專利名稱：有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，特別涉及一種可將有機(jī)物質(zhì)高溫 好氧發(fā)酵分解制造流程中所產(chǎn)生的廢水、廢氣與廢熱進(jìn)行萃取或回收，以提供
或輔助微生物生長(zhǎng)所需的溫度、二氧化碳(C02)、硝酸根(NOO和高化學(xué)需氧量 (COD)溶液的有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置。
背景技術(shù)：
目前的有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵處理機(jī)，可進(jìn)行各種有機(jī)物質(zhì)的高溫發(fā)酵處理，高溫 發(fā)酵過(guò)程中需維持良好的好氧環(huán)境，故需不斷供給常溫新鮮空氣，常溫新鮮空 氣約為30°C、相對(duì)濕度75% RH、絕對(duì)濕度0.0202 kg/kg、焓值81.749 kJ/kg、 比容積0.8867 M3/kg。
然而，常溫新鮮空氣供給有機(jī)發(fā)酵處理機(jī)進(jìn)行好氧發(fā)酵混合后，所排放的 有機(jī)氣體約為75。C、相對(duì)濕度100。/。RH、絕對(duì)濕度0.38587 kg/kg、焓值192.01 kJ/kg、比容積1.5925 MVkg，其富含高COD水蒸氣、H+、 C02、 NO,與熱能, 均可回收作為資源重生再利用。
但是以往有機(jī)物在進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵時(shí)所排放的有機(jī)氣體，僅將高溫飽和 水蒸氣經(jīng)降溫凝結(jié)為高COD的液態(tài)肥外，其余有機(jī)氣體都當(dāng)成無(wú)用廢氣，經(jīng)生 物濾床或活性炭塔處理后，直接排放至大氣環(huán)境中，未能做到進(jìn)一步的資源回 收再利用，因而浪費(fèi)了不少熱能與資源。
發(fā)明內(nèi)容
為了避免上述缺失并加以改良，本實(shí)用新型的目的在于提供一種有機(jī)物好 氧發(fā)酵裝置，將有機(jī)物質(zhì)高溫好氧發(fā)酵分解制造流程中，所產(chǎn)生的高COD廢水、 廢氣與廢熱，進(jìn)行萃取或回收，以提供或輔助微生物生長(zhǎng)所需的溫度、二氧化 碳(C02)、硝酸根(NCV)和高COD水溶液。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，其包括:
3一發(fā)酵處理機(jī)，所述發(fā)酵處理機(jī)包含有一發(fā)酵槽、 一萃取液體器及氣體分 離槽所組成，所述發(fā)酵槽供有機(jī)物質(zhì)置入分解；于所述發(fā)酵槽一端連接萃取液
體器，而所述萃取液體器一端連接氣體分離槽；又所述發(fā)酵處理機(jī)連接一氣/水 熱交換器；
一氣/水熱交換器，所述氣/水熱交換器的進(jìn)氣管路與發(fā)酵處理機(jī)相接，使得 高溫有機(jī)氣體經(jīng)過(guò)氣/水熱交換器散熱凝結(jié)為營(yíng)養(yǎng)液，而由所述氣/水熱交換器再 接出液體排出管及氣體排出管；
一養(yǎng)殖槽，所述養(yǎng)殖槽連接液體排出管及氣體排出管。
在本新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣體排出管可設(shè)置一個(gè)以上的閥，以控制 氣體的流量。
在本新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣體排出管的末端可設(shè)置活性炭塔及排風(fēng) 機(jī)，而將廢氣作處理后排放至大氣。
在本新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣/水熱交換器可加設(shè)一水泵。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)
1、 本新型的發(fā)酵處理機(jī)于發(fā)酵時(shí)所排放的廢氣，部分為高溫飽和水蒸氣， 含有大量潛熱，可經(jīng)氣/水熱交換器將廢熱回收，提供作為養(yǎng)殖槽內(nèi)如真菌、微 藻等微生物生長(zhǎng)繁殖所需的溫度。
2、 本新型的發(fā)酵處理機(jī)于發(fā)酵時(shí)所排放的廢氣，約有1%或2%為氫氣，氫 氣可經(jīng)過(guò)燃料電池(FuelCell)轉(zhuǎn)換為電能，變成電流，以提供照明及其他用途。
3、 本新型的發(fā)酵處理機(jī)于發(fā)酵時(shí)所排放的廢氣，部分為二氧化碳(C02)和含 有硝酸根(NOr)的水蒸氣，可提供作為養(yǎng)殖槽內(nèi)如真菌、微藻等微生物生長(zhǎng) 繁殖所需的碳源及氮源。
4、 本新型的發(fā)酵處理機(jī)發(fā)酵時(shí)所排放的有機(jī)廢氣，氣體內(nèi)含有豐富的有機(jī)鹽， 經(jīng)凝結(jié)回收儲(chǔ)存為高化學(xué)需氧量(COD)溶液，提供作為微生物如真菌、微藻等生長(zhǎng) 繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)元素，為無(wú)臭的有機(jī)肥。


圖1為本實(shí)用新型的立體外觀示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的方塊示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10-發(fā)酵處理機(jī)；11-發(fā)酵槽；12-萃取液體器；13 -氣 體分離槽；20-氣/水熱交換器；21-進(jìn)氣管路；22-液體排出管；23 -氣體排出管；231 -閥；232 -活性炭塔；233 -排風(fēng)機(jī)；30 -養(yǎng)殖槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。 一種有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，其包括
一發(fā)酵處理機(jī)IO,如圖l所示，其為本新型的發(fā)酵處理機(jī)立體外觀示意圖， 該發(fā)酵處理機(jī)10包含有一發(fā)酵槽11、一萃取液體器12及氣體分離槽13所組成， 該發(fā)酵槽11供有機(jī)物質(zhì)置入分解，于該發(fā)酵槽11 一端連接萃取液體器12，而 該萃取液體器12—端連接氣體分離槽13,借此有機(jī)物質(zhì)在發(fā)酵槽11分解而產(chǎn) 生的液體可由萃取液體器12抽取，再利用氣體分離槽13將萃取液體器12的空 氣分離，而排出高溫有機(jī)氣體；又該發(fā)酵處理機(jī)10連接一氣/水熱交換器20;
其中，該有機(jī)物質(zhì)在經(jīng)高溫(65°C~85°C )攪拌的發(fā)酵分解過(guò)程中，需不斷 提供適量的新鮮空氣供給，以維持良好的好氧(aerobic)發(fā)酵環(huán)境，因此新鮮 空氣在經(jīng)高溫發(fā)酵混合后所排放的有機(jī)氣體，是含有水蒸氣(H20)、碳(C)、氫(H)、 氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)等化合物及熱量的有機(jī)氣體。
例如，上述發(fā)酵分解過(guò)程可用下列化學(xué)過(guò)程反應(yīng)描述
C5H7N02 + 702 — 5C02 + 3H20 + N03— + H+ +能量，其中C5H7N02為部 分有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)。
一氣/水熱交換器20，該氣/水熱交換器20的進(jìn)氣管路21與發(fā)酵處理機(jī)10 相接，使得高溫有機(jī)氣體經(jīng)過(guò)氣/水熱交換器20散熱凝結(jié)為營(yíng)養(yǎng)液，而由該氣/ 水熱交換器20再接出液體排出管22及氣體排出管23;該氣體排出管23所排出 的氣體包舍二氧化碳、含有硝酸根的水蒸氣及氫氣；氣體排出管23所排出的 氣體經(jīng)過(guò)養(yǎng)殖槽30時(shí)，養(yǎng)殖槽30內(nèi)的微生物可吸取氣體中的二氧化碳及水蒸 氣中的硝酸根，最后剩下的氬氣可供燃料電池的轉(zhuǎn)換成電能；而該液體排出管 22所排出的液體為高溫有機(jī)氣體經(jīng)過(guò)氣/水熱交換器散熱凝結(jié)后，而形成的高化 學(xué)需氧量(COD)溶液；
一養(yǎng)殖槽30，該養(yǎng)殖槽30連接液體排出管22及氣體排出管23,于一方面 可使得液體排出管22所排出的液體供應(yīng)給養(yǎng)殖槽30，另一方面養(yǎng)殖槽30可吸 收由氣體排出管23排出的氣體。
圖2所示為本新型的方塊示意圖，本新型的發(fā)酵處理機(jī)10所產(chǎn)生高溫有機(jī) 氣體，經(jīng)過(guò)資源重生再利用取得方法包括流程如下廢熱取得將發(fā)酵處理機(jī)10所排放的高溫有機(jī)氣體，透過(guò)氣/水熱交換器 20與水泵的循環(huán)使用，將高溫廢氣中的熱能不斷回收，并將此回收熱透過(guò)管路 提供至養(yǎng)殖槽30，以維持養(yǎng)殖槽30的最佳槽內(nèi)溫度。
高化學(xué)需氧量(COD)溶液取得將發(fā)酵處理機(jī)所排放的高溫有機(jī)氣體，透過(guò) 氣/水熱交換器的循環(huán)使用，讓高溫有機(jī)廢氣中的飽和水蒸氣作潛熱與顯熱釋放， 而凝結(jié)成為高化學(xué)需氧量(COD)溶液(其中含已溶在水中的N03_、有機(jī)破、磷 及其他微量元素)，并將此高化學(xué)需氧量(COD)溶液透過(guò)液體排出管22，提供 至養(yǎng)殖槽30,以供給微生物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分。
二氧化碳取得發(fā)酵處理機(jī)IO所排放的高溫有機(jī)氣體，在經(jīng)過(guò)氣/水熱交換 器20回收廢熱與高化學(xué)需氧量(COD)溶液后，由高溫降為中溫的有機(jī)氣體；因 為經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理機(jī)10的好氧發(fā)酵，此時(shí)有機(jī)氣體中富含有二氧化碳，將此有機(jī) 氣體透過(guò)氣體排出管23送至養(yǎng)殖槽，以供給微生物生長(zhǎng)所需的部分碳源。
氫氣取得排放的高溫有機(jī)氣體，在經(jīng)過(guò)氣/水熱交換器20回收廢熱與高化 學(xué)需氧量(COD)溶液后，由高溫降為中溫的有機(jī)氣體，將此有機(jī)氣體透過(guò)氣體排 出管23不斷的送至養(yǎng)殖槽30,以供給微生物生長(zhǎng)所需，此時(shí)有機(jī)氣體中的二氧 化碳將會(huì)溶入養(yǎng)殖槽30中，所余的氣體主要為空氣及氫氣，再透過(guò)燃料電池的 萃取，可將氫氣轉(zhuǎn)化為電力作為使用。
另外，該氣體排出管23可設(shè)置一個(gè)以上的閥，以控制氣體的流量，于該氣 體排出管23的末端可設(shè)置活性炭塔232及排風(fēng)機(jī)233，而將廢氣作最后的處理， 而排放至大氣。
該養(yǎng)殖槽內(nèi)可培養(yǎng)微生物，所述微生物為真菌、微藻等。在有陽(yáng)光或黑暗 環(huán)境下，可把二氧化碳或有機(jī)碳轉(zhuǎn)換為油脂(lipids)和蛋白質(zhì)(proteins);但 其生殖環(huán)境需要適當(dāng)?shù)臏囟?、需要氮、磷及其他的微量元素，利用本?shí)用新型
1、 本新型的發(fā)酵處理機(jī)于發(fā)酵時(shí)所排放的廢氣，部分為高溫飽和水蒸氣， 含有大量潛熱，可經(jīng)氣/水熱交換器將廢熱回收，提供作為養(yǎng)殖槽內(nèi)如真菌、微 藻等微生物生長(zhǎng)繁殖所需的溫度。
2、 本新型的發(fā)酵處理機(jī)于發(fā)酵時(shí)所排放的廢氣，部分為氫氣，氫氣可經(jīng)過(guò) 燃料電池(Fuel Cell)轉(zhuǎn)換為電能。
3、 本新型的發(fā)酵處理機(jī)于發(fā)酵時(shí)所排放的廢氣，部分為二氧化碳(C02)和含
6有硝酸根(N03—)的水蒸氣，可提供作為養(yǎng)殖槽內(nèi)如真菌、微藻等微生物生長(zhǎng) 繁殖所需的碳源及氮源。
4、本新型的發(fā)酵處理機(jī)發(fā)酵時(shí)所排放的有機(jī)廢氣，氣體內(nèi)含有豐富的有機(jī) 鹽，經(jīng)凝結(jié)回收儲(chǔ)存為高化學(xué)需氧量(COD)溶液，提供作為微生物如真菌、微藻 生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)元素。
以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做 出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，其特征在于其包括一發(fā)酵處理機(jī)，所述發(fā)酵處理機(jī)包含有一發(fā)酵槽、一萃取液體器及氣體分離槽所組成，所述發(fā)酵槽供有機(jī)物質(zhì)置入分解；于所述發(fā)酵槽一端連接萃取液體器，而所述萃取液體器一端連接氣體分離槽；又所述發(fā)酵處理機(jī)連接一氣/水熱交換器；一氣/水熱交換器，所述氣/水熱交換器的進(jìn)氣管路與發(fā)酵處理機(jī)相接，使得高溫有機(jī)氣體經(jīng)過(guò)氣/水熱交換器散熱凝結(jié)為營(yíng)養(yǎng)液；而由所述氣/水熱交換器再接出液體排出管及氣體排出管；一養(yǎng)殖槽，所述養(yǎng)殖槽連接液體排出管及氣體排出管。
2. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述氣體排出管 設(shè)置 一 個(gè)以上的閥，以控制氣體的流量。
3. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述氣體排出管 的末端設(shè)置活性炭塔及排風(fēng)機(jī)，而將廢氣處理后排放至大氣。
4. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述氣/水熱交換 器加設(shè)一水泵。
專利摘要本實(shí)用新型為一種有機(jī)物好氧發(fā)酵裝置，將有機(jī)物質(zhì)在高溫好氧發(fā)酵分解制造流程中所產(chǎn)生的廢水、廢氣及廢熱與固體余物，應(yīng)用本實(shí)用新型進(jìn)行萃取或回收，以提供養(yǎng)殖槽所需的溫度、二氧化碳(CO₂)和硝酸根(NO₃^-)及高化學(xué)需氧量(COD)溶液，并將廢氣中的氫氣制成燃料電池；其中該養(yǎng)殖槽可培養(yǎng)微生物(如真菌、微藻等)，微生物所產(chǎn)生的油脂及蛋白質(zhì)可作為生質(zhì)柴油的原料及飼料中的高蛋白成分。
文檔編號(hào)C12M1/00GK201372277SQ200920001569

公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者楊維邦, 鄭偉利 申請(qǐng)人:楊維邦;鄭偉利