一种一体式干湿厌氧消化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种一体式干湿厌氧消化装置，消化罐底部设置进料管和底部排渣管，其特征在于所述消化罐内部由下至上分别设置干式厌氧区、三相分离区和湿式厌氧区；所述干式厌氧区设置搅拌器，所述三相分离区内设置旋转三角分离器以及位于旋转三角分离器上方的挡板，挡板与旋转三角分离器之间设有间隙；所述湿式厌氧区包括设置在所述挡板以及挡板上方的消化罐侧壁上的沼气曝气管，湿式厌氧区上部设置上部出料管，湿式厌氧区上方设置顶部气室。本实用新型专利技术提供的一体式干湿厌氧消化装置有机质降解率高、沼气产量高、沼渣产量低、出水水质好，可实现高浓度有机固体废弃物自动连续产沼，尤其适合含水率低、杂质含量高的有机物料厌氧消化生产。

Integrated dry wet anaerobic digestion device

The utility model discloses an integrated dry anaerobic digestion device at the bottom of the digestion tank is provided with a feed pipe and the bottom of the discharge pipe, which is characterized in that the internal digestion tank is built by setting the dry anaerobic zone, three-phase separation zone and wet anaerobic zone; the dry anaerobic zone set stirrer, the three-phase separation set in rotation and a baffle is positioned above the rotary separator triangle triangle separator, a gap is arranged between the baffle and the rotating triangle separator; the wet anaerobic zone arranged in the baffle and biogas digestion tank aeration baffle wall above the pipe, wet anaerobic zone is arranged at the upper part of the upper discharge pipe, setting the top wet anaerobic zone above the gas chamber. One type of dry anaerobic digestion of organic matter degradation device provided by the utility model has high rate, high yield and low yield of biogas residue, good water quality, high concentration of organic solid waste can achieve automatic continuous methane production, especially for the water content of anaerobic digestion of organic materials, the production of low impurity content is high.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于有机物料处理
，涉及一种有机物料的厌氧消化装置，具体涉及一种一体式干湿厌氧消化装置。
技术介绍
本技术所述有机垃圾包括餐饮垃圾、厨余垃圾、市政污泥、禽畜粪便、菜市场垃圾、超市过期食品、食品加工废弃物、酒糟、农业有机固体废弃物等高浓度有机固体废弃物由于分类机制在我国尚不完善，传统有机垃圾通常采用填埋、焚烧或好氧堆肥处理方式。由于可利用土地的制约，填埋在我国面临着越来越困难的选址问题；焚烧虽然可以取得较好的减量化效果，但含水率较高的有机垃圾往往使焚烧成本大大增加；有机垃圾堆肥在我国已有上百年历史，但其存在臭气污染、产品出路等一些列问题，导致好氧堆肥无法彻底有效解决大规模有机垃圾集中处置问题。而厌氧消化产沼技术可将有机垃圾变废为宝，其产生的沼气属于可再生的生物质能源，属于国家鼓励发展的替代化石燃料的新能源，在世界能源紧缺的时代，这点尤为重要。厌氧消化技术根据进料含固率的不同可分为干式（含固率15-40%）和湿式（含固率＜15%）发酵两类。干式厌氧消化对进出料及发酵搅拌等设备要求相对较高，目前该核心技术基本以国外进口为主，主要有法国的VALORGA、比利时的DRANCO、瑞士的KOMPOGAS和德国BTV工艺。干式厌氧消化旨在保持有机垃圾的粘稠的固相状态进行发酵产气，沉砂及浮渣无法在消化装置内分层，进料粒径50mm左右，其对预处理要求低。因此，采用干式厌氧消化不仅可大大缩短预处理工艺流程，而且该工艺不需加水，可显著降低后续沼液脱水及污水处理成本，由于采用高负荷消化，其发酵所需容积较湿式厌氧消化小。然而干式厌氧消化传质效率较湿式低，且高负荷消化出水水质差，后续污水处理难度大。传统湿式厌氧消化装置包括CSTR、UASB、UBF、IC工艺等。UASB、UBF、IC工艺则在高浓度有机废水处理中得到较多应用，其共同的优点是有机质降解率高，出水水质较好。但湿式厌氧消化对进料含水率及进料（粒径通常小于8mm）要求相对较高，且UASB、IC厌氧反应器中固定式的三相分离器易被高浓度物料堵塞，UBF填料同样由于堵塞问题，需严格控制进料杂质含量。CSTR工艺对杂质含量要求较其他湿式厌氧消化工艺低，近年来在处理含水率较高的有机物料中得到了较多应用。如何充分发挥湿式及干式厌氧各自优点，传统工艺采用分体式设计，即干式厌氧消化出料经脱水后，液相再进入湿式厌氧消化，其工艺复杂、占地面积大，且需设置中间缓存及脱水系统，由于干式厌氧采用全混式消化方式，出料中含有大量未降解的有机质，经脱水系统后，仅液相部分进入湿式厌氧消化，脱水固相中仍含有较多未降解有机质。
技术实现思路
本技术的目的是根据上述现有干式及湿式厌氧消化技术的不足之处，提供一种降解效率较高的有机垃圾一体式干湿厌氧消化装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种一体式干湿厌氧消化装置，包括消化罐，所述消化罐底部设置进料管和底部排渣管，其特征在于所述消化罐内部由下至上分别设置干式厌氧区、三相分离区和湿式厌氧区；所述干式厌氧区设置搅拌器，所述搅拌器实现物料搅拌；所述三相分离区内设置旋转三角分离器以及位于旋转三角分离器上方的挡板，挡板与旋转三角分离器之间设有间隙，所述三相分离区内还设置中部沼气管；所述湿式厌氧区包括设置在所述挡板以及挡板上方的消化罐侧壁上的沼气曝气管，沼气曝气管设置若干个曝气孔，曝气孔出气方向同时呈顺时针或逆时针布置，湿式厌氧区上部设置上部出料管，湿式厌氧区上方设置顶部气室，顶部气室顶部设置顶部沼气管。优选地，所述消化罐为长方体，采用钢砼结构或钢结构，外壁为加热保温层，所述加热保温层包括依次设置的热水循环加热盘管、岩棉保温层及外壁彩钢板保护层，使罐体温度适中维持在55±2℃。优选地，进料管连接进料柱塞泵，底部排渣管连接出料柱塞泵，进出料分别通过柱塞泵完成。优选地，干式厌氧区的搅拌器为门框式搅拌器，搅拌轴沿消化罐长度方向设置，由安装在侧壁的电机驱动，搅拌桨以搅拌轴为中心，水平间隔设置在搅拌轴的侧部。优选地，沼气曝气管连接沼气鼓风机，沼气鼓风机进气口从顶部气室吸气，沼气曝气管由曝气主管及支管组成，沼气曝气管每隔一定距离设置曝气孔，曝气孔出气方向呈顺时针布置，使湿式厌氧区浆液呈顺时针旋转搅拌状态。优选地，三相分离区设置的旋转三角分离器沿中间轴顺时针或逆时针旋转，由安装在消化罐侧壁的电机驱动，所述旋转三角分离器为等边三角形，旋转三角分离器在旋转过程中，与挡板最小距离3~5mm，最大距离5~10mm。优选地，所述消化罐顶部设置正负压保护器。优选地，所述上部出料管采用斜插式出料管，所述斜插式出料管与消化罐侧壁之间的夹角为40-60°，该斜插式出料管末端与发酵装置有效运行液位高度不小于500mm。优选地，所述的湿式厌氧区上方设置漏斗形的顶部排渣管，采用重力溢流方式排渣。优选地，三相分离区的旋转三角分离器两侧对称设置有倾斜挡板，所述倾斜挡板与消化罐侧壁呈45°倾角，该倾斜挡板与旋转三角分离器构成一组动态三相分离器，挡板与发酵装置侧壁形成中部气室，挡板顶部设有沼气搅拌管，所述三相分离区内设置一组或多组三相分离器。三相分离区不设置搅拌装置，利用重力沉淀，可使大部分物料沉淀至干式厌氧区，同时设置旋转三角分离器控制进入湿式厌氧区的粒径，并辅以挡板顶部的沼气搅拌管，可避免来自干式厌氧的物料堵塞三角分离器与挡板间的缝隙，小粒径物料及液相物料则通过该缝隙进入湿式厌氧区，在沼气搅拌作用下进行湿式厌氧消化。这样，可使大粒径物料回流至干式厌氧区，其消化时间较传统干式厌氧消化时间增加，从而极大增加整个系统的降解效率。本技术提供的一体式干湿厌氧消化装置沼气产量高、无需耗水、出水水质好、沼渣产量低等诸多优点，可实现含固率15-40%有机物料自动连续产沼，尤其适合含水率低、杂质含量高的有机物料厌氧消化生产，此外，该装置较传统分体式厌氧消化装置，其有机质降解率可提高5~10%，沼气产量可增加10~15%。附图说明图1为本技术的一种一体式干湿厌氧消化装置的横剖面示意图。图2为本技术的一种一体式干湿厌氧消化装置的纵剖面示意图。图3为本技术的一种一体式干湿厌氧消化装置的旋转三角分离器及挡板状态示意图。图4为本技术的一种一体式干湿厌氧消化装置采用多组旋转三角分离器示意图。图中包含：消化罐1、进料管2、门框式搅拌器3、旋转三角分离器4、挡板5、沼气曝气管6、正负压保护器7、顶部沼气管9、上部出料管10、底部排渣管11、顶部排渣管12、加热保温层13、中部气室14、顶部气室15、桨叶搅拌轨迹线16、沼气搅拌轨迹线17、过水间隙18。具体实施方式以下结合附图通过具体实施例对本技术作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本技术，并不是对本技术保护范围的限制。如图1、图2所示，本技术提供的一种一体式干湿厌氧消化装置包括消化罐1，所述消化罐1内由下至上分别为干式厌氧区Ⅰ、三相分离区Ⅱ、湿式厌氧区Ⅲ。干式厌氧区Ⅰ包括桨叶搅拌轨迹线16包含区域及其底部区域，干式厌氧区Ⅰ设置进料管2、门框式搅拌器3、底部排渣管11；三相分离区Ⅱ包括桨叶搅拌轨迹线16以上至挡板以下区域，三相分离区Ⅱ设置有旋转三角分离器4、挡板5及其形成的中部气室；湿式厌氧区Ⅲ包括挡板以上区域，湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体式干湿厌氧消化装置，包括消化罐，所述消化罐底部设置进料管和底部排渣管，其特征在于所述消化罐内部由下至上分别设置干式厌氧区、三相分离区和湿式厌氧区；所述干式厌氧区设置搅拌器，所述搅拌器实现物料搅拌；所述三相分离区内设置旋转三角分离器以及位于旋转三角分离器上方的挡板，挡板与旋转三角分离器之间设有间隙；所述湿式厌氧区包括设置在所述挡板以及挡板上方的消化罐侧壁上的沼气曝气管，沼气曝气管设置若干个曝气孔，曝气孔出气方向同时呈顺时针布置，湿式厌氧区上部设置上部出料管，湿式厌氧区上方设置顶部气室。

【技术特征摘要】
1.一种一体式干湿厌氧消化装置，包括消化罐，所述消化罐底部设置进料管和底部排渣管，其特征在于所述消化罐内部由下至上分别设置干式厌氧区、三相分离区和湿式厌氧区；所述干式厌氧区设置搅拌器，所述搅拌器实现物料搅拌；所述三相分离区内设置旋转三角分离器以及位于旋转三角分离器上方的挡板，挡板与旋转三角分离器之间设有间隙；所述湿式厌氧区包括设置在所述挡板以及挡板上方的消化罐侧壁上的沼气曝气管，沼气曝气管设置若干个曝气孔，曝气孔出气方向同时呈顺时针布置，湿式厌氧区上部设置上部出料管，湿式厌氧区上方设置顶部气室。2.如权利要求1所述的一体式干湿厌氧消化装置，其特征在于，所述消化罐为长方体，采用钢砼结构或钢结构，外壁为加热保温层，所述加热保温层包括依次设置的热水循环加热盘管、岩棉保温层及外壁彩钢板保护层。3.如权利要求1所述的一体式干湿厌氧消化装置，其特征在于，进料管连接进料柱塞泵，底部排渣管连接出料柱塞泵。4.如权利要求1所述的一体式干湿厌氧消化装置，其特征在于，干式厌氧区的搅拌器为门框式搅拌器，搅拌轴沿消化罐长度方向设置，由安装在侧壁的电机驱动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹锦林，王艳明，谢奎，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31