CN102391943A - 城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置 - Google Patents

城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，包括罐体、锥顶、设置在罐体外部的第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵，所述罐体的内壁自上而下设置有第一内环型管、第二内环型管和第三内环型管，所述罐体内的底部中心设置有射流组件，所述第一循环泵的输出端与所述射流组件连接，所述第二循环泵的输出端分别与第一内环型管和第二内环型管连接，第三循环泵的输出端与所述第三内环型管连接，所述罐体侧壁上部分别引出有平衡管和引出上管，所述平衡管和引出上管同时连接一根引出管，所述引出管与所述第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵输入端连接，所述罐体的外壁上还设置有外加温带、溢流管、加温出水总管和加温进水总管。

Description

城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置
技术领域
本发明涉及一种恒温发酵装置，特别是涉及一种城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置。 
背景技术
现有的用于城市生活垃圾的发酵装置，对城市生活垃圾的资源化、无害化处理均不是十分良好，对其他的有机物(如污水处理厂的淤泥、居民小区化粪池的粪便等)无法进行发酵处理后制成有机肥和有效回收沼气发电，其适应性不够强，也不便于工业产业化。不是十分利于资源再生，也不是十分利于城市生活垃圾资源化、无害化处理的广泛推广和应用。 
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，能有效解决现有技术中的这些不足。 
为解决上述技术问题，本发明提供了一种城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，包括罐体、锥顶、设置在罐体外部的第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵，所述罐体的内壁自上而下设置有第一内环型管、第二内环型管和第三内环型管，所述罐体内的底部中心设置有射流组件，所述第一循环泵的输出端与所述射流组件连接，所述第二循环泵的输出端分别与所述第一内环型管和第二内环型管连接，第三循环泵的输出端与所述第三内环型管连接，所述罐体侧壁上部分别引出有平衡管和引出上管，所述平衡管和引出上管同时连接一根引出管，所述引出管与所述第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵输入端连接，所述罐体的外壁上还设置有外加温带、溢流管、加温出水总管和加温进水总管。 
进一步技术方案，所述第一循环泵的输出端的输出线路分为两股，一股直 接从所述罐体的侧壁穿入与所述射流组件连接，另一股通过所述锥顶的顶部进入所述罐体内，然后从所述射流组件的顶部进入所述射流组件内。 
更进一步技术方案，所述锥顶的顶部设置有温度计接口，锥顶的侧壁上设置有视镜和射灯。 
更进一步技术方案，所述射流组件通过固定支架与所述罐体的内壁固定。 
更进一步技术方案，所述罐体的底部为倒立的锥形，即锥底，且所述罐体的底部设置有裙座。 
更进一步技术方案，所述罐体内的底部设置有底部喷射口，底部喷射口由所述第三内环型管连接输出。 
更进一步技术方案，所述罐体的侧壁上还设置有供人进入罐体内部进行检查的检查入人口。 
更进一步技术方案，所述第一内环型管、第二内环型管和第三内环型管上均设置有数个喷射短管，所述喷射短管的喷嘴沿所述罐体内壁的切线方向设置。 
更进一步技术方案，所述罐体为由钢制成的罐子。 
本发明具有如下有益技术效果：能够对城市生活垃圾的有机物很好地实现资源化、无害化处理，对任何有机物(含污水处理厂的淤泥、居民小区化粪池的粪便等)都可进行发酵处理后制成有机肥和有效的回收沼气发电，原料的来源很广，适应性也很强，便于工业产业化，有利于资源再生、城市生活垃圾资源化、无害化处理的广泛推广和应用。 
附图说明
图1为本发明城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置的结构示意图； 
图中：1-第一循环泵，2-第二循环泵，3-第三循环泵，4-温度计接口，5-引出管，6-引出上管，7-平衡管，8-锥顶，9-罐体，10-溢流管，11-射流组件，12-固定支架，13-第一内环型管，14-第二内环型管，15-第三内环型管，16-锥底，17-裙座，18-检查入人口，19-外加温带，20-加温出水总管，21加温进水总管，22-视镜，23-射灯，24-底部喷射口。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。 
实施例： 
如图1所示，一种城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，包括罐体9、锥顶8、设置在罐体9外部的第一循环泵1、第二循环泵2和第三循环泵3。所述罐体9的内壁自上而下设置有第一内环型管13、第二内环型管14和第三内环型管15，所述罐体9内的底部中心设置有射流组件11。所述第一循环泵1的输出端与所述射流组件11连接，所述第一循环泵1的输出端的输出线路分为两股，一股直接从所述罐体9的侧壁穿入与所述射流组件11连接，另一股通过所述锥顶8的顶部进入所述罐体9内，然后从所述射流组件11的顶部进入所述射流组件11内。所述第二循环泵2的输出端分别与所述第一内环型管13和第二内环型管14连接，第三循环泵3的输出端与所述第三内环型管15连接。所述罐体9侧壁上部分别引出有平衡管7和引出上管6，所述平衡管7和引出上管6同时连接一根引出管5，所述引出管5与所述第一循环泵1、第二循环泵2和第三循环泵3输入端连接，所述罐体9的外壁上还设置有外冷却加温带19、溢流管10、冷却加温出水总管20和冷却加温进水总管21。所述锥顶8的顶部设置有温度计接口4，锥顶8的侧壁上设置有视镜22和射灯23。所述射流组件11通过固定支架12与所述罐体9的内壁固定。所述罐体9的底部为倒立的锥形，即锥底16，且所述罐体9的底部设置有裙座17。所述罐体9内的底部设置有底部喷射口24，底部喷射口24由所述第三内环型管15连接输出。所述罐体9的侧壁上还设置有供人进入罐体9内部进行检查的检查入人口18。所述第一内环型管13、第二内环型管14和第三内环型管15上均设置有数个喷射短管(图中未标示出)，所述喷射短管的喷嘴沿所述罐体9内壁的切线方向设置。所述罐体9为由钢制成的罐子。 
发酵液的均质、均热是发酵成功的前提，通过搅拌来实现。沼气发酵不能采用机械搅拌方式，本发明采用发酵液外循环和罐内喷射方式促使发酵液罐内液体按一定方向流动。为了增强流动效果，其罐内喷射方式由罐内周边喷射和罐中心喷射相结合，促使罐中心和罐内周边液体尽量达到均质均热。 
所述第一内环型管13、第二内环型管14和第三内环型管15上均设置有数个喷射短管，喷嘴向一定角度喷液，造成罐内液体环形流，而第一循环泵1出 液进入射流组件11，其喷出液体迫使罐中心部位的液体流向罐壁，达到罐中心和近罐壁处液体混和，与此同时，发酵过程中产生的沼气向上运动，带动了液体向上运动，通过这三种方式以期达到均质均热的要求。 
关于发酵液固性物沉降和底部渣泥堆积问题，本发明采用锥形底，便于沉淀物的排出，在发酵过程中开动第三循环泵3可将沉积物冲起，将沉渣吹离锥底16，有利流动和排渣。 
关于罐内液面“醪盖”问题，发酵液中的悬浮物，因沼气上升，促使悬浮物在液面凝聚形成“醪盖”，不利于发酵，本发明中采用射流组件11，运行时在组件器口产生负压，将醪盖不断吸入并推向发酵罐中部。 
保持发酵液温度问题，本发明采用钢制的罐体9，加温采用外伴管方式，这样可避免发酵液对管道的腐蚀，使用寿命长，方便维修，运行可靠；其二可增强罐体9的刚性和强度，从而节省罐体9的用材，几乎不增加造价。本发酵罐体如无外加温带19，则罐体9的厚度需增加2mm。 
本发明的加温热水由沼气发电机房冷却水供给，出水进冷却塔，供发电机冷却，循环使用。 
关于发酵罐物料进出问题：(1)发酵罐进料，生活垃圾经分拣、筛选、去杂、粉碎后，粒度小于0.5mm，用水和部分发酵清液按比例混合调浆，由调浆池用泵送入发酵罐；(2)发酵液出料，工厂N台发酵罐合用1-2台出料泵，应在车间总平布置时确定，出料口两个，浓浆出料口在锥底16，浓浆打到过滤机脱水后进入制肥系统，清液出口在罐体9与锥底16接口处上侧，锥底16的存料体积为15M3，清液由出料泵打到污水处理储存罐作调浆备用补充水；(3)沼气出口，沼气出口在罐顶部，依靠气泵的压力，输入专设的水封或储气罐；(4)发酵溢流出口，溢流液体回流进调浆池。 
本发明的主要工作过程及原理如下： 
发酵罐和储气室是一个整体的密封容器，城市生活垃圾进厂经除臭、筛分、风选、磁选、破碎后进入调浆池，经进料通道送入发酵罐内，进料完毕关闭至调浆池通道和溢流管10；输入专用菌种，发酵开始。 
开启第一循环泵1、第二循环泵2和第三循环泵3，使第一循环泵1、第二循环泵2和第三循环泵3的输入和输出经引出管5、引出上管6，通过第一内环型管13、第二内环型管14和第三内环型管15形成一个循环通道。使罐内液状 物利用切线输出和切线输入流体惯性产生旋转，第一内环型管13、第二内环型管14和第三内环型管15管上安有喷射短管，喷嘴向一定角度喷液，造成罐内液体环形流，而第一循环泵1出液进入射流组件11，其喷出液体迫使罐中心部位的液体流向罐壁，达到罐中心和近罐壁处液体混和。 
与此同时，发酵过程中发酵液中的悬浮物，因沼气上升，促使悬浮物在液面凝聚形成“醪盖”，不利于发酵，本设计中采用射流组件11，而第一循环泵1出液进入射流组件11，其喷出液体迫使罐中心部位的液体流向罐壁，运行时在组件器口产生负压，将醪盖不断吸入并推向发酵罐中部。 
在发酵过程中由于罐内液状物旋转时产生的涡流，使少量的无机物因比重大于有机物而沉淀于底部，为了防止罐底部板结此时关闭第三循环泵3的上部出口，开启底部喷射口24，可将沉积物冲起。 
产生的沼气向上运动，带动了液体向上运动，通过以上方式以达到均质均热的要求。 
罐内原料产生沼气上升到罐体上部，当沼气压力每平方米大于0.2公斤时，沼气出口阀门自动开启，此时高压气泵会将沼气加压后输入高压储气罐内供发电机使用。 
发酵完成后，罐内腐植酸(沼渣)从底部出口经出料泵输送至带式压滤机脱水后输往制肥车间生产有机肥。 
本发酵装置由于是全密封的，根据发酵的要求调节温度，加入专用菌种，具有发酵周期短，发酵彻底，产气率高的优点。与传统的机械搅拌发酵装置相比较，具有制作成本低、易安装、节约能耗三分之一的优势。 
最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，而不是对本发明技术方案的限定，任何对本发明技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种城市生活垃圾水气联动全封闭旋内转式恒温厌氧发酵装置，包括罐体(9)和锥顶(8)，其特征在于：还包括设置在罐体(9)外部的第一循环泵(1)、第二循环泵(2)和第三循环泵(3)，所述罐体(9)的内壁自上而下设置有第一内环型管(13)、第二内环型管(14)和第三内环型管(15)，所述罐体(9)内的底部中心设置有射流组件(11)，所述第一循环泵(1)的输出端与所述射流组件(11)连接，所述第二循环泵(2)的输出端分别与所述第一内环型管(13)和第二内环型管(14)连接，第三循环泵(3)的输出端与所述第三内环型管(15)连接，所述罐体(9)侧壁上部分别引出有平衡管(7)和引出上管(6)，所述平衡管(7)和引出上管(6)同时连接一根引出管(5)，所述引出管(5)与所述第一循环泵(1)、第二循环泵(2)和第三循环泵(3)输入端连接，所述罐体(9)的外壁上还设置有外加温带(19)、溢流管(10)、加温出水总管(20)和加温进水总管(21)。
2.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述第一循环泵(1)的输出端的输出线路分为两股，一股直接从所述罐体(9)的侧壁穿入与所述射流组件(11)连接，另一股通过所述锥顶(8)的顶部进入所述罐体(9)内，然后从所述射流组件(11)的顶部进入所述射流组件(11)内。
3.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述锥顶(8)的顶部设置有温度计接口(4)，锥顶(8)的侧壁上设置有视镜(22)和射灯(23)。
4.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述射流组件(11)通过固定支架(12)与所述罐体(9)的内壁固定。
5.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述罐体(9)的底部为倒立的锥形，即锥底(16)，且所述罐体(9)的底部设置有裙座(17)。
6.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述罐体(9)内的底部设置有底部喷射口(24)，底部喷射口(24)由所述第三内环型管(15)连接输出。
7.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述罐体(9)的侧壁上还设置有供人进入罐体(9)内部进行检查的检查入人口(18)。
8.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述第一内环型管(13)、第二内环型管(14)和第三内环型管(15)上均设置有数个喷射短管，所述喷射短管的喷嘴沿所述罐体(9)内壁的切线方向设置。
9.如权利要求1所述的城市生活垃圾水气联动全封闭内旋转式恒温厌氧发酵装置，其特征在于：所述罐体(9)为由钢制成的罐子。
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CN102311281A (zh) * 2011-08-18 2012-01-11 舒方银 城市生活垃圾水气联动全封闭旋转式厌氧发酵装置
CN202116458U (zh) * 2011-06-21 2012-01-18 李林瑛 城市生活垃圾水气联动全封闭旋转式厌氧发酵装置

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