CN111662810A - 一种增强污泥厌氧发酵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强污泥厌氧发酵装置，包括污泥储罐、污泥泵、气体收集器、进料管、出料管、回流管、发酵罐、电机，所述发酵罐内设有一个搅拌器和多个提升筒，所述搅拌器的顶端延伸至发酵罐的上侧并与电机的驱动端固定，且搅拌器的顶端还安装有皮带轮，所述提升筒的底端为开口状，所述提升筒的顶端与发酵罐的内壁固定，所述提升筒内转动设有螺旋叶片提升器，所述螺旋叶片提升器的顶端为杆状。本方案通过各个结构的设置可对发酵罐中的污泥实现快速，高效且彻底的搅拌混匀操作，确保污泥与微生物可更加全面的接触并进行发酵反应，大大的提升了发酵反应的效率，更加节约时间。

Description

一种增强污泥厌氧发酵装置

技术领域

本发明涉及厌氧发酵技术领域，尤其涉及一种增强污泥厌氧发酵装置。

背景技术

厌氧产甲烷是有机废物处理的有效途径，有机固体废物在厌氧消化中不仅减量化，而且可以产生能源--甲烷气。目前，厌氧消化技术已经被广泛用于污水处理、城市污泥消化、垃圾处置等。但是，在厌氧处理城市污泥时，该技术存在以下问题：1、污泥的结构复杂，水解酸化速度缓慢，这是污泥厌氧消化的速率限制过程；2、产甲烷对环境敏感，厌氧水解酸化产生的有机酸积累容易对产甲烷菌造成抑制，致使产甲烷停顿，乃至厌氧发酵失败。

经检索，中国专利号CN105152508B公开了一种增强污泥厌氧发酵装置，包括上盖设有气体收集器的厌氧发酵罐罐体。该罐体两侧上方分别设有进料管与出料管。罐体内还设有搅拌器。污泥储罐下方通过污泥泵与罐体一侧上方的进料管连接。污泥储罐上部通过污泥回流管与罐体另一侧上方的出料管连接。

以上现有技术在实际使用时存在如下的缺点：该装置中碳棒呈圆形或者说环形分布，搅拌器位于碳棒所在圆形或者环形的内部，当碳棒分布时，其所形成的圆形的半径较大时，势必会造成罐体内的微生物无法充分的与碳棒配合，影响发酵效率；当碳棒分布时，其所形成的圆形的半径较小时，那么势必会造成搅拌器的搅拌范围降低，进而导致污泥与微生物接触不均匀、不彻底，此外搅拌器的搅拌形式和搅拌范围，存在严重的操作死角，即搅拌范围过于局限，很容易造成对上层污泥和微生物的搅拌程度过低，搅拌效果严重不足，同样导致污泥与微生物接触不均匀、不彻底，最终均会影响发酵的程度和效率，因此需要对以上技术问题进行解决。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种增强污泥厌氧发酵装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种增强污泥厌氧发酵装置，包括污泥储罐、污泥泵、气体收集器、进料管、出料管、回流管、发酵罐、电机，所述发酵罐内设有一个搅拌器和多个提升筒，所述搅拌器的顶端延伸至发酵罐的上侧并与电机的驱动端固定，且搅拌器的顶端还安装有皮带轮，所述提升筒的底端为开口状，所述提升筒的顶端与发酵罐的内壁固定，所述提升筒内转动设有螺旋叶片提升器，所述螺旋叶片提升器的顶端为杆状，且螺旋叶片提升器的顶端延伸至发酵罐的上侧并同样安装有皮带轮，位于螺旋叶片提升器顶端的皮带轮以及位于搅拌器顶端的皮带轮通过皮带传动，所述提升筒的外侧壁和内侧壁上安装多个碳棒，所述提升筒的顶部贯穿开设有出料口，所述搅拌器上安装有多个第一搅拌齿杆；

所述搅拌器的底端固定有转盘，所述转盘与发酵罐的内底壁转动连接，所述转盘的顶壁上安装有多个第二搅拌齿杆，所述转盘的边沿处安装有第一齿环，所述发酵罐的内侧壁上滑动安装有多个转杆，所述转杆的底端共同安装有第二齿环，且第二齿环与第一齿环相互啮合。

进一步地，所述提升筒的个数为2-4个。

进一步地，所述提升筒的内侧壁上开设有凹槽，位于提升筒内侧的所述碳棒固定在凹槽内。

进一步地，所述螺旋叶片提升器的底端通过轴承安装有支撑板，且支撑板的两端与提升筒底端的内侧壁固定。

进一步地，所述出料口位于碳棒顶端的上方，所述出料口的个数为1-3个。

进一步地，所述转盘的底壁上安装有多个第一限位滑座，每个所述第一限位滑座均呈倒T形结构，所述发酵罐的内底壁上开设有第一环形限位槽，每个所述第一限位滑座均滑动设置在第一环形限位槽内。

进一步地，所述发酵罐的顶壁上滚动嵌设有多个滚珠，且滚珠的表面与转盘的底面相互接触。

进一步地，所述转杆的个数为2-6个，所述转杆靠近发酵罐内侧壁的一侧安装有多个第二限位滑座，每个所述第二限位滑座均呈倒T形结构，所述发酵罐的内侧壁上开设有第二环形限位槽，每个所述第二限位滑座均滑动设置在第二环形限位槽内。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

本方案通过各个结构的设置可对发酵罐中的污泥实现快速，高效且彻底的搅拌混匀操作，确保污泥与微生物可更加全面的接触并进行发酵反应，大大的提升了发酵反应的效率，更加节约时间。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提出的一种增强污泥厌氧发酵装置的整体结构示意图；

图2为图1中转盘的俯视图；

图3为图1中提升筒的横向截面图；

图4为图1中A部分结构的放大图；

图5为图1中B部分结构的放大图。

图中：1污泥储罐、2污泥泵、3气体收集器、4进料管、41出料管、5回流管、6发酵罐、7电机、8提升筒、9搅拌器、10碳棒、11转盘、12转杆、13螺旋叶片提升器、14出料口、15第一齿环、16第二齿环、17第一限位滑座、18第二限位滑座、19滚珠、20第一搅拌齿杆、21第二搅拌齿杆、22第三搅拌齿杆、23皮带轮、24皮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-5，一种增强污泥厌氧发酵装置，包括污泥储罐1、污泥泵2、气体收集器3、进料管4、出料管41、回流管5、发酵罐6、电机7，污泥通过污泥泵2从污泥储罐1中通过进料管4送入发酵管6内，其中的微生物在碳棒10的作用下，厌氧发酵，产生的气体可经过气体收集器3收集，发酵后的污泥从出料管41排出，且其中部分污泥通过回流管5流回到污泥储罐1，发酵罐6内设有一个搅拌器9和多个提升筒8，搅拌器9的顶端延伸至发酵罐6的上侧并与电机7的驱动端固定，且搅拌器9的顶端还安装有皮带轮23，提升筒8的底端为开口状，提升筒8的顶端与发酵罐6的内壁固定，提升筒8内转动设有螺旋叶片提升器13，螺旋叶片提升器13的顶端为杆状，且螺旋叶片提升器13的顶端延伸至发酵罐6的上侧并同样安装有皮带轮23，位于螺旋叶片提升器13顶端的皮带轮23以及位于搅拌器9顶端的皮带轮23通过皮带24传动，提升筒8的外侧壁和内侧壁上安装多个碳棒10，提升筒8的顶部贯穿开设有出料口14，搅拌器9上安装有多个第一搅拌齿杆20；

其中碳棒10作为导体材料，介入厌氧氧化菌和甲烷菌之间的电子传递，使地杆菌分解有机物产生的电子直接被产甲烷菌利用，还原二氧化碳为甲烷，提高产甲烷量和污泥分解速度，本方案中碳棒10的作用与现有专利CN105152508B中的公开碳棒作用一致，因此具体内容不再赘述。

搅拌器9的底端固定有转盘11，转盘11与发酵罐6的内底壁转动连接，转盘11的顶壁上安装有多个第二搅拌齿杆21，转盘11的边沿处安装有第一齿环15，发酵罐6的内侧壁上滑动安装有多个转杆12，转杆12的底端共同安装有第二齿环16，且第二齿环16与第一齿环15相互啮合。

进一步地，提升筒8的个数为2-4个，在本实施例中，提升筒8设置2个。

进一步地，提升筒8的内侧壁上开设有凹槽，位于提升筒8内侧的碳棒10固定在凹槽内。

进一步地，螺旋叶片提升器13的底端通过轴承安装有支撑板，且支撑板的两端与提升筒8底端的内侧壁固定。

进一步地，出料口14位于碳棒10顶端的上方，出料口14的个数为1-3个，在本实施例中，每个提升筒8上的出料口14均开设2个。

进一步地，转盘11的底壁上安装有多个第一限位滑座17，每个第一限位滑座17均呈倒T形结构，发酵罐6的内底壁上开设有第一环形限位槽，每个第一限位滑座17均滑动设置在第一环形限位槽内。

进一步地，发酵罐6的顶壁上滚动嵌设有多个滚珠19，且滚珠19的表面与转盘11的底面相互接触。

进一步地，转杆12的个数为2-6个，在本实施例中，转杆12的个数设置为2个，转杆12靠近发酵罐6内侧壁的一侧安装有多个第二限位滑座18，每个第二限位滑座18均呈倒T形结构，发酵罐6的内侧壁上开设有第二环形限位槽，每个第二限位滑座18均滑动设置在第二环形限位槽内。

本发明的工作原理及使用流程：污泥进入发酵罐6之后并在碳棒10的配合下，开始发酵，过程中，电机7驱动搅拌器9转动，同时又通过皮带轮23与皮带24的配合带动两个提升筒8中的螺旋叶片提升器13转动，搅拌器9在转动时通过第一搅拌齿杆20两个提升筒8之间即发酵罐6的中心区域内的污泥进行搅拌混匀，同时搅拌器9又带动底部的转盘11转动，转盘11利用其安装的第二搅拌齿杆21对底部的污泥进行搅拌混匀，转盘11在转动时，又通过第一齿环15与第二齿环16的啮合作用，带动两个转杆12在发酵罐6的内侧壁上滑动，那么转杆12上安装的第三搅拌齿杆22则可以对提升筒8的外侧及发酵罐6之间区域内的污泥进行搅拌混匀，以为三个不同位置的搅拌操作可基本保证污泥与微生物接触的充分性，为了进一步加强反应的程度，本方案中提升筒8内部的螺旋叶片提升器13可对发酵罐6污泥实现从下至上的提升操作，提升后的污泥可从出料口14重新回落至发酵罐6内，同时在提升的过程中，依然可促使被提升的污泥能够与提升筒8内侧的碳棒10进行配合利用，通过以上过程的操作，保证污泥与微生物可充分彻底实现发酵反应，效率得到了极大的提升。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种增强污泥厌氧发酵装置，包括污泥储罐(1)、污泥泵(2)、气体收集器(3)、进料管(4)、出料管(41)、回流管(5)、发酵罐(6)、电机(7)，其特征在于，所述发酵罐(6)内设有一个搅拌器(9)和多个提升筒(8)，所述搅拌器(9)的顶端延伸至发酵罐(6)的上侧并与电机(7)的驱动端固定，且搅拌器(9)的顶端还安装有皮带轮(23)，所述提升筒(8)的底端为开口状，所述提升筒(8)的顶端与发酵罐(6)的内壁固定，所述提升筒(8)内转动设有螺旋叶片提升器(13)，所述螺旋叶片提升器(13)的顶端为杆状，且螺旋叶片提升器(13)的顶端延伸至发酵罐(6)的上侧并同样安装有皮带轮(23)，位于螺旋叶片提升器(13)顶端的皮带轮(23)以及位于搅拌器(9)顶端的皮带轮(23)通过皮带(24)传动，所述提升筒(8)的外侧壁和内侧壁上安装多个碳棒(10)，所述提升筒(8)的顶部贯穿开设有出料口(14)，所述搅拌器(9)上安装有多个第一搅拌齿杆(20)；

所述搅拌器(9)的底端固定有转盘(11)，所述转盘(11)与发酵罐(6)的内底壁转动连接，所述转盘(11)的顶壁上安装有多个第二搅拌齿杆(21)，所述转盘(11)的边沿处安装有第一齿环(15)，所述发酵罐(6)的内侧壁上滑动安装有多个转杆(12)，所述转杆(12)的底端共同安装有第二齿环(16)，且第二齿环(16)与第一齿环(15)相互啮合。

2.根据权利要求1所述的一种增强污泥厌氧发酵装置，其特征在于，所述提升筒(8)的个数为2-4个。

3.根据权利要求1或2所述的一种增强污泥厌氧发酵装置，其特征在于，所述提升筒(8)的内侧壁上开设有凹槽，位于提升筒(8)内侧的所述碳棒(10)固定在凹槽内。

4.根据权利要求1所述的一种增强污泥厌氧发酵装置，其特征在于，所述螺旋叶片提升器(13)的底端通过轴承安装有支撑板，且支撑板的两端与提升筒(8)底端的内侧壁固定。

5.根据权利要求1所述的一种增强污泥厌氧发酵装置，其特征在于，所述出料口(14)位于碳棒(10)顶端的上方，所述出料口(14)的个数为1-3个。

6.根据权利要求1所述的一种增强污泥厌氧发酵装置，其特征在于，所述转盘(11)的底壁上安装有多个第一限位滑座(17)，每个所述第一限位滑座(17)均呈倒T形结构，所述发酵罐(6)的内底壁上开设有第一环形限位槽，每个所述第一限位滑座(17)均滑动设置在第一环形限位槽内。

7.根据权利要求6所述的一种增强污泥厌氧发酵装置，其特征在于，所述发酵罐(6)的顶壁上滚动嵌设有多个滚珠(19)，且滚珠(19)的表面与转盘(11)的底面相互接触。

8.根据权利要求1所述的一种增强污泥厌氧发酵装置，其特征在于，所述转杆(12)的个数为2-6个，所述转杆(12)靠近发酵罐(6)内侧壁的一侧安装有多个第二限位滑座(18)，每个所述第二限位滑座(18)均呈倒T形结构，所述发酵罐(6)的内侧壁上开设有第二环形限位槽，每个所述第二限位滑座(18)均滑动设置在第二环形限位槽内。

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