權利要求書: 1.一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:包含混料器、厭氧反應器、熱解反應器、氣柜、第一單向閥、第二單向閥、氣體抽吸器和循環(huán)泵,厭氧反應器出料口與熱解反應器進料口連接,熱解反應器的生物炭出料口與混料器進口連接,混料器出口與厭氧反應器的進料口連接,熱解反應器的氣體出料口與氣柜進口連接,氣柜出口連接第二單向閥一端,第二單向閥另一端與第一單向閥一端和氣體抽吸器的進氣口連接,第一單向閥的另一端連接厭氧反應器的液面上側連通,循環(huán)泵的一端連接厭氧反應器的液面下方,循環(huán)泵的另一端連接氣體抽吸器的進液口,氣體抽吸器的出口連接厭氧反應器。
2.按照權利要求1所述的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:所述厭氧反應器上端的沼氣出口通過管道與沼氣利用單元連接。
3.按照權利要求1所述的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:所述厭氧反應器的進料口設置在厭氧反應器的一側下端,厭氧反應器的出料口設置在厭氧反應器的另一側下端。
4.按照權利要求1所述的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:所述厭氧反應器的出料口與熱解反應器之間設置有脫水機和干燥機,厭氧反應器的出料口通過管道與脫水機的進口連接,脫水機的固體出口與干燥機的進口連接,干燥機的出口與熱解反應器的進料口連接。
5.按照權利要求4所述的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:所述脫水機的污水出口通過管道與
污水處理系統(tǒng)連接。
6.按照權利要求4所述的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:所述熱解反應器與氣柜之間設置有換熱器和冷凝器,熱解反應器的氣體出口通過管道與換熱器的一路的一端連接,換熱器的一路的另一端通過管道與冷凝器的進口連接,換熱器的另一路與干燥機連接,冷凝器的氣體出口通過管道與氣柜的進口連接。
7.按照權利要求6所述的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:所述冷凝器的液體出口通過管道與油水分離器連接。
8.按照權利要求1所述的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:所述氣體抽吸器的氣體和液體的比例為10~40:1。
9.一種有機廢棄物厭氧消化高效處理方法,其特征在于包含以下步驟:
步驟一:不同類型的有機廢棄物經過混合后,進入厭氧反應器,在厭氧反應器中經過25天的停留時間,發(fā)酵后的沼渣進入脫水機進行脫水,脫水后的沼渣進入干燥機在80℃的條件下對沼渣進行干化,脫水產生的濾液進入污水處理系統(tǒng);
步驟二:干化后的沼渣輸送到熱解反應器,在450℃的反應條件下,沼渣經熱解反應后產生合成氣和生物炭,產生的生物炭進入混料器,產生的合成氣進入換熱器;
步驟三:合成氣進入冷凝器冷凝后進入氣柜12緩存,合成氣經過第二單向閥與厭氧消化產生的沼氣經過第一單向閥后混合,再與循環(huán)泵過來的沼液進入氣體抽吸器混合,氣體和沼液的比例在10:1,最后氣液混合物進入厭氧反應器。
說明書: 一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng)及其處理方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種厭氧消化處理系統(tǒng)及其處理方法,特別是一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng)及其處理方法,屬于垃圾處理領域。背景技術[0002] 隨著餐飲行業(yè)的快速發(fā)展和垃圾分類工作的推進,有機廢棄物的占比和產量急劇增長。目前,在我國的城市生活垃圾中,有機廢棄物占比高達30%?50%,年產生量已過億噸,嚴重影響了城市生活環(huán)境。有機廢棄物通過厭氧消化產生沼氣,不僅實現(xiàn)了有機廢棄物的資源化利用、減輕環(huán)境污染,對于解決能源短缺問題也具有重要意義。[0003] 但厭氧消化會產生大量的殘余物沼渣,沼渣除富含營養(yǎng)成分外,還存在病原微生物等有害物質,進入環(huán)境后會造成土壤和水體的二次污染。同時,厭氧消化產生的沼氣中硫含量較高,需要經過復雜的沼氣凈化處理過程。發(fā)明內容[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng)及其處理方法,提高有機廢棄物的厭氧消化效率。[0005] 為解決上述技術問題,本發(fā)明所采用的技術方案是:[0006] 一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),其特征在于:包含混料器、厭氧反應器、熱解反應器、氣柜、第一單向閥、第二單向閥、氣體抽吸器和循環(huán)泵,厭氧反應器出料口與熱解反應器進料口連接,熱解反應器的生物炭出料口與混料器進口連接,混料器出口與厭氧反應器的進料口連接,熱解反應器的氣體出料口與氣柜進口連接,氣柜出口連接第二單向閥一端,第二單向閥另一端與第一單向閥一端和氣體抽吸器的進氣口連接,第一單向閥的另一端連接厭氧反應器的液面上側連通,循環(huán)泵的一端連接厭氧反應器的液面下方,循環(huán)泵的另一端連接氣體抽吸器的進液口,氣體抽吸器的出口連接厭氧反應器。[0007] 進一步地,所述厭氧反應器上端的沼氣出口通過管道與沼氣利用單元連接。[0008] 進一步地,所述厭氧反應器的進料口設置在厭氧反應器的一側下端,厭氧反應器的出料口設置在厭氧反應器的另一側下端。[0009] 進一步地,所述厭氧反應器的出料口與熱解反應器之間設置有脫水機和干燥機,厭氧反應器的出料口通過管道與脫水機的進口連接,脫水機的固體出口與干燥機的進口連接,干燥機的出口與熱解反應器的進料口連接。[0010] 進一步地,所述脫水機的污水出口通過管道與污水處理系統(tǒng)連接。[0011] 進一步地,所述熱解反應器與氣柜之間設置有換熱器和冷凝器,熱解反應器的氣體出口通過管道與換熱器的一路的一端連接,換熱器的一路的另一端通過管道與冷凝器的進口連接,換熱器的另一路與干燥機連接,冷凝器的氣體出口通過管道與氣柜的進口連接。[0012] 進一步地,所述冷凝器的液體出口通過管道與油水分離器連接。[0013] 進一步地,所述氣體抽吸器的氣體和液體的比例為10~40:1。[0014] 一種有機廢棄物厭氧消化高效處理方法,其特征在于包含以下步驟:[0015] 步驟一:不同類型的有機廢棄物經過混合后,進入厭氧反應器,在厭氧反應器中經過25天的停留時間,發(fā)酵后的沼渣進入脫水機進行脫水,脫水后的沼渣進入干燥機在80℃的條件下對沼渣進行干化,脫水產生的濾液進入污水處理系統(tǒng);[0016] 步驟二:干化后的沼渣輸送到熱解反應器,在450℃的反應條件下,沼渣經熱解反應后產生合成氣和生物炭,產生的生物炭進入混料器,產生的合成氣進入換熱器;[0017] 步驟三:合成氣進入冷凝器冷凝后進入氣柜12緩存,合成氣經過第二單向閥與厭氧消化產生的沼氣經過第一單向閥后混合,再與循環(huán)泵過來的沼液進入氣體抽吸器混合,氣體和沼液的比例在10:1,最后氣液混合物進入厭氧反應器。[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點和效果:[0019] 1、本發(fā)明利用有機廢棄物厭氧消化后的沼渣熱解產生生物炭,經過與有機物料混合后,進入厭氧反應器,可降低沼氣中硫化物含量15%以上,有效降低沼氣凈化處理成本。生物炭進入厭氧反應器后,形成的特異性菌株固定化生物炭,對沼氣中硫化物可吸附與脫除;同時,生物炭對沼氣中硫化物具有吸附能力。
[0020] 2、本發(fā)明中利用部分產生的沼氣、沼渣熱解產生的合成氣與循環(huán)沼液混合,沼渣熱解產生的生物炭與進料混合后進入厭氧反應器,可提高沼氣產量20%以上,有效提高有機廢棄物厭氧消化效率。[0021] 3、本發(fā)明利用沼渣熱解產生的生物炭和合成氣回用于有機廢棄物厭氧消化系統(tǒng),不僅最大程度實現(xiàn)厭氧消化沼渣的資源化利用,還有效提高了有機廢棄物厭氧消化產甲烷的效率。附圖說明[0022] 圖1是本發(fā)明的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng)的示意圖。具體實施方式[0023] 為了詳細闡述本發(fā)明為達到預定技術目的而所采取的技術方案,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清晰、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的部分實施例,而不是全部的實施例,并且,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,本發(fā)明的實施例中的技術手段或技術特征可以替換,下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。[0024] 如圖1所示,本發(fā)明的一種有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng),包含混料器1、厭氧反應器3、熱解反應器8、氣柜12、第一單向閥16、第二單向閥13、氣體抽吸器14和循環(huán)泵15,厭氧反應器3的出料口4與熱解反應器8進料口連接,熱解反應器8的生物炭出料口與混料器1進口連接,混料器1出口與厭氧反應器3的進料口2連接,熱解反應器8的氣體出料口與氣柜
12進口連接,氣柜12出口連接第二單向閥13一端,第二單向閥13另一端與第一單向閥16一端和氣體抽吸器14的進氣口連接,第一單向閥16的另一端連接厭氧反應器3的液面上側連通,循環(huán)泵15的一端連接厭氧反應器3的液面下方,循環(huán)泵15的另一端連接氣體抽吸器14的進液口,氣體抽吸器14的出口連接厭氧反應器3。本發(fā)明可實現(xiàn)有機廢棄物的高效資源化,且最大程度實現(xiàn)厭氧消化沼渣的資源化利用,提高了厭氧消化系統(tǒng)的沼氣產量和沼氣中甲烷的含量,提升了厭氧消化效率,有效解決當前有機廢棄物厭氧消化不穩(wěn)定、產氣量低的問題。同時,有效減少了沼渣處置的資金投入和沼氣凈化成本,進一步提升了厭氧消化系統(tǒng)的經濟效能。
[0025] 厭氧反應器3上端的沼氣出口通過管道與沼氣利用單元17連接。厭氧反應器3的進料口2設置在厭氧反應器3的一側下端,厭氧反應器3的出料口4設置在厭氧反應器3的另一側下端。[0026] 厭氧反應器3的出料口4與熱解反應器8之間設置有脫水機5和干燥機6,厭氧反應器3的出料口4通過管道與脫水機5的進口連接,脫水機5的固體出口與干燥機6的進口連接,干燥機6的出口與熱解反應器8的進料口連接。脫水機6的污水出口通過管道與污水處理系統(tǒng)7連接。[0027] 熱解反應器8與氣柜12之間設置有換熱器9和冷凝器10,熱解反應器8的氣體出口通過管道與換熱器9的一路的一端連接,換熱器9的一路的另一端通過管道與冷凝器10的進口連接,換熱器9的另一路與干燥機6連接,冷凝器10的氣體出口通過管道與氣柜12的進口連接。[0028] 冷凝器10的液體出口通過管道與油水分離器11連接。氣體抽吸器14的氣體和液體的比例為10~40:1。[0029] 一種有機廢棄物厭氧消化高效處理方法,包含以下步驟:[0030] 步驟一:不同類型的有機廢棄物經過混料器1混合后,通過進料口2,進入厭氧反應器3,在厭氧反應器3中經過20~30天的停留時間后,發(fā)酵后的物料從出料口4出料,進入脫水機5對厭氧消化后的沼渣進行脫水,脫水后的沼渣進入干燥機6,在60~90℃的條件下,對脫水沼渣進行干化,干化至含水率至低于30%,脫水產生的濾液進入污水處理系統(tǒng)7。[0031] 步驟二:干化后的沼渣輸送到熱解反應器8,在300~500℃的反應條件下,沼渣經熱解反應后產生合成氣(CO、H2、CO2等)和生物炭,產生的生物炭進入混料器1,產生的合成氣進入換熱器9,余熱可輸送至干燥器再次利用。[0032] 步驟三:合成氣進入冷凝器10冷凝后的水進入油水分離器11,冷凝后的合成氣進入氣柜12緩存。沼渣熱解產生的合成氣經過單向閥13,厭氧消化產生的沼氣經過單向閥14,與循環(huán)泵15過來的沼液混合后進入氣體抽吸器14混合,氣體和沼液的比例在10:1,最后氣液混合物進入厭氧反應器3。[0033] 步驟四:有機物料經過厭氧反應器產生的沼氣進入沼氣利用單元17,經過凈化后的沼氣,可以燃燒鍋爐產生蒸汽、燃燒發(fā)電或提純并網銷售。[0034] 本發(fā)明利用有機廢棄物厭氧消化后的沼渣熱解產生生物炭,經過與有機物料混合后,進入厭氧反應器,可降低沼氣中硫化物含量15%以上,有效降低沼氣凈化處理成本。生物炭進入厭氧反應器后,形成的特異性菌株固定化生物炭,對沼氣中硫化物可吸附與脫除;同時,生物炭對沼氣中硫化物具有吸附能力。本發(fā)明中利用部分產生的沼氣、沼渣熱解產生的合成氣與循環(huán)沼液混合,沼渣熱解產生的生物炭與進料混合后進入厭氧反應器,可提高沼氣產量20%以上,有效提高有機廢棄物厭氧消化效率。本發(fā)明利用沼渣熱解產生的生物炭和合成氣回用于有機廢棄物厭氧消化系統(tǒng),不僅最大程度實現(xiàn)厭氧消化沼渣的資源化利用,還有效提高了有機廢棄物厭氧消化產甲烷的效率。[0035] 以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術人員,在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內,當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容,依據本發(fā)明的技術實質,在本發(fā)明的精神和原則之內,對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等,均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍之內。
聲明:
“有機廢棄物厭氧消化高效處理系統(tǒng)及其處理方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)