體供應管和擴散器被沿著器壁的周邊設置，且位於在所述第二區和所述第三區之間安裝的隔離壁朝向所述第三區的側壁底部、與所述隔離壁垂直的由所述第三區通往所述第四區的內壁底部以及與由所述第三區通往所述第四區的內壁垂直的所述第四區內壁的底部。7.如權利要求1所述的消化器，其中，所述厭氧消化反應器的第一區具有第二熱交換管，所述第二熱交換管排列在與所述第一區中的隔離壁相對的側壁表面上，並可對由外源供應的熱量進行交換，從而通過使最初所導入的流入物溫度與對甲烷生成最佳的發酵溫度之間的溫度變化最小化而將甲烷發酵效率最大化。8.如權利要求7所述的消化器，其中，由所述外源供應的熱量是由鍋爐煙氣或發動機廢氣產生的餘熱。9.如權利要求7所述的消化器，其中，所述厭氧消化反應器的第一區具有位於所述第二熱交換管前面的擴散氣體分隔壁，且所述擴散氣體供應管和擴散器安裝於安裝有所述第二熱交換器的器壁與所述擴散氣體分隔壁之間的底部上，並且所述擴散氣體分隔壁引導從所述擴散器排出的所述擴散氣體在垂直方向上的流動，然後使得所述擴散氣體流過所述擴散氣體分隔壁，從而為流過所述第一區的流入物提供順時針方向的流動性。10.如權利要求1所述的消化器，其中，所述厭氧消化反應器的第二區包含氣體管道，以回收因厭氧消化而產生的氣體並將所述氣體供應至位於所述第一區和所述第二區中的所述擴散氣體供應管和擴散器，所述擴散氣體供應管和擴散器被沿著器壁的周邊設置，且位於在所述第二區和第三區之間安裝的隔離壁朝向所述第二區的側壁底部、與所述隔離壁垂直的由所述第一區通往所述第二區的內壁底部以及與由所述第一區通往所述第二區的內壁垂直的所述第一區內壁的底部；並且所述厭氧消化反應器的第四區包含氣體管道，以回收因厭氧消化而產生的氣體並將所述氣體供應至位於所述第三區和所述第四區中的所述擴散氣體供應管和擴散器，所述擴散氣體供應管和擴散器被沿著器壁的周邊設置，且位於在所述第二區和所述第三區之間安裝的隔離壁朝向所述第三區的側壁底部、與所述隔離壁垂直的由所述第三區通往所述第四區的內壁底部以及與由所述第三區通往所述第四區的內壁垂直的所述第四區內壁的底部。11.如權利要求10所述的消化器，其中，包含在所述厭氧消化反應器的第四區中的所述氣體管道與用於去除包含在因厭氧消化而產生的氣體中的氨和硫化氫的裝置連接，並將已去除氨和硫化氫的氣體供應至包含在所述第三區和所述第四區中的所述擴散氣體供應管和擴散器，以保持對甲烷發酵最佳的PH並增加最終所產生的沼氣的純度。12.如權利要求10所述的消化器，其中，包含在所述厭氧消化反應器的第二區中的所述氣體管道與包含在所述厭氧消化反應器的第四區中的氣體管道連接，流過氨和硫化氫去除裝置的氣體流入所述第四區中的氣體管道，並且所述第二區的氣體管道選擇性地將已去除氨和硫化氫的氣體供應至包含在所述第一區和所述第二區中的所述擴散氣體供應管和擴散器或者阻斷其供應。13.如權利要求11所述的消化器，其中，所述的氨和硫化氫去除裝置(28)包含封閉式槽(以下稱為「A型槽」)，所述槽包含擴散器(65)，它被供應有從所述厭氧消化反應器中的氣體層轉移出的包含氨和硫化氫的沼氣；水，溶解有由所述擴散器(65)供應的所述沼氣；排水管線(66)，將溶解有所述沼氣的所述水在下部通過水位和氣體壓力由所述排水管線(66)排出；入口管線(67)，將已去除氨和硫化氫的水由所述入口管線(67)被導入上部中；和廢氣管線(68)，使所述已去除氨和硫化氫的氣體通過所述廢氣管線(68)被返回至所述厭氧消化反應器；以及包含桃紅莢硫菌培養物的開放式槽(以下稱為「B型槽」)，所述槽包含水管線(69)，從所述A型槽下部排出的水通過所述水管線(69)被導入上部中；用於水位調節的球形旋塞(62)，它連接至所述水管線(69)並受到所述水管線(69)的支撐；感應水位的液面傳感器(61)；供應有外部空氣的擴散器(63)；排水管線(70)，將已去除氨和硫化氫的水在下部由所述排水管線(70)排出；和排水泵(64)，它與所述排水管線(70)連接並根據所述液面傳感器的水位感應信息執行開/關功能；其中，所述A型槽與所述B型槽彼此連接。14.如權利要求13所述的消化器，其中，所述氨和硫化氫去除裝置的所述A型槽將溶解於水的氨和硫化氫供應至所述B型槽，在所述B型槽中，所述氨和硫化氫與從所述外部空氣供應的氧氣進行反應，並以硫酸銨((NH4)2SO4)的形式去除所述氨和硫化氫。15.如權利要求13所述的消化器，其中，所述氨和硫化氫去除裝置的所述B型槽使用桃紅莢硫菌培養物以甲醛(CH2O)、硫酸(H2SO4)鹽或純硫⑶的形式去除所述沼氣中的二氧化碳或硫化氫。16.如權利要求13所述的消化器，其中，所述氨和硫化氫去除裝置的所述B型槽由所述外部空氣供應溶解於水中的氧氣，以阻斷對所述厭氧消化反應器的氧氣輸入。17.如權利要求13所述的消化器，其中，所述氨和硫化氫去除裝置的所述B型槽中的液面傳感器包含三根長度各異的傳感器杆，所述液面傳感器在當所述B型槽的水位觸及最短的傳感器杆時，運行所述排水泵以將已去除氨和硫化氫的水供應至所述A型槽，並在當所述B型水槽的水位觸及中等長度的傳感器杆時，停止所述排水泵的運行以進行所述氨和硫化氫的去除反應。18.如權利要求13所述的消化器，其中，所述氨和硫化氫去除裝置將已去除氨和硫化氫的溶解的沼氣通過所述B型槽轉移至所述A型槽，並通過位於所述A型槽上部的廢氣管線將所述沼氣供應至位於所述下部的所述擴散氣體供應管和擴散器。19.如權利要求13所述的消化器，其中，所述氨和硫化氫去除裝置通過位於所述A型槽下部的擴散器將已去除氨和硫化氫的沼氣溶解，並且進一步將硫化氫去除裝置連接至所述A型槽以增加硫化氫的去除效率，所述的硫化氫去除裝置通過氫氧化亞鐵或氫氧化鐵與殘餘的硫化氫進行反應從而以鐵硫化物和水的形式去除殘餘的硫化氫。20.如權利要求19所述的消化器，其中，所述硫化氫去除裝置為封閉式槽(「A型槽」)，所述裝置包含入口管線，已去除部分硫化氫的沼氣通過權利要求13所述的氨和硫化氫去除裝置被導入所述入口管線中；擴散器，將由所述入口管線導入的所述沼氣進行擴散；水，包含與由所述擴散器供應的沼氣中的硫化氫進行反應的氫氧化亞鐵或氫氧化鐵；以及廢氣管線，將已去除硫化氫的沼氣排出。21.如權利要求1所述的消化器，其中，被吸入位於所述厭氧消化反應器的第四區的下層部分的入口管線中的汙泥液在所述第一進料反應器的第一熱交換管中進行循環時，向新的流入物提供因厭氧消化所致溫度升高而產生的熱量，並將最佳甲烷發酵溫度和所述新的流入物的溫度之間的溫度變化最小化。22.如權利要求1所述的消化器，其中，被吸入位於所述厭氧消化反應器的上層部分的入口管線中的部分活化液體被導入所述第二進料反應器，並且當流入物為家畜廢水時，用作液體接種物。23.如權利要求1所述的消化器，其中，在將所述流入物導入所述第一進料反應器之前，根據所述流入物的濃度，被吸入位於所述上層部分的入口管線中的部分活化液體被用於進行稀釋。24.如權利要求1所述的消化器，其中，為了提高硫化氫的去除效率，在所述厭氧消化反應器第四區的沼氣層和與所述沼氣層連接的所述沼氣捕獲裝置之間包含硫化氫去除裝置，以從所述沼氣層通過所述含有水的槽中的擴散器供應沼氣，並以鐵硫化物的形式去除殘餘的硫化氫，所述的水中加入有將與所述沼氣中的殘餘硫化氫進行反應的氫氧化亞鐵或氫氧化鐵。25.如權利要求1所述的消化器，其中，包含在所述厭氧消化反應器上層中的所述後續處理反應器的第一區、第二區、第三區和第四區通過隔離壁彼此隔開，所述隔離壁與安裝於位於下層的所述厭氧消化反應器的第一區、第二區、第三區和第四區的隔離壁的形式相同，並且包含相同形式的擴散氣體供應管和擴散器。26.如權利要求25所述的消化器，其中，含有氧氣的外部空氣通過泵供應至在所述後續處理反應器的各個區中的所述擴散氣體供應管和擴散器，並且通過所述擴散器噴出的空氣使得各個區中的流入物具有流動性，所述流入物以先進先出的次序進行轉移。27.如權利要求25所述的消化器，其中，所述後續處理反應器的各個區與臭味組分去除裝置連接，所述臭味組分去除裝置將在各個區上部氣體層中產生的氣體純化並向外排出，以除去由所述流入物產生的臭味組分。28.如權利要求25所述的消化器，其中，所述臭味組分去除裝置為包含含有桃紅莢硫菌培養物的水的開放式槽，所述臭味組分去除裝置將從所述後續處理反應器的各個區的氣體層吸入的氣體通過位於所述去除裝置中的擴散器溶解進入所述水中，從而以硫酸銨或硫酸鹽的形式去除作為臭味組分的氨和硫化氫，然後將已去除臭味組分的氣體排入空氣中。全文摘要一種分室式厭氧消化器，包括被導入有家畜廢水或食物廢棄物的第一進料反應器；被導入有流過第一進料反應器的流入物的第二進料反應器；厭氧消化反應器的第一區至第四區，用於將流過第二進料反應器的流入物以先進先出的次序進行甲烷發酵，生成沼氣並同時將該沼氣轉移到下一厭氧消化區；位於第四區下層部分且由該下層向其中吸入汙泥液的入口管線；位於第四區上層部分且由該上層向其中吸入活化液體的入口管線；與第四區中的氣體層連接的沼氣捕獲裝置；位於第一進料反應器內的第一熱交換管，它使得上述吸入的汙泥液與新的流入物進行熱交換；位於所述上層上的後續處理反應器的第一區至第四區；和液態堆肥反應器，它儲存排放的、已去除臭味組分的汙泥。文檔編號C12R1/01GK101805689SQ201010110108公開日2010年8月18日申請日期2010年2月20日優先權日2009年2月16日發明者李啟瑚,李相範申請人:李相範