本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种可以自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统。
背景技术：
好氧发酵主要的目的就是为了有效地实现有机粪污的无害化和减量化。根据好氧发酵特性，维持系统高温可以使系统具有更高的发酵效率，使细菌和病原体能够得到更充分的灭杀，还能加速对粪污中的抗生素的降解，无害化也更为彻底；但高温好氧发酵过程会产生大量的高温高湿的臭气，优秀的反应器不仅需要将发酵过程中产生的废气进行收集和无害化治理，还需要通过排风将含有大量水蒸气的臭气及时排出，同时为发酵物料引入新鲜氧气，从而促进物料持续高效的发酵并将发酵物料中的水分带走，实现有效的减量化。
目前，为了维持高温好氧发酵的高温环境，大多是依托于外源加热，如热水、导热油或者鼓热风等方式，运行能耗高，经济性比较差；为了达到水分去除效果，需要大量的将发酵罐中的湿空气抽出，也造成臭气的处理量大，收集和治理成本高；而在高温好氧发酵过程中，发酵产生的热量会被抽走的高温湿空气大量带走，而没有回收利用，造成大量的热能损失，大大增加了系统运行成本；现有技术中，通常将湿热废气直接回流，但水汽又被带回到了反应器，被发酵物料吸收，物料的水分没法有效去除，无法做到物料的有效减量化，且由于水分没有被带走，发酵罐筒体内的发酵物料含水率偏高，发酵效率低，发酵效果也差。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，包括依次通过风管依次连接的好氧发酵反应器、汽水分离器、循环风机，形成闭环风路系统，所述汽水分离器和循环风机之间的风管管路上设有旁通管路ⅰ和旁通管路ⅱ；所述汽水分离器是由竖直管道和水平管道组成的三通结构，水平管道上设有进风口，竖直管道的顶部设有出风口,竖直管道的上部管路内设有换热盘管和过滤丝网；所述换热盘管的进气口连通大气，所述换热盘管的出气口连通旁通管路ⅰ；好氧发酵反应器内的发酵尾气在循环风机的作用下，进入汽水分离器，高温高湿的尾气从进气口进入后经过转向向上后与换热盘管中冷空气进行充分换热，然后与过虑丝网碰撞，尾气中的水分被分离，除水后的尾气向上由出风口排出汽水分离器，一部分尾气在循环风机的作用下回到好氧发酵反应器内，另一部分通过旁通管路ii外排处理；新鲜空气经过换热盘管后被加热，通过旁通管路i在循环风机的作用下送入到好氧发酵反应器用于为系统发酵补充氧气。
进一步，所述汽水分离器的竖直管道下部管道为集水管，竖直管道的上部管路直径大于进风口所在的水平管道的直径。
进一步，所述集水管的底部设有u形水封。
进一步，所述u形水封的存水弯的最低点位置设有可快速打开和封闭的清污口。
进一步，在旁通管路ⅰ上设有调节风阀ⅰ；所述旁通管路ⅱ上设有调节风阀ⅱ。
进一步，所述旁通管路ⅱ的尾端连接有除臭装置。
进一步，所述除臭装置包括除臭风机和除臭滤塔。
本发明的有益效果：
（1）通过汽水分离器将发酵尾气中的水分充分去除后，将干燥的高温尾气回用，冷凝水排出，不仅实现了发酵物料的除水干化的目的，同时可以充分地对发酵热进行循环利用，可以有效保证系统发酵温度的稳定，大大提高发酵效率，尤其对于低温天气和地区意义非常明显；
（2）在汽水分离器中通过新鲜空气与发酵尾气进行换热，不仅可以有效提高尾气的除水效率，同时还将进入发酵罐的新鲜空气进行加热，对尾气中的热量进行回收，大大节约了系统能耗，同时减少因冷空气直接进入发酵反应器造成发酵温度的波动。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1所示实施例中汽水分离器的结构示意图；
图3为本发明实施例2的结构示意图。
图中：1-好氧发酵反应器、2-风管、3-汽水分离器、4-循环风机、5a-旁通管路ⅰ、5b-旁通管路ⅱ、6a-调节风阀ⅰ、6b-调节风阀ⅱ、7-除臭风机、8-除臭滤塔、9-立式好氧发酵罐、10-进气管、11-排气收集管；301-进风口、302-出风口、303-过滤丝网、304-换热盘管、305-集水管、306-u形水封、307-清污口；3042-进气口、3041-出气口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
参照附图1，本实施例包括依次通过风管2依次连接的好氧发酵反应器1、汽水分离器3、循环风机4，所述汽水分离器3和循环风机4之间的风管2管路上设有旁通管路ⅰ5a和旁通管路ⅱ5b，所述旁通管路ⅰ5a靠近循环风机4且与汽水分离器3相连，在旁通管路ⅰ5a上设置有调节风阀ⅰ6a，用于调节新鲜空气的进气量；在所述旁通管路ⅱ5b上设置有调节风阀ⅱ6b，用于调节排出尾气的风量，旁通管路ⅱ5b的尾端连接除臭装置。
本实施例中的好氧发酵反应器1为卧式好氧发酵罐。
如图2所示，汽水分离器是由竖直管道和水平管道相交组成的水平一通和竖直两通的三通结构，水平管道上设有进风口301，竖直管道的顶部设有出风口302,竖直管道的上部管路内设有过滤丝网303和换热盘管304。换热盘管304的进气口3042和出气口3041贯穿至竖直管壁外，进气口3042连通大气，所述出气口3041连通旁通管路ⅰ5a。
竖直管道的上部管路直径大于进风口301所在的水平管道的直径，竖直管道的下部管道是集水管305，集水管305底部连接有u形水封306，u形水封306使集水管305中的积水随着不断的聚集能够自动排出。
在u形水封306的存水弯的最低点位置设有可快速打开和封闭的清污口307。
除臭装置包括连接在调节风阀ⅱ6b后的除臭风机9和除臭滤塔8。除臭风机9用于克服除臭滤塔8的过滤风阻，以保证旁通管路ⅱ5b与风管2之间的风压平衡。
本发明的工作过程及原理为：
在循环风机4的作用下，好氧发酵反应器1中的高温高湿尾气被抽出，由进风口301进入汽水分离器3，首先高速尾气在换向过程中通过与管壁的碰撞，在惯性的作用下部分水分被析出，经过换向后，通换热盘管304和过滤丝网303时流速降低，尾气通过换热盘管304时与盘管内的冷空气进行充分换热，温度降低，尾气中的水分被冷凝，然后经过过滤丝网303的过滤，尾气中的水分在过滤丝网303的碰撞和惯性的作用下进一步被分离出来，最终得到干燥的尾气，分离后的干燥尾气通过出风口302排出汽水分离器3，一部分通过旁通管路ii6b经过除臭处理后进行达标排放，另一部分尾气回到好氧发酵反应器1内；而通过换热盘管304的新鲜空气经过换热后被加热，由旁通管路i5a在循环风机4的作用下送入到好氧发酵反应器1用于系统发酵。
实施例2：
参照附图3，本实施与实施例1的区别在于：采用立式好氧发酵反应，通过风管2依次连接立式好氧发酵罐9、汽水分离器3、循环风机4；循环风机4出风口与进气管10相连，进气管10直接连接立式好氧发酵罐9中的罐子底部，新鲜空气进入发酵罐内，再由立式好氧发酵罐9的顶部排气收集管11收集废气，送入到风管2中。其他外部连接装置与实施例1中的卧式好氧发酵罐相同。余同实施例1。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也仍在本发明专利的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
1.一种自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，包括依次通过风管依次连接的好氧发酵反应器、汽水分离器、循环风机，形成闭环风路系统，其特征在于：所述汽水分离器和循环风机之间的风管管路上设有旁通管路ⅰ和旁通管路ⅱ；所述汽水分离器是由竖直管道和水平管道组成的三通结构，水平管道上设有进风口，竖直管道的顶部设有出风口,竖直管道的上部管路内设有换热盘管和过滤丝网；所述换热盘管的进气口连通大气，所述换热盘管的出气口连通旁通管路ⅰ；好氧发酵反应器内的发酵尾气在循环风机的作用下，进入汽水分离器，高温高湿的尾气从进气口进入后经过转向向上后与换热盘管中冷空气进行充分换热，然后与过虑丝网碰撞，尾气中的水分被分离，除水后的尾气向上由出风口排出汽水分离器，一部分尾气在循环风机的作用下回到好氧发酵反应器内，另一部分通过旁通管路ii外排处理；新鲜空气经过换热盘管后被加热，通过旁通管路i在循环风机的作用下送入到好氧发酵反应器用于为系统发酵补充氧气。
2.根据权利要求1所述的自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，其特征在于：所述汽水分离器的竖直管道下部管道为集水管，竖直管道的上部管路直径大于进风口所在的水平管道的直径。
3.根据权利要求2所述的自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，其特征在于：所述集水管的底部设有u形水封。
4.根据权利要求3所述的自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，其特征在于：所述u形水封的存水弯的最低点位置设有可快速打开和封闭的清污口。
5.根据权利要求1-4之一所述的自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，其特征在于：在旁通管路ⅰ上设有调节风阀ⅰ；所述旁通管路ⅱ上设有调节风阀ⅱ。
6.根据权利要求1-5之一所述的自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，其特征在于：所述旁通管路ⅱ的尾端连接有除臭装置。
7.根据权利要求6所述的自动除水和热量循环利用的高温好氧发酵系统，其特征在于：所述除臭装置包括除臭风机和除臭滤塔。
技术总结