專利名稱：一種蠕動式用于有機酸發酵的厭氧固態發酵裝置的制作方法
一種蠕動式用于有機酸發酵的厭氧固態發酵裝置
技術領域：
本發明屬于有機酸發酵領域，特別涉及到蠕動式厭氧固態發酵有機酸的裝置。
背景技術：
隨著社會經濟活動和生產的發展，人類生活水平得以迅速提高，但隨之而來也出現了諸多的環境問題，日益增多的固態廢物便是其中之一。固態廢物中如農業廢棄物、日常生活垃圾等大多富含可降解的有機物，經微生物降解，可轉化為有價值的產物，既能減少環境污染，又能帶來一定的經濟效益，因此固態廢物的厭氧發酵技術是一項前景廣闊的技術。
在厭氧固態發酵的整個技術環節中，固態廢物的水解酸化是其限速步驟之一，因此強化固態廢物的水解酸化是縮短固態廢物厭氧消化周期，提高消化效率的一個重點。固態廢物水解酸化過程中的一個難點就是傳熱、傳質的不均，傳統的方式是通過在反應器內加入攪拌器對固態物料進行攪拌，來強化傳熱、傳質，但由于發酵物料的高固體含量，導致攪拌操作能耗高、效果差、其剪切力又對微生物的生長造成危害等后果。
發明內容
針對上述固態廢物厭氧酸化過程中存在的不足，本發明為解決這一難題提出了如下方案利用仿生學技術模擬食物在胃腸中邊蠕動，邊消化的過程，設計了一種蠕動式用于有機酸發酵的厭氧固態發酵裝置。其特征如下該裝置包括罐體，進料口，出料口，排氣口，固定軸，短棒，噴淋器、蠕動泵、過濾層等，在罐體內部設有四組呈縱向排列的短棒，短棒以固定軸為圓心作軸向運動，帶動反應器內固態物料的運動，使物料在反應器內部邊蠕動，邊消化，從而強化了反應器內部固態物料的傳質、傳熱。通過過濾層將固態物料截留在過濾層處，產生的酸化液留在下層罐中，將從過濾層下貯存的富含發酵菌酸化液，通過蠕動泵回流到反應器頂部，并經噴淋器均勻噴灑在固態物料上，進行二次發酵，這不僅能有效的加快固態物料的水解酸化速度，而且無需額外加水并使有機酸保持較高的濃度。 按照技術方案提供的強化有機酸固態發酵裝置，其特征在于罐體內共有四列短棒通過固定軸固定其上，每隔90度角排布一列，每列由3-20個短棒組成；
按照技術方案提供的強化有機酸固態發酵裝置，其特征在于在罐體的同一高度均勻分布的4個短棒，以固定軸為軸心以水平方向作±45度角擺動； 按照技術方案提供的強化有機酸固態發酵裝置，其特征在于短棒長度與反應器
直徑的比為i : io-i : ioo。[ooos]本發明的優點
本發明與現有常規固態廢物厭氧消化有機酸的裝置相比具有以下優點(1)反應
器結構簡單，通過短棒的擺動，對固態物料進行擠壓、揉搓，從而增強了固態物料的傳質、傳
熱；(2)提高了系統的穩定性，并有效的縮短固態物料厭氧消化有機酸周期，降低能耗，從而提高了生產效率。
圖1為本裝置的示意圖
圖2為本裝置的A-A剖視圖 圖中1為排氣孔，2為進料口 ， 3為噴淋器，4為軸驅動裝置，5為固定軸，6為罐體外壁，7為短棒，8為過濾層，9為出料口，10為蠕動泵。
具體實施方法
實施例1 將經汽爆預處理的玉米秸稈與日常生活垃圾在罐外充分混合，接種取自污水處理廠的厭氧污泥，然后從進料口一并移入反應器內，密封，開始有機酸的發酵。周期為10天，溫度控制在35-4(TC，在發酵過程中，反應器內部的短棒以固定軸為軸心沿水平方向做±45度角擺動，每30min —次，擺動時處于同一高度對稱的兩個短棒為一組，并同另一組交替作用于物料上，通過短棒間的交錯運動，強化反應器內固態物料的運動。發酵過程中，每隔8小時，將貯存在濾層下的酸化液，經蠕動泵輸送到罐頂部，通過噴淋頭均勻噴灑到物料頂部，實現其內部循環，維持產酸優勢菌群，加速固態物料的酸化。發酵結束后，收集酸化液。
權利要求
一種蠕動式用于厭氧固態發酵有機酸的裝置，包括罐體，進料口，出料口，排氣口，固定軸，短棒，噴淋器、蠕動泵、過濾層，在罐體內部設有四組呈縱向排列的短棒，短棒以固定軸為圓心作軸向運動，帶動反應器內固態物料的運動。
2. 如權利要求1所述的一種蠕動式用于固態發酵有機酸的裝置，其特征在于安裝在罐體內部的短棒以固定軸為軸心來回擺動。
3. 如權利要求1所述的一種蠕動式用于固態發酵有機酸的裝置，其特征在于罐體內共有四列短棒通過固定軸固定其上，每隔90度角排布一列，每列由3-20個短棒組成。
4. 如權利要求1所述的一種蠕動式用于固態發酵有機酸的裝置，其特征在于短棒以固定軸為軸心以水平方向作士45度角擺動。
5. 如權利要求1所述的一種蠕動式用于固態發酵有機酸的裝置，其特征在于短棒長度與反應器直徑的比為i : io-i : ioo。
全文摘要
本發明公開了一種蠕動式用于有機酸發酵的厭氧固態發酵裝置，其特征為通過電力驅動連接于固定軸上的短棒沿軸心來回擺動，強化固態物料在反應器內的運動，從而提高反應器內的傳質、傳熱，降低能耗；裝置內設有過濾層，用以實現物料的固液分離，濾層下貯存的富含菌體的酸化液經蠕動泵輸送到罐體頂部，再通過噴淋頭均勻噴灑在物料上，進行二次發酵，有利于進一步縮短發酵周期，節水、節能。
文檔編號C12M1/02GK101768542SQ201010113580
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月24日 優先權日2010年2月24日
發明者張翔, 陳洪章 申請人:中國科學院過程工程研究所