CN219907659U - 一种有机固体废物厌氧消化实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种有机固体废物厌氧消化实验装置，包括厌氧消化组件（10）与补充组件（20），厌氧消化组件（10）与补充组件（20）均包括内胆（11）、外壳（12）、搅拌轴（13）、投料口（14）、进气管（15）及排气管（16），且内胆（11）与外壳（12）之间形成环形空腔（110）；厌氧消化组件（10）的环形空腔（11）内设置第一螺旋导管（101）、补充组件（20）的环形空腔（110）内设置第二螺旋导管（201）且第一螺旋导管（101）与第二螺旋导管（201）通过连通管（104）连通。该实验装置能够在厌氧消化实验进程中、实时补充与厌氧消化罐同种状态的用料，避免实验误差、提高测试准确性。

Description

一种有机固体废物厌氧消化实验装置

技术领域

本实用新型涉及厌氧消化设备技术领域，具体涉及一种有机固体废物厌氧消化实验装置。

背景技术

有机废物根据形态划分，主要包括有机固体废物、有机废水和有机废气。有机固体废物通常是指含水率低于85%～90%的可生化降解的有机废物,其一般具有可生化降解特性；例如各种农田、园林等废弃物，经脱水处理后的厨余垃圾等。目前，对于有机固体废物的处理方法包括厌氧或好氧堆肥、焚烧、卫生填埋、等离子体处理、热解吸等。

然而，在有机固体废物厌氧消化的实验过程中，通常涉及到在不同时间段内、多次对厌氧消化罐内的有机固体废物进行取样，由于厌氧消化罐的体积有限，多次取样会造成罐内厌氧消化后的固废物减少、造成厌氧消化的用量不一致，需要进行用料补充；而直接补充有机固体废物、其与厌氧消化罐内的固体废物状态存在差异（即直接补充的为未进行厌氧消化的固体废物、而厌氧消化罐内的固体废物为处理一段时间后的物质），例如：中国专利文献CN209010509U中公开的一种厌氧消化反应器及厌氧消化处理系统，其若进行补料，只能通过进料泵300补充未处理的固体废物，此时进料泵300补充的固体废物进入反应罐100中、与反应罐100中的厌氧消化一段时间后的固体废物混合，会改变此时的厌氧消化状态，影响厌氧消化的效果、增加实验误差，造成取样的测试结果不准确，影响实验进程。

实用新型内容

针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种有机固体废物厌氧消化实验装置，该实验装置能够在厌氧消化实验进程中、实时补充与厌氧消化罐同种状态的用料，从而避免造成实验误差、提高各时间段内取样测试结果的准确性。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：包括厌氧消化组件与补充组件，厌氧消化组件与补充组件均包括内胆、外壳、搅拌轴、投料口、进气管及排气管，且内胆外壁与外壳内壁形成环形空腔；厌氧消化组件的环形空腔内设置第一螺旋导管、补充组件的环形空腔内设置第二螺旋导管且第一螺旋导管与第二螺旋导管通过连通管连通；补充组件的内胆底部通过补料管与厌氧消化组件的内胆侧壁连通，厌氧消化组件的另一侧侧壁设置取样管。

优选的，所述搅拌轴设置在内胆中部且搅拌轴位于内胆内腔的外壁套接螺旋叶片。

优选的，所述实验装置还包括加热水箱，加热水箱出水端与第一螺旋导管连通、加热水箱进水端与第二螺旋导管连通，从而形成水流循环。

优选的，所述外壳内壁设置保温层。

优选的，所述厌氧消化组件底部（包括内胆与外壳）设置为上大下小的漏斗形结构，且内胆底部设置贯穿外壳的排污管。

优选的，所述进气管、排气管、投料口、排污管上分别设置关断阀门。

优选的，所述连通管上设置辅助加热组件，厌氧消化组件与补充组件的内胆分别设置热电偶。

优选的，所述补料管上设置计量泵，取样管由上至下依次设置第一阀门与第二阀门且第一阀门与第二阀门之间的取样管外壁设置刻度线，用于实现精确取样。

优选的，所述进气管下端（即处于内胆内腔的一端）靠近内胆底面，出气管下端（即处于内胆内腔的一端）位于内胆顶面下侧。

本实用新型具有如下技术效果：

本申请通过厌氧消化组件与补充组件的设置，确保在实验过程中，厌氧消化组件与补充组件内的固体废物同时被进行厌氧消化处理、实时保持同一状态，从而保证在厌氧消化组件内的固体废物被取样后，能有同状态的固体废物进行补充，确保厌氧消化罐内的实验条件（即厌氧消化条件及固体废物用量等）始终一致，确保实验取样结果的一致性，同时有效避免补充不同状态的固体废物造成厌氧消化效果发生改变、固体废物消化状态不一致而造成的实验误差、取样测试不精确的问题，从而保证取样的各时间段的测量结果准确性与可信度。通过内胆、外壳、第一螺旋导管与第二螺旋导管的设置，有效实现厌氧消化过程中的温度调控，从而保证在最适宜的温度下进行厌氧消化实验。

附图说明

图1为本实用新型实施例中实验装置的整体结构示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图1中B的局部放大图。

其中，10、厌氧消化组件；101、第一螺旋导管；102、排污管；103、取样管；1031、第一阀门；1032、第二阀门；104、连通管；1040、辅助加热组件；11、内胆；110、环形空腔；12、外壳；13、搅拌轴；130、螺旋叶片；131、电机；132、第一传动轮；133、第二传动轮；134、传动链；14、投料口；15、进气管；16、排气管；20、补充组件；201、第二螺旋导管；202、补料管；2020、计量泵；30、加热水箱。

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。

实施例1：

如图1～3所示：一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：包括厌氧消化组件10与补充组件20，厌氧消化组件10与补充组件20均包括内胆11、外壳12、搅拌轴13、投料口14、进气管15及排气管16，且内胆11外壁与外壳12内壁形成环形空腔110，外壳12内壁设置保温层；厌氧消化组件10的环形空腔110内设置第一螺旋导管101（即第一螺旋导管101螺旋缠绕在内胆10外壁）、补充组件20的环形空腔110内设置第二螺旋导管201（即第二螺旋导管201螺旋缠绕在内胆10外壁）且第一螺旋导管101与第二螺旋导管202通过连通管104连通（如图1所示）；补充组件20的内胆11底部通过补料管202与厌氧消化组件10的内胆11侧壁连通，如图1所示，补料管202上设置计量泵2020。厌氧消化组件10的另一侧侧壁设置取样管103且取样管103为“7”字形结构管，取样管103（竖直部分）由上至下依次设置第一阀门1031与第二阀门1032且第一阀门1031与第二阀门1032之间的取样管103外壁设置刻度线（如图3所示），用于实现精确取样。搅拌轴13设置在内胆11中部且搅拌轴13位于内胆11内腔外壁套接螺旋叶片130（如图1所示）。

实验装置还包括加热水箱30，加热水箱30出水端与第一螺旋导管101连通、加热水箱30进水端与第二螺旋导管201连通，从而形成水流循环。连通管104上设置辅助加热组件1040，厌氧消化组件10与补充组件20的内胆11分别设置热电偶、热电偶采用本领域常规方法均匀布置在内胆11侧壁。

厌氧消化组件10底部（包括内胆11与外壳12）设置为上大下小的漏斗形结构，且内胆12底部设置贯穿外壳13的排污管102。进气管15、排气管16、投料口14、排污管102上分别设置关断阀门，用于控制各管道的导通与关断。

进气管15下端（即处于内胆11内腔的一端）靠近内胆11底面，出气管16下端（即处于内胆11内腔的一端）位于内胆11顶面下侧。

内胆11与外壳12上、下端面接触部分，补料管202与外壳12接触部分，取样管103与外壳12接触部分，连通管104与外壳12接触部分，以及加热水箱30的进水端、出水端的管道与外壳12接触部分均设置隔热密封圈，避免热量大量外溢。

实施例2：

作为对本申请方案的进一步优化，在实施例1的基础上，厌氧消化组件10的搅拌轴13顶端与电机131输出轴通过联轴器固定连接，且厌氧消化组件10的搅拌轴13位于外壳12端面上侧的外壁固定套接第一传动轮132，补充组件20的搅拌轴13位于外壳12端面上侧的外壁固定套接第二传动轮133，第一传动轮132与第二传动轮133通过传动链134连接，从而控制两根搅拌轴13同时、同向转动。

实施例3：

作为对本申请方案的进一步优化，在实施例2的基础上，厌氧消化组件10的投料口14设置第一进料管、补充组件20的投料口14设置第二进料管，且第一进料管与第二进料管通过第一比例调节阀与总进料管连通。同理，厌氧消化组件10的进气管15设置第一导气管、补充组件20的进气管15设置第二导气管，第一导气管与第二导气管通过第二比例调节阀与总导气管连通。

厌氧消化组件10与补充组件20的排气管16顶端分别设置三通阀，三通阀的一端通过导气管与收集气瓶连通，三通阀的另一端通过导气管与废气收集装置或大气环境连通。

工作原理：

使用时，首先通过加热水箱30依次向第一螺旋导管101、第二螺旋导管201中通入热水，从而使得两个内腔11达到指定温度。

根据厌氧消化组件10与补充组件20的内胆体积调节第一比例调节阀与第二比例调节阀；然后，调节三通阀使排气管16与废气收集装置或大气环境连通，开启排气管16与进气管15的关断阀门，并通过总导气管导入惰性气体，从而将内胆11中的空气排入到废气收集装置或大气环境中。

之后，通过总进料管向内胆11中通入有机固体废物（厌氧消化菌种可通过设置在外壳12侧壁的注射筒注入、注射筒的注射针头依次贯穿外壳12与内胆11，此为本领域常规技术手段），再次通入一段时间的惰性气体后，关闭进气管15阀门、调节排气管16与收集气瓶连通，并分别向两个内胆11内腔注入对应比例的厌氧消化菌种，同时启动电机131使得两根搅拌轴13带动螺旋叶片130进行搅拌，从而使得有机固体废物与厌氧消化菌种充分混合，实现厌氧发酵。

实验过程中，当需要取样时，首先打开第一阀门，通过取样管103抽取厌氧消化后的固体废物，待达到需要量时，关闭第一阀门、之后打开第二阀门，实现取样；取样后马上通过计量泵2020将补充组件20的内胆11中同样用量的固体废物补充至厌氧消化组件10的内胆11中，从而确保实验过程中、厌氧消化的有机固体废物的试验条件实时一致，保证每个时间段测试结果的准确性，提高测试效率。

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)

1.一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：包括厌氧消化组件与补充组件，厌氧消化组件与补充组件均包括内胆、外壳、搅拌轴、投料口、进气管及排气管，且内胆外壁与外壳内壁形成环形空腔；厌氧消化组件的环形空腔内设置第一螺旋导管、补充组件的环形空腔内设置第二螺旋导管且第一螺旋导管与第二螺旋导管通过连通管连通；补充组件的内胆底部通过补料管与厌氧消化组件的内胆侧壁连通，厌氧消化组件的另一侧侧壁设置取样管。

2.根据权利要求1所述的一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：所述搅拌轴设置在内胆中部且搅拌轴位于内胆内腔的外壁套接螺旋叶片。

3.根据权利要求1所述的一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：所述实验装置还包括加热水箱，加热水箱出水端与第一螺旋导管连通、加热水箱进水端与第二螺旋导管连通。

4.根据权利要求1所述的一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：所述厌氧消化组件底部设置为上大下小的漏斗形结构，且内胆底部设置贯穿外壳的排污管。

5.根据权利要求4所述的一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：所述进气管、排气管、投料口、排污管上分别设置关断阀门。

6.根据权利要求1或5所述的一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：所述连通管上设置辅助加热组件，厌氧消化组件与补充组件的内胆分别设置热电偶。

7.根据权利要求1或5所述的一种有机固体废物厌氧消化实验装置，其特征在于：所述补料管上设置计量泵，取样管由上至下依次设置第一阀门与第二阀门且第一阀门与第二阀门之间的取样管外壁设置刻度线。