一種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用厭氧消化技術(shù)處理餐廚垃圾，可以產(chǎn)生清潔的可再生能源-沼氣，沼氣進(jìn)一步凈化、提純后可生產(chǎn)車用燃料或注入天然氣管網(wǎng)，同時沼渣、沼液還可生產(chǎn)有機(jī)肥料。由此，為餐廚垃圾資源化處理提供了一種很好的方式。
[0003]目前，以餐廚垃圾為原料的厭氧發(fā)酵工程在全國范圍內(nèi)已經(jīng)開始建設(shè)并應(yīng)用。但由于厭氧微生物具有世代周期長、增殖速率緩慢等特點(diǎn)，在實(shí)際操作中普遍存在厭氧反應(yīng)器啟動周期較長、啟動成本較高等問題。一般情況下，厭氧反應(yīng)器的啟動時間常需3-6個月，甚至更長。對于大型沼氣工程來說，反應(yīng)器的啟動速度和投入成本，在某種程度上直接影響了厭氧發(fā)酵技術(shù)及工程的推廣及應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法及裝置，以解決使用餐廚垃圾為原料的厭氧消化系統(tǒng)啟動困難，啟動周期長及外加營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致成本過高的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法及裝置的具體技術(shù)方案為:
[0006]—種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法，包括以下步驟:對餐廚垃圾進(jìn)行預(yù)處理；對發(fā)酵裝置中的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使發(fā)酵環(huán)境溫度維持在預(yù)定的溫度；將接種污泥和預(yù)處理后的餐廚垃圾放入發(fā)酵裝置中，并加入污泥上清液或自來水；攪拌；定時測量發(fā)酵裝置的日產(chǎn)氣量和甲烷含量；當(dāng)發(fā)酵裝置中的甲烷含量穩(wěn)定，日產(chǎn)氣量的第二個高峰值出現(xiàn)，且日產(chǎn)氣量曲線出現(xiàn)逐漸降低趨勢時，在發(fā)酵裝置中繼續(xù)加入預(yù)處理后的餐廚垃圾，并同時將發(fā)酵后的渣液排出；當(dāng)發(fā)酵裝置的日產(chǎn)氣量和甲烷含量穩(wěn)定后，啟動完成。
[0007]—種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動裝置，包括發(fā)酵罐體，發(fā)酵罐體的側(cè)壁上部形成有進(jìn)料口，側(cè)壁下部形成有出料口，頂部形成有沼氣出口，發(fā)酵罐體包括內(nèi)膽和外壁，內(nèi)膽中設(shè)置有用于攪拌接種污泥和預(yù)處理后的餐廚垃圾的攪拌組件，內(nèi)膽和外壁之間形成有保溫夾層，保溫夾層與熱水循環(huán)組件相連通，外部熱水可通過熱水循環(huán)組件流入保溫夾層中，以調(diào)節(jié)發(fā)酵罐體中的發(fā)酵環(huán)境溫度。
[0008]本發(fā)明的一種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法及裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]I)本發(fā)明很好的解決了以餐廚垃圾為原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵系統(tǒng)啟動過程中存在的問題，整個啟動過程僅需35-40天，啟動過程中無需外加額外的營養(yǎng)元素和調(diào)控酸堿度的物質(zhì)，節(jié)約運(yùn)行成本，操作簡便。
[0010]2)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中的發(fā)酵溫度恒定，熱水循環(huán)使用，節(jié)能減排；而且?guī)в袛嚢柩b置，可以實(shí)現(xiàn)定時攪拌，保證反應(yīng)器中物料的均勻性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更好的了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法及裝置做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0013]參照圖1，本發(fā)明的餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法包括以下步驟:
[0014]首先，對餐廚垃圾進(jìn)行預(yù)處理。其中，主要包括以下步驟:1)對餐廚垃圾進(jìn)行篩選，以去除不能進(jìn)行厭氧消化的雜質(zhì)(如一次性筷子、紙杯及大塊骨頭等)；2)將篩選后的餐廚垃圾進(jìn)行粉碎，以形成漿狀物料；3)將粉碎后的漿狀物料置于4°C冰箱中存儲，以等待放入發(fā)酵裝置中。
[0015]其次，對發(fā)酵裝置中的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使發(fā)酵環(huán)境溫度維持在預(yù)定的溫度。其中，可利用循環(huán)熱水對發(fā)酵裝置中的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使發(fā)酵環(huán)境溫度維持在30-40°C，優(yōu)選為 36±1°C。
[0016]接著，將接種污泥和預(yù)處理后的餐廚垃圾放入發(fā)酵裝置中，并加入污泥上清液或自來水。其中，預(yù)處理后的餐廚垃圾的進(jìn)料負(fù)荷為5-15g.VS/L，優(yōu)選為1g.VS/L ;接種污泥的投加量為預(yù)處理后的餐廚垃圾的進(jìn)料負(fù)荷的1-5倍(按VS計(jì))，優(yōu)選為4倍。此外，本發(fā)明中所使用的接種污泥可以是市政污水廠污泥、厭氧消化池的厭氧污泥、化糞池中的污泥或池塘底泥等，且接種污泥中的揮發(fā)性固體含量優(yōu)選高于0.43%。
[0017]接著，攪拌。其中，主要包括以下步驟:1)先將發(fā)酵裝置中的接種污泥和預(yù)處理后的餐廚垃圾攪拌均勻；2)再每隔3小時攪拌2-7分鐘，優(yōu)選為5分鐘。此外，本發(fā)明中可使用攪拌電機(jī)進(jìn)行攪拌操作，攪拌電機(jī)的轉(zhuǎn)速可為50-100r/min，優(yōu)選為90r/min。
[0018]接著，定時測量發(fā)酵裝置的日產(chǎn)氣量和甲烷含量。
[0019]接著，當(dāng)發(fā)酵裝置中的甲烷含量穩(wěn)定，日產(chǎn)氣量的第二個高峰值出現(xiàn)，且日產(chǎn)氣量曲線出現(xiàn)逐漸降低趨勢時，在發(fā)酵裝置中繼續(xù)加入預(yù)處理后的餐廚垃圾，并同時將發(fā)酵后的渣液排出。其中，預(yù)處理后的餐廚垃圾的進(jìn)料負(fù)荷為0.2-lg.VS/L，優(yōu)選為0.5g.VS/L(啟動完成后，餐廚垃圾的正常運(yùn)行的負(fù)荷優(yōu)選為0.5-3g*VS/L*d)。此外，應(yīng)注意的是，第一個產(chǎn)氣高峰一般是在上料后的第I天出現(xiàn)，第二個產(chǎn)氣高峰一般是在上料后的第10-15天出現(xiàn)。
[0020]最后，當(dāng)發(fā)酵裝置的日產(chǎn)氣量和甲烷含量穩(wěn)定后，啟動完成。
[0021]本發(fā)明的餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動方法有效的節(jié)約了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)啟動的時間，且在啟動過程中無須外加額外的營養(yǎng)物質(zhì)和調(diào)控酸堿度的物質(zhì)，操作簡單，縮短了整個啟動過程的時間。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動裝置包括發(fā)酵罐體，發(fā)酵罐體包括內(nèi)膽和外壁。其中，發(fā)酵罐體的頂部形成有沼氣出口 3和測溫口 4，側(cè)壁上形成有進(jìn)料口 5、出料口 12、循環(huán)熱水進(jìn)口 10和循環(huán)熱水出口 7，且側(cè)壁上的進(jìn)料口 5的位置高于出料口 12、循環(huán)熱水進(jìn)口 10和循環(huán)熱水出口 7的位置，出料口 12(設(shè)置有放料閥門11)的位置低于循環(huán)熱水進(jìn)口 10和循環(huán)熱水出口 7的位置。
[0023]進(jìn)一步，內(nèi)膽中的腔室為發(fā)酵腔室，發(fā)酵罐體上的進(jìn)料口 5、出料口 12、沼氣出口 3與發(fā)酵腔室相連通，內(nèi)膽中設(shè)置有用于攪拌接種污泥和預(yù)處理后的餐廚垃圾的攪拌組件。其中，攪拌組件包括電機(jī)2、攪拌軸8和攪拌槳葉9，攪拌槳葉9設(shè)置在攪拌軸8的下端，攪拌軸8的上端與電機(jī)2的輸出軸相連，電機(jī)2設(shè)置在發(fā)酵罐體的頂部，并與定時器I相連，通過定時器I可設(shè)定電機(jī)2的運(yùn)行時間。
[0024]進(jìn)一步，內(nèi)膽和外壁之間形成有保溫夾層6，發(fā)酵罐體上的測溫口 4、循環(huán)熱水進(jìn)口 10和循環(huán)熱水出口 7與保溫夾層6相連通，保溫夾層6通過循環(huán)熱水進(jìn)口 10和循環(huán)熱水出口 7與熱水循環(huán)組件相連通，外部熱水可通過熱水循環(huán)組件流入保溫夾層6中，以調(diào)節(jié)發(fā)酵罐體中的發(fā)酵環(huán)境溫度。
[0025]其中，熱水循環(huán)組件包括相互連接的恒溫水浴鍋15和蠕動栗13，本實(shí)施例中，蠕動栗13與循環(huán)熱水進(jìn)口 10通過連接管14相連通，恒溫水浴鍋15與循環(huán)熱水出口 7通過連接管14相連通，熱水在恒溫水浴鍋15、蠕動栗13和保溫夾層6之間循環(huán)流動，用于保證所述厭氧發(fā)酵罐體中發(fā)酵。此外，發(fā)酵罐體上的測溫口 4與保溫夾層6相連通，通過測溫口4可實(shí)時檢測保溫夾層6中的水溫，以保證發(fā)酵環(huán)境溫度維持在預(yù)定的溫度。
[0026]本發(fā)明的餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的快速啟動裝置可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中的發(fā)酵溫度恒定，熱水循環(huán)使用