专利名称：一种柱式厌氧—好氧一体化发酵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及能源利用技术领域，是一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置。
技术背景随着社会主义新农村的建设进程的推进，村民生活水平在提高的同时，农户传统 的生活模式也逐渐发生了改变，由此带来了新的环境污染和资源浪费，造成了乡镇和农村 严重的脏、乱、差现象。据国家环保部的数据，我国农村每年产生的生活垃圾2. 8亿多吨，大 部分随意堆置或倾倒进河湖或沟渠，致使蚊蝇滋生、臭气弥漫。这些问题导致我国农村目前 普遍存在着垃圾乱倒、粪土乱堆、柴草乱垛的现象。这些废弃物在环境中堆积常常产生各种 有害微生物，在污染环境的同时还严重的危害人们的健康。因此，我国城郊农村污染形势是 严峻的，如不加以治理，将会引发更大的环境问题。干法厌氧发酵是指TS质量分数20 % 50 %的厌氧发酵处理工艺。干法工艺具有 明显的优势，可以适应各种来源的固体有机废弃物；运行费用低，并提高了容积产能能力； 需水量低或不需水，节约水资源；产生沼液少，废渣含水量低，后续处理费用低；运行过程 稳定，无湿法工艺中的浮渣、沉淀等问题；减少了臭气排放。干法厌氧发酵可以作为固体废 弃物无害化、资源化处理的有效方法，迄今为止，已经有一些关于干发酵工艺参数优化及堆 肥过程中作用机理的探索及研究，但是适合我国农村特征及经济发转状况的干发酵反应设 备、沼渣处理的研究不仅是热点也是难点。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置，以求在干发 酵技术、理论发展及实际应用经验的基础上，对有机固体废弃物进行干式厌氧产沼发酵，并 在进行“厌氧产气”发酵过程之后，让罐体内的固体有机废弃物进行“好氧制肥”发酵过程， 进行沼渣一体化处理，以解决固体废弃物处理处置及发酵生产中出现的有待完善的问题， 扩大固体废弃物实时实地处理的范围和水平。能够实现农村、城镇居民区、畜禽养殖场等地 的生活垃圾及畜禽粪便等固体废弃物得到就地、及时、方便地处置。为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置，包括发酵罐、气体储存袋、空气压缩机、 电热机、管道；发酵罐包括双层罐体、保温层与顶盖，罐体内水平设置有一层筛板，上层为发 酵仓，下层为气体缓冲室和渗滤液储存池；罐体为一个双层圆柱形碗状体，两层之间有保温 层，罐体上端的进出料口与顶盖密封固接，顶盖上设有气体出口 ；其罐体下端设有进气口 ； 罐体外，气体出口与气体储存袋相连通，气体储存袋以管道顺序连接空气压缩机、电热机， 电热机再经管道与罐体下端的进气口相连通；在气体储存袋上设有阀门，在气体储存袋与 空气压缩机相连的管路上有另一阀门；气体储存袋上的阀门经管道连接有储气罐。在罐体内壁上安装有多个温度探头，气体储存袋中有沼气，空气压缩机、电热机与 电源连接。[0008]所述的一体化发酵装置，其所述发酵罐的直径为0. 5 2m，高度为1. 5 !3m。所述的一体化发酵装置，其所述筛板上层为发酵仓，筛板下层为气体缓冲室和渗 滤液暂存池，上、下层高度的比例为6 1 4 1，筛孔的直径为0.25 1.00cm。所述的一体化发酵装置，其所述另一阀门，为三通阀门，其一输入端与气体储存袋 相通，另一输入端与大气/沼气储罐相通，输出端与空气压缩机相通。所述的一体化发酵装置，其所述罐体内壁上的多个温度探头，分布于反应舱。所述的一体化发酵装置，其所述气体储存袋，其容积是干发酵装置发酵仓的1倍。本实用新型的有益效果是，所提供的一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置，能 够实现农村生活垃圾、种植业废弃物、牲畜粪便得到就地、及时的处理处置，对厌氧干发酵 和好氧堆肥工艺进行一体化处理，可使操作过程更加方便，装/出料简便，对厌氧干发酵中 的沼渣好氧堆肥，提高沼渣的资源化利用率，可以节省能源和降低运行成本，达到提高农村 居民的环境水平，垃圾乱倒、粪土乱堆、柴草乱垛的现象。
图1为本实用新型的一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置结构示意图。附图标号，1-顶盖；2-罐体；3-气体储存袋；4-气体出口 ；6-筛板；7_空气压缩 机；8-电热机；9a，9b-阀门；10-保温层；11-反应舱；12-气体缓冲室；13a、13b_温度探头； 14-管道；15-进气口。
具体实施方式
结合图1对本实用新型作详细描述。本实用新型的一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置，其具体结构如图1所示 柱式厌氧好氧一体化发酵装置，包括发酵罐2、气体储存袋3、空气压缩机7、电热机8、管道 14。发酵罐包括罐体2、保温层10与顶盖1，罐体2为一个双层圆柱形碗状体，两层之间有 保温层10，罐体2上端的进出料口与顶盖1之间以法兰盘密封固接，顶盖1上设有气体出口 4。罐体2内水平设置有筛板，筛孔的直径为0. 25 1. OOcm,筛板6与顶盖1间为反应舱， 筛板6与罐底为气体缓冲室12，上、下层高度的比例为6 1 4 1，罐体2下端设有进 气口 15。罐体2外，气体出口 4与气体储存袋3相连通，气体储存袋3以管道14顺序连接 空气压缩机7、电热机8，电热机8再经管道14与罐体2下端的进气口 15相连通；在气体 储存袋3上设有阀门9a，在气体储存袋3与空气压缩机7相连的管道14上有另一阀门％。 另一阀门％，为三通阀门，其一输入端与气体储存袋3相通，另一输入端与大气相通，输出 端与空气压缩机7相通。气体储存袋3的容积是干发酵装置发酵仓的1倍。气体储存袋3中有沼气，空气 压缩机7、电热机8与电源连接。在罐体2侧壁的1/2到2/3处共设有3个取样口。罐体2内壁上设有多个温度探 头13，多个温度探头13分布于反应舱11、气体缓冲室12。本实用新型一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置其流程包括步骤A)把另一阀门9b设为沼气储罐(图中没有示出)与空气压缩机7导通，接通电源，启动空气压缩机7、电热机8，将沼气储罐中的沼气冲入罐体2内，同时，电热机8对管道 14中通入的沼气加热，实现低温启动。B)热沼气对罐体2内的物料加温，进行“厌氧产气”发酵过程，发酵中产生的气体 输入气体储存袋3;同时罐体夹层的保温层10对发酵过程保温，实现将厌氧发酵中的温度 控制在20°C 30°C左右；调节气体储存袋3上的阀门9a开启的大小、及管道14上的另一阀门9b开启的大 小，同时或单独调节电热机8的加热温度，进行温度控制。C) “厌氧产气”发酵过程之后，把另一阀门9b设为大气与空气压缩机7导通，对罐 体2内沼渣的固体物料进行“好氧制肥”发酵。D)在罐体2内好氧堆肥完成后，堆肥由罐体2上端的进出料口 1取出使用。本实用新型为沼渣一体化处理的设计，在进行“厌氧产气”发酵过程之后，让罐体 2内的固体有机废弃物进行“好氧制肥”发酵过程，进行沼渣一体化处理，在厌氧发酵后，沼 渣不需取出可直接用于好氧堆肥，提高沼渣的资源化利用，使得上述发酵系统连续稳定地 生产沼气和/或有机肥料。
权利要求1.一种柱式厌氧——好氧一体化发酵装置，包括发酵罐、气体储存袋、空气压缩机、电 热机、管道；发酵罐包括双层罐体、保温层与顶盖，罐体内水平设置有一层筛板，上层为发酵 仓，下层为气体缓冲室和渗滤液储存池；罐体为一个双层圆柱形碗状体，两层之间有保温 层，罐体上端的进出料口与顶盖密封固接，顶盖上设有气体出口 ；其特征在于罐体下端设 有进气口 ；罐体外，气体出口与气体储存袋相连通，气体储存袋以管道顺序连接空气压缩 机、电热机，电热机再经管道与罐体下端的进气口相连通；在气体储存袋上设有阀门，在气 体储存袋与空气压缩机相连的管路上有另一阀门；气体储存袋上的阀门经管道连接有储气 罐；在罐体内壁上安装有多个温度探头，气体储存袋中有沼气，空气压缩机、电热机与电源 连接。
2.根据权利要求1所述的一体化发酵装置，其特征在于所述发酵罐的直径为0.5 2. 0m，高度为1. 5 3m。
3.根据权利要求1所述的一体化发酵装置，其特征在于所述筛板上层为发酵仓，筛板 下层为气体缓冲室和渗滤液暂存池，上、下层高度的比例为6 1 4 1，筛孔的直径为 0. 25 1. OOcm0
4.根据权利要求1所述的一体化发酵装置，其特征在于所述另一阀门，为三通阀门， 其一输入端与气体储存袋相通，另一输入端与大气/沼气储罐相通，输出端与空气压缩机 相通。
5.根据权利要求1所述的一体化发酵装置，其特征在于所述罐体内壁上的多个温度 探头，分布于气体缓冲室、反应舱。
6.根据权利要求1所述的一体化发酵装置，其特征在于所述气体储存袋，其最大容积 是干发酵装置发酵仓的1倍。
专利摘要本实用新型公开了一种柱式厌氧—好氧一体化发酵装置，涉及环保及能源技术，该装置反应罐包括罐体、保温层与顶盖，罐外顺序连接气体储存袋、空气压缩机、电热机；气体储存袋中有沼气。该一体化发酵装置，在厌氧发酵起始阶段，空气压缩机经管道将沼气冲入罐体，形成厌氧环境；同时，电热机对通入的沼气进行加热，以加热罐体内物料，保温层保温，解决低温条件下厌氧发酵难启动及过程温度难控制问题；在厌氧发酵结束后，经管道向罐体内通入空气，对沼渣进行好氧堆肥发酵。本实用新型对沼渣一体化处理，结束后，沼渣制备的有机肥可以直接取出使用，使发酵系统连续稳定生产沼气和/或有机肥料。
文档编号C12M1/107GK201883042SQ2010206435
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者夏训峰, 席北斗, 常霄静, 张列宇, 杨天学, 赵越, 赵颖, 魏自民 申请人:中国环境科学研究院