一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法技术

本发明专利技术公开了属于有机垃圾处理技术领域的一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法。该装置包括螺旋转鼓和用于物料水解酸化的酸化仓，上部设进料破碎制浆机，内设浆料输送泵；用于调配酸化后浆料和回流沼液的均质进料仓，与倾斜壳体下端连成一体且设有搅拌器；用于排出沼气的单项排气阀；用于接受和暂存发酵完成物料的排料仓，排料仓下部设有电动阀门；用于发酵后产物固液分离的离心脱水机；用于暂存固液分离产生的沼液的沼液箱，其上部设有溢流排口，内设沼液回流泵。本装置对含固率5％～45％的物料均适用；所有进料都可以完成设定的发酵时间；可实现了酸化

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法


[0001]本专利技术涉及有机垃圾处理
，尤其涉及一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法。

技术介绍

[0002]厨余垃圾处理设施的建设以“集中处理为主，分散处理为辅”为原则，相对于集中处理，分散处理可以解决运输成本高、收运过程不环保、易腐烂等问题。目前厨余等有机垃圾分散处理小型化设备主要采用好氧处理技术。
[0003]相较于好氧处理，厌氧发酵处理技术具有无臭气产生、对厨余中肉、蛋、淀粉类物质处理能力强、减容能力强、运行能耗低、可以获得能源等特点，是当前有机垃圾处理的一种主流方式，该技术是将有机垃圾置于封闭缺氧环境下，促使厌氧菌繁殖，从而实现对有机物的分解，使其转化成甲烷和二氧化碳。其中甲烷可以作为燃料应用于生产生活中；发酵产物固液分离为沼液和沼渣，可以作为肥料使用。厌氧发酵技术可以实现厨余等有机垃圾处理的无害化、减量化、资源化。
[0004]目前有机垃圾处理大多采用集中厌氧发酵的方式，分为以大型CSTR反应器为代表的湿式厌氧发酵和以cHSAD卧式反应器为代表的干式厌氧发酵。而分散式处理需要厌氧反应器小型化，且面对更大的物料性质波动，现有这些形式的厌氧反应器小型化存在物料性质波动适应性差、物料短流发酵时间不受控、自动化控制复杂等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法。
[0006]一种螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，包括动力主轴、壳体、螺旋转鼓、筒体、螺旋叶片、单向排气阀、电机、螺旋转鼓出料口、排料仓、电动阀门、离心脱水机、沼渣出口、沼液溢流排口、沼液箱、螺旋转鼓进料口、均质进料仓、酸化仓、液位线、进料破碎制浆机、投料口、浆料输送泵、第一支架、第二支架、第三支架和沼液回流泵；
[0007]所述螺旋转鼓由动力主轴、筒体和螺旋叶片组成，螺旋转鼓中间设有动力主轴，环绕动力主轴连续焊接设置螺旋叶片，螺旋叶片的外缘无缝焊接在筒体上；动力主轴两端设有第一支架和第二支架，其中动力主轴靠近第二支架一端设有电机；筒体靠近第一支架一端设置螺旋转鼓进料口，靠近第二支架一端设置螺旋转鼓出料口；螺旋转鼓的外部设有固定在地面或第一支架的壳体，电机通过动力主轴带动螺旋转鼓在壳体内转动；壳体靠近第一支架一端设置均质进料仓，均质进料仓旁设有酸化仓，酸化仓与均质进料仓不连通，酸化仓的上部设有进料破碎制浆机，进料破碎制浆机的上部设有投料口，酸化仓的内部靠近地面设有浆料输送泵；壳体靠近第二支架一端的顶部设有单向排气阀，底部设有排料仓，排料仓通过电动阀门与离心脱水机的进料口连接，离心脱水机靠近其进料口的下方设置沼渣出口，离心脱水机通过第三支架进行支撑；离心脱水机的出液口与沼液箱的入口相连，沼液箱的上部设有沼液溢流排口，内部靠近地面设有沼液回流泵。
[0008]所述螺旋转鼓被壳体包裹，且在螺旋叶片的阻隔下形成内部空间密闭的多个独立厌氧发酵环境。
[0009]所述螺旋转鼓与地面形成10～30
°
的角度，通过其转动来完成物料的进料、搅动、推动和出料，且靠近地面的一端进料，远离地面的一端出料并排出沼气。
[0010]所述单向排气阀排出厌氧发酵沼气，排料仓接受和暂存螺旋转鼓排出的发酵后产物。
[0011]所述离心脱水机用于发酵产物的固液分离。
[0012]所述沼液箱用于暂存回流所需的固液分离沼液。
[0013]所述均质进料仓的内部设有搅拌器，先将酸化后浆料和回流沼液进行调配接种和均质，再送入螺旋转鼓进行厌氧发酵。
[0014]所述筒体的内壁到动力主轴的轴线之间的距离与螺旋叶片的间距之比为5:1。
[0015]所述液位线不超过动力主轴的下缘。
[0016]一种螺旋转鼓厌氧反应器的厌氧发酵方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
[0017]步骤1：将有机垃圾通过投料口投入进料破碎制浆机，制成粒度≤20mm的浆液落入酸化仓中进行水解酸化；
[0018]步骤2：浆液经水解酸化3日后，通过浆料输送泵送入均质进料仓，在均质进料仓中与回流沼液配比混合，完成产甲烷菌接种和PH值调整，形成适宜厌氧发酵的浆料；
[0019]步骤3：螺旋转鼓通过转动将均质进料仓中的浆料绞进螺旋转鼓的内部进行厌氧发酵，厌氧发酵产生的沼气通过单向排气阀排出；
[0020]步骤4：完成30日的发酵时间后，发酵产物由螺旋转鼓出料口排入排料仓；
[0021]步骤5：排料仓储满1日的发酵产物后，开启电动阀门，将发酵产物排入离心脱水机；发酵产物在离心脱水机中被分离为沼渣和沼液，其中沼渣由沼渣出口排出，沼液由沼液溢流排口排入沼液箱暂存；沼液再通过沼液回流泵进入均质进料仓与酸化浆料配比混合，多余的沼液通过沼液溢流排口排出。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]本专利技术对含固率5％～45％的物料均适用，适用范围广；物料不会在反应器内短流，所有进料都可以完成设定的发酵时间；建造规模不受限制，可以制成小型厌氧发酵设备，发酵效果不受影响；实现了酸化
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厌氧发酵
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固液分离的全过程一体化，便于自动化控制。另外，本专利技术可以完成厨余等有机垃圾两相厌氧发酵所需的破碎制浆、酸化、配比均质、厌氧发酵、固液分离、沼液回流等全套工艺流程。
附图说明
[0024]图1为本专利技术螺旋转鼓厌氧反应器整体结构剖视图；
[0025]图中：1
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动力主轴、2
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壳体、3
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螺旋转鼓、4
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筒体、5
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螺旋叶片、6
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单向排气阀、7
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电机、8
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螺旋转鼓出料口、9
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排料仓、10
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电动阀门、11
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离心脱水机、12
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沼渣出口、13
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沼液溢流排口、14
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沼液箱、15
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螺旋转鼓进料口、16
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均质进料仓、17
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酸化仓、18
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液位线、19
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进料破碎制浆机、20
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投料口、21
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浆料输送泵、22
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第一支架、23
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第二支架、24
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第三支架、25
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沼液回流泵。
具体实施方式
[0026]本专利技术提出一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法，下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0027]图1为本专利技术螺旋转鼓厌氧反应器整体结构剖视图；，由卧式螺旋转鼓和密闭包裹螺旋转鼓的壳体构成的厌氧发酵反应器、物料破碎制浆装置、酸化仓、均质进料仓、排料仓、单向排气阀、离心脱水机和沼液箱组成。
[0028]螺旋转鼓3中间设有动力主轴1，环绕动力主轴1焊有连续的螺旋叶片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，包括动力主轴(1)、壳体(2)、螺旋转鼓(3)、筒体(4)、螺旋叶片(5)、单向排气阀(6)、电机(7)、螺旋转鼓出料口(8)、排料仓(9)、电动阀门(10)、离心脱水机(11)、沼渣出口(12)、沼液溢流排口(13)、沼液箱(14)、螺旋转鼓进料口(15)、均质进料仓(16)、酸化仓(17)、液位线(18)、进料破碎制浆机(19)、投料口(20)、浆料输送泵(21)、第一支架(22)、第二支架(23)、第三支架(24)和沼液回流泵(25)；所述螺旋转鼓(3)由动力主轴(1)、筒体(4)和螺旋叶片(5)组成，螺旋转鼓(3)中间设有动力主轴(1)，环绕动力主轴(1)连续焊接设置螺旋叶片(5)，螺旋叶片(5)的外缘无缝焊接在筒体(4)上；动力主轴(1)两端设有第一支架(22)和第二支架(23)，其中动力主轴(1)靠近第二支架(23)一端设有电机(7)；筒体(4)靠近第一支架(22)一端设置螺旋转鼓进料口(15)，靠近第二支架(23)一端设置螺旋转鼓出料口(8)；螺旋转鼓(3)的外部设有固定在地面或第一支架(22)的壳体(2)，电机(7)通过动力主轴(1)带动螺旋转鼓(3)在壳体(2)内转动；壳体(2)靠近第一支架(22)一端设置均质进料仓(16)，均质进料仓(16)旁设有酸化仓(17)，酸化仓(17)与均质进料仓(16)不连通，酸化仓(17)的上部设有进料破碎制浆机(19)，进料破碎制浆机(19)的上部设有投料口(20)，酸化仓(17)的内部靠近地面设有浆料输送泵(21)；壳体(2)靠近第二支架(23)一端的顶部设有单向排气阀(6)，底部设有排料仓(9)，排料仓(9)通过电动阀门(10)与离心脱水机(11)的进料口连接，离心脱水机(11)靠近其进料口的下方设置沼渣出口(12)，离心脱水机(11)通过第三支架(24)进行支撑；离心脱水机(11)的出液口与沼液箱(14)的入口相连，沼液箱(14)的上部设有沼液溢流排口(13)，内部靠近地面设有沼液回流泵(25)。2.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述螺旋转鼓(3)被壳体(2)包裹，且在螺旋叶片(5)的阻隔下形成内部空间密闭的多个独立厌氧发酵环境。3.根据权利要求1或2所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：段怡彤，管若琳，袁松，屈志云，尹然，景国瑞，耿欣，王奕文，邢立军，苏宝枫，
申请(专利权)人：中国城市建设研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：