CN208949256U - 具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，包括依次连通的厌氧反应装置、终储器和调料池和预积反应装置，厌氧反应装置包括4‑6个厌氧反应单元，预积反应装置与厌氧反应单元泵接，终储器分别与厌氧反应单元、调料池泵接，调料池中粉碎的物料与终储器的酵种混合后分批次泵入预积反应装置进行预反应，预积反应装置注满浆料后，将浆料泵入相应排空的厌氧反应单元进行发酵反应。在调料池和厌氧反应装置之间设置预积反应装置，对浆料进行分批次的预保存，且在预保存的过程中进行预反应，预积完成时，正好将浆料排入其中一个正好排空发酵完成的原料的反应单元反应，循环此操作，增加了灵活性与集约度，且大比例地减少了厌氧反应装置的数量。

Description

具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置

技术领域

本实用新型涉及厌氧反应技术领域，尤其涉及一种具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置。

背景技术

目前在污泥的稳定处理中最常用的是厌氧消化法，但是目前无论是大型的厌氧反应装置或小型的厌氧反应装置多以单体容积较大的双单元或多单元(均不是以原料的发酵周期为准)，一般在一个单体装置中要连续投入多天要处理的原料(如两单元，一般则需要投入数天甚至10来天的处理量)。现有发酵装置按物料进料方式的不同有连续式、间隙式和序批式三种，这三种进料方式使得物料每批次前端输入多少，后面物料就要排放相应的数量，灵活性小，集约化、规模化效应差，由于物料的差异，发酵时间不尽相同，存在后续环节不能有效的完成发酵。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，能够通过预积反应装置对物料进行进行预先积累、预先存储、预先反应，既增加了灵活性与集约度，又大比例地减少了后续发酵反应装置的数量。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，包括依次连通的厌氧反应装置、终储器和调料池，还包括预积反应装置，所述厌氧反应装置包括4-6个厌氧反应单元，所述预积反应装置与厌氧反应单元泵接，所述终储器分别与厌氧反应单元、调料池泵接，所述调料池中粉碎的物料与所述终储器的酵种混合后分批次泵入预积反应装置进行预存预反应，预积反应装置注满浆料后，将浆料泵入相应排空的厌氧反应单元进行发酵反应。

其中，所述预积反应装置包括预积反应容器和储液容器，所述预积反应容器外壁上端的出液口与储液容器外壁上端的进液口溢流连通，所述调料池的出料口与所述预积反应容器的进料口通过管道连通、并设有阀门，所述调料池的浆料分批次进入预积反应容器，进而所述预积反应容器内的上清液液溢流入所述储液容器。

其中，所述储液容器外壁下端的出液口与预积反应容器外壁下端的进液口依次通过泵、阀门和管道连接，所述预积反应容器中的浆料泵入相应排空的反应单元进行发酵反应，进而打开阀门，所述储液容器中的上清液泵入预积反应容器中。

其中，所述储液容器的顶部上端还设有第二进液口，通过所述第二进液口与外部的营养液容器连通，所述营养液容器的营养液进入所述储液容器中，进行调节。

其中，所述反应单元包括4个厌氧反应单元，且所述厌氧反应单元之间两两共壁，形成“田”字形状，且每个所述厌氧反应单元的进料口均依次通过泵、阀门和管道后与所述预积反应容器的出料口连接。

其中，所述调料池由钢筋混凝土构筑成而成的池体，所述预积反应容器、储存器、发酵容器以及终储器由钢材料或钢筋混凝土内衬环氧树脂构筑而成的密闭容器。

其中，还连接一控制系统，所述控制系统包括人机界面、控制器和多个传感器，所述传感器包括设置在所述预积反应容器、储存器、发酵容器以及终储器中的液位传感器、成分检测器、温度传感器，且分别将测到的信号传递给控制器，并显示于所述人机界面上，同时所述控制器根据得到的信号对该集成式处理装置中的各个部件进行控制。

其中，所述厌氧反应单元内设有水流搅拌装置和内循环加热装置，且所述水流搅拌装置和内循环加热装置与控制器连接，所述人机界面通过控制器对水流搅拌装置和内循环加热装置进行控制。

其中，所述预积反应容器和厌氧反应单元的顶部设有集气罩，所述集气罩的出气口连接沼气净化装置。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，在厌氧反应装置与调料池之间设有预积反应装置，预积反应装置可泵入多批来自调料池的浆料，对浆料进行分批次的预保存，且在预保存的过程中进行预反应，使得浆料更符合厌氧发酵的效果，进入厌氧反应单元的浆料发酵时间相同，将反应装置设置成4-6个厌氧反应单元，当预积反应装置预积完成时，正好其中一个厌氧反应单元排空发酵完成的原料，进行后处理，此时，将浆料排入该排空的厌氧反应单元，以后各厌氧反应单元均依次根据进料的先后作此操作，不断循环操作，既增加了灵活性与集约度，又大比例地减少了后续发酵反应装置的数量；将预反应单元设置为预积反应容器和储液容器，使得在进行预积反应时，将上清液溢流入储液容器进行储存，经过调制后又可回流，使得预积反应更好；将厌氧反应单元设置为4-6个，使得厌氧反应单元可以实现共壁设置，进一步节省了空间。

附图说明

图1为本实用新型的的第一结构示意图；

图2为本实用新型的第二结构示意图；

图3位本实用新型的厌氧反应装置的结构示意图。

主要元件符号说明如下：

1、厌氧反应装置 2、终储器

3、调料池 4、预积反应装置

41、预积反应容器 42、储液容器

5、阀门 6集气罩。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1，本实用新型的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，包括依次连通的厌氧反应装置1、终储器2和调料池3，还包括预积反应装置4，厌氧反应装置1包括4-6个厌氧反应单元，预积反应装置4设置在厌氧反应装置 1与调料池3之间，且预积反应装置4的出料口通过管道与每个厌氧反应单元1 泵接，具体可以为，每个厌氧反应单元1的进料口设置有进料管道，预积反应装置4的出料口设置有出料管道，出料管道与进料管道通过主管道连通，且对应的每个厌氧反应单元1的出料管道设有进料泵41且与主管道之间设有阀门5，预积反应装置4的进料口与调料池3的出料口通过出料泵31泵接，厌氧反应单元 1的排料口与终储容器2的进料口通过阀门5连通，且设有排料泵11，终储容器 2的回液口与调料池3的回液进口通过回流泵21泵接，调料池3中粉碎的浆料料与终储器2的酵种混合后的浆料分批次泵入预积反应装置4进行预存预反应，在预保存的过程中进行预反应，使得浆料更符合厌氧发酵的效果，进入厌氧反应单元1的浆料发酵时间相同，即预积反应装置4可以储存多天的调料池的浆料，预积反应装置4为序批式预积浆料，即比如调料池将第一天的浆料泵入预积反应装置4中进行预积反应，接着将第二天的浆料泵入预积反应装置4中进行预积反应中，优选地为4-6天，对应设置4-6个厌氧反应单元1，正好形成24天的发酵周期，通过预积反应装置4注满浆料后，正好其中厌氧反应单元1发酵完成，将浆料排空，进行后处理，此时，将浆料泵入相应排空的反应单元进行发酵反应，以后各厌氧反应单元均依次根据进料的先后作此操作，不断循环操作，既增加了灵活性与集约度，又大比例地减少了后续发酵反应装置的数量。

在本实施例中，参阅图1-图3，预积反应装置4包括预积反应容器41和储液容器42，预积反应容器42外壁上端的出液口与储液容器42外壁上端的进液口溢流连通，此处，只需要将预积反应容器41外壁上端的出液口设置的比储液容器外壁上端的进液口的高即可实现自然溢流，无需设置潜力泵，调料池3 的出料口与预积反应容器41的进料口通过管道连通，在管道之间设有阀门5，调料池3的浆料分批次进入预积反应容器41，进而预积反应容器41内的上清液液溢流入储液容器42，将上清液及时排入储液容器42中，使得浆料在预积反应容器41中的反应更好，跟符合厌氧反应第一阶段的反应条件；优选地，储液容器42外壁下端的出液口与预积反应容器41外壁下端的进液口依次通过泵、阀门 5和管道等连接，预积反应容器51中的浆料泵入相应排空的厌氧反应单元1进行发酵反应，进而打开阀门5，储液容器42中的上清液泵入预积反应容器41中，实现上清液的循环利用；优选地，储液容器42的顶部上端还设有第二进液口，通过第二进液口与外部的营养液容器连通，营养液容器的营养液进入储液容器 42中，可以对上清液进行调节，更有助于预积反应的进行，为后续进入厌氧反应单元进行厌氧发酵提供更好的基础。

在本实施中，可将厌氧反应装置设置为包括4个厌氧反应单元1，如图2 所示，其中，厌氧反应单元1为1a-1d，厌氧反应单元1之间两两共壁，形成“田”字形状，极大地节省了占地面积及建设成本，且整体结构更紧凑，大大地利用了空间，将且每个厌氧反应单元的进料口均依次通过泵、阀门和管道等与预积反应容器41的出料口连接，且在每个厌氧反应单元中设置有挂膜填料8；优选地，为了令整体结构更稳定，调料池可以为由钢筋混凝土构筑成而成的池体，预积反应容器41、储液容器42、厌氧反应单元1以及终储器2由钢材料或钢筋混凝土内衬环氧树脂构筑而成的密闭容器。

在本实施例中，还连接一控制系统，控制系统包括人机界面、控制器和多个传感器，传感器包括设置在预积反应容器41、储液容器42、厌氧反应单元 1以及终储器2中的液位传感器、成分检测器、温度传感器，且分别将测到的信号传递给控制器，并显示于人机界面上，同时控制器根据得到的信号对该集成式处理装置中的各个部件进行控制；优选地，厌氧反应容器底部内设有水流搅拌装置6和内循环加热装置7，且水流搅拌装置6和内循环加热装置7与控制器连接，人机界面通过控制器对水流搅拌装置6和内循环加热装置7进行控制，通过内循环加热装置6使得预积反应容器41和每个厌氧反应单元1的温度保持在中温，如40-60℃，可根据情况而定，使得菌种的生存条件更好，更有助于进行厌氧发酵；优选地，预积反应容器41和厌氧反应单元1的顶部均设有集气罩8，集气罩8的出气口连接沼气净化装置，使得厌氧发酵产生的沼气得到收集，且是预积反应装置4和厌氧反应单元1内的气压稳定。

本实用新型的工作过程：经前处理的原料进入调料池，终储器的回流出口回流部分酵种进入调料池的回液进口，调料池完成原料浓度、碳氮比、温度和 PH值调节后形成浆料，打开调料池的出料口和预积反应容器的出料口之间的阀门，浆料从调料池的出料口通过预积反应容器的进料口从预积反应一侧底部泵接入预积反应容器中，进行预积反应，使原料进行快速消化，上清液从预积反应容器外壁上侧的出液口溢出，进入储液容器的进液口，调料池将4天的浆料序批次地排入到预积反应容器中，此时，预积反应容器被注满，预积反应容器将浆料用通过厌氧泵经输料管道进入厌氧反应装置的某一厌氧反应单元(各厌氧反应单元均设有进料阀门，进料时开启，进料完成后关闭)，控制系统控制内循环加热装置开始工作，内置的水流搅拌装置在时间控制器的作用下，每天数次启动，每次工作数分钟；以后依次进入设定的各厌氧反应单元，加热、搅拌，产生的沼气会由各厌氧反应单元、预积反应容器的集气罩的出气口进入沼气净化装置备用。24 天后(第25天)，打开第一批次进料那一厌氧反应单元的出料口的阀门，将发酵完成的浆料排空进入终储容器中，进行后处理，然后又投入新的浆料料；以后各厌氧反应单元均依次根据进料的先后作此操作，不断循环操作。由于排出的沼渣、沼液发酵程度一致，为后处理(肥料加工、污水处理等)打下了良好的基础，各预积反应容器可以预积4-6天的浆料，各厌氧反应单元可以独立处理4-6天的浆料。

本实用新型的优势在于：

(1)在厌氧反应装置与调料池之间设有预积反应装置，且预积反应装置可泵入多批来自调料池的浆料，对浆料进行分批次的预保存，且在预保存的过程中进行预反应，使得浆料更符合厌氧发酵的效果，且使得进入厌氧反应单元的浆料发酵时间相同；

(2)且将厌氧反应装置设置成4-6个厌氧反应单元，当预积反应单元预积完成时，正好其中一个厌氧反应单元反应排空发酵完成的原料，进行后处理，此时，将浆料排入该排空的厌氧反应单元，以后各厌氧反应单元均依次根据进料的先后作此操作，不断循环操作，既增加了灵活性与集约度，又大比例地减少了后续发酵反应装置的数量；

(3)将预反应单元设置为预反应容器和储液容器，使得在进行预积反应时，将上清液溢流如储液容器进行储存，经过调制后又可回流，使得预积反应更好；

(4)将厌氧反应单元设置为4-6个，使得厌氧反应单元可以实现共壁设置，进一步节省了空间。

以上公开的仅为本实用新型的一个或几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，包括依次连通的厌氧反应装置、终储器和调料池，其特征在于，还包括预积反应装置，所述厌氧反应装置包括4-6个厌氧反应单元，所述预积反应装置与厌氧反应单元泵接，所述终储器分别与厌氧反应单元、调料池泵接，所述调料池中粉碎的物料与所述终储器的酵种混合后分批次泵入预积反应装置进行预存预反应，预积反应装置注满浆料后，将浆料泵入相应排空的厌氧反应单元进行发酵反应。

2.根据权利要求1所述的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，所述预积反应装置包括预积反应容器和储液容器，所述预积反应容器外壁上端的出液口与储液容器外壁上端的进液口溢流连通，所述调料池的出料口与所述预积反应容器的进料口通过管道连通、并设有阀门，所述调料池的浆料分批次进入预积反应容器，进而所述预积反应容器内的上清液溢流入所述储液容器。

3.根据权利要求2所述的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，所述储液容器外壁下端的出液口与预积反应容器外壁下端的进液口依次通过泵、阀门和管道连接，所述预积反应容器中的浆料泵入相应排空的反应单元进行发酵反应，进而打开阀门，所述储液容器中的上清液泵入预积反应容器中。

4.根据权利要求3所述的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，所述储液容器的顶部上端还设有第二进液口，通过所述第二进液口与外部的营养液容器连通，所述营养液容器的营养液进入所述储液容器中，进行调节。

5.根据权利要求2所述的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，所述厌氧反应单元包括4个厌氧反应单元，且所述厌氧反应单元之间两两共壁，形成“田”字形状，且每个所述厌氧反应单元的进料口均依次通过泵、阀门和管道后与所述预积反应容器的出料口连接。

6.根据权利要求2所述的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，所述调料池由钢筋混凝土构筑成而成的池体，所述预积反应容器、储存器、发酵容器以及终储器由钢材料或钢筋混凝土内衬环氧树脂构筑而成的密闭容器。

7.根据权利要求2所述具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，还连接一控制系统，所述控制系统包括人机界面、控制器和多个传感器，所述传感器包括设置在所述预积反应容器、储存器、发酵容器以及终储器中的液位传感器、成分检测器、温度传感器，且分别将测到的信号传递给控制器，并显示于所述人机界面上，同时所述控制器根据得到的信号对该集成式厌氧反应装置中的各个部件进行控制。

8.根据权利要求7所述的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，所述厌氧反应单元内设有水流搅拌装置和内循环加热装置，且所述水流搅拌装置和内循环加热装置与控制器连接，所述人机界面通过控制器对水流搅拌装置和内循环加热装置进行控制。

9.根据权利要求2所述的具有序批式预发酵反应的集成式厌氧反应装置，其特征在于，所述预积反应容器和反应单元的顶部设有集气罩，所述集气罩的出气口连接沼气净化装置。