专利名称：多级串联式生化反应装置及流动式厌氧发酵的方法
技术领域：
本发明涉及一种生化反应装置及厌氧发酵的方法，尤其涉及一种多级串联式生化反应装置及流动式厌氧发酵的方法。
背景技术：
公开号为CN101117260A的专利文件公开了，一种用于处理养殖废水的多级串联沼气池，其特征在于所述的主池通过连接管与副池相连，连接管管口距主池池底48 52cm,距副池池底28 32cm,连接管管径为25 40cm,主池与副池均为圆筒形，副池池底高于主池池底,两者之差为18 22cm，主池和副池上均设有导气管，这样构成一个处理单元；多级串联沼气池最少是由三个处理单元通过导流管连接而成，第一个处理单元的主池通过进料管接有进料池，进料池上部设有滤网，最后一个处理单元的主池通过导流管接有 水生植物池，水生植物池通过导流管接有储液池。公开号为CN201648377U的专利文件公开了，一种坡地串珠式沼气池，其特征是将沼气山坡上的多个沼气池串联起来。公开号为CN201962117U的专利文件公开了，一种多相串联的内循环厌氧反应器，其特征是多个反应格室用下流管串联，每个反应格室均设置有一套内循环装置，其中集气罩位于反应格室中下部，提升管的一端通集气罩，另一端穿出反应格室竖立在位于反应格室顶部的气液分离室内腔的上部，回流管的上端通气液分离室的底部，下端位于反应格室内腔的接近底部；排气管与各气液分离室相通。公开号为CN201473524U的专利文件公开了，一种利用有机废弃物产生沼气的装置，包括原料处理调节池、沼气反应器组、沼气储气柜及排放或接好氧处池；所述原料处理调节池经泵及管道连接沼气反应器组，沼气反应器组经管道连接沼气储气柜，沼气反应器组经泵及管道连接排放或接好氧处池。本实用新型的优点在于，因为它采用的是将多个沼气反应器串联后再多级并联使用的方式，这种设计一方面虽然增加了沼气反应器的个数，但减小单个沼气反应器的体积，使得整个装置的工程由大型变为中型，由中型变为普通型，降低工程投资和运行成本；另一方面，由于多个沼气反应器串联后又多级并联，就延长了原料的滞留期，使之达到最佳，原料的反应速度和利用率都得到相应的提高，并且保持整个装置的连续操作。以上公开的专利文件，虽然反应器采用了串联的方式进行连接，但这种串联的方式下，物料没有连续地从一个反应器流动到另一个反应器内，只是对每一个反应器产生的气体单独进行收集，气体和液体分开；在反应器内没有生物支架，没有预置菌群，无法实现沼气工业化生产；反应周期较长，产气量不足且不稳定，不能实现连续化生产；而且无法完全处理物料，导致沼渣遗留，造成二次污染。现有技术的厌氧反应塔塔体为玻璃钢整体缠绕的圆筒型塔体，无分段连接法兰。具体结构由塔体、布水系统、污泥床、生物载体区、三相分离器、浮渣速排装置和回流系统等组成；但具有以下缺陷厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理时间比好氧设备大；出水往往需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理；厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。《环境工程》2007年8月第25卷第4期，公开了“城市生活有机垃圾湿式动态厌氧发酵工艺”，具体公开了 经破碎、分选等预处理过程后，可降解有机垃圾由皮带运输机运至备料罐，与工艺热水混合加热升温。备料完毕后，物料被泵入生物反应器中，有机物在此生成沼气和消化泥浆。沼气将作为燃料输送至焚烧炉燃烧产生热量。沼气流量波动由储气罐进行调节，多余沼气进入余气燃烧器燃烧后排空。消化泥浆存储于缓冲罐中，然后被泵至脱水机。经过脱水后的消化泥浆类似于腐殖土，自然晾晒干燥后，可直接用作土壤改良剂或精制成生物活性肥。脱水机中排出的废水回流入工艺过程。剩余废水排入工厂污水处理系统。工艺的运行由仪器进行检测和控制。该工艺流程虽然成为“动态厌氧发酵”，但是料液不是在流动的过程中完成生化反应的，在完成一批原料处理后，再处理另一批原料，不能实现连续生产，并且反应过程中需要不停的搅拌，而且还会产生沼渣。公开号为2264184的专利文件公开了，一种动态连续发酵仓，它包括储存物料和安装各种部件或机构的发酵仓仓体，仓体的上方有进料口和进料装置，仓体的下部有出料 口和出料装置，其特征在于，上述进料装置由进料漏斗和使发酵前的物料均匀散布在仓内的螺旋输送机构，以及使进料装置沿着仓体纵向移动的联动行走机构组成；上述出料装置由把发酵后的物料排出仓体外部的螺旋输送机构，和使出料装置沿着仓体纵向移动的联动行走机构组成。虽然为动态连续发酵的方法，但是该动态连续发酵的方法为好氧发酵的方法。传统的沼气池，不具有工业价值，只能在家庭中使用，产生的沼气只能作为一种补充能源。
发明内容
本发明的目的是提供一种多极串联式生化反应装置及流动式厌氧发酵的方法，在反应装置的不同区域设置生物支架及微生物菌群，使原料以连续流动方式进入反应区域后立即进行生化反应。还可以根据反应需要，通过控制原料的流动速度，达到控制原料流经整个反应装置的时间，即控制生化反应时间。本发明的原理如下将反应装置分隔为若干相连区域，每个区域内因生产工艺的要求，安装生物支架。在不同区域内按生化反应过程，预置不同种类足够数量的菌群。原料从装置入口注入开始，即以最短的时间进行充分生化反应，并依规定速度，连续流动状态，通过各反应区域，到达装置出口时完成全部反应过程，优化了通常的简单生物反应过程，大大缩短了反应时间，达到大规模化、连续化处理有机原料的目的。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种多级串联式生化反应装置，至少包括两个反应区域，各个反应区的下部和上部分别设有入口和出口，前一个反应区域的出口与后一个反应区域的入口通过管道连接；各个反应区域内设有生物支架，在不同反应区域内的生物支架上附着不同类型菌种的微生物，同一反应区域内的生物支架上附着同一类型菌种的微生物。优选的，在所述的各个反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接；在同一个反应区域的各个小反应区域的生物支架上设有同一类型菌种的微生物。优选的，所述多级串联式生化反应装置包括水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；在水解反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在水解反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有水解类细菌；在酸化反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在酸化反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有酸化类细菌；在甲烷反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在甲烷反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有甲烷化类细菌；水解反应区域最后一个小反应区域的出口与酸化反应区域第一个小反应区域的入口通过管道连接；酸化反应区域最后一个小反应区域 的出口与甲烷应区域第一个小反应区域的入口通过管道连接。优选的，所述多极串联式生化反应装置还包括泵，所述泵给原料提供动力使其从水解反应区域第一个小反应区域的入口流入所述多极串联式生化反应装置，依次流经各个小反应区域。优选的，甲烷反应区域的最后一个小反应区的出口与气液分离器接连，所述气液分离器将气液混合体分离。优选的，在水解反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在酸化反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在甲烷反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备，使各个小反应区域在反应过程中保持预设的恒温。一种流动式厌氧发酵的方法，所述方法是在密封反应装置的至少两个反应区域内放置附着微生物的生物支架，不同反应区域内的生物支架上附着不同类型菌种的微生物，同一反应区域内的生物支架上附着同一类型菌种的微生物；用泵将原料连续依次泵入所述密封反应装置的各个反应区域，通过各反应区域内生物支架上附着的微生物作用，使原料完成厌氧发酵并流出最后一个反应区域。应用上述的方法生产沼气和沼液。优选的，所述密封反应装置包括水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；原料在限定时间内、流动状态下，依次流过水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；在水解反应区域内通过水解类细菌作用进行水解反应，在酸化反应区域内通过酸化类细菌作用进行酸化反应，在甲烷反应区域内通过甲烷化细菌作用进行甲烷化反应，生成沼气和沼液。更优选的，在水解反应区域内、酸化反应区域内和甲烷反应区域内分别设置有至少两个小反应区域；原料在限定时间内、流动状态下，依次流过水解反应区域的各个小反应区域、酸化反应区域的各个小反应区域和甲烷反应区域的各个小反应区域；在水解反应区域的各个小反应区域内通过水解类细菌作用进行水解反应，在酸化反应区域的各个小反应区域内通过酸化类细菌作用进行酸化反应，在甲烷反应区域的各个小反应区域内通过甲烷化细菌作用进行甲烷反应，从甲烷反应区域的最后一个小反应区域流出沼气和沼液。在反应过程中不收集沼气，各个反应阶段产生的气体与料液混合，同时给料液提供向前流动的动力；甲烷反应区域的最后一个小反应区的出口与气液分离器接连，所述气液分离器将气液混合体分离为沼气和沼液。本发明提供的装置及方法可以应用于沼气沼液的生产，也可以应用于处理生活和生产垃圾，亦可应用于发酵生产酒精、味精、醋等。生产沼气沼液反应过程分为三个阶段第一阶段，水解阶段。由厌氧和兼性厌氧的水解类细菌或发酵性细菌将纤维素、淀粉等糖类水解成单糖，并进而形成丙酮酸；将蛋白质水解成氨基酸，并进而形成有机酸和氨；将脂类水解成甘油和脂肪酸，并进而形成丙酸、乙酸、丁酸、琥珀酸、乙醇、氢气和二氧化碳。本阶段的水解性细菌，主要包括梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、优杆菌属、双歧杆菌属等专性厌氧细菌，及链球菌属和一些肠道菌属等兼性厌氧细菌。第二阶段，酸化阶段。利用酸化类细菌将第一阶段产生的各种有机酸，如丙酸等三碳以上的有机酸、芳香族酸和醇类等氧化分解成乙酸、氢气和二氧化碳二氧化碳。本阶段细菌主要是奥氏甲烷杆菌此菌是两 种细菌的共生体，其一称S菌株,是一种产氢产乙酸菌；另一是称MOH的菌株,能利用分子氢产生甲烷。第三阶段，甲烷化阶段。由严格厌氧的产甲烷菌群来完成，这群细菌只能利用一碳化合物、乙酸和氢气形成甲烷。本发明提供利用流动式厌氧发酵生产沼气沼液的方法，能够连续生产，具有工业化价值。使原料在限定时间内，以气体和液体混合流动状态完成生化反应，不需要设有搅拌器，不需设置排沼渣和排污泥系统，保证了甲烷值含量比较高，没有沼渣，只有沼液和沼气。充分利用人畜粪便、秸杆等农作物与其他发酵原料，工业化、规模化生产清洁能源——沼气，将掀起一场开发新能源的革命。原料经本发明处理，实现沼液中COD去除率稳定在90 %以上，沼液中有丰富的N、P、K等养分，无有害物质，真正做到了变废为宝，无沼渣产生，无二次污染物排放；反应迅速，比传统的处理时间大大缩短，足以实现工业化持续生产；；沼气产气量为5-10m3/m3 d，其中甲烷含量在65%以上，在充分推广的前提下，有助于解决能源危机问题；此外，本发明投入费用少，占地面积小；处理、运行、维护费用低；管理简单，操作方便，自动化程度较高，运行稳定可靠，充分实现环境效益、社会效益和经济效益实现多赢。本发明发酵处理人畜粪便、秸杆等农作物、污水污泥及其他可发酵原料，生产沼气，解决了城镇化和养殖规模化带来的环境恶化问题，也解决了能源短缺问题，有助于促进生态环境、经济社会的协调可持续性发展，有着广阔的前景。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图I为多级串联式生化反应装置的一种结构示意图；图2为多级串联式生化反应装置的另一种结构不意图；图中I为第一反应区域,1-1为第一反应区域的第一小反应区域，1-2为第一反应区域的第二小反应区域，I-N为第一反应区域的第N小反应区域；2为第二反应区域，2-1为第二反应区域的第一小反应区域，2-2为第二反应区域的第二小反应区域，2-N为第二反应区域的第N小反应区域；3为泵；4为气液分离器；N为第N反应区域，N-I为第N反应区域的第一小反应区域，N-2为第N反应区域的第二小反应区域，N-N为第N反应区域的第N小反应区域。
具体实施例方式实施例I :如图I所示，一种多 级串联式生化反应装置，至少包括两个反应区域，在各个反应区域内设有生物支架，在不同反应区域内的生物支架上附着不同菌种的微生物，同一反应区域内的生物支架上附着同一类型菌种的微生物；在各个反应区的下部和上部分别设有入口和出口，前一个反应区域的出口与后一个反应区域的入口通过管道连接。多级串联式生化反应装置还包括泵3，所述泵给原料提供动力使其从水解反应区域第一反应区域I的入口流入所述多级串联式生化反应装置，依次流经各个反应区域。最后一个反应区域的出口与气液分离器4接连，所述气液分离器4将气液混合体分离，气体从气液分离器4的上部流出，液体从气液分离器4的下部流出。在各个反应区域内设有自动温控设备，使各个反应区域在反应过程中保持预设的恒温。实施例2 如图2所示，一种多级串联式生化反应装置，至少包括两个反应区域，在所述的各个反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接；在不同反应区域内的生物支架上附着不同类型菌种的微生物，在同一个反应区域的小反应区域的生物支架上设有同一类型菌种的微生物。多级串联式生化反应装置还包括泵3，所述泵3给原料提供动力使其从第一反应区域的第一小反应区域1-1的入口流入多级串联式生化反应装置，依次流经各个小反应区域，最后一个小反应区N-N的出口与气液分离器4接连，所述气液分离器4将气液混合体分离，气体从气液分离器4的上部流出，液体从气液分离器4的下部流出。在各个小反应区域内设有自动温控设备，使各个小反应区域在反应过程中保持预设的恒温。实施例3 如图2所示，一种多级串联式生化反应装置，用于生产沼气和沼液，所述多级串联式生化反应装置包括水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域。在水解反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在水解反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有水解类细 菌；在酸化反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在酸化反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有酸化类细菌；在甲烷反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在甲烷反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有甲烷化类细菌；水解反应区域最后一个小反应区域的出口与酸化反应区域第一个小反应区域的入口通过管道连接；酸化反应区域最后一个小反应区域的出口与甲烷反应区域第一个小反应区域的入口通过管道连接。所述多级串联式生化反应装置还包括泵3，所述泵3给原料提供动力使其从水解反应区域第一个小反应区域的入口流入所述多级串联式生化反应装置，依次流经各个小反应区域。甲烷反应区域的最后一个小反应区的出口与气液分离器4接连，所述气液分离器4将气液混合体分离，液体从气液分离器4的下部流出。在水解反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在酸化反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在甲烷反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备，使各个小反应区域在反应过程中保持预设的恒温。当然，本发明的装置也可以应用于生产酒精、味精、醋等工艺中，此外还可以用于处理污水及其他环境治理工程。实施例4:如图I所示，一种流动式厌氧发酵的方法，所述方法步骤包括在密封反应装置的至少两个反应区域内放置附着微生物的生物支架，不同反应区域内的生物支架上附着不同类型菌种的微生物，同一反应区域内的生物支架上附着同一类型菌种的微生物；用泵3将原料连续依次泵入所述密封反应装置的各个反应区域，通过各反应区域内生物支架上附着的微生物作用，使原料完成厌氧发酵并流出最后一个反应区域N。最后一个反应区域N的出口与气液分离器4接连，所述气液分离器4将气液混合体分离，气体从气液分离器4的上部流出，液体从气液分离器4的下部流出。在各个反应区域内设有自动温控设备；使各个反应区域在反应过程中保持预设的恒温。实施例5 如图2所示，一种流动式厌氧发酵的方法，步骤如下用泵3将原料泵入密封反应装置内，在密封反应装置内设置生物支架，在生物支架上附着微生物，原料在流动过程中、在微生物的作用下完成厌氧发酵；密封反应装置分为至少两个反应区域，在所述的各个反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接；根据反应的需要，在不同反应区域内的生物支架上附着不同类型菌种的微生物；在同一反应区域内的小反应区域的生物支架上附着相同类型菌种的微生物。原料在泵3的作用下连续不断地依次流过各个小反应区域，从最后一个小反应区域N-N流出发酵产物。最后一个小反应区N-N的出口与气液分离器4接连，所述气液分离器4将气液混合体分离，气体从气液分离器4的上部流出，液体从气液分离器4的下部流出。在各个小反应区域内设有自动温控设备，使各个小反应区域在反应过程中保持预设的恒温。实施例6 如图I所示，一种利用流动式厌氧发酵生产沼气沼液的方法，密封反应装置包括水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；在水解反应区域的生物支架上附着水解类细菌；在酸化反应区域的生物支架上附着酸化类细菌；在甲烷反应区域的生物支架上附着甲烷化类细菌；原料在泵3的作用下连续不断地依次流过水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；原料在限定时间内、流动状态下进行水解反应、酸化反应和甲烷反应，生成沼气和沼液。在反应过程中不收集沼气，各个反应阶段产生的气体与料液混合，同时给料液提供向前流动的动力。最后一个反应区N的出口与气液分离器4接连，所述气液分离器4将气液混合体分离，沼气从气液分离器4的上部流出，沼液从气液分离器4的下部流出。在各个反应区域内设有自动温控设备；使各个反应区域在反应过程中保持预设的恒温。 实施例I
如图2所示，一种利用流动式厌氧发酵生产沼气沼液的方法，密封反应装置包括水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；在水解反应区域内设有两个以上小反应区域，在每一个小反应区域内设有生物支架，在生物支架附着水解类细菌；在酸化反应区域内设有两个以上小反应区域，在每一个小反应区域内设有生物支架，在生物支架附着酸化类细菌；在甲烷反应区域内设有两个以上小反应区域，在每一个小反应区域内设有生物支架，在生物支架附着甲烷化细菌；原料在泵3的作用下连续不断地依次流过水解反应区域的各个小反应区域、酸化反应区域的各个小反应区域和甲烷反应区域的各个小反应区域，从甲烷反应区域的最后一个小反应区域N-N流出沼气和沼液。在水解反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在酸化反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在甲烷反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备，使各个小反应区域在反应过程中保持预 设的恒温。在反应过程中不收集沼气，各个反应阶段产生的气体与料液混合，同时给料液提供向前流动的动力；甲烷反应区域的最后一个小反应区N-N的出口与气液分离器接连，所述气液分离器4将气液混合体分离，沼气从气液分离器4的上部流出，沼液从气液分离器4的下部流出。当然，本发明的方法也可以应用于生产酒精、味精、醋等工艺中，此外还可以用于处理污水。上述实施例并非具体实施方式
的穷举，还可有其他的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种多级串联式生化反应装置，其特征在于所述装置至少包括两个反应区域，各个反应区的下部和上部分别设有入口和出口，前一个反应区域的出口与后一个反应区域的入口通过管道连接；各个反应区域内设有生物支架，在不同反应区域内的生物支架上附着不同类型菌种的微生物，同一反应区域内的生物支架上附着同一类型菌种的微生物。
2.根据权利要求I所述的多级串联式生化反应装置，其特征在于在所述的各个反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接；在同一个反应区域的各个小反应区域的生物支架上设有同一类型菌种的微生物。
3.根据权利要求I或2所述的多级串联式生化反应装置，其特征在于所述装置包括水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；在所述水解反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在水解反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有水解类细菌；在所述酸化反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在酸化反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有酸化类细菌；在所述甲烷反应区域内设有至少两个小反应区域，在各个小反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个小反应区域的出口与后一个小反应区域的入口通过管道连接，在甲烷反应区的各个小反应区域内的生物支架上附着有甲烷化类细菌；所述水解反应区域最后一个小反应区域的出口与酸化反应区域第一个小反应区域的入口通过管道连接；酸化反应区域最后一个小反应区域的出口与甲烷应区域第一个小反应区域的入口通过管道连接。
4.根据权利要求3所述的多级串联式生化反应装置，其特征在于所述多极串联式生化反应装置还包括泵，所述泵给原料提供动力使其从水解反应区域第一个小反应区域的入口流入所述多极串联式生化反应装置，依次流经各个小反应区域。
5.根据权利要求3所述的多级串联式生化反应装置，其特征在于所述甲烷反应区域的最后一个小反应区的出口与气液分离器接连。
6.根据权利要求3-5任一项所述的多级串联式生化反应装置，其特征在于在所述水解反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在酸化反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备；在甲烷反应区域的各个小反应区域内设有自动温控设备，使各个小反应区域在反应过程中保持预设的恒温。
7.一种流动式厌氧发酵的方法，其特征在于所述方法是在密封反应装置的至少两个反应区域内放置附着微生物的生物支架，不同反应区域内的生物支架上附着不同类型菌种的微生物，同一反应区域内的生物支架上附着同一类型菌种的微生物；用泵将原料连续依次泵入所述密封反应装置的各个反应区域，通过各反应区域内生物支架上附着的微生物作用，使原料完成厌氧发酵并流出最后一个反应区域。
8.一种利用流动式厌氧发酵生产沼气沼液的方法，其特征在于应用权利要求7所述的方法生产沼气和沼液。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在所述密封反应装置包括水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；原料在限定时间内、流动状态下，依次流过水解反应区域、酸化反应区域和甲烷反应区域；在水解反应区域内通过水解类细菌作用进行水解反应，在酸化反应区域内通过酸化类细菌作用进行酸化反应，在甲烷反应区域内通过甲烷化类细菌作用进行甲烷反应，生成沼气和沼液。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于在水解反应区域内、酸化反应区域内和甲烷反应区域内分别设置有至少两个小反应区域；原料在限定时间内、流动状态下，依次流过水解反应区域的各个小反应区域、酸化反应区域的各个小反应区域和甲烷反应区域的各个小反应区域；在水解反应区域的各个小反应区域内通过水解类细菌作用进行水解反应，在酸化反应区域的各个小反应区域内通过酸化类细菌作用进行酸化反应，在甲烷反应区域的各个小反应区域内通过甲烷化类细菌作用进行甲烷化反应，从甲烷反应区域的最后一个小反应区域流出沼气和沼液。
11.根据权利要求7-10所述的方法，其特征在于在反应过程中不收集沼气，各个反应阶段产生的气体与料液混合，同时给料液提供向前流动的动力；甲烷反应区域的最后一个小反应区的出口与气液分离器接连，所述气液分离器将气液混合体分离为沼气和沼液。
全文摘要
本发明涉及一种多级串联式生化反应装置及流动式厌氧发酵的方法，装置至少包括两个反应区域，在各个反应区域内设有生物支架，生物支架上附着特有微生物，在各个反应区域的下部和上部分别设有入口和出口，前一个反应区域的出口与后一个反应区域的入口通过管道连接。厌氧发酵的方法是用泵将原料连续依次泵入密封反应装置内的至少两个反应区域，通过各区域内生物支架上附着的特有微生物作用，使原料完成厌氧发酵并流出最后一个反应区域。本发明发酵处理人畜粪便、秸秆等农作物、污水污泥及其他可发酵原料，解决了城镇化和养殖规模化等带来的环境恶化问题，也解决了能源短缺问题，极大地改善了生态环境，有助于人类社会可持续发展。
文档编号C02F11/04GK102660452SQ20121012143
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者于东镭, 刘丹, 宫成, 张镇 申请人:于东镭, 刘丹, 宫成, 张镇