一种卧式带搅拌有机废物厌氧消化处理设备及处理方法

摘要

本发明公开一种卧式带搅拌有机废物厌氧消化处理设备及处理方法，该设备包括：进料口、卧式消化罐、搅拌器、出料口、沼渣排放管、输送泵、接种混合槽、动力装置、进料槽和沼气出口；其中，所述卧式消化罐上设有进料口、出料口和沼气出口，所述进料槽经接种混合槽、输送泵与所述进料口连接；所述出料口分别通过控制阀与接种混合槽和沼渣排放管连接；所述卧式消化罐设有通过动力装置驱动的搅拌器。该设备可以保证在含固率为15～35％的条件下，使物料在罐体内搅拌器的作用下达到好的混合效果，保证有机废物厌氧消化过程正常进行。该设备适用于生活有机垃圾、餐厨垃圾、禽畜粪便、农业废弃物、园林垃圾、污水污泥等有机废物的处理。

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机固体废物处理技术，尤其是涉及一种卧式带有搅拌 的有机废物厌氧消化处理设备及处理方法，能够在15～35％含固率条件下， 通过厌氧消化技术降解有机固体废物并产生清洁能源沼气的技术，属于固体 废物处理技术和生物质能技术领域。

背景技术

在日常生活和生产活动中会产生大量的有机固体废物，主要包括生活有 机垃圾、餐厨垃圾、禽畜粪便、农业废弃物、园林垃圾、污水污泥等等。采 用厌氧消化技术处理有机固体废物，不但可以实现对废物的无害化处理，而 且还可以回收沼气(80～400m³/t固体废物)，产生的沼气可以用来产热、发 电、供应天然气或作为汽车燃料，能够减少温室气体的排放，完全符合清洁 发展机制。此外产生的沼渣和沼液是优质的有机肥料，可以施用于农田，改 良土壤，增加肥效。

有机废物厌氧消化技术有很多的分类方法，其中按固体含量多少可分为 湿式厌氧消化与干式厌氧消化。湿式厌氧消化是指进料的含固率小于15％，干 式厌氧消化是指进料的含固率为20％～50％。湿式厌氧消化技术开发时间长， 技术相对成熟，且在设计、运行管理上可以参考厌氧技术在污水处理中的经 验，因此在实际应用中湿式厌氧消化系统多于干式系统。同湿式厌氧系统相 比，干式厌氧系统具有许多优点，如(1)干式厌氧消化系统的设备体积是湿式 的1/3～1/2，占地面积小、投资少、能耗小、运行费用低；(2)干式厌氧消化 系统的有机负荷和产气效率都明显高于湿式厌氧消化系统；(3)干式厌氧消化 处理过程中不会产生浮渣层和沉淀；(4)干式厌氧消化对进料预处理的要求不 如湿式厌氧消化严格；(5)干式厌氧消化产物的后处理系统简单，且规模较 小。但干式厌氧消化系统的缺点主要是物料混合均质困难，处理过程中容易 造成VFA、氨氮和其它有害物质的积累，有可能造成系统启动和运行困难。目 前在大规模、工业化的干式厌氧消化工程的设计和运行还存在相应的困难。

发明内容

本发明实施方式提供一种卧式带搅拌有机废物厌氧消化处理设备及处理 方法，克服现有干式厌氧消化系统均质混合困难，保证了在含固率为15～35 ％的条件下，对有机废物厌氧消化处理过程正常进行。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种卧式带搅拌有机废物厌氧消化处理设备，该设 备包括：

进料口、卧式消化罐、搅拌器、出料口、沼渣排放管、输送泵、接种混 合槽、动力装置、进料槽和沼气出口；

其中，所述卧式消化罐上设有进料口、出料口和沼气出口，所述进料槽 经接种混合槽、输送泵与所述进料口连接；所述出料口分别通过控制阀与接 种混合槽和沼渣排放管连接；

所述卧式消化罐设有通过动力装置驱动的搅拌器。

所述设备还包括：水封罐和沼气储柜，所述卧式消化罐上的沼气出口通 过管路经水封罐和沼气储柜连接。

所述的卧式消化罐的罐体为圆筒形，罐体的长径比为3～6：1。

所述搅拌器为搅拌浆，搅拌桨的搅拌轴位于卧式消化罐的圆筒形罐体内 的轴心位置。

所述搅拌浆为双叶框式搅拌桨，其中，搅拌浆的叶片为平直形。

所述动力设备为电动机，电动机设置在卧式消化罐外，电动机的动力输 出轴与搅拌器的搅拌轴连接。

所述电动机的动力输出轴通过减速机与搅拌器的搅拌轴连接，所述减速 机输出的转速为20～60转/小时。

本发明实施方式还提供一种基于上述设备的消化处理方法，该方法包 括：

对废物物料进行预处理，预处理后的物料进入进料储槽，在接种混合槽 中，按2～4：1的混合质量比将卧式消化罐的出料口排出的发酵后物料作为接 种物与进料进行充分混合接种，混合接种后由输送泵经进料口送入卧式消化 罐中，物料在动力装置驱动搅拌器的转动的作用下混合均质，从进料端水平 移动到出料端完成厌氧消化处理，厌氧消化产生的沼气由沼气出口排出，厌 氧消化产生的未作为接种物的沼渣由沼渣排放管排出。

所述废物物料的含固率为15～35％。

所述对废物物料进行预处理包括：分拣、粉碎或调节含水率中的至少一 种处理。

由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过 卧式消化罐与卧式消化罐外的接种混合槽、输送泵、及卧式消化罐内的搅拌 器和动力装置等组成的设备利用厌氧消化技术处理有机固体废物，不但可以 实现对废物的无害化处理，而且还可以回收沼气。它具有：①设备占地面积 小、能耗底，投资省，运行费用小；②在卧式消化罐外进行接种混合，保证 了均质效果；③设备内部设有搅拌器，可以达到混合效果好的目的；④单位 卧式消化罐容积产气率高；⑤能够用于对含固率在15～35％的物料进行厌氧 消化处理；⑥无浮渣和沉淀物产生。

附图说明

图1为本发明实施例消化处理设备各部分的连接示意图；

图中标记分别为：1.进料口；2.卧式消化罐；3.搅拌器；4.出料口；5. 沼渣排放管；6.输送泵；7接种混合槽；8.动力装置；9.进料槽；10.沼气出 口；11.水封罐；12.沼气储柜。

具体实施方式

本发明实施方式提供一种卧式带搅拌有机废物厌氧消化处理设备及处理 方法，可以用于干式厌氧消化处理有机废物，该设备具体包括：进料口、卧 式消化罐、搅拌器、出料口、沼渣排放管、输送泵、接种混合槽、动力装 置、进料槽和沼气出口；其中，所述卧式消化罐上设有进料口、出料口和沼 气出口，所述进料槽经接种混合槽、输送泵与所述进料口连接；所述出料口 分别通过控制阀与接种混合槽和沼渣排放管连接；所述卧式消化罐内设有搅 拌器，搅拌器通过卧式消化罐外设置的动力装置驱动。该消化处理装置可以 对含固率在15～35％的物料进行厌氧消化处理。

为便于理解，下面将结合附图和具体实施例对本发明实施方式作一步说 明。

实施例

本实施例提供一种卧式带搅拌有机废物厌氧消化处理设备，该设备各部 件的连接如图1所示，具体包括：进料口1、卧式消化罐2、搅拌器3、出料口 4、沼渣排放管5、输送泵6、接种混合槽7、动力装置8、进料槽9、沼气出口 10、水封罐11和沼气储柜12；其中，所述卧式消化罐2的罐体为圆筒形，罐体 的长径比为3～6：1，罐体上设有进料口1、出料口4和沼气出口10，所述进料 槽9经接种混合槽7、输送泵6与所述进料口1连接；所述出料口4分别通过控制 阀与接种混合槽7和沼渣排放管5连接；所述卧式消化罐2内设有通过动力装置 8驱动的搅拌器3，实际中，动力装置可以采用电动机，设置在卧式消化罐 外，搅拌器可以采用搅拌浆，搅拌桨的搅拌轴位于卧式消化罐的圆筒形罐体 内的轴心位置，搅拌桨的搅拌轴与电动机的动力输出轴连接，一般采用电动 机通过减速机的方式驱动搅拌桨，控制搅拌桨的转速在20～60转/小时。其 中，所述搅拌器为采用双叶框式搅拌桨，其中，搅拌浆的叶片为平直形，这 种形状的搅拌浆不但有利于固含率较高物料的均质混合，而且可以在搅拌过 程中将物料从卧式消化罐的进口端向出口端推进。

所述卧式消化罐罐体上的沼气出口10通过管路经水封罐11和沼气储柜12 连接，用于储存消化物料过程中产生的沼气。

采用上述设备对含固率在15～35％的有机废物进行消化处理，具体方法 为：首先对废物物料进行预处理(如：分拣、粉碎或调节含水率等)，预处 理后的物料进入进料储槽，在接种混合槽中，按2～4：1的混合质量比将卧式 消化罐的出料口排出的发酵后物料作为接种物与进料进行充分混合接种，混 合接种后由输送泵经进料口送入卧式消化罐中，物料在动力装置驱动搅拌器 的转动的作用下混合均质，从进料端水平移动到出料端完成厌氧消化处理， 厌氧消化产生的沼气由沼气出口排出，厌氧消化处理过程中产生的未作为接 种物的沼渣由沼渣排放管排出，一般经过固液分离后，可以进行后续深度处 理(如制备肥料等)。厌氧消化产生的沼气由沼气出口10排出，流经水封罐 11后进入沼气储柜12，以便后续使用。

综上所述，本发明实施例中通过卧式消化罐、搅拌器和动力装置的配 合，采用搅拌的方式使含固率为15～35％的物料能够在厌氧消化罐内获得较 好的均质混合效果，保证了厌氧消化过程的顺利进行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。