CN210030722U

CN210030722U - 一种固体垃圾厌氧消化装置

Info

Publication number: CN210030722U
Application number: CN201920644659.9U
Authority: CN
Inventors: 刘壮帅; 李勇超; 隆佩; 宋鑫
Original assignee: Hunan University of Science and Technology
Current assignee: Hunan University of Science and Technology
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2029-05-07

Abstract

本实用新型公开了一种固体垃圾厌氧消化装置，包括厌氧反应器、气体吸收装置、斜板、液体体积测量装置。其中厌氧反应器包括控制面板、温度控制系统、搅拌系统、取料口，所述温度控制系统包括液体夹层、电阻丝和温度探测器，所述搅拌系统包括电动机、搅拌棒，并在厌氧反应器内部设置若干斜板，在搅拌系统的提升作用下，固体垃圾与斜板相互作用，实现微生物与固体垃圾的充分混合高效处理固体垃圾，并利用斜板内部电阻丝均匀加热，显著提高固体垃圾厌氧消化装置的处理效率。

Description

一种固体垃圾厌氧消化装置

技术领域

本实用新型涉及一种厌氧消化装置，尤其是一种用于固体垃圾的厌氧消化装置。

背景技术

固体垃圾如市政污泥、厨余垃圾、园林废物等在生活中大量存在，难以治理，现在主要的处理方式为填埋和焚烧，一旦处理不当便会对环境造成更加严重的污染，事半功倍，填埋面临的主要问题是会产生垃圾渗滤液，对周围土壤、地下水产生严重的污染；而焚烧则会产生大量的有毒有害的气体，污染空气。但固体垃圾同时也是一种可以回收利用的资源，现在固废资源化成为了研究热点。其中厌氧消化处理是一种重要的固废处理方式，厌氧消化是将有机物在特定的厌氧环境下，利用微生物将有机物降解，并产生可燃性甲烷以及二氧化碳、硫化氢等气体。可见，将固体垃圾进行混合厌氧消化处理可实现固废的减量化、资源化、稳定化、无害化。

现有的厌氧反应装置的搅拌方式均为定时或定速，当厌氧反应装置内物质流动性差，均速搅拌往往不能使反应器内的物质充分混匀。由于固体垃圾流动性差，较为粘稠，在反应器内的普通搅拌方式难以使固体垃圾与厌氧微生物混合均匀，不利于底物的充分混合反应和气体逸出，造成厌氧反应不充分以及甲烷气体产量测量精度差等问题。同时，现有的厌氧反应装置将温度控制层设置在反应器外部，而由于温度传导并非实时传导，当反应器内部温度达到微生物适宜温度时，反应器与温度控制层距离较近的区域往往温度过热，导致厌氧微生物灭活的风险发生。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提供了一种固体垃圾厌氧消化装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固体垃圾厌氧消化装置，所述装置包括厌氧反应器、气体吸收装置、斜板、液体体积测量装置；所述厌氧反应器通过上部软管与气体吸收装置相连接，气体吸收装置通过软管与液体体积测量装置相连接，通过液体体积测量装置测量出液体的体积间接确定所生甲烷气体的体积；所述厌氧反应器包括控制面板、温度控制系统、搅拌系统、取料口，所述厌氧反应器中由上至下依次设置若干所述斜板，所述斜板左右交替设置在厌氧反应器中；且所述斜板一端与厌氧反应器连接，另一端高于与厌氧反应器连接的一端斜置于反应器内，所述斜板为穿孔斜板；所述控制面板与温度控制系统和搅拌系统均连接，所述温度控制系统包括设置在厌氧反应器外部的液体夹层、电阻丝和温度探测器，所述温度探测器设置在液体夹层中及厌氧反应器内部，所述穿孔斜板中设置若干根所述电阻丝，且电阻丝均匀布置在所述穿孔斜板中，所述液体夹层设置在厌氧反应器外壁，所述在液体夹层中设置所述电阻丝，所述搅拌系统包括电动机、搅拌棒，所述搅拌棒设置于厌氧反应器的中轴线上，所述搅拌棒上设置螺旋提升结构，所述控制面板对搅拌系统进行调控，为厌氧消化提供均匀或变速搅拌，而设置在厌氧反应器内部的温度探测器具体设置在中空的搅拌棒内。

进一步地，所述气体吸收装置中盛有氢氧化钠溶液，用于吸收除甲烷以外的二氧化碳、硫化氢，同时甲烷产生的气压促使气体吸收装置中氢氧化钠溶液通过软管进入液体体积测量装置，达到间接测量产甲烷气体的体积的目的，所述穿孔斜板上的穿孔孔径为0.1-2cm，所述厌氧反应器中的穿孔斜板的孔径自上而下依次增大。

进一步地，所述穿孔斜板从上到下螺旋排列设置。

进一步地，所述螺旋提升结构设置在所述穿孔斜板下方。

本实用新型装置具有以下优点：

1、本实用新型装置由互相连接的厌氧反应装置、气体吸收装置、液体体积测量装置构成。其中厌氧反应装置由厌氧反应器和密封盖构成，减少了复杂的连接，同时进行底物性质检测时通过取料口取样无需打开厌氧反应器，保持了整个装置良好的密封性。

2、厌氧反应器由控制面板调控温度控制系统，电阻丝加热消化反应器壁周围液体及利用穿孔斜板均匀传递给内部固体垃圾，通过温度探测器监测液体及固体垃圾温度，将温度反馈给控制面板，若温度高于或等于所设定的温度，则控制面板控制电阻丝停止加热，若温度低于所设定的温度，则控制面板控制电阻丝开始加热，这样设置可以防止电阻丝周边温度过热造成厌氧微生物的损失，降低能源消耗，且加热更加均匀。

3、厌氧反应器配有转速可调搅拌系统及穿孔斜板，在搅拌系统螺旋提升搅动时，穿孔斜板对固体垃圾产生扰动，强制其在反应器内挤压、分离等，这样可以保证厌氧反应器内部混合均匀且提高反应效率，并加快反应产生的甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体的释放，从而提高产气效率。

附图说明

图1是本实用新型固体垃圾厌氧消化装置的结构示意图；

图2是本实用新型穿孔斜板的示意图；

图3是本实用新型螺旋提升结构示意图。

具体实施方式

如图1-3，所述装置包括厌氧反应器1、气体吸收装置2、斜板13、液体体积测量装置3；所述厌氧反应器通过上部软管4与气体吸收装置2相连接，气体吸收装置2通过软管5与液体体积测量装置3相连接，通过液体体积测量装置3测量出液体的体积间接确定所生甲烷气体的体积；所述厌氧反应器1中由上至下依次设置六块斜板13，所述斜板13左右交替设置在厌氧反应器中；且所述斜板一端与厌氧反应器连接，另一端高于与厌氧反应器连接的一端斜置于反应器内，所述斜板为穿孔斜板，所述厌氧反应器1包括控制面板10、温度控制系统、搅拌系统、取料口6；所述控制面板与温度控制系统和搅拌系统均连接，所述温度控制系统包括设置在厌氧反应器外部的液体夹层7、电阻丝9和温度探测器8，所述温度探测器8设置在液体夹层中及厌氧反应器内部，用于测量夹层中水的温度和厌氧反应器内部固体垃圾的温度，所述穿孔斜板中设置若干根所述电阻丝9，且电阻丝9均匀布置在所述穿孔斜板中，所述穿孔斜板上的穿孔孔径为0.1-2cm，所述液体夹层7设置在厌氧反应器外壁，所述电阻丝9设置在液体夹层7中；所述搅拌系统包括电动机11、搅拌棒12，所述搅拌棒12设置于厌氧反应器1的中轴线上，所述搅拌棒上设有螺旋提升结构14，所述控制面板对搅拌系统进行调控，为厌氧消化提供均匀或变速搅拌，而设置在厌氧反应器内部的温度探测器具体设置在中空的搅拌棒内，所述软管上设置逆止阀；所述软管4插入气体吸收装置2液面内或液面以上，所述软管5插入气体吸收装置2液面内；所述气体吸收装置2为密封结构。

工作流程如下：在厌氧反应器1内加入固体垃圾，在液体夹层7中加入水，通过控制面板10调控温度控制系统，该系统基于温度探测器8进行对液体夹层7中水的温度及厌氧反应器内固体垃圾的温度进行监测，将测定的温度反馈给控制面板，若温度低于设定温度，则启动加热程序，分别启动液体夹层中的电阻丝和/或斜板中设置的电阻丝9进行加热，该温度控制系统可根据实际需求设置不同的温度（如液体夹层温度设定在36-39℃用于对反应器的保温，厌氧反应器内部温度设定在35-37℃，用于保证厌氧微生物的活性）；同时控制面板10对搅拌系统进行调控，为厌氧消化提供均匀或变速的搅拌，结合搅拌棒上的螺旋提升结构14的提升作用，厌氧反应器内部的固体垃圾经过穿孔斜板13后混合更加均匀。当厌氧反应器运行一定时期后，通过厌氧反应器下部的取料口6取出物料，进行消化液COD、BOD、TOC检测，根据消化效果调整厌氧反应器1内反应条件。厌氧反应器1内产生的气体通过软管4进入气体吸收装置2，此装置内盛有氢氧化钠溶液，可以吸收除甲烷以外的二氧化碳、硫化氢等气体，同时产生的甲烷气体压力可以使氢氧化钠溶液通过软管5进入液体测量装置3，从而间接得出甲烷的产气量。

以上显示和描述了本实用新型的主要结构组成、实施原理和主要特征。对本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种固体垃圾厌氧消化装置，其特征在于：所述装置包括厌氧反应器、气体吸收装置、斜板、液体体积测量装置；所述厌氧反应器通过上部软管与气体吸收装置相连接，气体吸收装置通过软管与液体体积测量装置相连接，通过液体体积测量装置测量出液体的体积间接确定所生甲烷气体的体积；所述厌氧反应器包括控制面板、温度控制系统、搅拌系统、取料口，所述厌氧反应器中由上至下依次设置若干所述斜板，所述斜板左右交替设置在厌氧反应器中；且所述斜板一端与厌氧反应器连接，另一端高于与厌氧反应器连接的一端斜置于反应器内，所述斜板为穿孔斜板；所述控制面板与温度控制系统和搅拌系统均连接，所述温度控制系统包括设置在厌氧反应器外部的液体夹层、电阻丝和温度探测器，所述温度探测器设置在液体夹层中及厌氧反应器内部，所述穿孔斜板中设置若干根所述电阻丝，且电阻丝均匀布置在所述穿孔斜板中，所述液体夹层设置在厌氧反应器外壁，所述在液体夹层中设置所述电阻丝，所述搅拌系统包括电动机、搅拌棒，所述搅拌棒设置于厌氧反应器的中轴线上，所述搅拌棒上设置螺旋提升结构，所述控制面板对搅拌系统进行调控，为厌氧消化提供均匀或变速搅拌，而设置在厌氧反应器内部的温度探测器具体设置在中空的搅拌棒内。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述气体吸收装置中盛有氢氧化钠溶液，用于吸收除甲烷以外的二氧化碳、硫化氢，同时甲烷产生的气压促使气体吸收装置中氢氧化钠溶液通过软管进入液体体积测量装置，达到间接测量产甲烷气体的体积的目的。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述穿孔斜板上的穿孔孔径为0.1-2cm。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述穿孔斜板的孔径自上而下依次增大。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述穿孔斜板从上到下螺旋排列设置。