一种一体化厌氧发酵系统的制作方法

本发明涉及厌氧发酵领域，具体涉及一种一体化厌氧发酵系统。

背景技术：

厌氧发酵是一种成熟的垃圾能源化技术，将垃圾转化成沼气后，便于输送和储存，热值高，燃烧污染小，用途广泛。

目前，传统的厌氧发酵系统由预处理设备、匀浆除杂设备、厌氧发酵罐等组成，整个厌氧发酵存在系统分散、自动化程序复杂、人力参与多等多个缺点；传统厌氧发酵系统由钢制焊接罐或者利浦钢制罐或者混凝土拼接罐，只适用于小型罐体施工，而且单位造价高，附属工程保温、增温、防腐等工程要求高、造价高；其次传统厌氧发酵罐采用中心搅拌，导致整个系统能耗高，后期维护费用高；并且，传统厌氧发酵罐还存在出渣不彻底，易在罐内形成集渣，导致有效发酵容积变小，清理困难，并且，传统沼气工程发酵罐需要5年左右清渣，预处理集存池每年需要清理，成本较高。所以目前急需一个低成本、自动化程度高、操作简便，并且减少安全环保风险的厌氧发酵系统。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明技术方案提供了一种一体化厌氧发酵系统。所述技术方案如下：

提供一种一体化厌氧发酵系统，所述系统包括预处理集存池，多级发酵系统，移动搅拌设施，破碎机，出渣机和螺杆泵，其中，所述移动搅拌设施和破碎机安装于预处理集存池，所述出渣机和螺杆泵有多个，分别安装于预处理集存池和多级发酵系统，所述预处理集存池和多级发酵系统均是由混凝土一体浇筑成型，其中，移动搅拌设施主要用于将废弃物进行搅拌稀释，将大颗粒杂质分离沉淀；破碎机为在去一级发酵池前，主要用于分离杂质，并破碎杂物，防止堵塞进料系统或损坏进料系统；出渣机，安装于预处理集存池主要用于排出砂及杂物，安装于多级发酵池主要用于排出沉积沼渣；螺杆泵，用于进料和排渣，主要将沉积在池底的沼渣及杂物泵至固液分离机进行固液分离，或者在发酵池内循环，使发酵充分。

进一步的，所述多级发酵系统包括一级发酵系统，二级发酵系统，三级发酵系统，四级发酵系统，其中，各级发酵系统依序连接设置。

进一步的，所述厌氧发酵系统还包括增温系统，沼气循环进气搅拌系统，所述增温系统和沼气循环进气搅拌系统均安装于一、二、三级发酵池，增温系统，主要用于增温发酵物料，使发酵系统维持在最佳发酵温度；沼气循环进气搅拌系统，主要用于鼓气搅拌，使发酵物气液分离，发酵更充分，增加产气效率。

进一步的，所述增温系统为内增温管道。

进一步的，还包括沼气收集系统以及沼液排出管路；所述沼气收集系统分别与各级发酵系统相连接。

进一步的，所述沼气收集系统为双膜储气柜。

进一步的，所述预处理集存池和多级发酵系统的外接部分均为不锈钢预埋件。

进一步的，所述出渣机为翻斗式出渣机。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下有益效果：

(1)与传统厌氧发酵系统相比，该一体化厌氧发酵系统采用混凝土浇筑半地下设施，降低了造价，减少了保温和防腐工作，减少了设备投入及后期操作维护，减少能耗和维护费用。

(2)采用推进式清渣，减少了传统厌氧罐清渣工作。

(3)采用三级厌氧发酵，发酵更充分，溢出沼液含固率更低，更易于资源化利用。

(4)相比于传统的沼气工程的沼液池封闭困难，且有大量沼气、硫化氢、氨气排放；本专利系统采用混凝土封闭，减少了气味的散发，增强了环境保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一体化厌氧发酵系统的正视图；

图2是本发明实施例的一体化厌氧发酵系统的侧视图

其中：1-预处理集存池，2-一级发酵系统，3-二级发酵系统，4-三级发酵系统，5-四级发酵系统，6-移动搅拌设施，7-破碎机，8-翻斗式出渣机，9-内增温管道，10-沼气循环进气搅拌系统，11-螺杆泵进料和排渣，12-沼气收集系统，13-沼液排出管路。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，为本发明实施例提供的一体化厌氧发酵系统的正视图和侧视图，该一体化厌氧发酵系统包含如下装置：预处理集存池1，一级发酵系统2，二级发酵系统3，三级发酵系统4，四级发酵系统5，移动搅拌设施6，破碎机7，翻斗式出渣机8，内增温管道9，沼气循环进气搅拌系统10，螺杆泵11，沼气收集系统12，沼液排出管路13。其中，移动搅拌设施6，安装于预处理集存池1，主要用于将废弃物进行搅拌稀释，将大颗粒杂质分离沉淀；破碎机7，安装于预处理集存池1，去一号发酵池前，主要用于分离杂质，并破碎杂物，防止堵塞进料系统或损坏进料系统；翻斗式出渣机8，安装于预处理集存池、一、二、三、四级发酵池，预处理集存池1主要用于排出砂及杂物，一、二、三、四级发酵池主要用于排出沉积沼渣；内增温管道9，安装于一、二、三级发酵池，主要用于增温发酵物料，使发酵系统维持在最佳发酵温度；沼气循环进气搅拌系统10，安装于一、二、三级发酵池，主要用于鼓气搅拌，使发酵物气液分离，发酵更充分，增加产气效率；螺杆泵11，用于进料和排渣，分别安装于预处理集存池1、一、二、三、四级发酵池，主要将沉积在池底的沼渣及杂物泵至固液分离机进行固液分离，或者在发酵池内循环，使发酵充分。

需要指出，本发明实施例中的预处理集存池1和一、二、三和四级发酵池均均为一体化混凝土结构，在降低成本的同时，还能保证良好的保温和防腐性能；并且，预处理集存池1和一、二、三和四级发酵池的外接部分均为不锈钢预埋件，以增加防腐性能及连接的密封性能。

基于本发明的一个优选实施例，工作流程如下：原料从预处理集存池1进入，通过移动搅拌设施6的分离，在24小时的停留时间下，可以将杂物分离沉淀，通过翻斗式出渣机8将杂物清出另用，停留时间足够后物料经过破碎机7通过重力作用进入一级发酵系统2(达到液位停止)，减少能耗；系统起步阶段可通过螺杆泵11进料；在一级发酵系统2中经过15天的停留时间，每小时使用沼气循环进气搅拌系统10进行启动搅拌10分钟，使包裹的有机物彻底分离，产气量提高(未集气前期使用螺杆泵11进行液体循环搅拌)，沼气通过沼气收集系统12进行收集去脱硫；停留15天后，从一级发酵系统2溢流至二级发酵系统3，每小时使用沼气循环进气搅拌系统10进行启动搅拌10分钟，使包裹的有机物彻底分离，产气量提高，沼气通过沼气收集系统12进行收集去脱硫；在二级发酵系统3停留5天后，从二级发酵系统3溢流至三级发酵系统4，每2小时使用沼气循环进气搅拌系统10进行启动搅拌10分钟，使有机物充分发酵，沼气通过沼气收集系统12进行收集去脱硫；在三级发酵系统4停留5天后，物料发酵基本完全，在三级发酵系统4出口接入分离设备，浓液去固液分离系统，沼液去四级发酵系统5，待到达溢流液位时，通过沼液排出管路13去田间沼液暂存池或者去液体肥车间，生产液体有机肥。随着发酵进料时间的延长，一、二、三、四级发酵系统中会有集渣，定期通过翻斗式出渣机8及螺杆泵11进行排渣去固体分离，避免清池或者延长清池周期。

此外，需要指出，本实施例中，采用土建20cm的钢筋混凝土15000平，混凝土3000方，约120万；钢筋0.048*15000*4000，约280万；附属设施约400万；合计约800万；相比传统的钢制罐成本，30000方的钢制罐，10mm的厚度，约1100吨，钢材和人工约8500元/吨，约935万；保温防腐150万，增温管道50万，搅拌300万，合计约1435万(不含土建基础，桩基工程，预处理等设施)；价格较钢制罐降低约600万。

需要说明的是：上述实施例提供的一体化厌氧发酵系统的工作过程时，仅以上述各个部件的工作方式的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述各个实施方式进行合理组合或独立完成，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。