以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020848834.9 (22)申请日 2020.05.20 (73)专利权人 农业农村部环境保护科研监测所 地址 300191 天津市南开区复康路31号 (72)发明人 李佳佳张克强翟中葳杨增军 杜连柱 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569 代理人 张琳丽 (51)Int.Cl. C02F 11/04(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/107(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/02(2。

2、006.01) C12M 1/00(2006.01) C02F 103/20(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启 动系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种以贮存污泥为菌泥 的厌氧发酵快速启动系统， 包括菌泥制备系统、 菌泥活性保存系统、 菌泥批式活化系统和数据监 测系统， 菌泥制备系统用于制备出活性菌泥； 菌 泥活性保存系统包括离心系统和冷藏系统， 菌泥 批式活化系统包括菌泥活性恢复系统和菌泥活 性保持系统， 菌泥制备系统、 菌泥活性保存系统 和菌泥批式活化系统分别与数据监测系统电连 接。 本实用新型的以贮。

3、存污泥为菌泥的厌氧发酵 快速启动系统， 进入批式启动阶段累积甲烷产气 量明显提高， 操作人员通过对各个系统中菌泥数 据的实时监测， 保证菌泥培养过程的稳定有序进 行， 解决了现有厌氧反应器启动过程中存在活性 菌泥驯化难、 运输成本高等问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 212269831 U 2021.01.01 CN 212269831 U 1.一种以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 其特征在于： 包括菌泥制备系统、 菌泥活性保存系统、 菌泥批式活化系统和数据监测系统， 所述菌泥制备系统用于制备出活 性菌泥； 所述菌泥活性保存系统包括离心系统和冷藏系统， 所述活性菌泥经。

4、过所述离心系 统离心后变为浓缩菌泥， 所述浓缩菌泥储存于所述冷藏系统内， 所述菌泥批式活化系统包 括菌泥活性恢复系统和菌泥活性保持系统， 冷藏后所述浓缩菌泥倒入所述菌泥活性恢复系 统中进行活性恢复， 活性恢复后的菌泥再进入所述菌泥活性保持系统中进行活性保持， 完 成所述浓缩菌泥的活性激活与保持， 实现厌氧发酵快速启动的菌泥制备， 所述菌泥制备系 统、 所述菌泥活性保存系统和所述菌泥批式活化系统分别与所述数据监测系统电连接。 2.根据权利要求1所述的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 其特征在于： 所 述菌泥制备系统包括密闭的静置室和若干个厌氧反应器， 所述厌氧反应器与所述静置室通 过抽吸。

5、泵连通。 3.根据权利要求2所述的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 其特征在于： 所 述离心系统包括离心机， 所述静置室通过抽吸泵与所述离心机连通， 所述离心机与所述数 据监测系统电连接。 4.根据权利要求1所述的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 其特征在于： 所 述冷藏系统包括存储罐和冷藏室， 所述存储罐中设置有气体填充袋， 离心后的所述浓缩菌 泥通过人工采集存放于所述存储罐中， 通过氮气置换的方式对所述存储罐进行真空处理并 放入冷藏室内冷藏， 冷藏过程中存储罐内菌泥产生的气体存入所述气体填充袋中。 5.根据权利要求1所述的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 其特征在于。

6、： 所 述菌泥活性恢复系统为全混式厌氧反应器。 6.根据权利要求1所述的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 其特征在于： 所 述菌泥保持系统为带搅拌装置的厌氧反应器， 所述菌泥保持系统与所述菌泥活性恢复系统 之间通过抽吸泵连通。 7.根据权利要求1所述的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 其特征在于： 所 述数据监测系统包括计算机、 温度传感器、 气体流量计和甲烷传感器， 所述温度传感器、 所 述气体流量计和所述甲烷传感器分别设置于所述菌泥制备系统和所述菌泥批式活化系统 上且与所述计算机电连接， 所述计算机用于监测和记录所述菌泥制备系统和所述菌泥批式 活化系统的温度、 产气量和甲烷。

7、含量。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212269831 U 2 一种以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统 技术领域 0001 本实用新型涉及厌氧发酵系统的技术领域， 特别是涉及一种以贮存污泥为菌泥的 厌氧发酵快速启动系统。 背景技术 0002 沼气作为具有温室气体负净排能力的可再生能源， 在现代能源中占有重要地位。 中国是世界上农业废弃物产出量最大的国家， 其中畜禽粪便产生量达到38亿吨， 农作物秸 秆达到9亿吨。 随着农业废弃物资源化利用和产业沼气模式的提出与发展， 规模化沼气工程 的快速低耗启动， 对厌氧发酵技术的迅速发展至关重要。 0003 厌氧反应器的成功启动， 需要培养一定数。

8、量的微生物和建立稳定的发酵体系。 目 前， 厌氧反应器的启动主要采取将动物粪便或废水等沉积污泥经长期培养驯化成为种泥。 由于微生物的生长速度较慢， 种泥的培养往往需要数周甚至几个月的时间， 严重限制了产 业沼气模式的推广应用。 从稳定运行的厌氧反应器取活性菌泥是快速有效的启动方式， 但 为保证原发酵系统的运行稳定性， 日取泥量有限， 无法满足新厌氧发酵体系构建的需要。 0004 鉴于新建沼气工程缺乏高效低耗的启动方式， 亟需开发一套以贮存污泥为菌泥的 厌氧发酵快速启动系统， 对推动厌氧反应器快速低耗启动技术的研发具有广泛的应用前 景。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的是提供一种以贮存污。

9、泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 以解 决上述现有技术存在的问题， 使菌泥培养过程稳定有序进行， 进入批式启动阶段累积甲烷 产量明显提高。 0006 为实现上述目的， 本实用新型提供了如下方案： 0007 本实用新型提供了一种以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 包括菌泥制 备系统、 菌泥活性保存系统、 菌泥批式活化系统和数据监测系统， 所述菌泥制备系统用于制 备出活性菌泥； 所述菌泥活性保存系统包括离心系统和冷藏系统， 所述活性菌泥经过所述 离心系统离心后变为浓缩菌泥， 所述浓缩菌泥储存于所述冷藏系统内， 所述菌泥批式活化 系统包括菌泥活性恢复系统和菌泥活性保持系统， 冷藏后所述浓缩菌泥。

10、倒入所述菌泥活性 恢复系统中进行活性恢复， 活性恢复后的菌泥再进入所述菌泥活性保持系统中进行活性保 持， 完成所述浓缩菌泥的活性激活与保持， 实现厌氧发酵快速启动的菌泥制备， 所述菌泥制 备系统、 所述菌泥活性保存系统和所述菌泥批式活化系统分别与所述数据监测系统电连 接。 0008 优选的， 所述菌泥制备系统包括密闭的静置室和若干个厌氧反应器， 所述厌氧反 应器与所述静置室通过抽吸泵连通。 0009 优选的， 所述离心系统包括离心机， 所述静置室通过抽吸泵与所述离心机连通， 所 述离心机与所述数据监测系统电连接。 说明书 1/3 页 3 CN 212269831 U 3 0010 优选的， 所。

11、述冷藏系统包括存储罐和冷藏室， 所述存储罐中设置有气体填充袋， 离 心后的所述浓缩菌泥通过人工采集存放于所述存储罐中， 通过氮气置换的方式对所述存储 罐进行真空处理并放入冷藏室内冷藏， 冷藏过程中存储罐内菌泥产生的气体存入所述气体 填充袋中。 0011 优选的， 所述菌泥活性恢复系统为全混式厌氧反应器。 0012 优选的， 所述菌泥保持系统为带搅拌装置的厌氧反应器， 所述菌泥保持系统与所 述菌泥活性恢复系统之间通过抽吸泵连通。 0013 优选的， 所述数据监测系统包括计算机、 温度传感器、 气体流量计和甲烷传感器， 所述温度传感器、 所述气体流量计和所述甲烷传感器分别设置于所述菌泥制备系统和所。

12、述 菌泥批式活化系统上且与所述计算机电连接， 所述计算机用于监测和记录所述菌泥制备系 统和所述菌泥批式活化系统的温度、 产气量和甲烷含量。 0014 本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果： 0015 本实用新型的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 进入批式启动阶段累 积甲烷产气量明显提高， 操作人员通过对各个系统中菌泥数据的实时监测， 保证菌泥培养 过程的稳定有序进行， 解决了现有厌氧反应器启动过程中存在活性菌泥驯化难、 运输成本 高等问题。 附图说明 0016 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例 中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地，。

13、 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的 一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这 些附图获得其他的附图。 0017 图1为本实用新型以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统的结构示意图； 0018 图2为本实用新型冷藏污泥累积甲烷产气量示意图； 0019 图3为本实用新型污泥活性恢复期累积甲烷产气量示意图； 0020 图4为本实用新型污泥活性保持期累积甲烷产气量示意图； 0021 图5为本实用新型污泥恢复过程中产甲烷活性比较示意图； 0022 其中： 1-静置室， 2-离心机， 3-抽吸泵， 4-存储罐， 5-冷藏室， 6-计算机， 7-厌氧反应 器。。

14、 具体实施方式 0023 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0024 本实用新型的目的是提供一种以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统， 以解 决现有技术存在的问题， 使菌泥培养过程稳定有序进行， 进入批式启动阶段累积甲烷产量 明显提高。 0025 为使本实用新型的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图和具 说。

15、明书 2/3 页 4 CN 212269831 U 4 体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 0026 如图1至图5所示： 本实施例提供了一种以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系 统， 包括菌泥制备系统、 菌泥活性保存系统、 菌泥批式活化系统和数据监测系统， 菌泥制备 系统用于制备出活性菌泥； 菌泥活性保存系统包括离心系统和冷藏系统， 活性菌泥经过离 心系统离心后变为浓缩菌泥， 浓缩菌泥储存于冷藏系统内， 菌泥批式活化系统包括菌泥活 性恢复系统和菌泥活性保持系统， 冷藏后浓缩菌泥倒入菌泥活性恢复系统中进行活性恢 复， 活性恢复后的菌泥再进入菌泥活性保持系统中进行活性保持， 完成浓缩菌泥的。

16、活性激 活与保持， 实现厌氧发酵快速启动的菌泥制备， 菌泥制备系统、 菌泥活性保存系统和菌泥批 式活化系统分别与数据监测系统电连接。 数据监测系统包括计算机6、 温度传感器、 气体流 量计和甲烷传感器， 温度传感器、 气体流量计和甲烷传感器分别设置于菌泥制备系统的厌 氧反应器7内和菌泥批式活化系统的两个厌氧反应器7内且与计算机6电连接， 计算机6用于 监测和记录温度、 产气量和甲烷含量， 计算机6用于监测和记录菌泥制备系统与菌泥批式活 化系统中各反应器内的温度、 产气量和甲烷含量、 冷藏室5内的温度， 离心机2和抽吸泵3分 别与计算机6电连接， 用于控制离心机2和抽吸泵3的启闭， 实现整个系统。

17、的自动化控制。 0027 菌泥制备系统包括密闭的静置室1和若干个厌氧反应器7， 厌氧反应器7与静置室1 通过抽吸泵3连通， 活性菌泥需要在密闭静置室1内室温条件下密闭放置7-10天。 离心系统 包括离心机2， 静置室1通过抽吸泵3与离心机2连通， 离心机2与数据监测系统电连接。 0028 冷藏系统包括存储罐4和冷藏室5， 冷藏室5内设置有与计算机电连接的温度传器， 存储罐4中设置有气体填充袋， 离心后的浓缩菌泥通过人工采集存放于存储罐4中， 通过氮 气置换的方式对存储罐4进行真空处理并放入冷藏室5内冷藏， 冷藏过程中存储罐4内菌泥 产生的气体存入气体填充袋中。 菌泥活性恢复系统为全混式的厌氧反。

18、应器7。 菌泥保持系统 为带搅拌装置的厌氧反应器7， 菌泥保持系统与菌泥活性恢复系统的两个厌氧反应器之间 通过抽吸泵3连通。 0029 本实施例的以贮存污泥为菌泥的厌氧发酵快速启动系统使用后， 秸秆在活性恢复 期和活性保持期累积产甲烷量分别为151.4mL/gVS和189.1mL/gVS， 猪粪累积产甲烷量分别 是237.6mL/gVS和351.3mL/gVS。 进入批式活性恢复系统累积产气量均有明显提高， 并维持 稳定运行。 0030 本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述， 以上实 施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想； 同时， 对于本领域的一般 技术人员， 依据本实用新型的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。 综上所 述， 本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。 说明书 3/3 页 5 CN 212269831 U 5 图1 图2 说明书附图 1/3 页 6 CN 212269831 U 6 图3 图4 说明书附图 2/3 页 7 CN 212269831 U 7 图5 说明书附图 3/3 页 8 CN 212269831 U 8 。