CN209193955U - 高浓度有机废弃物干式厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，它包括底部向下倾斜的厌氧发酵室，所述厌氧发酵室的，所述厌氧发酵室上部设置有厌氧进料漏斗，所述厌氧进料漏斗的进料口通过管道依次连接有厌氧接种器和厌氧进料器，所述厌氧发酵室下部设置有厌氧出料装置，所述厌氧发酵室内壁上缠绕有增保温装置，所述厌氧发酵室内包括铰接在厌氧发酵室两端的卧式犁型搅拌器，所述卧式犁型搅拌器包括设置在厌氧发酵室两端的搅拌轴，且搅拌轴一端穿过厌氧发酵室连接有搅拌电机，所述厌氧发酵室的外壁上安装有沼气收集装置。高浓度有机废弃物经过该厌氧反应器发酵后所得终产物的含水率比湿式发酵低，减少甚至无沼液排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及厌氧反应器，具体涉及一种高浓度有机废弃物干式厌氧反应器。
背景技术
在高浓度有机废弃物处理技术中厌氧发酵技术是不可或缺的重要工艺段，针对高浓度物料目前使用最广最为成熟的仍是第一代厌氧反应器CSTR，但经过CSTR厌氧发酵后的物料浓度依然很高，沼液排放量较大且无法实现完全资源化。
就目前环保的资源化要求发展来看，急需一种新型的厌氧反应器。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高浓度有机废弃物干式厌氧反应器；该反应器解决了一下问题：
1)有效的解决了传统湿式厌氧反应器对高浓度有机废弃物无法处理的问题；
2)有效解决了传统固态发酵系统的规模小，传质、传热难的问题。
3)即解决了厌氧工艺段的技术需求，又减少了沼液排放量问题。
为实现上述目的，本实用新型所设计一种高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，它包括底部向下倾斜的厌氧发酵室，所述厌氧发酵室的，所述厌氧发酵室上部设置有厌氧进料漏斗，所述厌氧进料漏斗的进料口通过管道依次连接有厌氧接种器和厌氧进料器，所述厌氧发酵室下部设置有厌氧出料装置，所述厌氧发酵室内壁上缠绕有增保温装置，所述厌氧发酵室内包括铰接在厌氧发酵室两端的卧式犁型搅拌器，所述卧式犁型搅拌器包括设置在厌氧发酵室两端的搅拌轴，且搅拌轴一端穿过厌氧发酵室连接有搅拌电机，所述厌氧发酵室的外壁上安装有沼气收集装置。
上述厌氧发酵室为中温或者高温厌氧微生物提供理化环境，反应室与多个辅助装置密切联系、共同工作。反应室运行压力为0～3500Pa，停留时间为10～30d，容积产气率为1～4m3/m3·d，中温发酵温度为35～38℃，高温发酵温度为50～55℃。反应室为卧式钢结构形式，底部随物料流向方向放坡1～5‰。
进一步地，所述厌氧发酵室外壁上设置有物位监测装置。
再进一步地，所述卧式犁型搅拌器包括设置在厌氧发酵室两端的搅拌轴，且搅拌轴一端穿过厌氧发酵室连接有搅拌电机，所述搅拌轴上间隔交替设置有多个犁型搅拌叶片，且相邻犁型搅拌叶片形成的夹角为0～180°。
再进一步地，所述厌氧发酵室的截面呈直角梯形状，所述厌氧进料漏斗和厌氧出料装置均与厌氧发酵室截面的直角腰垂直。
再进一步地，所述厌氧出料装置安装在截面为直角梯形状的厌氧发酵室的斜腰底部的外壁上，且厌氧出料装置与卧式犁型搅拌器垂直，所述厌氧出料装置包括出料管，所述出料管内设置有搅拌浆，且所述搅拌浆伸入厌氧发酵室内，所述搅拌浆连接有出料管外壁上的搅拌电机。
上述各个装置用途和优点：
上述厌氧出料装置经过真空或者其他形式的设备将厌氧反应器内发酵完的物料抽出，再经过动力设备输送至末端的固液分离系统，同时确保厌氧反应器内物位的稳定及通畅。
上述厌氧接种器将厌氧微生物接种于厌氧进料器进入的新鲜物料内，使厌氧微生物与新鲜物料充分混合，同时进行预增温，接种比例按照发酵浓度进行确定。
上述沼气收集系统对厌氧发酵所产生的沼气进行收集和输送，同时保证反应器内的压力波动范围稳定，沼气收集系统还设有正负压保护装置和紧急泄压装置，保障厌氧反应器的工艺运行安全。
上述增保温装置是由安装在厌氧反应器内的增保温装置和相关的仪表控制系统组成，为中温或高温厌氧提供恒温环境，对新鲜物料进行增温的系统。中温厌氧温度控制在35～38℃，高温厌氧温度控制在50～55℃。
上述物位控制系统由安装在厌氧反应器上的仪表系统组成，通过控制厌氧进料系统和厌氧出料系统的运行来调节厌氧反应器内的物位高度，维持厌氧环境的稳定性，使物料经充分发酵后外排。
所述搅拌系统由机械搅拌装置组成，本发明的厌氧反应器含有横向和纵向两套搅拌系统，横向搅拌系统主要推动卧式反应器内的物料发生位移及均匀传质、传热过程；纵向搅拌系统安装在反应器末端侧向的出料段，主要为末端均质搅拌和破壳、排渣，辅助出料等。两套搅拌系统确保了厌氧反应器对各种物料浓度的适应性，可接受TS15～40％的物料进入反应器。
本实用新型的有益效果：
高浓度有机废弃物经过该厌氧反应器发酵后所得终产物的含水率比湿式发酵低，减少甚至无沼液排放。
附图说明
图1为本实用新型高浓度有机废弃物干式厌氧反应器的结构示意图；
其中，厌氧发酵室1、厌氧进料漏斗2、厌氧接种器3、厌氧进料器4、厌氧出料装置5、出料管5.1、搅拌浆5.2、增保温装置6、卧式犁型搅拌器7、搅拌轴7.1、犁型搅拌叶片7.2、沼气收集装置8、物位监测装置9、搅拌电机10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
如图1所示的高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，它包括厌氧发酵室1，且厌氧发酵室1的截面呈直角梯形状，
上述厌氧发酵室为中温或者高温厌氧微生物提供理化环境，反应室与多个辅助装置密切联系、共同工作。反应室运行压力为0～3500Pa，停留时间为10～30d，容积产气率为1～4m3/m3·d，中温发酵温度为35～38℃，高温发酵温度为50～55℃。反应室为卧式钢结构形式，底部随物料流向方向放坡1～5‰。
厌氧发酵室1一端外部垂直设置有厌氧进料漏斗2，厌氧进料漏斗2的进料口通过管道依次连接有厌氧接种器3和厌氧进料器4，厌氧发酵室1另一端外部垂直设置有厌氧出料装置5，厌氧进料漏斗2和厌氧出料装置5均与厌氧发酵室1截面的直角腰垂直；厌氧出料装置5安装在截面为直角梯形状的厌氧发酵室1的斜腰底部的外壁上，且厌氧出料装置5与卧式犁型搅拌器7垂直，厌氧出料装置5包括出料管5.1，出料管5.1内设置有搅拌浆5.2，且搅拌浆5.2伸入厌氧发酵室1内，搅拌浆5.2连接有出料管5.1外壁上的搅拌电机9。
厌氧发酵室1内壁上缠绕有增保温装置6，厌氧发酵室1内包括铰接在厌氧发酵室1两端的卧式犁型搅拌器7，卧式犁型搅拌器7包括设置在厌氧发酵室1两端的搅拌轴7.1，且搅拌轴7.1一端穿过厌氧发酵室1连接有搅拌电机10，搅拌轴7.1上间隔交替设置有多个犁型搅拌叶片7.2，且相邻犁型搅拌叶片7.2形成的夹角为0～180°。
厌氧发酵室1的另一端外壁上安装有沼气收集装置8；厌氧发酵室1外壁上设置有物位监测装置9。
上述高浓度有机废弃物干式厌氧反应器的工作过程：
经过预处理后的物料，均摊到24h由厌氧进料漏斗2向厌氧发酵室1进料，含固率40％的某物料200t，经过35～38℃中温厌氧发酵停留约15d后，由厌氧出料装置5将发酵后的物料送出厌氧发酵室1。
物料在厌氧发酵反应室1中发酵时，增保温系统4通过对反应室内的温度监控自动调节进出水分配器流量来控制热量的输入，当反应器内的温度达到所需温度区间时，热量供应进入平衡状态；厌氧发酵反应室1的进出料被摊匀到24h后，采用间歇性的进出料模式少量多次的进入到反应器中，通过设置物料监测装置7的控制点位和厌氧进料器4、厌氧出料装置5的运行时间来实现厌氧发酵室1进出料的均衡；在厌氧发酵整个过程中，搅拌装置连续运行，根据发酵浓度和停留时间调节转速以改变卧式反应室内的物料位移速率；发酵中产生的沼气由沼气收集装置8在反应器上部的气室内收集，并输送至下一单元。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述，但它仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本实用新型保护范围。
Claims (5)
1.一种高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，其特征在于：它包括底部向下倾斜的厌氧发酵室(1)，所述厌氧发酵室(1)上部设置有厌氧进料漏斗(2)，所述厌氧进料漏斗(2)的进料口通过管道依次连接有厌氧接种器(3)和厌氧进料器(4)，所述厌氧发酵室(1)下部设置有厌氧出料装置(5)，所述厌氧发酵室(1)内壁上缠绕有增保温装置(6)，所述厌氧发酵室(1)内包括铰接在厌氧发酵室(1)两端的卧式犁型搅拌器(7)，所述卧式犁型搅拌器(7)包括设置在厌氧发酵室(1)两端的搅拌轴(7.1)，且搅拌轴(7.1)一端穿过厌氧发酵室(1)连接有搅拌电机(10)，所述厌氧发酵室(1)的外壁上安装有沼气收集装置(8)。
2.根据权利要求1所述高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，其特征在于：所述厌氧发酵室(1)外壁上设置有物位监测装置(9)。
3.根据权利要求1所述高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，其特征在于：所述搅拌轴(7.1)上间隔交替设置有多个犁型搅拌叶片(7.2)，且相邻犁型搅拌叶片(7.2)形成的夹角为0～180°。
4.根据权利要求1所述高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，其特征在于：所述厌氧发酵室(1)的截面呈直角梯形状，所述厌氧进料漏斗(2)和厌氧出料装置(5)均与厌氧发酵室(1)截面的直角腰垂直。
5.根据权利要求4所述高浓度有机废弃物干式厌氧反应器，其特征在于：所述厌氧出料装置(5)安装在截面为直角梯形状的厌氧发酵室(1)的斜腰底部的外壁上，且厌氧出料装置(5)与卧式犁型搅拌器(7)垂直，所述厌氧出料装置(5)包括出料管(5.1)，所述出料管(5.1)内设置有搅拌浆(5.2)，且所述搅拌浆(5.2)伸入厌氧发酵室(1)内，所述搅拌浆(5.2)连接有出料管(5.1)外壁上的搅拌电机(10)。
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