CN102399683B - 一种升流式厌氧反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种升流式厌氧反应器，由罐体、搅拌破壳组件、内置热能转化机组、进料器、出料器、压力保护器、气体出口管、排渣口管组成；罐体内设具有搅拌混合、破壳排渣功能的搅拌破壳组件，内置沼气热能转化机组和水封式可排浮渣的出料器，设有自动卸除管路存料的进料器。本发明操作简单，处理畜禽粪便、农村生活有机垃圾、秸秆等混合物发酵原料时，不结壳，反应温度均匀恒定，运行稳定可靠，投资和运行费用低，同时具有处理负荷高、TS浓度大、水力停留时间短等优点，处理发酵料液的固形物含量可达8～15％，COD去除率可达60～80％，产沼气率可达1.5～3m3/m3·d。

Description

一种升流式厌氧反应器
技术领域
本发明涉及一种厌氧消化装置，特别是涉及一种畜禽粪便、污泥、生活有机垃圾、秸秆、杂草等混合原料的厌氧发酵生产沼气的装置。 
背景技术
随着农村产业结构调整，农村种养殖业迅猛发展，在增加农业收入的同时，造成的农村面源污染日趋加剧，尤其是畜禽粪便、农村生活垃圾、秸秆、杂草等有机废弃物以及污水厂污泥等造成的污染问题尤为突出，发展经济与环境保护的双重矛盾愈加激烈。开发“绿色能源”已成为当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。近年来，以畜禽粪便为原料的大型沼气工程发展迅猛，升流式固体厌氧反应器因其在处理高固形物含量的畜禽粪污时，具有上流式厌氧污泥床等其他反应器不可比拟的优势，故在大型沼气工程中得到了广泛应用，但在实际应用中存在结壳等致命弱点，特别是在高寒地区的沼气工程中，升流式厌氧固体反应器的管路冻结、堵塞，温度恒定控制问题直接影响了沼气工程运行的连续性和经济性，以及厌氧反应器的产气稳定性和产气率。为此，开发高效稳定的升流式厌氧反应器，以解决传统的升流式厌氧固体反应器存在的弊病就尤为重要。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是避免升流式厌氧固体反应器在处理畜禽粪便、农村生活有机垃圾、秸秆等多种原料产沼气时发生液面结壳、管路易冻结和堵塞，并保证反应器内温度均匀恒定，提高升流式厌氧固体反应器的产气效率和产气稳定性，提供一种适用于大型沼气工程的升流式厌氧反应器。 
为了解决上述技术问题，本发明提供一种升流式厌氧反应器，包括罐体1、进料器4、出料器5、压力保护器6、气体出口管7、排渣口管8；所述罐体1内设搅拌破壳组件2、热能转化机组3；所述进料器4设置在罐体1的罐顶10上，所述进料器4设有自动卸除管路存料装置； 
所述罐体1为封闭圆筒状，包括罐顶10、筒体9、罐底11；所述罐顶10为平盖形、半椭圆形、半碟形或半球形的任一种； 
所述搅拌破壳组件2由动力机构12、传动轴13、密封件14、破壳推渣器15、叶轮16组成；所述动力机构12位于罐顶10上部的外面，且与罐顶10相连；所述传动轴13与动力机构12相连；密封件14位于传动轴13穿越罐顶10处；破壳推渣器15与传动轴13上部相连，并位于罐体1内料液面附近；叶轮16与传动轴13下部相连； 
所述热能转化机组3由安全控制箱18、燃烧器19、阻火器20、供气管21、燃烧换热室22、排烟管23、水箱24、循环水泵25、盘管26组成；燃烧换热室22位于水箱24中间，并通过排烟管23与大气相通，室壁36将换热室气体与水箱液体 隔开；水箱24、盘管26位于罐体1内，并与罐体1外的循环水泵25构成封闭系统；安全控制箱18与阻火器20联合作用保证内置热能转化机组3安全运行； 
所述进料器4由器体27、进料口28、活动顶盖29、导料管30组成；器体27、进料口28、活动顶盖29位于罐顶10外，导料管30与罐体1内物料腔17相通；活动顶盖29保证器体27腔体与大气相通； 
所述出料器5由出料斗31、下料管32、水封器33、出料管34组成；出料斗31与罐体1内的气体腔35相通，出料斗31沿口与物料腔17液面平齐；水封器33位于罐体1内。 
本发明的优点是：操作简单，处理畜禽粪便、农村生活有机垃圾、秸秆等混合物发酵原料时，不易结壳，反应温度均匀恒定，运行稳定可靠，投资和运行费用低，同时具有处理负荷高、TS浓度大、水力停留时间短等优点，处理发酵料液的固形物含量可达8～15％，COD去除率可达60～80％，产沼气率可达1.5～3m3/m3·d。 
附图说明：
图1是本发明的轴向剖面图。 
具体实施方式
如图1所示，本发明包括罐体1、搅拌破壳组件2、内置热能转化机组3、进料器4、出料器5、压力保护器6、气体出口管7、排渣口管8；罐体1由筒体9、罐顶10、罐底11组成；罐顶10为平盖形，也可以为平盖形、半椭圆形、半碟形或半球形的任一种；搅拌破壳组件2与罐体1中心轴线重合，搅拌破壳组件2由动力机构12、传动轴13、密封件14、破壳推渣器15、叶轮16组成；动力机构12位于罐顶10外，且与罐顶10相连；传动轴13与动力机构12相连；密封件14位于传动轴13穿越罐顶10处；破壳推渣器15连接在传动轴13上部，并位于物料腔17内且在罐体1内料液面附近；叶轮16连接在传动轴13下部；内置热能转化机组3由安全控制箱18、燃烧器19、阻火器20、供气管21、燃烧换热室22、排烟管23、水箱24、循环水泵25、盘管26组成；燃烧换热室22位于水箱24中间，并通过排烟管23与大气相通，室壁36将换热室气体与水箱液体隔开；水箱24、循环水泵25与盘管26构成封闭系统；进料器4由器体27、进料口28、活动顶盖29、导料管30组成；进料器4位于罐顶10外，且与罐体内物料腔17相通；活动顶盖29保证器体27腔体与大气相通；出料器5由出料斗31、下料管32、水封器33、出料管34组成；出料斗31与气体腔35相通，出料斗31沿口与液面平齐；水封器33位于罐体1内；压力保护器6与罐体1内气体腔35相通，且位于罐顶10处；气体出口管7与罐顶10相连；排渣管8位于罐底11处，与罐体物料腔17相通。 
本发明的工作过程：罐体1内的物料腔17和气体腔35均与罐体1外大气隔绝，是一个缺氧空间，畜禽粪便等物料通过进料器4进入罐体1内物料腔17，在压力作用下自下向上运动，完成厌氧发酵反应、热量交换和渣液分离，密度大的沉渣通过排渣管8在压力作用下排出罐体1外，液体及浮渣部分溢流入出料斗31内，通过下料管32、水封器33从出料管34排出罐体1外，物料反应所产生的沼气从气 体出口管7排出罐体1外，并输送到用户，这样就完成了厌氧反应过程；动力机构12间歇运转，通过传动轴13带动破壳推渣器15和叶轮16转动；破壳推渣器15转动破坏罐体1内物料液面处的壳状物，并将其推入出料斗33内，保证液面处于流态，气体自由通过液面；叶轮16转动搅动物料，使新进物料与原物料充分混合，同时与盘管26内热介质完成热量交换，保证罐体1内的物料环境相对恒温；进料器4的器体27腔与大气相通，当进料量达到要求，供料泵停机后，供料管路中的物料自动排空，防止管路存料造成堵塞或冻结；出料器5的出料斗31沿口与液面平齐，保证浮渣顺利排出罐外，防止浮渣累积结壳而阻碍沼气顺利进入气体腔35内；水封器33将气体腔35与大气隔开，防止沼气泄漏至大气中，而且水封器33位于罐体1内，避免了低温环境下冻结堵塞；压力保护器6与罐体1内的气体腔35相通，当气体腔35压力波动超过允许范围时，压力保护器6开始动作，使气体腔35与罐体1外大气相通，排出或进入部分气体，使气体腔35的压力处于允许范围内，防止罐体损坏；供气管21将气体腔35内的沼气引致沼气燃烧器19，沼气通过燃烧器19在燃烧换热室22内完成化学能到热能的转化，并将热能通过室壁36传递给水箱24中的循环水，循环水泵25将循环水泵入盘管26中，循环水在盘管26中流动时将热量传递给罐体1内的物料，实现对物料的增温；安全控制箱18与阻火器20联合作用保证内置热能转化机组3安全运行。 

Claims (5)

1.一种升流式厌氧反应器，包括罐体(1)、进料器(4)、出料器(5)、压力保护器(6)、气体出口管(7)、排渣口管(8)，其特征在于：罐体(1)内设搅拌破壳组件(2)、热能转化机组(3)；所述进料器(4)设置在罐体(1)的罐顶(10)上，所述进料器(4)设有自动卸除管路存料装置；
所述热能转化机组(3)由安全控制箱(18)、燃烧器(19)、阻火器(20)、供气管(21)、燃烧换热室(22)、排烟管(23)、水箱(24)、循环水泵(25)、盘管(26)组成；燃烧换热室(22)位于水箱(24)中间，并通过排烟管(23)与大气相通，室壁(36)将换热室气体与水箱液体隔开；水箱(24)、盘管(26)位于罐体(1)内，并与罐体(1)外的循环水泵(25)构成封闭系统；安全控制箱(18)与阻火器(20)联合作用保证内置热能转化机组(3)安全运行。
2.根据权利要求1所述的一种升流式厌氧固体反应器，其特征在于所述罐体(1)为封闭圆筒状，包括罐顶(10)、筒体(9)、罐底(11)；所述罐顶(10)为平盖形、半椭圆形、半碟形或半球形的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种升流式厌氧固体反应器，其特征在于所述搅拌破壳组件(2)由动力机构(12)、传动轴(13)、密封件(14)、破壳推渣器(15)、叶轮(16)组成；所述动力机构(12)位于罐顶(10)上部的外面，且与罐顶(10)相连；所述传动轴(13)与动力机构(12)相连；密封件(14)位于传动轴(13)穿越罐顶(10)处；破壳推渣器(15)与传动轴(13)上部相连，并位于罐体(1)内料液面附近；叶轮(16)与传动轴(13)下部相连。
4.根据权利要求1所述的一种升流式厌氧固体反应器，其特征在于进料器(4)由器体(27)、进料口(28)、活动顶盖(29)、导料管(30)组成；器体(27)、进料口(28)、活动顶盖(29)位于罐顶(10)外，导料管(30)与罐体(1)内物料腔(17)相通；活动顶盖(29)保证器体(27)腔体与大气相通。
5.根据权利要求1所述的一种升流式厌氧固体反应器，其特征在于：出料器(5)由出料斗(31)、下料管(32)、水封器(33)、出料管(34)组成；出料斗(31)与罐体(1)内的气体腔(35)相通，出料斗(31)沿口与物料腔(17)液面平齐；水封器(33)位于罐体(1)内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9771286B2 (en) 2012-07-06 2017-09-26 Jinmin Li Apparatus for biological sewage treatment

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103979669B (zh) * 2013-02-07 2016-06-15 李进民 污水生物处理装置
CN103589634B (zh) * 2013-11-29 2014-12-31 东北大学 一种半连续式加热型沼气发生罐
CN110194527A (zh) * 2019-05-27 2019-09-03 武汉天源环保股份有限公司 一种厌氧反应器沼气安全利用方法
CN112852600A (zh) * 2021-03-11 2021-05-28 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种有机垃圾厌氧反应器
WO2022188224A1 (zh) * 2021-03-11 2022-09-15 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种有机垃圾厌氧反应器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200967819Y (zh) * 2006-08-16 2007-10-31 冯志坚 水压式环流破壳沼气池
CN201010650Y (zh) * 2007-03-12 2008-01-23 田广欣 多功能沼气罐
CN201121187Y (zh) * 2007-09-05 2008-09-24 张学凤 自加热钢塑防腐沼气反应器
CN201180133Y (zh) * 2008-02-29 2009-01-14 辽宁省环境科学研究院 一种新型升流式厌氧固体反应器
CN201817482U (zh) * 2010-09-10 2011-05-04 辽宁北方环境保护有限公司 一种新型升流式厌氧反应器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200967819Y (zh) * 2006-08-16 2007-10-31 冯志坚 水压式环流破壳沼气池
CN201010650Y (zh) * 2007-03-12 2008-01-23 田广欣 多功能沼气罐
CN201121187Y (zh) * 2007-09-05 2008-09-24 张学凤 自加热钢塑防腐沼气反应器
CN201180133Y (zh) * 2008-02-29 2009-01-14 辽宁省环境科学研究院 一种新型升流式厌氧固体反应器
CN201817482U (zh) * 2010-09-10 2011-05-04 辽宁北方环境保护有限公司 一种新型升流式厌氧反应器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9771286B2 (en) 2012-07-06 2017-09-26 Jinmin Li Apparatus for biological sewage treatment

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