CN201801518U - 自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种有机废弃物干法厌氧发酵反应装置,特别涉及一种对高含固率可生物降解有机废弃物进行厌氧发酵的反应装置。为达目的:所述的干法厌氧发酵反应装置,由混凝土长方槽体于顶部加盖的反应装置和机械搅拌装置构成,所述反应装置的上端设有气体收集腔、安全排气阀,腔体顶部设有沼气收集排放口,在反应装置上设有加热保温装置;其反应装置内容入了多台搅拌装置,相互之间独立控制,其两搅拌装置的搅拌桨叶翼部略相互交错,形成的旋转重叠区,它可以在均质搅拌物料和脱气的同时将沉积物料向发酵槽的后端有序地移动到排料口,本反应装置运用相应的控制程序全自动运行。本实用新型具有体积小、方便施工、能耗低、产气率高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种有机废弃物干法厌氧发酵反应装置,属于大型发酵装置,特别涉及一种对高含固率可生物降解有机废弃物进行厌氧发酵的反应装置。
背景技术
随着有机废弃物(如餐厨垃圾、畜禽粪便、农业废弃物、有机生活垃圾)的排放对生态环境所造成的污染问题日益严重,采用厌氧发酵技术对有机废弃物污染进行治理已成为社会可持续发展的一个重要课题。
目前采用厌氧发酵技术处理有机废弃物,主要有推流式厌氧发酵装置、水压式厌氧发酵装置和全混合厌氧发酵装置等,尤以中温全混合工艺占主导地位;按反应装置内物料含固率的不同,分为湿法与干法两大类,湿法发酵物料的含固率为4~12%,干法发酵物料的含固率可达25~35%。湿法发酵一般采用立式圆柱体全混合式反应装置,因为发酵物料中的含固率低,导致单位有机废弃物所需要的反应装置容积大,占地大,能耗高,投资大,单位容积产气率低。
干法发酵在被用于废弃物处理和残余垃圾处理时的优点是:能够处理含固率较高的有机废弃物,处理规模增加,其发酵前的原材料制备处理成本低,在被计量投入发反应器前一般不需要对杂质做进一步 的剔除,但由于受搅拌等因素的控制,一般处理的物料浓度无法达到干法厌氧所要求的浓度,而在卧式干法发酵槽中,除了搅拌机构以外还要用于输送沉渣和排除沉渣的专用装置。
因此:在已知的构造中为了将混合的杂质排除,需要使用独立的装置,因而提高了生产成本和维修管理成本,尤其是在故障排除中给发酵槽造成损坏。
发明内容
本实用新型的发明目的:是提供一种以较低的投入,实现量大、灵活、高效的,一种对高含固率可生物降解有机废弃物进行干法厌氧发酵的反应装置;它在同一个反应装置内容入了多台搅拌机构,并且相互之间独立控制,它可以在均质搅拌物料和脱气的同时,在不影响发酵槽的入口和出口之间的固体流特性的情况下,抑制变硬的漂浮覆层的形成,同时将沉积物料向发酵槽的后端移动,完成发酵而且可以自动移动底部的沉积物料,最终将沉落在发酵槽底部的沉积物料送到排料口。
为完成上述发明目的,本实用新型是这样实现的:一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,它由反应装置、机械搅拌装置构成;所述的反应装置由混凝土材料的长方槽体于顶部加有混凝土或玻璃钢、或柔性膜的密封顶盖构成;其内部安装有机械搅拌装置,一端设有进料口,进料口通过管道与输送泵连通,另一端设有出料装置,以抽吸方式达到出料目的,反应装置的上端设有气体收集腔、安全排 气阀,腔体顶部设有沼气收集排放口,在反应装置上设有加热保温装置;其特征在于:所述的机械搅拌装置是由至少两个或两个以上的搅拌机构组成,沿反应装置纵向相互等距间隔、且相同高度布设,相当于把反应装置拆分成一组连续的发酵单元。
所述的搅拌机构之间由电机、变速装置、搅拌轴和桨叶组成,所述电机通过变速装置连接搅拌轴,搅拌轴上装有多组搅拌桨叶,搅拌轴座落于反应装置的槽体两侧,所述的相邻的搅拌机轴间距略小于两搅拌桨叶的旋转并径,两搅拌桨叶翼部略相互交错,形成一个旋转重叠区;搅拌机桨叶在其各自的搅拌单元中形成垂直的物质交换的同时,其搅拌桨叶将堆积的底物经桨叶翼部送到后级搅拌桨叶旋转区,由后级搅拌桨叶逐次将沉积物料送往下级搅拌桨叶的旋转区,所述的每台电机相互之间同步运行,如此重复,来完成沉积物料的向后输送。
所述的出料装置为两个出料口,一个位于发酵槽上端物料液位之下方,另一个位于下端,均与抽吸装置相连,处在最后一个搅拌叶片的扬出位置,通过管道与真空泵相连。
在所述的出料装置内侧设有一斜坡;使得沉积物料由最后一个搅拌桨叶的推动顺着斜坡流入出料装置。
在所述的出料装置内侧下方设有螺旋出料机,以辅助排出沉积物料。
所述的输送泵为螺杆泵或活塞泵。
所述的加热保温装置设于反应装置底部、壁面和顶面,所述的加 热装置为内嵌式换热管。
本实用新型中,由于反应装置的槽体体积庞大,通过搅拌桨叶间歇或连续的搅拌使物料在反应装置内流动,充分均匀混合,以达到完全反应的目的,同时推动物料在反应装置内由进料口端向出料口流动,通过出料装置被抽出反应装置。
本实用新型中,两搅拌系统的搅拌桨叶翼部略相互交错设计,形成的旋转重叠区,可沿发酵槽的底部将沉积物料有序地移送,直至将沉积物料送到出料口。
本实用新型的反应装置可以处理干物质浓度15%~35%的多种类型有机废弃物,具有体积小、方便施工、能耗低、产气率高等优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的机械搅拌装置结构示意图。
具体实施方式
为更加清楚的了解本实用新型的结构特征,下面结合附图对本实用新型作进一步的阐述。
如图1、图2所示,本实用新型的干法厌氧发酵反应装置,它由反应装置1、机械搅拌装置2构成;所述的反应装置1由混凝土材料的长方槽体11,以及顶部加有混凝土或玻璃钢、或柔性膜的密封顶盖12构成;其内部安装有机械搅拌装置2,所述的搅拌机构21之间由电机211、变速装置212、搅拌轴213和桨叶214组成,所述电机 211通过变速装置212连接搅拌轴213,搅拌轴213上装有多组搅拌桨叶214,搅拌轴座213落于反应装置1的槽体两侧,每组搅拌机构21相互独立,分别由电机211控制,搅拌机构21的电机211安装在混凝土槽体11的外侧,搅拌轴213与槽体11间设有密封装置;在槽体11一端设有进料口3,进料口3通过管道与输送泵4连通,将有机废弃物压入反应装置1进行生物降解,另一端设有出料装置5;所述反应装置1的上端设有气体收集腔13、安全排气阀14,物料混合发酵产生的沼气进入气体收集腔13,通过腔体顶部的沼气收集排放口15被收集;所述在反应装置上设有加热保温装置16;其特征在于:所述的机械搅拌装置2是由至少两个或两个以上的搅拌机构21构成,沿反应装置1纵向相互等距间隔、且相同高度布设,相当于把反应装置1拆分成一组连续的发酵单元。
本实用新型中,有机废弃物在厌氧条件下发生生化反应,反应装置1在连续进料-出料的基础上操作,为了加速生物降解,通过机械搅拌装置2的桨叶214间歇或连续的进行搅拌,使物料在反应装置1内流动,充分均匀混合,以达到完全反应的目的,物料在反应装置1内停留一定反应周期后,通过真空泵6将反应完毕的物料残渣从出料装置5被抽入出料罐7,而后排放出去。
所述的搅拌机构21之间相互独立,分别由电机211控制,所述的相邻搅拌机构21的搅拌轴213间距略小于两搅拌桨叶214的旋转半径,两搅拌桨叶214翼部略相互交错,形成一个旋转重叠区;搅拌机桨叶214在其各自的搅拌单元中形成垂直的物质交换的同时,其搅 拌桨叶214将沉积物料经桨叶214翼部送到后级搅拌桨叶214旋转区,由后级搅拌桨叶214逐次将沉积物料送往下级搅拌桨叶214的旋转区,所述的每台电机211相互之间同步运行,当第一台搅拌机构23上的桨叶214划过容器底部上方,由于旋转造成的沉积物料刚好落在第二台搅拌机23相对应的桨叶214翼部下,此时第二台桨叶214翼部的旋转划过前级的沉积物料,如此重复,同时来完成沉积物料的向后输送,直至把沉积物料送到出料口;从而完成本发明前所提到的技术问题,不必再单独的去解决反应装置1底部的沉物堆积问题。
所述的出料装置5为两个出料口,上出料口51位于发酵槽上端物料液位之下方,下出料口52位于罐底下端侧方,处在最后一个搅拌桨叶214的扬出位置,均设有抽吸式出料装置,通过管道与出料罐7、真空泵6相连;充分发酵腐熟的物料残渣在反应装置1的上出料口51以抽吸方式排出,下出料口52处或设有螺旋出料机53,以辅助下出料口52排出槽底的沉积物料。
所述的输送泵4为螺杆泵或活塞泵。
在所述的出料装置5内侧设有一斜坡17;使得沉积物料由最后一个搅拌桨叶的推动顺着斜坡流入出料装置的下出料口52,此设计便于在槽底的沉积物料随搅拌桨叶24的旋转推动,顺坡而下。
本实用新型中,所述在反应装置底部、壁面和顶面设有加热保温装置16,反应装置1内微生物发生生化反应所需的温度,首先由其本身反应所产生的热量维持,并由反应装置1外壁的保温层进行保 温,同时经加热装置对厌氧发酵反应装置进行加热保温,通过自动控制实现恒温,所述加热装置为内嵌式换热管装置。
本实用新型的自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,在实现有机废弃物的充分混合和完全降解的同时,使装置内不易产生沉渣和沉淀物,设置的进料、出料和保温装置,使反应装置在恒定的发酵温度下实现连续工作,同时提高单位容积产气率,能耗相对的降低;本反应装置在运行过程中,均采用在线监测,并依各工艺参数,运用相应的控制程序,实现对反应装置全自动运行。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不限定本实用新型的实施范围,但对这些特征所做的等同变化和改进等,皆为本实用新型的保护范围所涵盖。
Claims (8)
1.一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,它由反应装置、机械搅拌装置构成;所述的反应装置由混凝土长方槽体于顶部加盖构成,其内部安装有机械搅拌装置,一端设有进料口,进料口通过管道与输送泵连通,另一端设有出料装置,以抽吸方式达到出料目的,所述反应装置的上端设有气体收集腔、安全排气阀,腔体顶部设有沼气收集排放口,在反应装置上设有加热保温装置;其特征在于:所述的机械搅拌装置是由至少两个或两个以上的搅拌机构组成,沿反应装置纵向相互等距间隔、且相同高度布设。
2.根据权利要求1所述的一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,其特征在于:所述的搅拌机构之间由电机、变速装置、搅拌轴和桨叶组成,所述电机通过变速装置连接搅拌轴,搅拌轴上装有多组搅拌桨叶,搅拌轴座落于反应装置的槽体两侧,所述每组搅拌机构相互独立,分别由电机控制,其相邻的搅拌机轴间距略小于两组搅拌桨叶的旋转半径,两组搅拌桨叶翼部略相互交错,形成一个旋转重叠区。
3.根据权利要求2所述的一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,其特征在于:所述的每台电机相互之间同步运行。
4.根据权利要求1所述的一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,其特征在于:所述的出料装置为两个出料口,一个位于发酵槽上端物料液位之下方,另一个位于下端,均设有抽吸式出料装置; 处在最后一个搅拌叶片的扬出位置。
5.根据权利要求4所述的一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,其特征在于:在所述的出料装置内侧设有一斜坡;使得沉积物料由最后一个搅拌叶片的推动顺着斜坡流入出料装置。
6.根据权利要求4所述的一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,其特征在于:在所述的出料装置内侧下方设有螺旋出料机,以辅助排出沉渣。
7.根据权利要求1所述的一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,其特征在于:所述的输送泵为螺杆泵或活塞泵。
8.根据权利要求1所述的一种自动移动沉积物料的干法厌氧发酵反应装置,其特征在于:所述的加热保温装置设于反应装置底部、壁面和顶面,所述的加热装置为内嵌式换热管。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110420 |
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CX01 | Expiry of patent term |