(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210914968.X (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 三亚中国农业大 学研究院 地址 572020 海南省三 亚市崖州区创意用 友产业园8号楼 (72)发明人 司哺春　吕晗诚　马和民　胡嘉怡　 洪帆　蒋伟忠　 (74)专利代理 机构 北京中安信知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11248 专利代理师 徐林 (51)Int.Cl. C12M 1/107(2006.01) C12M 1/02(2006.01) C12M 1/12(2006.01) C12M 1/38(2006.01)C12M 1/36(2006.01) C12M 1/28(2006.01) C12M 1/00(2006.01) B01D 3/32(2006.01) C01B 32/05(2017.01) (54)发明名称 一种处理有机废弃物的联产氢气、 有机酸和 生物炭的设备 (57)摘要 本发明属于有机废弃物资源化技术领域， 特 别涉及一种处理有机废弃物的联产氢气、 有机酸 和生物炭的设备， 所述设备包括储液罐、 干发酵 反应器、 加热炉和分馏塔； 所述干发酵反应器包 括喷淋器、 渗滤液收集区、 搅拌器、 筛板、 出气口、 送料管和密封盖； 本发明具有相互独立的发酵产 酸产氢区和残渣 热解区， 通过两个过程的分别进 行， 实现有机废弃物的充分资源化， 通过控制回 流液的温度抑制了产甲烷菌， 从而避免了发酵过 程中甲烷气体的产生， 提高了有机酸、 氢气等产 物的产出， 实现了厌 氧发酵反应产酸菌的连续接 种； 同时环 境调控系统中液体的循环相比传统的 厌氧发酵装置， 减小了用水量， 提高了设备运行 的经济性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115093936 A 2022.09.23 CN 115093936 A 1.一种处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在于： 所述设备包 括储液罐(1)、 干发酵反应 器(2)、 加热炉(6)和分馏塔(8)； 所述干发酵反应器(2)包括喷淋器(3)、 渗滤液收集区(4)、 搅拌器(11)、 筛板(12)、 出气 口(16)、 送料 管(17)和密封 盖(20)； 所述干发酵反应器(2)在物料入口处设有密封盖(20)， 顶部设有与出液管(15)相连的 喷淋器(3)以及与气体收集装置连通的出气口(16)， 内部 设有搅拌器(11)， 下方设有渗滤液 收集区(4)， 与物料入口相对的一侧设有与加热炉(6)相通的送料管(17)； 所述送料管(17) 中设有螺 旋推杆； 渗滤 液收集区(4)的顶部设有筛 板(12)， 底部与进液 管(14)相连； 所述储液罐(1)设于干发酵反应器(2)的侧边， 通过内壁将储液罐(1)的内部分割为储 液区和管路区， 并设有开孔通过阀门(19)与进液管(14)相连； 储 液区用于存放 缓冲液及水， 管路区用于放置进液管 ‑储液罐段管路； 放置区底部 设有泵(18)； 泵(18)在水平方向通过进 液管(14)与渗滤液收集区(4)及储液区相连， 竖直方 向通过进液管(14)与换热管(9)相连， 将管内液体与分馏塔(8)进行 换热； 所述加热炉(6)设于干发酵反应器(2)与分馏塔(8)之间， 加热炉(6)的底部设有燃料储 存与燃烧区(5)， 炉壁设有pH调控系统(7)， 上部设有与分馏塔(8)连通的蒸汽出口； 所述分馏塔(8)塔身设有有机酸收集区(13)， 塔壁 中下部设有与加热炉(6)的蒸汽出口 连通的第一出口及与再沸器(10)的上端 连通的第二出口， 塔底设有与再沸器(10)的回流管 相通的第三出口， 塔顶设有用于废气排出的第四出口， 塔壁外绕有 换热管(9)与进 液管(14) 及出液管(15)相通。 2.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在 于： 所述干发酵反应 器(2)为推流式反应 器。 3.如权利要求1或2所述的处理有机废弃物的联产氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特 征在于： 所述干发酵反应器(2)内有机废弃物接种的污泥进行70℃以上加热处理以去除产 甲烷菌。 4.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在 于： 所述加热炉(6)的加热温度为20 0～300℃。 5.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在 于： 所述pH调控系统(7)所用无机酸为磷酸、 硫酸以及盐酸， 在加热炉(6)加热前需将发酵产 物的pH调至2 ～3。 6.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在 于： 所述分馏塔(8)为板式塔。 7.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在 于： 所述再沸器(10)设定温度为15 0～180℃。 8.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在 于： 所述出 液管(15)设有pH监测系统与温度监测系统。 9.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产 氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征在 于： 所述联产氢气、 有机酸和生物炭的设备， 除换热管(9)与送料管(17)， 其他管路外壁设有 保温层以降低热量损失。 10.如权利要求1所述的处理有机废弃物的联产氢气、 有机酸和生物炭的设备， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115093936 A 2在于： 所述有机废弃物的含固率 为15‑50％。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115093936 A 3