CN204265755U - 用于联合厌氧的具备除浮渣能力的cstr反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，其中，罐体内设置浆料注入至一定高度的料位，料位上方的罐体上设置有溢流口；还包含水平设置的水平轴搅拌器，所述水平轴搅拌器包含水平搅拌轴，水平搅拌轴由罐体外部伸入至罐体内部；所述水平搅拌轴位于罐体外部的端部连接至变速器的输出轴，变速器通过变频电机驱动；所述水平搅拌轴位于罐体内部的部分上设置至少两组叶片；所有叶片相互错开，且相邻叶片间的夹角相等；所述叶片上设有弧形推流板，叶片最外端设置横杆，横杆上均布安装破壳锐齿；所述罐体内部，与水平搅拌轴平行的设置有锥形挡板；所述水平搅拌轴位于料位上方200～500mm。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种CSTR反应器，具体用于有机垃圾的混合处理。
背景技术
为了降低投资，实现处理设施的资源共享，联合厌氧技术正在被广泛地用于生活垃圾、餐厨垃圾、厨余垃圾、污泥、粪便等多种有机垃圾的混合处理。CSTR(完全混合式厌氧反应器)是联合厌氧处理的核心设备，反应器中有机垃圾进料浓度较高(TS≥8％)，由于浆料中高纤维物质的水解速度小于产酸和产甲烷速度，纤维物质固体及微生物菌团易随着产生的气泡(沼气)上浮形成浮渣层，与浆料分层，微生物在浮渣层上进一步繁殖形成生物膜。久而久之，位于液面之上的浆料及生物膜在厌氧的气室中缩水、变硬、形成坚硬的结壳。最终导致CSTR反应器有效容积变小，并且产生的沼气聚集受阻，无法进入气室。更为严重的，会导致浮渣堵塞出料管并引起反应器爆裂。因此，浮渣的形成严重影响到沼气工程的正常运行，必须采取合理有效的措施将影响降至最低。
目前的浮渣抑制方式包含下述三种：
(1)底部浆料循环冲洗工艺形式。用高压泵抽取下部浆料，产生的高压水力冲洗、搅动浮渣壳，该工艺可用于小型的罐体，如果罐体面积大，易出现搅动不均现象。
(2)气体搅拌工艺形式。利用气泵将CSTR罐内产生的沼气打回到发酵液下部对上下液进行内循环搅拌，但该方式搅拌强度有限。如果操作不当，会加重结壳现象。
(3)中心搅拌破碎工艺形式：CSTR反应罐一般采用立轴式搅拌器，由电机驱动单轴单向搅拌器，带动搅拌叶轮转动。表面浮渣易在叶轮转动单一方向推力作用下随搅拌轴转动方向作同向流动，浮渣如果不能及时排出，久而久之，在反应器内与发酵液分层，由于浮渣缺少水分，容易硬化、结壳。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，其能够高效可靠的抑制和去除浮渣层，防止硬壳产生。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，包含CSTR反应罐，CSTR反应罐包含罐体，罐体中心设置立轴式搅拌器；所述罐体上设置进料口，出料口，仪表盘和人孔；所述罐体内设置浆料注入至一定高度的料位，料位上方的罐体上设置有溢流口；
还包含水平设置的水平轴搅拌器，所述水平轴搅拌器包含水平搅拌轴，水平搅拌轴由罐体外部伸入至罐体内部；水平搅拌轴进入罐体的入口处设置密封组件；所述水平搅拌轴位于罐体外部的端部连接至变速器的输出轴，变速器通过变频电机驱动；
所述水平搅拌轴位于罐体内部的部分上设置至少两组叶片；所有叶片相互错开，且相邻叶片间的夹角相等；所述叶片上设有弧形推流板，叶片最外端设置横杆，横杆上均布安装破壳锐齿；所述罐体内部，与水平搅拌轴平行的设置有锥形挡板；
所述水平搅拌轴位于料位上方200～500mm。
进一步的是：所述仪表盘上设置有用于检测罐体内部状态的温度传感器和PH传感器。
进一步的是：所述罐体顶部和底部分别设置顶部人孔和底部人孔。
进一步的是：所述水平搅拌轴上的叶片为三组，相互错开布置，三组叶片的夹角互为120°；叶片外轮廓边缘横杆上安装的破壳锐齿与推流板呈90°；所述罐体上设置带灯视镜9。
本实用新型所述的用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，其具有以下优点：
本实用新型的水平轴破壳搅拌器与立轴式搅拌器协作，操作灵活，适应性强；水平轴搅拌器用于破碎浮渣壳，立轴式搅拌器用于对浆料的搅拌。本实用新型可调整水平轴搅拌器电机转速以应对不同来料成分、不同浆料浓度、不同浮渣层厚度的需要。本实用新型的立轴式搅拌器的浮渣搅拌与物料搅拌固定在一个搅拌轴上时，转速一致，搅拌强度同步增减；而专属浮渣搅拌破壳机械与物料搅拌混合设备分离，两者的搅拌强度任意搭配，能实现最佳组合，提高处理效率，增加产气率。本实用新型既能防止浮渣形成硬壳，也能对已形成的硬壳进行有效破碎；破壳锐齿强度大、硬度高，能有效的穿插进硬壳内，使其破裂。锥形挡板配合拦截住大块的硬壳，锐齿反复破碎，直至浮渣壳破碎后能与料液良好地混合在一起。本实用新型的锥形挡板可防止浮渣、破裂后的浮渣硬壳在同步旋转过程中重新聚结结块并形成硬壳。本实用新型的水平轴搅拌器上的叶片组数可变，叶片的数量可采用两组或多组错开、等夹角均布方式，每一组叶片由一至多块叶片组成。
如图4所示，本实用新型的水平轴搅拌器上的叶片外轮廓边缘上安装的破壳锐齿与推流板呈90°，锐齿由特殊材料制作，钝化速率慢，坚固耐用。本实用新型水平轴搅拌器采用低速大扭矩搅拌方式，可搅拌固含率高的物质或破碎硬度大的物质。本实用新型的锥形挡板和搅拌器上的推流板组合，改变悬浮壳渣破碎后的流动方向，使其垂直流向下部浆料中，通过立式搅拌轴的水平方向的流场，促进破碎后浮渣与浆料的均匀混合。本实用新型在搅拌轴入口处设置密封组件来防止内部物料泄漏。
附图说明
图1为本实用新型一种具体实施方式的俯视结构示意图；
图2为图1的A向结构示意图；
图3为图1的B向结构示意图；
图4为叶片详图。
附图标记说明：
1-变频电机，2-变速器，3-密封组件，4-水平轴搅拌器，5-破壳锐齿，6-推流板，7-锥形挡板，8-CSTR反应罐，9-带灯视镜，10-立轴式搅拌器，11-进料口，12-出料口，13-人孔，14-仪表盘，15-人孔，16-溢流口，41-水平搅拌轴。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：
图1～图4示出了本实用新型的具体实施方式，如图所示，本实用新型在具体运行是，混合后的有机垃圾从进料口11进入到联合厌氧CSTR反应罐8，浆料处理后从出料口12排出至后续处理系统，当浆料上升至高于料位时从溢流口16排出。
CSTR反应罐采用立轴式搅拌器10对浆料进行搅动混合，有利于微生物与物料的接触，提高反应和传热速率，同时也促使沼气顺利地从料液中排出。
CSTR反应罐的罐体上设置仪表盘14，仪表盘上设置有温度、PH等传感器，监测反应器内的相关运行参数。
在水平轴搅拌器的水平搅拌轴41的入口处设置密封组件3来防止内部物料泄漏；
本实用新型在罐体顶部和底部分别设置顶部人孔和底部人孔，方便检修。
本实用新型的水平轴搅拌器的转速通过变频电机进行调节，搅拌器的动力来自变频电机，经变速器减速后与水平搅拌轴相连。水平轴搅拌器可连续运行，也可间歇运行，运行方式及搅拌速度可灵活操作，视表面浮渣及其结壳情况(通过带灯视镜观察)而定。水平轴搅拌器的水平搅拌轴位于料位上方200～500mm。水平搅拌轴上设有2组或多组错开布置的叶片(夹角相等，2组的叶片在一个平面上，3组叶片的夹角互为120°，多组叶片的夹角按等分)，叶片上设有弧形推流板6，破壳锐齿5设在叶片最外端的横杆上，锥形挡板7与水平搅拌轴平行布置。
锥形挡板将破碎成大块的浮渣壳拦截住，通过水平轴搅拌器最外围的破壳锐齿的不断锤击直至破碎成小块颗粒，推流板推动浮渣形成的流场与立轴式搅拌器10搅动浆料形成的流场相向成一定角度，使碎小浮渣颗粒与罐内浆料均匀混合。
本实用新型的水平轴破壳搅拌器与立轴式搅拌器协作，操作灵活，适应性强；水平轴搅拌器用于破碎浮渣壳，立轴式搅拌器用于对浆料的搅拌。
本实用新型可调整水平轴搅拌器电机转速以应对不同来料成分、不同浆料浓度、不同浮渣层厚度的需要。
本实用新型的立轴式搅拌器的浮渣搅拌与物料搅拌固定在一个搅拌轴上时，转速一致，搅拌强度同步增减；而专属浮渣搅拌破壳机械与物料搅拌混合设备分离，两者的搅拌强度任意搭配，能实现最佳组合，提高处理效率，增加产气率。
本实用新型既能防止浮渣形成硬壳，也能对已形成的硬壳进行有效破碎；破壳锐齿强度大、硬度高，能有效的穿插进硬壳内，使其破裂。锥形挡板配合拦截住大块的硬壳，锐齿反复破碎，直至浮渣壳破碎后能与料液良好地混合在一起。
本实用新型的关键部件采用特殊材质，坚固耐用；所述破壳锐齿由特殊材料制作，使其耐磨性强、难钝化，减少系统的不稳定性，坚固耐用，寿命长。
本实用新型的锥形挡板可防止浮渣、破裂后的浮渣硬壳在同步旋转过程中重新聚结结块并形成硬壳。
本实用新型的水平轴搅拌器上的叶片组数可变，叶片的数量可采用两组或多组错开、等夹角均布方式，每一组叶片由一至多块叶片组成。
如图4所示，本实用新型的水平轴搅拌器上的叶片外轮廓边缘上安装的破壳锐齿与推流板呈90°，锐齿由特殊材料制作，钝化速率慢，坚固耐用。
本实用新型水平轴搅拌器采用低速大扭矩搅拌方式，可搅拌固含率高的物质或破碎硬度大的物质。
本实用新型的锥形挡板和搅拌器上的推流板组合，改变悬浮壳渣破碎后的流动方向，使其垂直流向下部浆料中，通过立式搅拌轴的水平方向的流场，促进破碎后浮渣与浆料的均匀混合。
本实用新型在搅拌轴入口处设置密封组件3来防止内部物料泄漏。
上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
Claims (4)
1.用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，包含CSTR反应罐(8)，CSTR反应罐包含罐体，罐体中心设置立轴式搅拌器(10)；其特征在于：所述罐体上设置进料口(11)，出料口(12)，仪表盘(14)和人孔；所述罐体内设置浆料注入至一定高度的料位，料位上方的罐体上设置有溢流口(16)；
还包含水平设置的水平轴搅拌器(4)，所述水平轴搅拌器包含水平搅拌轴(41)，水平搅拌轴由罐体外部伸入至罐体内部；水平搅拌轴进入罐体的入口处设置密封组件(3)；所述水平搅拌轴位于罐体外部的端部连接至变速器(2)的输出轴，变速器通过变频电机(1)驱动；
所述水平搅拌轴位于罐体内部的部分上设置至少两组叶片；所有叶片相互错开，且相邻叶片间的夹角相等；所述叶片上设有弧形推流板(6)，叶片最外端设置横杆，横杆上均布安装破壳锐齿(5)；所述罐体内部，与水平搅拌轴平行的设置有锥形挡板(7)；
所述水平搅拌轴位于料位上方200～500mm。
2.如权利要求1所述的用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，其特征在于：所述仪表盘(14)上设置有用于检测罐体内部状态的温度传感器和PH传感器。
3.如权利要求1所述的用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，其特征在于：所述罐体顶部和底部分别设置顶部人孔和底部人孔。
4.如权利要求1所述的用于联合厌氧的具备除浮渣能力的CSTR反应器，其特征在于：所述水平搅拌轴上的叶片为三组，相互错开布置，三组叶片的夹角互为120°；叶片外轮廓边缘横杆上安装的破壳锐齿与推流板呈90°；所述罐体上设置带灯视镜(9)。
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|---|---|---|---|---|
| CN113620424A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-09 | 无锡时代桃源环保设备有限公司 | 厌氧罐破浮渣搅拌装置以及除浮渣方法 |
| CN113980782A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 昆明理工大学 | 一种能够实现内部消除浮渣结壳层的发酵装置 |
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- 2014-12-07 CN CN201420761564.2U patent/CN204265755U/zh active Active
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