CN118145793A - 厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种厌氧反应器，厌氧反应器包括反应罐、进料装置、排砂装置、排渣装置和控制器，进料装置包括导向反应罐上端的上进料管、导向反应罐下端的下进料管以及选择上进料管或下进料管与反应罐导通的进料阀组；排砂装置设于反应罐的下端并设有排砂阀，排渣装置设于反应罐的上端并设有排渣阀，控制器被配置为在接收到排砂指令的情况下，控制进料阀组选择上进料管与反应罐导通并开启排砂阀；在接收到排渣指令的情况下，控制进料阀组选择下进料管与反应罐导通并开启排渣阀。厌氧反应器能实现上端破渣下端排砂和上端排渣的交替运行，强化了破渣、排渣功能，保证了沉砂和浮渣能在出料过程中顺畅外排，提高了物料厌氧发酵效率。

Description

厌氧反应器

技术领域

本发明属于厌氧发酵技术领域，具体涉及一种厌氧反应器。

背景技术

厨余垃圾的成分复杂，具有含油率高、含砂量高以及杂质种类多等特点，在厨余垃圾预处理阶段很难彻底去除浆料中的杂质，导致进入厌氧反应器的物料含油、含砂且有杂质。目前，厨余垃圾处理行业内的全混式厌氧反应器容积比较大，且多采用单一机械搅拌。具体地，全混式厌氧反应器的破渣方式通常是依托单一的机械搅拌器，搅拌器主要目的是推动物料流动，对破渣来说搅拌器功率不足、扰动力度有限，且当罐内液位不在搅拌器顶层搅拌桨的强力扰动范围内时，破渣效果微弱，罐体内会形成顶部浮渣层；此外，由于罐体直径大，对于厚重浮渣层，尤其是结壳浮渣，搅拌器只能打破局部浮渣，无法彻底消除浮渣层，并且对于砂石等重量较大的物质，单一机械搅拌也很难保证重物质在罐内均匀分布。如在该工况下长期运行，罐内形成的浮渣层和淤砂层将减少厌氧反应器的有效容积，造成物料停留时间缩短、有机物降解率降低，进而导致沼气产量降低、厌氧出水指标恶化。

发明内容

针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种厌氧反应器，旨在解决厌氧反应器的破渣效果较差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种厌氧反应器，其中，厌氧反应器包括：

反应罐；

进料装置，包括导向反应罐上端的上进料管、导向反应罐下端的下进料管以及选择上进料管或下进料管与反应罐导通的进料阀组；

排砂装置，设于反应罐的下端并设有排砂阀；

排渣装置，设于反应罐的上端并设有排渣阀；

控制器，分别与进料阀组、排砂阀和排渣阀通讯连接，并被配置为：

在接收到排砂指令的情况下，控制进料阀组选择上进料管与反应罐导通并开启排砂阀；

在接收到排渣指令的情况下，控制进料阀组选择下进料管与反应罐导通并开启排渣阀。

在本发明实施例中，厌氧反应器还包括清排装置，清排装置包括清排箱、清排阀和清排管，清排箱设于反应罐的罐口边沿并具有与罐口相通的清排口，清排口处设有清排阀，清排管与清排箱连通，控制器与清排阀通讯连接，并被配置为：

在接收到清排指令的情况下，控制进料阀组选择下进料管与反应罐导通并开启清排阀。

在本发明实施例中，清排装置还包括观测管、开关阀和液位传感器，观测管设于清排箱上并伸入反应罐内，观测管上设有开关阀，液位传感器设于反应罐内并用于检测反应罐内的液位参数，控制器分别与液位传感器和开关阀通讯连接，并被配置为：

接收液位参数；

在根据液位参数确定观测管的下端没入液面以下的情况下，控制开关阀开启。

在本发明实施例中，清排装置还包括设于清排箱内并与清排箱的底板相对间隔设置的格栅板，格栅板的一端设于清排口的下侧，格栅板的另一端导向清排管设置。

在本发明实施例中，厌氧反应器还包括循环抽排装置，循环抽排装置包括循环泵、抽料管、排料主管和冲砂管组，抽料管的一端伸入反应罐内，抽料管的另一端与循环泵的进口端连通，排料主管的一端与循环泵的出口端连通，排料主管的另一端分支与冲砂管组和上进料管分别连通，冲砂管组导向反应罐下端并设有冲砂阀组，控制器分别与循环泵和冲砂阀组通讯连接，并被配置为：

在接收到破渣指令的情况下，控制进料阀组选择上进料管与反应罐导通；

在接收到冲砂指令的情况下，控制冲砂阀组开启。

在本发明实施例中，冲砂管组包括连通管、环形管和多个冲砂管，环形管围设于反应罐的外侧，连通管的一端与排料主管连通，连通管的另一端与环形管连通，多个冲砂管沿环形管的延伸方向间隔设置并均与环形管连通，且每个冲砂管均导向反应罐下端，冲砂阀组包括冲砂主阀和多个冲砂分阀，冲砂主阀设于连通管上，多个冲砂分阀分别一一对应地设于多个冲砂管上；

在接收到冲砂指令的情况下，控制冲砂阀组开启包括：

在接收到冲砂指令的情况下，控制冲砂主阀开启以及控制多个冲砂分阀逐个开启预设时长。

在本发明实施例中，冲砂管包括延伸段和冲砂段，延伸段横向延伸并伸入反应罐内，冲砂分阀设于延伸段上，冲砂段竖向延伸并设于反应罐内，延伸段的两端分别与冲砂段的上端和环形管一一对应连通，冲砂段的下端导向反应罐下端。

在本发明实施例中，抽料管包括连通段和抽料段，连通段与循环泵的进口端连通并伸入反应罐内，抽料段设于反应罐内并位于冲砂段的上方，抽料段倾斜设置且上端与连通段连通。

在本发明实施例中，进料装置还包括进料主管和泵料组件，进料主管的一端分支形成上进料管和下进料管，进料主管的另一端与泵料组件连通，进料主管上设有与控制器通讯连接的进料主阀。

在本发明实施例中，反应罐包括罐体和搅拌装置，搅拌装置包括主搅拌器和多个副搅拌器，主搅拌器自罐体的上端伸入罐体内，多个副搅拌器沿罐体的周向间隔设于罐体内；搅拌装置还包括多个挡料板，多个挡料板沿罐体的周向间隔设于罐体内。

在本发明实施例中，排砂装置包括排砂管、出料管和出料泵，排砂管和出料管均导向罐体下端，且排砂管和出料管均与出料泵连通，排砂阀设于排砂管上，出料管上设有出料阀，出料阀和出料泵均与控制器通讯连接。

在本发明实施例中，罐体的顶壁呈穹顶状设置；

和/或，罐体的底壁呈向下凸出的锥形设置，排砂管自罐体的侧壁朝向罐体的底壁中心倾斜延伸设置。

在本发明实施例中，排渣装置包括进渣斗和排渣管，进渣斗设于反应罐内并位于反应罐的上端，进渣斗形成具有上端敞口的进渣腔，排渣管伸入反应罐内并与进渣腔的下部连通，排渣阀设于排渣管上。

通过上述技术方案，本发明实施例所提供的厌氧反应器具有如下的有益效果：

在本发明的技术方案中，厌氧反应器具有排砂运行模式和排渣运行模式，控制器在接收到排砂指令时能控制进料阀组选择上进料管与反应罐导通，使得物料自液面上端落下并给液面处的浮渣补充水分，以避免浮渣失水结块，且下落的物料冲击液面能将液面处的浮渣层打破，进而破除浮渣，大幅提升了破渣效果，控制器控制排砂阀开启，使得物料和反应罐底部的沉砂从反应罐的下端排出，减少了罐底沉砂堆积；控制器在接收到排渣指令时能控制进料阀组选择下进料管与反应罐导通，使得物料自反应罐的下端进入至反应罐内，且在反应罐内的液位高度上升至排渣装置处时，控制器控制排渣阀开启，液面处的浮渣能从反应罐的上端排出，防止浮渣积聚结块。厌氧反应器能通过控制器在上端进料下端出料和下端进料上端出料的运行模式之间切换，实现上端破渣下端排砂和上端排渣的交替运行，强化了破渣、排渣功能，保证了沉砂和浮渣能在出料过程中顺畅外排，实现了反应罐上端和下端杂质随产随清，有效防止了浮渣在液面处结壳影响物料厌氧发酵，提高了物料厌氧发酵效率，提升了厌氧反应器的运行稳定性，降低了运行维护成本。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。在附图中：

图1是根据本发明一实施例厌氧反应器在一视角的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例厌氧反应器在另一视角的结构示意图；

图3是根据本发明一实施例厌氧反应器中清排装置的结构示意图；

图4是根据本发明一实施例厌氧反应器中进料装置在一视角的结构示意图；

图5是根据本发明一实施例厌氧反应器中进料装置在另一视角的结构示意图；

图6是根据本发明一实施例厌氧反应器中循环抽排装置的结构示意图。

附图标记说明

10 反应罐 50 清排装置

11 罐体 51 清排箱

12 主搅拌器 511 清排口

13 副搅拌器 52 清排阀

14 挡料板 53 清排管

15 沼气输送管 54 观测管

16 缓冲管 55 开关阀

20 进料装置 56 液位传感器

21 上进料管 57 格栅板

22 下进料管 60 循环抽排装置

23 进料阀组 61 循环泵

231 第一进料分阀 62 抽料管

232 第二进料分阀 621 连通段

24 进料主管 622 抽料段

241 进料主阀 63 排料主管

30 排砂装置 64 冲砂管组

31 排砂阀 641 连通管

32 排砂管 642 环形管

33 出料管 643 冲砂管

331 出料阀 6431 延伸段

34 出料泵 6432 冲砂段

40 排渣装置 65 冲砂阀组

41 排渣阀 651 冲砂主阀

42 进渣斗 652 冲砂分阀

421 进渣腔 66 排料分管

43 排渣管 661 排料阀

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面参考附图描述本发明的厌氧反应器。

如图1至图4所示，本发明提供了一种厌氧反应器，其中，厌氧反应器包括反应罐10、进料装置20、排砂装置30、排渣装置40和控制器，进料装置20包括导向反应罐10上端的上进料管21、导向反应罐10下端的下进料管22以及选择上进料管21或下进料管22与反应罐10导通的进料阀组23；排砂装置30设于反应罐10的下端并设有排砂阀31，排渣装置40设于反应罐10的上端并设有排渣阀41，控制器分别与进料阀组23、排砂阀31和排渣阀41通讯连接，并被配置为：在接收到排砂指令的情况下，控制进料阀组23选择上进料管21与反应罐10导通并开启排砂阀31；在接收到排渣指令的情况下，控制进料阀组23选择下进料管22与反应罐10导通并开启排渣阀41。

具体地，反应罐10用于盛装物料并对物料进行厌氧发酵，进料装置20用于将物料输送至反应罐10内，且进料装置20包括上进料管21、下进料管22和进料阀组23，上进料管21导向反应罐10上端以将物料从反应罐10的上端输送至反应罐10内，下进料管22导向反应罐10下端以将物料从反应罐10的下端输送至反应罐10内，进料阀组23与控制器通讯连接并能选择上进料管21与反应罐10导通或下进料管22与反应罐10导通；排砂装置30设于反应罐10的下端并用于排出物料和反应罐10底部沉砂，排砂装置30设有与控制器通讯连接的排砂阀31；排渣装置40设于反应罐10的上端并用于排出浮渣，排渣装置40设有与控制器通讯连接的排渣阀41。

厌氧反应器具有排砂运行模式和排渣运行模式，控制器在接收到排砂指令时能控制进料阀组23选择上进料管21与反应罐10导通，使得物料自液面上端落下并给液面处的浮渣补充水分，以避免浮渣失水结块，且下落的物料冲击液面能将液面处的浮渣层打破，进而破除浮渣，大幅提升了破渣效果，且控制器控制排砂阀31开启，使得物料和反应罐10底部的沉砂从反应罐10的下端排出，减少了罐底沉砂堆积；控制器在接收到排渣指令时能控制进料阀组23选择下进料管22与反应罐10导通，使得物料自反应罐10的下端进入至反应罐10内，且在反应罐10内的液位高度上升至排渣装置40处时，控制器控制排渣阀41开启，液面处的浮渣能从反应罐10的上端排出，防止浮渣积聚结块。

厌氧反应器能通过控制器在上端进料下端出料和下端进料上端出料的运行模式之间切换，实现上端破渣下端排砂和上端排渣的交替运行，强化了破渣、排渣功能，保证了沉砂和浮渣能在出料过程中顺畅外排，实现了反应罐10上端和下端杂质随产随清，有效防止了浮渣在液面处结壳以及沉砂在罐底淤积影响物料厌氧发酵，提高了物料厌氧发酵效率，提升了厌氧反应器的运行稳定性，降低了运行维护成本。

在本发明实施例中，厌氧反应器还包括清排装置50，清排装置50包括清排箱51、清排阀52和清排管53，清排箱51设于反应罐10的罐口边沿并具有与罐口相通的清排口511，清排口511处设有清排阀52，清排管53与清排箱51连通，控制器与清排阀52通讯连接，并被配置为：在接收到清排指令的情况下，控制进料阀组23选择下进料管22与反应罐10导通并开启清排阀52。

如图1至图3所示，厌氧反应器还具有清排运行模式，控制器在接收到清排指令时能控制进料阀组23选择下进料管22与反应罐10导通，使得物料自反应罐10的下端进入至反应罐10内，且在反应罐10内的液位高度上升至清排口511处时，控制器控制清排阀52开启，液面处的结壳浮渣和物料能自清排口511流入至清排箱51内，其中尺寸较小的浮渣沿清排管53排出，尺寸较大的浮渣由人工从清排箱51中清除，厌氧反应器能通过控制器切换至强制清排结壳浮渣的运行模式，将液面处的结壳浮渣自清排箱51处清除，且物料从清排箱51处出料能代替水力冲刷，节省冲洗水量。

在本发明实施例中，清排装置50还包括观测管54、开关阀55和液位传感器56，观测管54设于清排箱51上并伸入反应罐10内，观测管54上设有开关阀55，液位传感器56设于反应罐10内并用于检测反应罐10内的液位参数，控制器分别与液位传感器56和开关阀55通讯连接，并被配置为：接收液位参数；在根据液位参数确定观测管54的下端没入液面以下的情况下，控制开关阀55开启。

如图1至图3所示，清排箱51内设有观测管54，观测管54自反应罐10的上端伸入至反应罐10内，观测管54用于观测反应罐10内的液位和物料成色，反应罐10内设有用于检测液位高度参数的液位传感器56，液位传感器56能将检测到的液位高度参数传输至控制器，控制器接收液位参数以判断观测管54的下端是否没入至液面以下，在确定观测管54的下端没入液面以下后，控制器控制开关阀55开启以便于通过观测管54观测物料，且有效防止了反应罐10内的沼气自观测管54处泄露；清排作业时，通过观测管54观察实际液位高度，能实现精确管控清排液位，缩短了浮渣清排时间，提高了清排效率，且通过接收液位传感器56检测到的液位高度参数以及观察观测管54再次确定液位高度参数，以实现对液位高度参数的双重确认。

在本发明实施例中，清排装置50还包括设于清排箱51内并与清排箱51的底板相对间隔设置的格栅板57，格栅板57的一端设于清排口511的下侧，格栅板57的另一端导向清排管53设置。如图1至图3所示，控制器控制清排阀52开启以使得结壳浮渣和物料自清排口511处流入至清排箱51内的格栅板57上，尺寸较小的浮渣和物料过滤至格栅板57下并沿清排管53排出，尺寸较大的结壳浮渣留存至格栅板57上侧由人工清除，不仅具有浮渣清除方便的优点，而且清排箱51位于反应罐10的罐口边沿，通风良好、作业面大。

进一步地，如图1和图3所示，罐体11的上端设有竖向延伸的缓冲管16以及与缓冲管16连通的沼气输送管15，罐体11内产生的沼气能进入至缓冲管16内并沿缓冲管16进入至沼气输送管15，缓冲管16用于在清排装置50工作时，防止物料进入沼气输送管15造成沼气输送管15堵塞，提高了厌氧反应器的使用安全性和运行稳定性。

在本发明实施例中，厌氧反应器还包括循环抽排装置60，循环抽排装置60包括循环泵61、抽料管62、排料主管63和冲砂管组64，抽料管62的一端伸入反应罐10内，抽料管62的另一端与循环泵61的进口端连通，排料主管63的一端与循环泵61的出口端连通，排料主管63的另一端分支与冲砂管组64和上进料管21分别连通，冲砂管组64导向反应罐10下端并设有冲砂阀组65，控制器分别与循环泵61和冲砂阀组65通讯连接，并被配置为：在接收到破渣指令的情况下，控制进料阀组23选择上进料管21与反应罐10导通；在接收到冲砂指令的情况下，控制冲砂阀组65开启。

如图1和图6所示，控制器在接收到破渣指令时能控制循环泵61启动，以使得循环泵61通过抽料管62将反应罐10内的物料抽出，且控制器控制进料阀组23选择上进料管21与反应罐10导通，使得抽料管62抽出的物料能沿上进料管21回流至反应罐10内，进一步将液面处的浮渣打破，防止浮渣结壳，且反应罐10底部的厌氧污泥物料自反应罐10上部循环流入至反应罐10内，促进了物料混合均匀性，提高了有机质转化率；进一步地，控制器在接收到冲砂指令时能控制循环泵61启动，以使得循环泵61通过抽料管62将反应罐10内的物料抽出，且控制器控制冲砂阀组65开启，使得抽料管62抽出的物料能沿冲砂管组64回流至反应罐10内，实现了物料的循环抽排，且冲砂管组64将物料导通至反应罐10的下端，以将反应罐10底部的沉砂冲向罐底中心，便于排出沉砂，进一步减少了罐底沉砂堆积。

在本发明实施例中，冲砂管组64包括连通管641、环形管642和多个冲砂管643，环形管642围设于反应罐10的外侧，连通管641的一端与排料主管63连通，连通管641的另一端与环形管642连通，多个冲砂管643沿环形管642的延伸方向间隔设置并均与环形管642连通，且每个冲砂管643均导向反应罐10下端，冲砂阀组65包括冲砂主阀651和多个冲砂分阀652，冲砂主阀651设于连通管641上，多个冲砂分阀652分别一一对应地设于多个冲砂管643上；

在接收到冲砂指令的情况下，控制冲砂阀组65开启包括：

在接收到冲砂指令的情况下，控制冲砂主阀651开启以及控制多个冲砂分阀652逐个开启预设时长。

如图1和图6所示，控制器在接收到冲砂指令时循环泵61通过抽料管62将物料从反应罐10内抽出，且控制器控制冲砂主阀651开启，以使得物料流入至连通管641内，控制器控制第一个冲砂分阀652开启，进而使得物料通过环形管642和对应第一个冲砂分阀652的冲砂管643导通至反应罐10的下端，并在第一个冲砂分阀652开启至预设时长后，控制器控制第一个冲砂分阀652关闭并开启第二个冲砂分阀652，物料通过环形管642和对应第二个冲砂分阀652的冲砂管643导通至反应罐10的下端，并在第二个冲砂分阀652开启至预设时长后关闭第二个冲砂分阀652，依次逐个将多个冲砂分阀652开启预设时长，使得物料依次从每个冲砂管643处排出并将多个方位的沉砂冲向罐底中心，既便于将沉砂聚积以排出沉砂，又提高了每个冲砂管643的冲砂力度，优化了排砂效果。

在本发明实施例中，冲砂管643包括延伸段6431和冲砂段6432，延伸段6431横向延伸并伸入反应罐10内，冲砂分阀652设于延伸段6431上，冲砂段6432竖向延伸并设于反应罐10内，延伸段6431的两端分别与冲砂段6432的上端和环形管642一一对应连通，冲砂段6432的下端导向反应罐10下端。如图1和图6所示，控制器在接收到冲砂指令时循环泵61通过抽料管62将物料从反应罐10内抽出，且控制器控制冲砂主阀651和延伸段6431上的冲砂分阀652开启，以使得物料依次沿连通管641、环形管642和延伸段6431流入至冲砂段6432，并自冲砂段6432的下端流入至反应罐10内，以将反应罐10底部的沉砂冲向罐底中心，便于将沉砂排出反应罐10。

进一步地，抽料管62包括连通段621和抽料段622，连通段621与循环泵61的进口端连通并伸入反应罐10内，抽料段622设于反应罐10内并位于冲砂段6432的上方，抽料段622倾斜设置且上端与连通段621连通。如图1和图6所示，抽料段622设置于反应罐10内，使得循环泵61能通过抽料段622和连通段621将反应罐10内的物料抽出，抽料段622倾斜设置并向反应罐10的中心延伸，且抽料段622设于反应罐10的中部位于冲砂段6432的上方，以使得抽料段622能抽出反应罐10中部的物料，避免罐底沉砂进入抽料段622和连通段621对循环泵61产生较大磨损。

在本发明实施例中，进料装置20还包括进料主管24和泵料组件(图未示)，进料主管24的一端分支形成上进料管21和下进料管22，进料主管24的另一端与泵料组件连通，进料主管24上设有与控制器通讯连接的进料主阀241。如图1、图4和图5所示，上进料管21和下进料管22均与进料主管24的一端连通，泵料组件与进料主管24的另一端连通，控制器控制进料主阀241开启并控制进料阀组23选择上进料管21与反应罐10导通，以使得泵料组件将物料通过进料主管24和上进料管21输送至反应罐10内，进而打破液面处的浮渣；控制器控制进料主阀241开启并控制进料阀组23选择下进料管22与反应罐10导通，以使得泵料组件将物料通过进料主管24和下进料管22输送至反应罐10内，从反应罐10的底部抬升液面进而便于从反应罐10上端排渣。进一步地，泵料组件包括进料泵和物料暂存罐，进料泵与进料主管24连通以将物料暂存罐内的物料输送至进料主管24内。

在本发明实施例中，如图1、图4和图6所示，循环抽排装置60还包括排料分管66，排料分管66的一端与排料主管63连通，排料分管66的另一端与上进料管21连通，排料分管66上设有与控制器通讯连接的排料阀661；控制器在接收到破渣指令时能控制循环泵61将反应罐10内的物料经抽料管62抽出，且控制器控制控制排料阀661开启，并控制进料阀组23选择上进料管21与反应罐10导通，以使得物料依次通过排料主管63、排料分管66和上进料管21输送至反应罐10内，进一步将液面处的浮渣打破，防止浮渣结壳。

在本发明实施例中，反应罐10包括罐体11和搅拌装置，搅拌装置包括主搅拌器12和多个副搅拌器13，主搅拌器12自罐体11的上端伸入罐体11内，多个副搅拌器13沿罐体11的周向间隔设于罐体11内；搅拌装置还包括多个挡料板14，多个挡料板14沿罐体11的周向间隔设于罐体11内。

如图1和图2所示，主搅拌器12竖向设置于罐体11内并用于在转动时向下推动物料，使罐体11内的物料由中心向四周、由下向上流动，进而搅动罐底的沉砂，使得物料充分混合均匀，且罐体11内设置有多个挡料板14，能有效防止形成罐体11内形成局部涡流，提高了搅拌效率；进一步地，副搅拌器13能相对罐体11转动以改变搅拌方向，在副搅拌器13与主搅拌器12的搅拌方向相同的情况下，能促进罐底沉砂向中心迁移、聚积，以便于将沉砂排出，在副搅拌器13与主搅拌器12的搅拌方向相反的情况下，能使罐体11内形成局部对冲流场，搅动罐底的污泥等沉积物随流场向上迁移，提高物料混合均匀性，减少污泥外排，提高罐体11内污泥浓度；并且副搅拌器13设于罐体11的侧壁，副搅拌器13的搅拌轴能通过机械转向装置在罐体11内360°转动以调整副搅拌器13的方向，结构灵活调节方便，进一步提高了物料混合均匀性。

在本发明实施例中，排砂装置30包括排砂管32、出料管33和出料泵34，排砂管32和出料管33均导向罐体11下端，且排砂管32和出料管33均与出料泵34连通，排砂阀31设于排砂管32上，出料管33上设有出料阀331，出料阀331和出料泵34均与控制器通讯连接。如图1和图2所示，控制器在接收到排砂指令时能控制进料阀组23选择上进料管21与反应罐10导通，使得物料自液面上端落下并破除浮渣，且控制器控制排砂阀31和出料泵34开启，使得出料泵34通过排砂管32将物料和罐底沉砂从罐体11内抽出，减少了罐底沉砂堆积，且罐底沉砂在冲砂管643和副搅拌器13的共同作用下向罐底中心聚积，以便于出料泵34和排砂管32抽排物料和沉砂，实现了杂质的随产随清；并且，在排砂管32发生堵塞的情况下，控制器能控制出料阀331开启，以使得出料泵34通过出料管33排出物料，进一步提高了系统运行稳定性。

在本发明实施例中，罐体11的顶壁呈穹顶状设置，罐体11的底壁呈向下凸出的锥形设置，排砂管32自罐体11的侧壁朝向罐体11的底壁中心倾斜延伸设置。如图1所示，罐体11的顶壁呈穹顶状以使得分散的浮渣随液位的上升逐渐聚拢，进而便于浮渣从清排口511处排出，提高了浮渣清排效率，并且，罐体11的底壁呈锥形设置并向下方凸出，以使得罐底的沉砂能沿罐体11的底壁向中心聚拢，排砂管32的沿罐体11的径向延伸并沿靠近罐体11中心的方向朝下倾斜设置，具有便于抽吸罐底中心聚积的沉砂的作用，且冲砂管643内流出的物料能进一步将罐底沉砂冲向罐体11中心，提高了排砂效率。

在本发明实施例中，排渣装置40包括进渣斗42和排渣管43，进渣斗42设于反应罐10内并位于反应罐10的上端，进渣斗42形成具有上端敞口的进渣腔421，排渣管43伸入反应罐10内并与进渣腔421的下部连通，排渣阀41设于排渣管43上。如图1和图2所示，控制器在接收到排渣指令时能控制进料阀组23选择下进料管22与反应罐10导通，使得物料自反应罐10的下端进入至反应罐10内，且在反应罐10内的液位高度上升至进渣斗42处时，控制器控制排渣阀41开启，液面处的浮渣能自进渣腔421的敞口处流入至进渣腔421内，并沿排渣管43排出至罐体11外，有效防止了浮渣结块，且下端进料上端出料的运行模式有效防止了物料短流，提高了物料中有机质的利用率。

在本发明实施例中，如图1和图4所示，进料阀组23包括设于上进料管21上的第一进料分阀231以及设于下进料管22上的第二进料分阀232，第一进料分阀231和第二进料分阀232均与控制器通讯连接，在接收到排砂指令的情况下，控制器控制第一进料分阀231和排砂阀31开启，以使得物料从上进料管21进入至罐体11内并打破浮渣，并使得物料和沉砂从排砂管32处排出以减少罐底沉砂堆积；在接收到排渣指令的情况下，控制器控制第二进料分阀232和排渣阀41开启，以使得物料从下进料管22进入至罐体11内，并在液位高度达到进渣斗42处时，使浮渣沿进渣腔421和排渣管43排出，防止了浮渣积聚结块。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种厌氧反应器，其特征在于，所述厌氧反应器包括：

反应罐(10)；

进料装置(20)，包括导向所述反应罐(10)上端的上进料管(21)、导向所述反应罐(10)下端的下进料管(22)以及选择所述上进料管(21)或所述下进料管(22)与所述反应罐(10)导通的进料阀组(23)；

排砂装置(30)，设于所述反应罐(10)的下端并设有排砂阀(31)；

排渣装置(40)，设于所述反应罐(10)的上端并设有排渣阀(41)；

控制器，分别与所述进料阀组(23)、所述排砂阀(31)和所述排渣阀(41)通讯连接，并被配置为：

在接收到排砂指令的情况下，控制所述进料阀组(23)选择所述上进料管(21)与所述反应罐(10)导通并开启所述排砂阀(31)；

在接收到排渣指令的情况下，控制所述进料阀组(23)选择所述下进料管(22)与所述反应罐(10)导通并开启所述排渣阀(41)。

2.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于，所述厌氧反应器还包括清排装置(50)，所述清排装置(50)包括清排箱(51)、清排阀(52)和清排管(53)，所述清排箱(51)设于所述反应罐(10)的罐口边沿并具有与所述罐口相通的清排口(511)，所述清排口(511)处设有所述清排阀(52)，所述清排管(53)与所述清排箱(51)连通，所述控制器与所述清排阀(52)通讯连接，并被配置为：

在接收到清排指令的情况下，控制所述进料阀组(23)选择所述下进料管(22)与所述反应罐(10)导通并开启所述清排阀(52)。

3.根据权利要求2所述的厌氧反应器，其特征在于，所述清排装置(50)还包括观测管(54)、开关阀(55)和液位传感器(56)，所述观测管(54)设于所述清排箱(51)上并伸入所述反应罐(10)内，所述观测管(54)上设有所述开关阀(55)，所述液位传感器(56)设于所述反应罐(10)内并用于检测所述反应罐(10)内的液位参数，所述控制器分别与所述液位传感器(56)和所述开关阀(55)通讯连接，并被配置为：

接收所述液位参数；

在根据所述液位参数确定所述观测管(54)的下端没入液面以下的情况下，控制所述开关阀(55)开启。

4.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于，所述厌氧反应器还包括循环抽排装置(60)，所述循环抽排装置(60)包括循环泵(61)、抽料管(62)、排料主管(63)和冲砂管组(64)，所述抽料管(62)的一端伸入所述反应罐(10)内，所述抽料管(62)的另一端与所述循环泵(61)的进口端连通，所述排料主管(63)的一端与所述循环泵(61)的出口端连通，所述排料主管(63)的另一端分支与所述冲砂管组(64)和所述上进料管(21)分别连通，所述冲砂管组(64)导向所述反应罐(10)下端并设有冲砂阀组(65)，所述控制器分别与所述循环泵(61)和所述冲砂阀组(65)通讯连接，并被配置为：

在接收到破渣指令的情况下，控制所述进料阀组(23)选择所述上进料管(21)与所述反应罐(10)导通；

在接收到冲砂指令的情况下，控制所述冲砂阀组(65)开启。

5.根据权利要求4所述的厌氧反应器，其特征在于，所述冲砂管组(64)包括连通管(641)、环形管(642)和多个冲砂管(643)，所述环形管(642)围设于所述反应罐(10)的外侧，所述连通管(641)的一端与所述排料主管(63)连通，所述连通管(641)的另一端与所述环形管(642)连通，多个所述冲砂管(643)沿所述环形管(642)的延伸方向间隔设置并均与所述环形管(642)连通，且每个所述冲砂管(643)均导向所述反应罐(10)下端，所述冲砂阀组(65)包括冲砂主阀(651)和多个冲砂分阀(652)，所述冲砂主阀(651)设于所述连通管(641)上，多个所述冲砂分阀(652)分别一一对应地设于多个所述冲砂管(643)上；

所述在接收到冲砂指令的情况下，控制所述冲砂阀组(65)开启包括：

在接收到冲砂指令的情况下，控制所述冲砂主阀(651)开启以及控制多个所述冲砂分阀(652)逐个开启预设时长。

6.根据权利要求5所述的厌氧反应器，其特征在于，所述冲砂管(643)包括延伸段(6431)和冲砂段(6432)，所述延伸段(6431)横向延伸并伸入所述反应罐(10)内，所述冲砂分阀(652)设于所述延伸段(6431)上，所述冲砂段(6432)竖向延伸并设于所述反应罐(10)内，所述延伸段(6431)的两端分别与所述冲砂段(6432)的上端和所述环形管(642)一一对应连通，所述冲砂段(6432)的下端导向所述反应罐(10)下端。

7.根据权利要求6所述的厌氧反应器，其特征在于，所述抽料管(62)包括连通段(621)和抽料段(622)，所述连通段(621)与所述循环泵(61)的进口端连通并伸入所述反应罐(10)内，所述抽料段(622)设于所述反应罐(10)内并位于所述冲砂段(6432)的上方，所述抽料段(622)倾斜设置且上端与所述连通段(621)连通。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的厌氧反应器，其特征在于，所述进料装置(20)还包括进料主管(24)和泵料组件，所述进料主管(24)的一端分支形成所述上进料管(21)和所述下进料管(22)，所述进料主管(24)的另一端与所述泵料组件连通，所述进料主管(24)上设有与所述控制器通讯连接的进料主阀(241)。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的厌氧反应器，其特征在于，所述反应罐(10)包括罐体(11)和搅拌装置，所述搅拌装置包括主搅拌器(12)和多个副搅拌器(13)，所述主搅拌器(12)自所述罐体(11)的上端伸入所述罐体(11)内，多个所述副搅拌器(13)沿所述罐体(11)的周向间隔设于所述罐体(11)内。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的厌氧反应器，其特征在于，所述排渣装置(40)包括进渣斗(42)和排渣管(43)，所述进渣斗(42)设于所述反应罐(10)内并位于所述反应罐(10)的上端，所述进渣斗(42)形成具有上端敞口的进渣腔(421)，所述排渣管(43)伸入所述反应罐(10)内并与所述进渣腔(421)的下部连通，所述排渣阀(41)设于所述排渣管(43)上。