【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及厭氧消化處理的，特別涉及一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統。
技術介紹
1、厭氧沼氣工程近年來被廣泛應用于廚余垃圾、農業畜禽糞污、市政污泥等固體廢物的資源化處理。厭氧消化在能量平衡方面比堆肥法、焚燒發電和填埋法更有優勢，厭氧消化過程不需要氧氣，降低了動力消耗，通過厭氧消化可獲能量盈余；將沼氣提純為生物天然氣(ch4含量≥95％)，是實現沼氣高值高效利用的重要發展方向。為了降低單位處理成本、提高容積產氣率，沼氣或生物天然氣工程通常需要在高負荷條件下運行；而高負荷厭氧消化容易產生揮發酸抑制等不穩定因素，導致系統失穩、甚至崩潰。
2、為解決高負荷厭氧消化穩定運行的難題，前人專利技術了兩相厭氧消化反應器，將整個厭氧消化過程分成了水解產酸相和產甲烷相，從而實現不同功能微生物的分離并提供適宜環境條件以保障其高活性的反應效率。但在實際運行中，產酸相和產甲烷相不易實現完全分離，緩解酸抑制問題仍是高負荷厭氧消化系統的關鍵瓶頸問題之一。酸化液進入產甲烷相中需要加堿中和，這無疑增大了反應器運行費用。而且現有有機固廢厭氧消化領域廣泛存在的有機酸累積“失穩”，特別是針對易水解酸化底物如餐廚垃圾、食品廢物等，厭氧消化處理存在停留時間長、甲烷產量低、運行成本高等問題。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的不足之處，本專利技術的目的是提供一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，可更靈活地調節電極板間距離、降低反應器內阻、調控氣液停留時間，加快短鏈脂肪酸的降解，提
2、側流mec組件及與側流mec組件通過泵連接的主體厭氧組件；
3、該側流mec組件包括反應釜、放置于反應釜內的生物陰極、生物陽極及ph/orp復合探頭、設置于反應釜內且放置于底部的微孔曝氣裝置及設置于反應釜外的恒壓直流電源與第一控制器；
4、恒壓直流電源的正極與生物陽極連接，恒壓直流電源的負極與生物陰極連接；
5、控制器連接有恒壓直流電源、回流泵及ph/orp復合探頭；
6、反應釜的底部通過蠕動泵與主體厭氧組件連接，回流泵。
7、優選的，反應釜的上部位開設有第一出液口，且反應釜的上部位連接有提純沼氣收集管，該提純沼氣收集管與反應釜內部連通。
8、優選的，主體厭氧組件包括厭氧發酵罐體，該厭氧發酵罐體上端部開設有主體厭氧罐進料口、第二出液口及出料口，該厭氧發酵罐體的底部上開設有液體回流進液口，其中主體厭氧罐進料口位于出料口的上方，液體回流進液口與回流泵連接；
9、該厭氧發酵罐體的頂部設置有沼氣收集管與ph探頭，該沼氣收集管通過雙模柔性氣體存儲緩沖裝置，該裝置能通過內部容積的變化來吸收和釋放沼氣，從而平衡沼氣的波動，以此實現沼氣的穩定收集和傳輸，優化系統運行連接微孔曝氣裝置；
10、該厭氧發酵罐體的頂部設置有沼氣收集管與ph探頭，該沼氣收集管通過氣體存儲緩沖裝置連接微孔曝氣裝置；
11、ph探頭連接有第二控制器，該第二控制器連接有蠕動泵，該蠕動泵連接有計量和過濾裝置，該計量和過濾裝置與第二出液口連通，蠕動泵與反應釜連接。
12、優選的，厭氧發酵罐體中設置有攪拌槳，該攪拌槳上固接有攪拌電機10。
13、優選的，主體厭氧罐的酸化液通過循環泵導入側流mec組件，經過側流mec組件處理的液體經回流泵導回至主體發酵罐。
14、優選的，第一控制器內嵌模型設置閾值，當ph/orp復合探頭檢測值高于閾值，則控制回流泵啟動，完成短鏈脂肪酸降解發酵的出液被導流至主體發酵罐；當ph/orp復合探頭檢測值低于閾值，則控制回流泵關閉，繼續實施短鏈脂肪酸的降解發酵。
15、本專利技術與現有技術相比，其有益效果是：本專利技術基于側流式lfmec裝置可更靈活地調節電極板間距離、降低反應器內阻、調控氣液停留時間，在外部弱電刺激作用下高效富集脂肪酸氧化菌、耗氫產甲烷菌等功能菌群，加快短鏈脂肪酸的降解，提升沼氣的甲烷含量，最終獲得比原位mec耦合厭氧發酵系統更高的能量轉換效率。比較而言，一種側流mec裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統極大地減少厭氧消化系統的外源化學調理劑使用量，通過微生物和電化學的耦合作用提高整體能源轉換效率，是一種低碳高效的生物質資源化技術。
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1.一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，反應釜的上部位開設有第一出液口(15)，且反應釜的上部位連接有提純沼氣收集管(20)，該提純沼氣收集管(20)與反應釜內部連通。
3.如權利要求1所述的一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，主體厭氧組件包括厭氧發酵罐體，該厭氧發酵罐體上端部開設有主體厭氧罐進料口(1)、第二出液口(6)及出料口(4)，該厭氧發酵罐體的底部上開設有液體回流進液口(12)，其中主體厭氧罐進料口(1)位于出料口(4)的上方，液體回流進液口(12)與回流泵(17)連接；
4.如權利要求3所述的一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，厭氧發酵罐體中設置有攪拌槳(11)，該攪拌槳(11)上固接有攪拌電機(10)。
5.如權利要求4所述的一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，主體厭氧罐的酸化液通過循環泵(9)導入側流MEC組件，經過側流ME
6.如權利要求1所述的一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，第一控制器(18)內嵌模型設置閾值，當pH/ORP復合探頭(14)檢測值高于閾值，則控制回流泵(17)啟動，完成短鏈脂肪酸降解發酵的出液被導流至主體發酵罐；當pH/ORP復合探頭(14)檢測值低于閾值，則控制回流泵(17)關閉，繼續實施短鏈脂肪酸的降解發酵。
...【技術特征摘要】
1.一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，反應釜的上部位開設有第一出液口(15)，且反應釜的上部位連接有提純沼氣收集管(20)，該提純沼氣收集管(20)與反應釜內部連通。
3.如權利要求1所述的一種側流式微生物電解裝置耦合主體厭氧罐的發酵系統，其特征在于，主體厭氧組件包括厭氧發酵罐體，該厭氧發酵罐體上端部開設有主體厭氧罐進料口(1)、第二出液口(6)及出料口(4)，該厭氧發酵罐體的底部上開設有液體回流進液口(12)，其中主體厭氧罐進料口(1)位于出料口(4)的上方，液體回流進液口(12)與回流泵(17)連接；
4.如權利要求3所述的一種側流式...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐蘇云，宋婷，蔣雨澤，陳燕，陸亞坤，楊慧琳，
申請(專利權)人：上海理工大學，
類型：發明
國別省市：
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