CN103172423B - 一种高效厌氧堆肥反应器 - Google Patents

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Abstract

一种高效厌氧堆肥反应器，包括反应室系统和搅拌系统，反应室系统中的反应室为设有水夹套的密封容器，反应室顶盖中心设有取样管和旋转阀，取样器通过取样管插入反应室内，取样器由紫外灯管、取样探头、温度传感器、显示器、进气口、排气口、橡胶套和橡胶垫圈组成，取样器的中心设有可上下活动的取样杆，取样杆的下端设有取样探头和温度传感器；搅拌系统包括搅拌桨、变速器和电机，电机通过变速器与螺旋式搅拌桨连接。本发明的优点是：能够在厌氧堆肥的过程中取样并保留其中的菌种，为厌氧堆肥菌种的研究提供了技术保障；设置于取样器上的温度传感器能够在取样的同时测定堆体中心的温度；反应器外壁采用水夹套的结构，确保了反应器的恒温效果。

Description

一种高效厌氧堆肥反应器
技术领域
本发明涉及堆肥设备领域，特别是一种高效厌氧堆肥反应器。
背景技术
随着经济的高速发展，农作物秸秆、城乡生活垃圾、园林绿化垃圾、畜禽粪便等生物质固废的产生量急剧增加。过去处理生物质固废的主要方式是堆弃和焚烧，堆弃容易污染地下水，焚烧会严重污染大气。另一方面随着化学肥料的过度施用和传统有机肥施用量的大幅缩减，土壤板结问题越来越严重，这些生物质固废中含有大量有机质和氮、磷等元素，不仅能够为作物提供必须的营养成分，而且能有效缓解土壤板结等问题。因此，将这些废弃物进行生物堆肥处理制成有机肥料，是实现生物质废弃物的减量化、资源化、无害化的有效途径。厌氧堆肥是将其资源化的有效途径之一，不仅能将秸秆等生物质制成肥料，还能在堆制过程中发酵出沼气，回收能源，越来越多的人开始对其堆制过程进行研究，然而在传统反应器的条件下，取样和测温及其不方便，稍微操作不好就会使反应变化，测出的数据不能很好地反映出厌氧变化过程，本发明旨在解决该问题而研制新型反应器。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种方便测温、无菌取样且能够保证严格厌氧环境的高效厌氧堆肥反应器。
本发明的技术方案：
一种高效厌氧堆肥反应器，包括反应室系统和搅拌系统，反应室系统包括反应室和取样器，反应室为设有水夹套的密封容器，反应室为长方体型并设有矩形顶盖密封，顶盖中心设有取样管和旋转阀，取样管上分别设有进气口和出气口，顶盖两端分别设有进气口和出气口，取样器通过取样管插入反应室内，取样器由紫外灯管、取样探头、温度传感器、显示器、进气口、排气口、橡胶套和橡胶垫圈组成，取样器插入取样管并通过被旋转阀阻挡的橡胶套固定，紫外灯管设置于取样器的下部，显示器设置于取样器的上部，进气口和排气口的下端分别位于橡胶套的下部和上部，取样器的中心设有可上下活动的取样杆并通过橡胶垫圈密封，取样杆的下端设有取样探头和温度传感器，取样探头为圆锥体，内部为空心；搅拌系统包括搅拌桨、变速器和电机，螺旋式搅拌桨位于反应室内，电机通过变速器与螺旋式搅拌桨连接。
本发明的工作机理：
固定于顶盖上的取样管通过控制旋转阀和氮气进出口实现了反应室的厌氧状态，与变速器连接的搅拌浆对物料进行搅拌，使物料均匀混合。取样器通过伸长的取样探头可以深入肥料内部，将肥料取出，并测量肥料中心的温度。
本发明的优点和有益效果是：
1）能够在厌氧堆肥的过程中取样并保留其中的菌种，为厌氧堆肥菌种的研究提供了技术保障；
2）设置于取样器上的温度传感器能够在取样的同时测定堆体中心的温度；
3）反应器外壁采用水夹套的结构，确保了反应器的恒温效果。
附图说明
图1为该高效厌氧堆肥反应器装置示意图。
图2为取样器结构示意图。
图中：1.反应室  2.水夹套  3.取样器  3-1.取样管取样器由紫外灯管3-2.取样探头  3-3.温度传感器  3-4.显示器  3-5.进气口  3-6.排气口3-7.橡胶套  3-8.橡胶垫圈  4.取样管  5.旋转阀  6a、b.进气口7a、b.出气口  8.搅拌桨  9.变速器  10.电动机
具体实施方式
实施例：
一种高效厌氧堆肥反应器，如图1所示，包括反应室系统和搅拌系统，反应室系统包括反应室1和取样器3，反应室1为设有水夹套2的密封容器，反应室1为长方体型并设有矩形顶盖密封，顶盖中心设有取样管4和旋转阀5，取样管4上分别设有进气口6a和出气口7a，顶盖两端分别设有进气口6b和出气口7b，取样器3通过取样管4插入反应室1内，取样器如图2所示，由紫外灯管3-1、取样探头3-2、温度传感器3-3、显示器3-4、进气口3-5、排气口3-6、橡胶套3-7和橡胶垫圈3-8组成，取样器3插入取样管4并通过被旋转阀5阻挡的橡胶套3-7固定，紫外灯管3-1设置于取样器3的下部，显示器3-4设置于取样器3的上部，进气口3-5和排气口3-6的下端分别位于橡胶套3-7的下部和上部，取样器3的中心设有可上下活动的取样杆并通过橡胶垫圈3-8密封，取样杆的下端设有取样探头3-2和温度传感器3-3，样探头3-2为圆锥体，内部为空心；搅拌系统包括搅拌桨8、变速器9和电机10，螺旋式搅拌桨8位于反应室1内，电机10通过变速器9与螺旋式搅拌桨8连接。
该实施例中，反应室1的底面为边长为1m的正方形，高1.5m，由有机玻璃制成，水夹套2包裹在反应器外面，厚度为5cm，材质为有机玻璃；螺旋式搅拌桨8，由不锈钢制成，半径为0.5m，取样器3内设有紫外灯管3-1四根。
该实施例的工作程序：
1）关闭旋转阀5，将取样器3插入取样管4并通过橡胶套3-7将取样口上方堵住，氮气从进气口3-5通入并通过排气口3-6排走取样器3内的空气以保证厌氧环境，然后关闭进气口3-5和排气口3-6；
2）打开旋转阀5，将取样器3继续插入直至取样器外壳被旋转阀5固定，将取样器3的取样杆往下推，使取样探头3-2插入肥料中并通过温度传感器3-3测定内部温度，显示器显示其为35摄氏度；取样，取样探头在拉回取样杆时将肥料带出，直至到达取样器下端的胶皮垫圈处；
3）将取样器3的取样杆拉回直至到达取样器下端的橡胶垫圈3-8处，取样探头3-2在拉回取样杆时将肥料带出，将取样器3从取样管取出，取出的肥料可以用于测定总碳含量，总氮含量，pH值，木质纤维素含量，以及菌种纯化。

Claims (1)

1.一种厌氧堆肥反应器，其特征在于：包括反应室系统和搅拌系统，反应室系统包括反应室和取样器，反应室为设有水夹套的密封容器，反应室为长方体型并设有矩形顶盖密封，顶盖中心设有取样管和旋转阀，取样管上分别设有进气口和出气口，顶盖两端分别设有进气口和出气口，取样器通过取样管插入反应室内，取样器由紫外灯管、取样探头、温度传感器、显示器、进气口、排气口、橡胶套和橡胶垫圈组成，取样器插入取样管并通过被旋转阀阻挡的橡胶套固定，紫外灯管设置于取样器的下部，显示器设置于取样器的上部，进气口和排气口的下端分别位于橡胶套的下部和上部，取样器的中心设有可上下活动的取样杆并通过橡胶垫圈密封，取样杆的下端设有取样探头和温度传感器，取样探头为圆锥体，内部为空心；搅拌系统包括搅拌桨、变速器和电机，螺旋式搅拌桨位于反应室内，电机通过变速器与螺旋式搅拌桨连接。
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