CN102690754A - 联合厌氧发酵罐 - Google Patents

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Abstract

联合厌氧发酵罐,属于生物质能源技术领域。本发明由罐盖、罐体和布料盘三部分构成。罐体为圆筒形,其下端呈密闭状,罐体外面包裹一层隔热保温材料;罐体上部与罐盖相合,其间有密封圈,它们用螺栓紧固, 在罐盖的顶端有沼气出气管和安全阀;沿罐体内壁横向密布加热管,加热管的两端与供热管道连接;罐体的中下部有布料盘,布料盘下方有底进料管,底进料管对面的侧壁上有排渣管;在布料盘的上方罐体的侧壁上有下进料管和下出料管,在罐体的中部有中出料管和检测管,在罐体的上部有上进料管和排料管;布料盘上均布直径为2~8mm的圆形通孔。本发明结构合理,运行中能耗低且物料的发酵效率高;制造简单,能工业化生产。

Description

联合厌氧发酵罐
所属技术领域
[0001] 本发明涉及沼气厌氧发酵装置,尤其涉及ー种城市有机废弃物联合厌氧发酵罐,属于生物质能源技术领域。
背景技术
[0002]目前,我国处理城市垃圾的方法多种多样,其中主要的处理方法有填理法、焚烧法和堆肥法。填理法具有操作简单,处理量大等优点,但该方法存在占地大、浪费生活垃圾中的可回收资源并存在渗滤液污染地下水以及填埋气易引发爆炸的危险。焚烧法处理城市垃圾虽然有减容效果最好且处理周期短、占地少、可有效消除病源菌的优点,但由于目前我国城市垃圾热值低,焚烧时往往需要添加其他辅助燃料,而且设备一次性投资大、运行费用高,目前主要应用于人口密度较高的沿海发达地区。堆肥法处理城市垃圾虽然可产生大量肥料,但存在能耗大、肥效低、卫生条件差等缺点;而且好氧堆肥法适合处理固形物含量为 55%〜60%的城市垃圾,像含水率大的蔬菜、水果、食堂和小区的餐厨等城市垃圾,未经预处理不适用好氧堆肥法。国内外理论研究及工程经验表明,对那些含水量大、有机质含量高的城市垃圾,采用厌氧发酵处理是ー种理想的处理方法。
[0003] 厌氧发酵罐作为厌氧发酵过程中的主体设备,其性能的优劣决定了厌氧发酵处理效果的好坏。目前城市有机废弃物厌氧消化技术应用过程中,普遍存在有机物降解率低,降解周期长,产气量不高及沼气中甲烷含量偏低等问题。究其原因主要是由于物料混合不均匀、温度控制不精准、浮渣和沉淀严重等所致。
发明内容
[0004] 为了克服目前厌氧发酵系统效率不高的问题,本发明提供ー种城市有机废弃联合厌氧发酵罐,该联合厌氧发酵罐不仅能提高发酵效率,而且制造简单、运行中能耗较低,尤其适合于城市多种有机废弃物的联合厌氧发酵。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006] 所述联合厌氧发酵罐,主要包括罐盖、罐体和布料盘三部分。罐体为圆筒形,用玻璃钢或不锈钢或轻金属合金或高强度塑料制成,其下端呈密闭状,罐体外面包裹ー层隔热保温材料;罐体上部与罐盖相合,其间有硅胶或聚酯材料制成的密封圈,它们用钢制螺栓紧固;在罐盖的顶端有沼气出气管和安全阀,罐盖的材质与罐体相同;沿罐体内壁横向密布金属加热管,加热管的两端与太阳能热水器和/或电热水器和/或供热锅炉用管道连接;罐体的中下部水平安装有布料盘,布料盘上均布直径2〜8_的圆形通孔,圆形通孔的总面积>底进料管的截面积,布料盘的材质与罐体相同;布料盘下方的罐体侧壁上分别对称固定安装有底进料管和排渣管,底进料管外端与进料泵连接,排渣管外端与闸阀连接,它们的轴线与罐体侧壁垂直;在布料盘上方的罐体侧壁上同一水平方向相对分别固定安装有下进料管和下出料管,它们的轴线分别与罐侧壁沿正、反方向呈小于60°的水平夹角;在罐体侧壁的中部安装有中出料管和检测管;在罐体侧壁上部安装有上进料管和排料管。中出料管外端与下进料管外端用一台循环泵连接,下出料管外端与上进料管外端由另一台循环泵连接;排料管安置在上进料管下面,其内端穿过罐体侧壁,向下倾斜插入物料液面以下,外端与阀门相连。
[0007] 本发明的有益效果是,通过罐体内壁密布加热管、在罐底采用布料盘结构和全立体式的水力搅拌方式,解决了物料混合不均匀、温度控制不精准、浮渣和沉淀严重等问题,有效的提高发酵效率。本发明具有结构简单合理、运行能耗低且发酵效率高、宜于エ业化生产的特点。
附图说明
[0008] 图I是厌氧发酵罐立面结构示意图。
[0009] 图2是厌氧发酵罐体平面结构示意图。
[0010] 图3是布料盘结构示意平面图。
[0011] 图中I-罐盖、2-罐体、3-布料盘、4-加热管、5-中出料管、6-下进料管、7-底进料管、8-沼气出气管、9-上进料管、10-排料管、11-检测管、12-下出料管、13-排渣管、14-密封圏、15-螺栓、16-安全阀。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图和实施例对本发明作进ー步说明。
[0013] 实施例I
[0014] 如附图I、图2所示,厌氧发酵罐用玻璃钢制作,主要由罐盖I、罐体2和布料盘3三部分构成。罐体2为圆筒形,其下端呈密闭状,罐体2外面包裹ー层隔热保温材料(图中未标示);罐体2上部与罐盖I相合,其间有硅胶密封圈14,它们用螺栓15紧固,在罐盖I的顶端有沼气出气管8和安全阀16 ;沿罐体2内壁横向密布加热管4,向发酵物料供热,以确保物料在发酵过程中有适宜且一致的温度,加热管4的两端与太阳能热水器和/或电热水器和/或供热锅炉(图中未标示)用管道连接;罐体2的中下部有布料盘3,布料盘3上均布直径4_的圆形通孔,进料时能够起到混合物料和物料分级的作用,布料盘3上圆形通孔的总面积>底进料管的截面积;布料盘3下方的罐体2侧壁上对称安装有底进料管7和排渣管13,它们分别与罐侧壁固定连接,其轴线与罐体2侧壁相垂直,排渣管13外端与闸阀(图中未标示)连接;进料泵(图中未标示)与底进料管7外端连接,通过底进料管7将物料泵入罐体2内,物料通过罐体2中下部的布料盘3时,大于布料盘3通孔的物料被布料盘3阻隔,不能进入发酵室,而是通过罐体2侧壁上的排渣管13排出,从而大大减少了罐体2内的浮渣量,在此过程中还使发酵原料均匀的分散到了罐体2内,有利于厌氧发酵效率的提高;在布料盘3上方的罐体2侧壁上水平方向相对固定安装有下进料管6和下出料管12,它们的轴线分别与罐体2侧壁沿同一水平方向呈20°左右的夹角;在罐体2侧壁的中部安装有中出料管5和检测管11 ;在罐体2侧壁上部安装有上进料管9和排料管10,排料管10穿过罐体2侧壁,其内端向下倾斜插入物料液面以下,外端与阀门相连,其外端管ロ低于上进料管9的外端管ロ。罐体2 —侧的中出料管5外端与下进料管6外端用一台循环泵(图中未标示)连接,罐体2另ー侧的下出料管12外端与上进料管9外端由另一台循环泵(图中未标示)连接,搅拌时,启动两台循环泵,料液从中出料管5泵出,通过下进料管6沿罐体2的切线按逆时针方向泵入罐内,在罐体2下部同一平面内,按逆时针方向旋转的物料通过下出料管12泵入上进料管9,上进料管9则在发酵罐物料液面上方将物料沿罐体2切线逆时针方向泵入,从而起到搅拌和破壳的作用;进料的同时排料管10会将发酵完的物料排出。通过对检测管11中的物料进行实时监控,可以及时了解、调整发酵运行情況。
[0015] 实施例2
[0016] 如附图I、图2所示,厌氧发酵罐用高强度塑料制作,主要由罐盖I、罐体2和布料盘3三部分构成。罐体2为圆筒形,其下端呈密闭状,罐体2外面包裹ー层隔热保温材料(图中未标示);罐体2上部与罐盖I相合,其间有硅胶密封圈14,它们用螺栓15紧固,在罐盖I的顶端有沼气出气管8和安全阀16 ;沿罐体2内壁横向密布加热管4,向发酵物料供热,以确保物料在发酵过程中有适宜且一致的温度,加热管4的两端与太阳能热水器和/或电热水器和/或供热锅炉(图中未标示)用管道连接;罐体2的中下部有布料盘3,布料盘3上均布直径8_的圆形通孔,进料时能够起到混合物料和物料分级的作用,布料盘3上圆形通孔的总面积>底进料管的截面积;布料盘3下方的罐体2侧壁上对称安装有底进料管7和排渣管13,它们分别与罐侧壁固定连接,其轴线与罐体2侧壁相垂直,排渣管13外端与闸阀(图中未标示)连接;进料泵(图中未标示)与底进料管7外端连接,通过底进料管7将物料泵入罐体2内,物料通过罐体2中下部的布料盘3时,大于布料盘3通孔的物料被布料盘3阻隔,不能进入发酵室,而是通过罐体2侧壁上的排渣管13排出,从而大大减少了罐体2内的浮渣量,在此过程中还使发酵原料均匀的分散到了罐体2内,有利于厌氧发酵效率的提高;在布料盘3上方的罐体2侧壁上同一水平方向相对固定安装有下进料管6和下出料管12,它们的轴线分别与罐体2侧壁沿正、反【水平】方向呈40°左右的夹角;在罐体2侧壁的中部安装有中出料管5和检测管11 ;在罐体2侧壁上部安装有上进料管9和排料管10,排料管10穿过罐体2侧壁,其内端向下倾斜插入物料液面以下,外端与阀门相连,其外端管ロ低于上进料管9的外端管ロ。罐体2 —侧的中出料管5外端与下进料管6外端用一台循环泵(图中未标示)连接,罐体2另ー侧的下出料管12外端与上进料管9外端由另一台循环泵(图中未标示)连接,搅拌时,启动两台循环泵,料液从中出料管5泵出,通过下进料管6沿罐体2的切线按逆时针方向泵入罐内,在罐体2下部同一平面内,按逆时针方向旋转的物料通过下出料管12泵入上进料管9,上进料管9则在发酵罐物料液面上方将物料沿罐体2切线逆时针方向泵入,从而起到搅拌和破壳的作用;进料的同时排料管10会将发酵完的物料排出。通过对检测管11中的物料进行实时监控,可以及时了解、调整罐内发酵运行情況。

Claims (6)

1.联合厌氧发酵罐,用玻璃钢或不锈钢或轻金属合金或高强度塑料制成,主要包括罐盖、罐体和布料盘三部分,其特征在于罐体为圆筒形,其下端呈密闭状,罐体外面包裹ー层隔热保温材料;罐体上部与罐盖相合,其间有密封圈,它们用螺栓紧固,在罐盖的顶端有沼气出气管和安全阀;沿罐体内壁横向密布加热管;罐体的中下部有布料盘,布料盘下方的罐体侧壁上在同一平面分别对称固定安装有底进料管和排渣管;在布料盘的上方罐体的侧壁上同一水平方向相对固定安装有下进料管和下出料管,它们的轴线与罐侧壁沿水平方向呈小于60°的夹角,在罐体侧壁的中部安装有中出料管和检测管,在罐体侧壁的上部安装有上进料管和排料管。
2.根据权利要求I所述的联合厌氧发酵罐,其特征是:布料盘上均布直径为2〜8mm的圆形通孔,圆形通孔的总面积>底进料管的截面积。
3.根据权利要求I所述的联合厌氧发酵罐,其特征是排料管内端穿过罐体侧壁,向下倾斜插入物料液面以下,外端与阀门相连。
4.根据权利要求I所述的联合厌氧发酵罐,其特征是出料管外端与下进料管外端用一台循环泵连接,下出料管外端与上进料管外端由另一台循环泵连接。
5.根据权利要求I所述的联合厌氧发酵罐,其特征是密封圈为硅胶或聚酯材料制成。
6.根据权利要求I所述的联合厌氧发酵罐,其特征是加热管的两端与太阳能热水器和/或电热水器和/或供热锅炉用管道连接。
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Address after: 017000 No. 12, north bank, Zhungeer North Road, Dongsheng District, Erdos City, the Inner Mongolia Autonomous Region

Applicant after: ORDOS SOLID WASTE RESOURCE ENGINEERING TECHNOLOGY INSTITUTE OF RESEARCH CENTER FOR ECO-ENVIRONMENTAL SCIENCES, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES

Address before: Dongsheng District of the Inner Mongolia Autonomous Region Erdos barrey Liang Chai Gou 017000 City

Applicant before: Ordos Dongsheng Chuangxiang Waste Treatment Co., Ltd.

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120926