CN216404366U - 一种高效搅拌的厌氧发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于垃圾处理技术领域，且公开了一种高效搅拌的厌氧发酵罐，包括发酵罐罐体，所述发酵罐罐体内部的两端均设置有高效搅拌器，所述发酵罐罐体内腔底部的两侧均固定安装有沼气搅拌装置。本实用新型通过设置有发酵罐罐体、高效搅拌器与沼气搅拌装置等结构配合工作达到下述有益效果：发酵罐罐体结构及工艺简单，整体为混凝土结构，且气密性好；双轴机械搅拌和间歇式的沼气搅拌相结合，再加上桨叶上独特的铁铲结构和桨叶的连接板，还有罐底的弧形结构，可以保证物料可以在罐内无死角的进行搅拌，均质化好，物料产气率高；采用两根搅拌轴，相较一根搅拌轴，处理量较大，可适用于大城市的厨余垃圾处理项目。

Description

一种高效搅拌的厌氧发酵罐

技术领域

本实用新型属于垃圾处理技术领域，具体是一种高效搅拌的厌氧发酵罐。

背景技术

厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。

厨余垃圾厌氧发酵也叫厌氧消化、沼气发酵、甲烷发酵，是将厨余垃圾在无氧条件下利用厌氧微生物，厨余垃圾在发酵过程体积减少，物料下沉，如果搅拌效率不高，物料中的重物会在发酵罐底部沉积越来越多，轻则对设备内壁造成磨损、刮擦现象，重则堵住出料管道，造成发酵罐出料不畅，影响发酵罐运行，从工艺角度分析，如果搅拌不充分，那么罐内原料局部酸积累，使发酵原料分布不均匀，减少微生物与原料的接触和反应，缩小了活性层，同时大量原料浮面结壳、原料利用率降低、产生的沼气释放不出来。

目前国内的厨余垃圾厌氧发酵罐，主要分为推流式机械搅拌装置、气体搅拌装置，推流式机械搅拌方式，在罐内存在搅拌死区，会导致死区内沉积物越来越多，最终影响产气和出料，气体搅拌方式，经常出现气孔堵塞现象，在干式厌氧发酵中更为明显，严重影响搅拌效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，本实用新型提供了一种高效搅拌的厌氧发酵罐，具有装置罐内无搅拌死区，搅拌效率高，处理量大，产气率高，采用双轴机械搅拌和气体搅拌相结合的方式，气体来源于罐内所产沼气，节能环保，可广泛推广于厨余垃圾发酵处理工艺的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效搅拌的厌氧发酵罐，包括发酵罐罐体，所述发酵罐罐体内部设置有高效搅拌器，所述发酵罐罐体内腔底部的两侧均固定安装有沼气搅拌装置，所述发酵罐罐体的顶部设置有正负压保护器、取样孔与液位传感器，所述发酵罐罐体上端连接有沼气净化装置，所述沼气净化装置的另一端管道连接有增压装置，所述增压装置的另一端管道连通有储气装置，所述储气装置的另一端分别与沼气搅拌装置和反冲洗泵管道连接，所述反冲洗泵的另一端与水池连通，正负压保护器，是一种安装在沼气发酵罐上，当罐体产生正、负压时，起到保护作用以防出现安全事故的一种装置，正负压保护器内有水封，通过内部的液体的液位来控制压力，水封的高低跟设计需要控制罐内压力变化大小是一致的，正负压保护器有三个释放口，分别是正压释放口、负压释放口、急排口，急排口处有阀门，阀门是常闭的；取样孔，在发酵罐罐体的顶部均布有四处，通过此孔来将罐内的物料进行取样分析，取样孔上设置有快开阀门，可以避免取样时罐内沼气泄漏过多，造成爆炸隐患；液位传感器，设置在灌顶的中部位置，是用来记录和检测罐内的物位状态。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述高效搅拌器包括有搅拌轴，所述搅拌轴的表面安装有桨叶，所述搅拌轴位于发酵罐罐体的入料端设置有减速机与电机，每个所述桨叶之间均固定安装有连接板，所述桨叶的端部采用的是铁铲结构，包括两根独立的搅拌轴及独特的桨叶结构，搅拌轴分为主动端和从动端，主动端安装在罐体的进料侧，主动端的轴头上配有减速机和电机，从动端安装在罐体的出料侧，从动端上配有速度传感器，时刻监控着轴的运行状态，桨叶离罐壁的最小距离为100mm,并结合罐底的弧形结构，两根带桨叶的搅拌轴可以将罐内的物料无死角全方位的进行搅拌混合；桨叶的端部设计为独特的铁铲结构，可以将罐底的沉积物铲到罐的中上部位置，从而和其他物料进行混合搅拌，保证物料的均质化；桨叶和桨叶间还设计有连接板，该连接板的作用有：第一，深度搅拌，连接板设计有凹槽，可以将桨叶搅拌不到的物料进行搅拌；第二，固定桨叶，防止桨叶在搅拌过程中产生振动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述沼气搅拌装置是由母管与支管所组成且二者相连通，所述母管与支管采用的是一对多的组成形式，所述支管的左右两侧均开设有孔洞且其呈弧形结构，沼气搅拌装置母管上接有反冲洗泵，反冲洗泵在沼气搅拌装置启动时自动开启，为间断运行，将水池内的水高压打入罐内，以此来避免支管上的气孔被罐内的物料堵住。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述储气装置与增压装置组成了沼气储气及增压装置结构，所述储气装置为立式储气罐且其顶部与底部分别设置有安全阀与压力表、疏水阀，所述增压装置为卧式增压泵且其进出气端分别连通有净化装置与储气装置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述发酵罐罐体内腔底部的两侧设置有钢板与锚栓且二者焊接在一起，所述钢板整体呈弧形结构且与发酵罐罐体的内壁相贴合，所述锚栓固定安装在发酵罐罐体的内部且其另一端与钢板连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述发酵罐罐体的前后端墙体分别开设有孔洞并安装有预埋件，该所述预埋件用于安装支撑主动端与从动端，所述发酵罐罐体的前后端分别设置有进料口与出料口，所述发酵罐罐体整体为方形罐体且其的混凝土墙体采用的是分段浇筑处理且分段结构之间设置止水带，以起到密封效果。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述沼气搅拌装置布置于发酵罐罐体底部的弧形区域，且沼气搅拌装置中的母管与支管分别为DN50不锈钢钢管与DN32的不锈钢钢管，所述沼气搅拌装置中支管的排列间距为两端小中部大。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过设置有发酵罐罐体、高效搅拌器与沼气搅拌装置等结构配合工作达到下述有益效果：

第一，发酵罐罐体结构及工艺简单，整体为混凝土结构，且气密性好；

第二，双轴机械搅拌和间歇式的沼气搅拌相结合，再加上桨叶上独特的铁铲结构和桨叶的连接板，还有罐底的弧形结构，可以保证物料可以在罐内无死角的进行搅拌，均质化好，物料产气率高；

第三，气体搅拌采用的气源为罐内物料发酵产生的沼气，节能环保；

第四，沼气搅拌装置的管道采用优化的布局设计，可以将沉积在罐底的物料充分的搅动起来，且增压泵定期开启，对管道进行反冲洗，可以有效避免管道吹气孔的堵塞；

第五，采用两根搅拌轴，相较一根搅拌轴，处理量较大，可适用于大城市的厨余垃圾处理项目。

附图说明

图1为本实用新型结构总体布局示意图；

图2为本实用新型结构罐体俯视示意图；

图3为本实用新型罐底弧形结构示意图；

图4为本实用新型结构沼气搅拌装置布局示意图；

图5为本实用新型沼气搅拌装置布局图A-A向视图；

图6为本实用新型结构桨叶间连接板示意图；

图7为本实用新型结构发酵罐罐体与止水带位置示意图。

图中：1、发酵罐罐体；11、钢板；12、锚栓；13、止水带；2、高效搅拌器；21、搅拌轴；22、桨叶；23、减速机；24、电机；25、连接板；3、沼气搅拌装置；31、母管；32、支管；4、沼气净化装置；5、沼气储气及增压装置；51、储气装置；52、增压装置；6、正负压保护器；7、取样孔；8、液位传感器；9、反冲洗泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图7所示，本实用新型提供一种高效搅拌的厌氧发酵罐，包括发酵罐罐体1，发酵罐罐体1内部的设置有高效搅拌器2，发酵罐罐体1内腔底部的两侧均固定安装有沼气搅拌装置3，发酵罐罐体1的顶部设置有正负压保护器6、取样孔7与液位传感器8，发酵罐罐体1上端连接有沼气净化装置4，沼气净化装置4的另一端管道连接有增压装置52，增压装置52的另一端管道连通有储气装置51，储气装置51的另一端分别与沼气搅拌装置3和反冲洗泵9管道连接，反冲洗泵9的另一端与水池连通，正负压保护器6，是一种安装在沼气发酵罐上，当发酵罐罐体1产生正、负压时，起到保护作用以防出现安全事故的一种装置，正负压保护器6内有水封，通过内部的液体的液位来控制压力，水封的高低跟设计需要控制罐内压力变化大小是一致的，正负压保护器6有三个释放口，分别是正压释放口、负压释放口、急排口，急排口处有阀门，阀门是常闭的；取样孔7，在发酵罐罐体1的顶部均布有四处，通过此孔来将罐内的物料进行取样分析，取样孔7上设置有快开阀门，可以避免取样时罐内沼气泄漏过多，造成爆炸隐患；液位传感器8，设置在灌顶的中部位置，是用来记录和检测罐内的物位状态。

其中，高效搅拌器2包括有搅拌轴21，搅拌轴21的表面安装有桨叶22，搅拌轴21位于发酵罐罐体1的入料端设置有减速机23与电机24，每个桨叶22之间均固定安装有连接板25，桨叶22的端部采用的是铁铲结构，包括两根独立的搅拌轴21及独特的桨叶22结构，搅拌轴21分为主动端和从动端，主动端安装在罐体的进料侧，主动端的轴头上配有减速机23和电机24，从动端安装在发酵罐罐体1的出料侧，从动端上配有速度传感器，时刻监控着轴的运行状态，桨叶22离罐壁的最小距离为100mm,并结合罐底的弧形结构，两根带桨叶22的搅拌轴21可以将罐内的物料无死角全方位的进行搅拌混合；桨叶22的端部设计为独特的铁铲结构，可以将罐底的沉积物铲到罐的中上部位置，从而和其他物料进行混合搅拌，保证物料的均质化；桨叶22和桨叶22间还设计有连接板25，该连接板25的作用有：第一，深度搅拌，连接板25设计有凹槽，可以将桨叶22搅拌不到的物料进行搅拌；第二，固定桨叶22，防止桨叶22在搅拌过程中产生振动。

其中，沼气搅拌装置3是由母管31与支管32所组成且二者相连通，母管31与支管32采用的是一对多的组成形式，支管32的左右两侧均开设有孔洞且其呈弧形结构，沼气搅拌装置3母管31上接有反冲洗泵9，反冲洗泵9在沼气搅拌装置3启动时自动开启，为间断运行，将水池内的水高压打入罐内，以此来避免支管32上的气孔被罐内的物料堵住。

其中，储气装置51与增压装置52组成了沼气储气及增压装置5结构，储气装置51为立式储气罐且其顶部与底部分别设置有安全阀与压力表、疏水阀，增压装置52为卧式增压泵且其进出气端分别连通有净化装置与储气装置51。

其中，发酵罐罐体1内腔底部的两侧设置有钢板11与锚栓12且二者焊接在一起，钢板11整体呈弧形结构且与发酵罐罐体1的内壁相贴合，锚栓12固定安装在发酵罐罐体1的内部且其另一端与钢板11连接。

其中，发酵罐罐体1的前后端墙体分别开设有孔洞并安装有预埋件，该预埋件用于安装支撑主动端与从动端，发酵罐罐体1的前后端分别设置有进料口与出料口，发酵罐罐体1整体为方形罐体且其的混凝土墙体采用的是分段浇筑处理且分段结构之间设置止水带13，以起到密封效果。

其中，沼气搅拌装置3布置于发酵罐罐体1底部的弧形区域，且沼气搅拌装置3中的母管31与支管32分别为DN50不锈钢钢管与DN32的不锈钢钢管，沼气搅拌装置3中支管32的排列间距为两端小中部大。

本实用新型的工作原理及使用流程：

在发酵罐罐体1的混凝土墙的外壁均设有100至200mm的保温层，罐内设有换热管，可以将罐内的物料升温到发酵温度并维持恒定，当厨余垃圾开始进罐时，启动罐内换热系统，通过设置在罐外的能量调节阀和流量阀，将罐内温度控制在53±0.2℃，同时开始两根搅拌轴21，右侧的搅拌轴21，在进料侧面向电机方向，为逆时针旋转，左侧的搅拌轴为顺时针旋转，然后每天增加进料量直至到设计负荷，待产气稳定后，开启沼气搅拌系统，通过电控柜及PLC，实现每天定时开启一定时间，并连锁搅拌轴21，当搅拌轴21负载达到90％以上时，沼气搅拌系统自动开启，在负载降到80％以下时，沼气搅拌系统自动关闭。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高效搅拌的厌氧发酵罐，包括发酵罐罐体(1)，其特征在于：所述发酵罐罐体(1)内部设置有高效搅拌器(2)，所述发酵罐罐体(1)内腔底部的两侧均固定安装有沼气搅拌装置(3)，所述发酵罐罐体(1)的顶部设置有正负压保护器(6)、取样孔(7)与液位传感器(8)，所述发酵罐罐体(1)上端连接有沼气净化装置(4)，所述沼气净化装置(4)的另一端管道连接有增压装置(52)，所述增压装置(52)的另一端管道连通有储气装置(51)，所述储气装置(51)的另一端分别与沼气搅拌装置(3)和反冲洗泵(9)管道连接，所述反冲洗泵(9)的另一端与水池连通。

2.根据权利要求1所述的一种高效搅拌的厌氧发酵罐，其特征在于：所述高效搅拌器(2)包括有搅拌轴(21)，所述搅拌轴(21)的表面安装有桨叶(22)，所述搅拌轴(21)位于发酵罐罐体(1)的入料端设置有减速机(23)与电机(24)，每个所述桨叶(22)之间均固定安装有连接板(25)，所述桨叶(22)的端部采用的是铁铲结构。

3.根据权利要求1所述的一种高效搅拌的厌氧发酵罐，其特征在于：所述沼气搅拌装置(3)是由母管(31)与支管(32)所组成且二者相连通，所述母管(31)与支管(32)采用的是一对多的组成形式，所述支管(32)的左右两侧均开设有孔洞且其呈弧形结构。

4.根据权利要求1所述的一种高效搅拌的厌氧发酵罐，其特征在于：所述储气装置(51)与增压装置(52)组成了沼气储气及增压装置(5)结构，所述储气装置(51)为立式储气罐且其顶部与底部分别设置有安全阀与压力表、疏水阀，所述增压装置(52)为卧式增压泵且其进出气端分别连通有净化装置与储气装置(51)。

5.根据权利要求1所述的一种高效搅拌的厌氧发酵罐，其特征在于：所述发酵罐罐体(1)内腔底部的两侧设置有钢板(11)与锚栓(12)且二者焊接在一起，所述钢板(11)整体呈弧形结构且与发酵罐罐体(1)的内壁相贴合，所述锚栓(12)固定安装在发酵罐罐体(1)的内部且其另一端与钢板(11)连接。

6.根据权利要求1所述的一种高效搅拌的厌氧发酵罐，其特征在于：所述发酵罐罐体(1)的前后端墙体分别开设有孔洞并安装有预埋件，该所述预埋件用于安装支撑主动端与从动端，所述发酵罐罐体(1)的前后端分别设置有进料口与出料口，所述发酵罐罐体(1)整体为方形罐体且其的混凝土墙体采用的是分段浇筑处理且分段结构之间设置止水带(13)以起到密封效果。

7.根据权利要求1所述的一种高效搅拌的厌氧发酵罐，其特征在于：所述沼气搅拌装置(3)布置于发酵罐罐体(1)底部的弧形区域，且沼气搅拌装置(3)中的母管(31)与支管(32)分别为DN50不锈钢钢管与DN32的不锈钢钢管，所述沼气搅拌装置(3)中支管(32)的排列间距为两端小中部大。

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