专利名称：采用提高了所供入原料品质的技术以制备生物气的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于制备生物气的方法和装置，其采用了使供料至其中的原料品质得到提闻的特定技术。
背景技术：
在制备生物气的过程中，通常使用有机废弃物和生物质作为原料。但是，根据有机废弃物的种类，这样的主要原料含有大量的使制备生物气中所用微生物的活性劣化的抑制性物质(例如氨、硫化物、盐、重金属等)。这些抑制性物质主要以水中的溶解物的形式(液态)存在，而不会存在于固体部分中。当将有机废弃物(固相和/或液相)直接引入厌氧消化反应器中时，存在于有机废弃物的液相中的抑制性物质将使微生物的活性劣化，并使生物气的生产率显著下降，由此导致消化反应器停止运转(shut-down)。此外，由于固相中的有机废弃物被供料至厌氧消化反应器中，因此，需要很长的停留时间来分解所述有机废弃物，并且会产生多种问题，例如增加消化反应器的容量和/或设备成本。同时，由于厌氧微生物生长缓慢，因此为了保持所需量的微生物，由此使将要生成的生物气的量最大化，在厌氧消化过程中，厌氧微生物必须在厌氧消化反应器中停留很长时间。但是，常规的厌氧消化反应器具有相对较小的容量并且不能使微生物在其中长时间停留，因此不能保证具有所需量的微生物。因此，产生的生物气的量可能下降，由此遭遇故障或厌氧消化反应器的功能受损。
发明内容
发明的目的为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于制备生物气的方法和装置，包括通过固液分离，从供料至厌氧消化反应器的原料中除去抑制性物质，由此适当地保持用于产生生物气的微生物所需的活性之后，仅将固相泥浆引入厌氧消化反应器。发明的概要为了实现上述目的，本发明提供了一种用于制备生物气的装置，包括厌氧消化反应器，其中，原料的一部分被供料至所述厌氧消化反应器，其中该部分不含抑制性物质；第一固液分离器，其中，原料的另一部分被供料至所述第一固液分离器，其中该另一部分含有抑制性物质，并且所述第一固液分离器将该另一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；水解反应器，其对得自所述第一固液分离器的所述固相物质实施水解，并随后将经处理的物质供料到所述厌氧消化反应器中；以及泥浆浓缩器，其将得自所述第一固液分离器的所述液相物质和所述厌氧消化反应器的废液(滤液)浓缩。
优选的是，上述装置还包括第二固液分离器，其对由所述厌氧消化反应器所供料的经消化的废弃物实施固液分离，从而将所述液相物质供料到所述泥浆浓缩器中。根据本发明，还提供了一种用于制备生物气的方法，包括Ca)将包含抑制性物质的原料的一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；(b)使在步骤(a)中产生的所述固相物质水解；(c)对不含所述抑制性物质的所述原料的另一部分以及在步骤(b)中形成的经水解的物质进行厌氧消化，从而产生生物气；以及Cd)使在步骤(a)中分离出的所述液相物质和在步骤(c)中通过厌氧消化形成的废液进行膜分离，从而使之浓缩。根据本发明，在将固液分离器中分离出的固相泥浆引入所述厌氧消化反应器之前，可以通过使所述泥浆水解(通过高温、高压或臭氧处理等)，将包含在所述泥浆中的固相物质转化成液相物质。随后，通过水解而转化成液相物质的溶解物(有机物质)被引入厌氧消化反应器，在所述厌氧消化反应器中，溶解物在短时间内被厌氧微生物降解/吸收，由此能够有效和高效地制备生物气。 此外，将固液分离器中的含有大量厌氧微生物的处理液(滤液)引入泥浆浓缩器(即，膜分离装置)，接着将厌氧微生物及其浓缩物分离，从而产生浓缩的泥浆。将这样的浓缩泥浆返回至厌氧消化反应器中或原料储存箱中，由此维持厌氧消化反应器中的大量的厌氧微生物，并能够使微生物在其中长时间存在。附图
简要说明根据以下详细说明并结合附图，本发明的上述和其他目的、特征以及其他优点将更易于理解，其中图I是示出了根据本发明的用于制备生物气的装置的结构示意图。
具体实施例方式在下文中，将结合附图更详细地描述本发明。图I示意性地示出了本发明的用于制备生物气的装置的结构。本发明的用于制备生物气的装置具有以下构造第一固液分离器10、水解反应器20、厌氧消化反应器30、第二固液分离器40和泥浆浓缩器50依次设置。首先，用于制备生物气的原料分为不含抑制性物质的部分和含有抑制性物质的另一部分，其中，将不含所述抑制性物质的前者直接引入厌氧消化反应器30中，而通过第一固液分离器10和水解反应器20将含有所述抑制性物质的后者供料至同一厌氧消化反应器30。第一固液分离器10将含有所述抑制性物质的原料分成固相物质(不含所述抑制性物质)和液相物质(含有所述抑制性物质)。将从所述原料中分离出来的固相物质(不含所述抑制性物质)引入水解反应器20中，在所述水解反应器20中，所述固相物质在高温和高压下进行水解(或者同时向其中添加氧化剂)，随后将其转化成液相物质并供料至厌氧消化反应器30。另一方面，从第一固液分离器10中所述原料中分离出来的液相物质(含有抑制性物质)没有被引入厌氧消化反应器30中，而是被供料至位于所述装置末端的泥浆浓缩器50中，由此防止由于抑制性物质的存在而导致厌氧消化反应器的效率下降。
由于厌氧消化反应器30的滤液(废液)含有大量的固体(TS 10%至20%)，因此为了降低对泥浆浓缩器50的负荷，所述废液首先进入第二固液分离器40。第二固液分离器40对废液进行固液分离，以将由此分离出的液相物质供料至泥浆浓缩器50，同时将经脱水的滤饼作为固体物质排放出去。因此，仅将在第一和第二固液分离器10和40中分离出的负荷减小的废水引入泥浆浓缩器50中，而含有大量厌氧微生物的浓缩泥浆被返回至厌氧消化反应器30或原料储存箱中。另一方面，泥浆浓缩器50可以包括膜分离装置等。当在第一固液分离器10中分离含有抑制性物质的原料以制备液相物质时，也产生了溶解的有机物质。但是，如下表I所示，由于溶解有机物质的可溶性化学需氧量(SCOD)大大低于总化学需氧量(TC0D)，因此溶解的有机物质基本上不会影响生物气的产量。常规有机废弃物的特性如表I所示，各种物质对厌氧微生物的抑制性及其浓度如表2所示。表I 常规有机废弃物的特性
￥1I动物废弃物I食物废弃物
pH6.085702
TCODcr(g/L)~ 164. 8207.6
S CODcr (g/L) 75.2106. O
NH4-N (g/L) 4 8 70
Cr (g/L)ΤΓ87 5
TS (%)δΓδ14.8
VS (%)θΓθΤΓθ表2各种物质对厌氧微生物的抑制性及其浓度
物质抑制浓度(mg/L)
氨1，500
紳1.6
I
00权利要求
1.一种用于制备生物气的装置，包括厌氧消化反应器，其中，原料的一部分被供料至所述厌氧消化反应器，其中该部分不含抑制性物质；第一固液分离器，其中，所述原料的另一部分被供料至所述第一固液分离器，其中所述另一部分含有所述抑制性物质，并且所述第一固液分离器将该另一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；水解反应器，其对得自所述第一固液分离器的所述固相物质实施水解，并随后将经处理的物质供料到所述厌氧消化反应器中；以及泥浆浓缩器，其将得自所述第一固液分离器的所述液相物质和所述厌氧消化反应器的废液浓缩。
2.根据权利要求I所述的装置，还包括第二固液分离器，以对由所述厌氧消化反应器所供料的经消化的废弃物实施固液分离，从而将液相物质供料至所述泥浆浓缩器中。
3.一种用于制备生物气的方法，其包括以下步骤(a)将包含抑制性物质的原料的一部分分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质；(b)使在步骤(a)中产生的所述固相物质水解；(C)对不含所述抑制性物质的所述原料的另一部分以及在步骤(b)中形成的经水解的物质进行厌氧消化，从而制备生物气；以及Cd)使在步骤(a)中分离出的所述液相物质和在步骤(c)中通过厌氧消化形成的废液经过膜分离，从而使之浓缩。
全文摘要
本发明公开了一种用于制备生物气的方法和装置，其能够提高所供入的原料的品质。在所述原料中，不含抑制性物质的部分被直接引入厌氧消化反应器中，而含有所述抑制性物质的另一部分被引入第一固液分离器中，并被分离成不含所述抑制性物质的固相物质和含有所述抑制性物质的液相物质。将所述第一固液分离器中的固相物质水解后供应到厌氧消化反应器中。所述厌氧消化反应器中的废液和所述第一固液分离器中的液相物质通过泥浆浓缩器而被浓缩。通过对原料进行固液分离，仅将除去了抑制性物质的固相泥浆供料至厌氧消化反应器中，由此适当地保持了用于制备生物气的微生物的所需活性。
文档编号C10L3/08GK102933508SQ201180027629
公开日2013年2月13日 申请日期2011年3月28日 优先权日2010年6月4日
发明者阴荣镇, 吴祺亮, 金樟圭, 石宪, 刘明众, 李龙 申请人:富康科技株式会社