CN201338981Y - 三相分离功能间歇搅拌高效厌氧固体反应器装置 - Google Patents

Abstract

三相分离功能间歇搅拌高效厌氧固体反应器装置，属于沼气发酵厌氧反应器。其厌氧反应室分成主反应区、次级反应区、固液分离区等，次级反应区与固液分离区之间安装圆柱型筛孔挡板；厌氧反应器安装由电机传动的三级间歇搅拌叶片装置。电机设在反应器顶部，设置传动杆的支架，传动杆与反应器密封配合。反应器或外部加热或在内壁装热交换盘管，外壁设保温层。沼气发酵原料从反应器污泥沉降区和主反应区之间输入厌氧反应室。本实用新型物料分散均匀、抗冲击力强，效率高、既能处理的低浓度有机废水，又能处理高固体含量有机废弃物。

Description

三相分离功能间歇搅拌高效厌氧固体反应器装置

技术领域

本实用新型属于沼气发酵厌氧反应器。

背景技术

目前对高固体含量有机废弃物直接厌氧处理，多采用完全混合式反应器、升流式固体反应器、塞流式反应器等，而对低固体含量或有机废水的处理，则多采用上流式厌氧污泥床反应器。完全混合式反应器内物料、温度分布均匀，抗冲击力强，不会产生浮渣结壳、堵塞、气体逸出不畅和沟流现象，但是，由于无法做到使污泥滞留时间在大于水力滞留时间的情况下运行，因而该反应器体积较大，能耗高、处理效率低，属于低效反应器。塞流式反应器不需要搅拌，池形结构简单，能耗低，运行方便，故障少、稳定性高，但是固体物容易沉淀于池底，同时易产生厚的结壳现象，属于低效反应器。相比之下，上流式厌氧污泥床反应器，在上部安装三相分离器，发酵器结构简单，没有搅拌装置及供微生物附着的填料，污泥滞留时间远大于水力滞留时间，可达到很高的负荷率，形成颗粒污泥，使微生物天然固定化，改善了微生物的环境条件，增加了工艺的稳定性，出水的悬浮固体含量低，但是进料中只能含有低浓度的悬浮固体，因此不适合用来处理高浓度悬浮固体的废物。鉴于上流式厌氧污泥床反应器效率较高，在处理畜禽粪便时增设固液分离装置，液体部分进行沼气发酵处理，固体部分进行堆肥处理。上世纪80年代，美国Fanion开发了既能处理高固体含量有机废弃物，又有高效反应器的特点的升流式固体反应器，90年代，我国首都师范大学周孟津教授等成功应用于鸡粪中温厌氧发酵，然而，该反应器无搅拌装置，也没有三相分离装置，由于流动不畅，长时间运行后，会出现结壳现象。

发明内容

本实用新型目的是以升流式固体反应器为基础，结合完全混合式反应器的物料分散均匀、抗冲击力强，并结合上流式厌氧污泥床反应器效率高、三相分离的特点，提供一种既能处理的低浓度有机废水，又能处理高固体含量有机废弃物的高效厌氧固体反应装置。

本实用新型通过以下方式实现：

它包括调节池1、厌氧反应器5、储气罐28、污泥收集池29、沼液收集池30，其中，

(a)厌氧反应室5被区分成污泥沉降区6、主反应区7、次级反应区8、气相区9、固液分离区10、水压平衡区11，次级反应区8与固液分离区10之间安装圆柱型筛孔挡板17；

(b)同时，厌氧反应器5安装有由电机传动的三级间歇搅拌叶片装置，三级间歇搅拌叶片包括

设置在发酵原料与厌氧活性污泥能够充分混合的主反应区7的下层叶片21，

设置在扩大搅拌和提升混合料液的次级反应区8的中层叶片22，

设置在液面区，其叶面与中下层的相反，迫使浮渣下沉同时防治浮渣结壳的上层叶片23。

所述的电机19设置在反应器顶部，电机19的搅拌传动杆与反应器配合处密封，在底部沉降区6设置搅拌传动杆的支架20。

所述的反应器或者采用原料外部加热，或者在反应器内壁安装热交换盘管14，并在外壁上设有保温层。

所述的调节池1中的沼气发酵原料由进料泵2从反应器靠近底部污泥沉降区6和主反应区7之间管道输送到厌氧反应室内。

所述的液体从位于水压平衡区11的沼液出口18流入沼液收集池30。

所述的在气体出口管道上配有气压调节和水位控制装置27，沼气通过气压调节和液位控制装置27进入储气罐28。

本实用新型反应器可以是钢结构，也可以是钢筋混泥结构。

本实用新型在实验室规模上获得成功，为大中型厌氧处理畜禽粪便、有机废弃物、江湖水葫芦及蓝藻沼气工程建设，制取沼气获得清洁能源，以及综合利用发酵残留物，促进生态良性循环与发展，提供了一种新的厌氧反应器，它将具有十分良好的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，它包括调节池1、进料泵2、进料流量计3、进料阀4、厌氧反应器5、污泥沉降区6、主反应区7、次级反应区8、气相区9、固液分离区10、水压平衡区11、pH计探头12、温控探头13、热交换盘管14、污泥排口15、液体取样口16、圆柱型筛孔挡板17、液体出口18、电机19、支架20、三级搅拌叶片21、22和23、气体出口24、气体流量计25、气体取样口26、气压调节及液位控制27、储气柜28；污泥收集池29、沼液收集池30。

以下通过实施例做进一步说明，但本实施例并不对本实用新型保护范围构成限制。

具体实施方式

如图1所示。厌氧反应器5被区分成气相区9、固液分离区10、主反应区7及次级反应区8，次级反应区8与固液分离区10之间安装圆柱型筛孔挡板17，形成固液分离区10和水压平衡区11。

电机19设置在反应器5顶部，电机19的搅拌传动杆与反应器5配合处密封，在底部沉降区6设置搅拌支架20。由电机传动的三级间歇搅拌叶片装置为下层叶片21、中层叶片22、上层叶片23，分别设置在污泥沉降区6和主反应区7之间、主反应区7和次级反应区8之间，次级反应区8的液面区。调节池1沼气发酵原料由进料泵2从反应器靠近底部污泥沉降区6和主反应区7之间输送到厌氧反应器5内。液体从位于水压平衡区11的沼液出口18流入沼液收集池30。在气体出口管道上配有气压调节和水位控制装置27，沼气通过气压调节和液位控制装置27进入储气罐28。反应器在反应器内壁安装热交换盘管14，并在外壁设保温夹层。反应器为钢结构或钢筋混凝结构。

本实用新型工作原理是：将在调节池按一定浓度调配后的沼气发酵原料由进料泵从反应器靠近底部污泥沉降区和主反应区之间输送到反应器内。在底部搅拌叶片的作用下，发酵原料与厌氧活性污泥充分混合，同时在叶片的升力作用下进入主反应区，并降解产生大量的沼气；然后，在第二搅拌叶片的继续搅拌和提升下，进入次级反应区，并进一步降解产生沼气；当混合料液上升到液面附近时，在上层逆向叶片的作用下，迫使浮渣逆向运动，同时防治浮渣结壳。由于在次级反应区和固液分离区之间设有圆柱型筛孔挡板，大部分活性污泥和固体颗粒物质回落入主反应区，部分活性污泥和固体颗粒在固液分离区和水压平衡区自然沉降，并回落入主反应区。而液体则从位于水压平衡区的沼液出口处流入沼液收集池；沼气则通过气室上的气体出口和气压调节及液位控制装置进入储气罐；污泥则从污泥排口进入污泥收集池。

Claims (6)

1、三相分离功能间歇搅拌高效厌氧固体反应器装置，包括调节池(1)、厌氧反应器(5)、储气罐(28)、污泥收集池(29)、沼液收集池(30)，其特征是：

(a)厌氧反应室(5)被区分成污泥沉降区(6)、主反应区(7)、次级反应区(8)、气相区(9)、固液分离区(10)、水压平衡区(11)，次级反应区(8)与固液分离区(10)之间安装圆柱型筛孔挡板(17)；

(b)同时，厌氧反应器(5)安装有由电机(19)传动的三级间歇搅拌叶片装置，三级间歇搅拌叶片包括：

设置在发酵原料与厌氧活性污泥能够充分混合的主反应区(7)的下层叶片(21)，设置在扩大搅拌和提升混合料液的次级反应区(8)的中层叶片(22)，设置在液面区，其叶面与中下层的相反，迫使浮渣下沉同时防治浮渣结壳的上层叶片(23)。

2、根据权利要求1所述的三相分离功能间歇搅拌的高效厌氧固体反应器装置，其特征是电机(19)设置在反应器(5)顶部，电机(19)的搅拌传动杆与反应器(5)配合处密封，在底部沉降区(6)设置搅拌传动杆的支架(20)。

3、根据权利要求1所述的三相分离功能间歇搅拌的高效厌氧固体反应器装置，其特征是反应器(5)或者采用外部加热，或者在反应器内壁安装热交换盘管(14)，并在外壁上设有保温层。

4、根据权利要求1、2或3所述的三相分离功能间歇搅拌的高效厌氧固体反应器装置，其特征是调节池(1)沼气发酵原料由进料泵(2)从靠近反应器(5)底部的污泥沉降区(6)和主反应区(7)之间管道输送到厌氧反应器(5)内。

5、根据权利要求4所述的三相分离功能间歇搅拌的高效厌氧固体反应器装置，其特征是液体从位于水压平衡区(11)的沼液出口(18)与沼液收集池(30)相联接。

6、根据权利要求5所述的三相分离功能间歇搅拌的高效厌氧固体反应器装置，其特征是在气体出口管道上装配气压调节和水位控制装置(27)，沼气通过气压调节和液位控制装置(27)联接储气罐(28)。

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