CN209537469U - 地埋式强制推流厌氧发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地埋式强制推流厌氧发酵装置，包括：反应器，该反应器设置有与内腔连通的物料入口、固相物出口以及沼气出口，其中，物料入口和固相物出口分别位于反应器的两端，沼气出口位于物料入口下游反应器的顶部；内腔设置有推流螺旋桨，推流螺旋桨用于将物料向固相物出口方向推动；固相物循环管路，该固相物循环管路的起始端对应推流螺旋桨推动方向的末端与内腔连通，固相物循环管路的末端对应推流螺旋桨推动方向的始端与内腔连通，固相物循环管路上设置有动力泵，动力泵用于为物料由固相物循环管路的起始端流至末端提供动力。本实用新型卖地使用后，可有效利用地热保温，减少保温材料的消耗，且具有反应物料固含量高的优点。

Description

地埋式强制推流厌氧发酵装置

技术领域

本实用新型涉及沼气、环保行业领域，主要涉及一种中、高温厌氧消化制沼气的装置。

背景技术

厌氧消化技术指有机质在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解CH₄、CO₂、H₂O和H₂S的消化技术。厌氧消化技术被广泛应用于污水污泥、畜禽粪便和城市有机废弃物处理等方面，其可以实现循环经济发展、环境保护、减少温室气体排放和生产可再生能源等目标。

根据反应器的温度，厌氧消化技术可以分为中温厌氧消化和高温厌氧消化。中、高温厌氧消化制沼气也是国际上比较通用的方法，但该方法基本都是采用地上式厌氧搅拌法，其具有固含量低、产气量不高、占地面积大、投资过大、保温效果差、使用寿命短、物料流动状态不稳定等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地埋式强制推流厌氧发酵装置，埋于地下使用，以解决目前地上式厌氧搅拌法所存在的部分问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：地埋式强制推流厌氧发酵装置，包括：

反应器，该反应器设置有与内腔连通的物料入口、固相物出口以及沼气出口，其中，所述的物料入口和固相物出口分别位于反应器的两端，所述的沼气出口位于所述物料入口下游反应器的顶部；所述的内腔设置有推流螺旋桨，推流螺旋桨用于推动由所述物料入口进入所述内腔的物料，推动的方向为由所述物料入口向所述固相物出口方向推动；

固相物循环管路，该固相物循环管路的起始端对应所述推流螺旋桨推动方向的末端与所述的内腔连通，固相物循环管路的末端对应所述推流螺旋桨推动方向的始端与所述的内腔连通，固相物循环管路上设置有动力泵，动力泵用于为物料由固相物循环管路的起始端流至末端提供动力。

进一步的，所述的推流螺旋桨包括主轴和桨叶；所述的主轴呈水平状态由所述内腔的一端延伸至另一端，主轴由电机带动旋转；所述的桨叶由主轴的一端螺旋环绕至主轴的另一端，且桨叶与主轴固定连接。

进一步的，所述主轴的长度为20m-25m，主轴由多个主轴分段通过联轴器连接而成。

进一步的，所述桨叶所覆盖面积的直径为250mm-300mm，桨叶顶部与所述反应器内壁上缘的间距为450mm-500mm，桨叶底部与所述反应器内壁下缘的间距为250mm-300mm。

进一步的，所述推流螺旋桨对物料的推流速度为1m/h-1.5m/h。

进一步的，所述的物料入口位于所述反应器的顶部，所述的固相物出口位于所述反应器的底部。

进一步的，所述的物料入口配设有水封槽。水封槽是沼气设备中常用的一种安全装置/结构，其作用是防止空气进入反应器以及保证反应器的操作压力恒定。

进一步的，所述的沼气出口配设有气包。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的发酵装置的结构非常适合用于埋于地下使用，将反应器埋于地下后，连通各管路后便可进行连续反应(连通的管路包括将物料管路与物料入口连通、将沼气出口通过沼气管路与沼气储存罐连接、将固相物出口通过固相管路与固液分离机连接以及连接好固相物循环管路等)，埋地使用可有效利用地热保温，减少保温材料的消耗，且具有反应物料固含量高的优点，可保证在30％-35％固含量下正常反应，并且还能提高使用寿命、减少检修次数，相较地上式厌氧搅拌法而言，大概能延长40％的寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中标记为：1-反应器，11-内腔，12-物料入口，13-固相物出口，14-沼气出口，15-推流螺旋桨，151-主轴，152-桨叶，153-联轴器，2-固相物循环管路，3-动力泵，4-电机，5-水封槽，6-气包，7-物料管路，8-沼气管路，9-固相管路。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细介绍，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，为本实用新型提供的一种地埋式强制推流厌氧发酵装置，其包括反应器1和固相物循环管路2。

所述反应器1设置有与反应器1的内腔11连通的物料入口12、固相物出口13以及沼气出口14，其中，所述的物料入口12和固相物出口13分别位于反应器1的两端，且物料入口12处于反应器1的顶部，固相物出口13处于反应器1的底部，所述的沼气出口14位于所述物料入口12下游反应器1的顶部；所述的内腔11设置有推流螺旋桨15，推流螺旋桨15用于推动由所述物料入口12进入所述内腔11的物料，推动的方向为由所述物料入口12向所述固相物出口13方向推动。

所述固相物循环管路2的起始端对应所述推流螺旋桨15推动方向的末端与所述的内腔11连通，固相物循环管路2的末端对应所述推流螺旋桨15推动方向的始端与所述的内腔11连通，且固相物循环管路26与内腔11的连通点均位于反应器1的底部；固相物循环管路2上设置有动力泵3，动力泵3用于为物料由固相物循环管路2的起始端流至末端提供动力。

所述的推流螺旋桨15包括主轴151和桨叶152；所述的主轴151呈水平状态由所述内腔11的一端延伸至另一端，主轴151由电机4带动旋转，电机4安装于所述反应器1之外；所述的桨叶152螺旋环绕主轴151并由主轴151的一端延伸至另一端，且桨叶152与主轴151固定连接。优选地，桨叶152所覆盖面积的直径为250mm-300mm，桨叶152顶部与反应器1内壁上缘的间距为450mm-500mm，桨叶152底部与反应器1内壁下缘的间距为250mm-300mm，推流螺旋桨15对物料的推流速度为1m/h-1.5m/h。

为了保证物料能在反应器1内完成水解—产酸—产甲烷的反应过程，通常反应器1的长度都比较长，相应地主轴151的长度也较长，能达到20m-25m(保证物料在反应器1中的反应时间在12-15小时之间并留有余量，且保证物料在准层流状态下流动、反应)，所以主轴151在转动的过程中扭矩是非常大的，因此在本实用新型中可以将主轴151设计成由多个主轴分段组成，各主轴分段通过联轴器153连接，每个主轴分段的长度大约为4m-6m，从而保证主轴151在大扭矩情况下的正常使用，且分段的主轴也便于安装和检修。

另外，所述的物料入口12配设有水封槽5，所述的沼气出口14配设有气包6。水封槽5用于保证反应器1的操作压力恒定在8KPa-10KPa之间，且保证反应器1及反应过程与空气不接触，整个反应过程为厌氧状态。气包6用于缓冲沼气，反应之后产生的沼气集中到气包6中，经缓冲后进入下一个工序，操作压力保证在8KPa-10KPa之间，气体缓冲时间保证在15分钟-20分钟之间。

安装时，将本实用新型的反应器1卖于地下，然后连接好固相物循环管路2，之后再使物料管路7(即污水污泥、畜禽粪便或城市有机废物的管路)与水封槽5连接，将沼气出口14通过沼气管路8与沼气储存罐连接，将固相物出口13通过固相管路9与固液分离机连接。使用时，物料(即污水污泥、畜禽粪便或城市有机废物)首先进入水封槽5，在重力和推流螺旋桨15的作用下物料进入到反应器1的内腔11，同时在推流螺旋桨15的推动作用下，物料以1m/h-1.5m/h的速度从反应器1的首端移动至尾端，物料在反应器1内会完成水解—产酸—产甲烷的反应过程(对于中温厌氧消化而言，反应时操作温度为30℃-35℃；对于高温厌氧消化而言，反应时操作温度为50℃-55℃；反应时间为12小时-15小时)，反应所产生的沼气会进入到反应器1顶部的气包6，然后再通过沼气管路8进入沼气储存罐进行储存，部分位于推流螺旋桨14尾部附近的物料可以通过固相物循环管路2回流至反应器1的首端，继续循环进行水解—产酸—产甲烷的反应，完全反应后的物料可以通过固相管路9流入到固液分离进行固液分离。

本实用新型的发酵装置埋于地下使用后，可减少保温材料的消耗，且具有反应物料固含量高的优点，可保证在30％-35％固含量下正常反应，并且还能提高使用寿命、减少检修次数，相较地上式厌氧搅拌法而言，大概能延长40％的寿命。

在本实用新型的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，包括：

反应器(1)，该反应器(1)设置有与内腔(11)连通的物料入口(12)、固相物出口(13)以及沼气出口(14)，其中，所述的物料入口(12)和固相物出口(13)分别位于反应器(1)的两端，所述的沼气出口(14)位于所述物料入口(12)下游反应器(1)的顶部；所述的内腔(11)设置有推流螺旋桨(15)，推流螺旋桨(15)用于推动由所述物料入口(12)进入所述内腔(11)的物料，推动的方向为由所述物料入口(12)向所述固相物出口(13)方向推动；

固相物循环管路(2)，该固相物循环管路(2)的起始端对应所述推流螺旋桨(15)推动方向的末端与所述的内腔(11)连通，固相物循环管路(2)的末端对应所述推流螺旋桨(15)推动方向的始端与所述的内腔(11)连通，固相物循环管路(2)上设置有动力泵(3)，动力泵(3)用于为物料由固相物循环管路(2)的起始端流至末端提供动力。

2.根据权利要求1所述的地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，所述的推流螺旋桨(15)包括主轴(151)和桨叶(152)；所述的主轴(151)呈水平状态由所述内腔(11)的一端延伸至另一端，主轴(151)由电机(4)带动旋转；所述的桨叶(152)由主轴(151)的一端螺旋环绕至主轴(151)的另一端，且桨叶(152)与主轴(151)固定连接。

3.根据权利要求2所述的地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，所述主轴(151)的长度为20m-25m，主轴(151)由多个主轴分段通过联轴器(153)连接而成。

4.根据权利要求2所述的地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，所述桨叶(152)所覆盖面积的直径为250mm-300mm，桨叶(152)顶部与所述反应器(1)内壁上缘的间距为450mm-500mm，桨叶(152)底部与所述反应器(1)内壁下缘的间距为250mm-300mm。

5.根据权利要求2所述的地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，所述推流螺旋桨(15)对物料的推流速度为1m/h-1.5m/h。

6.根据权利要求1所述的地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，所述的物料入口(12)位于所述反应器(1)的顶部，所述的固相物出口(13)位于所述反应器(1)的底部。

7.根据权利要求6所述的地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，所述的物料入口(12)配设有水封槽(5)。

8.根据权利要求6所述的地埋式强制推流厌氧发酵装置，其特征在于，所述的沼气出口(14)配设有气包(6)。