一种箱式厌氧干发酵反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种箱式厌氧干发酵反应器，其特征在于：它包括反应器主体、气体收集装置、沼液回流装置、测温装置和保温装置；反应器主体包括发酵室、储液室和填料储存箱，发酵室和储液室分别设置在反应器主体上部和下部，填料储存箱设置在反应器主体内发酵室和储液室之间；发酵室顶部活动设置一顶盖，顶盖上开设有沼气出口、测温孔和若干沼液入口；储液室底部的侧壁上开设沼液出口，沼液出口处设置固液分离装置；气体收集装置通过沼气出口与发酵室连接；沼液回流装置通过沼液入口和沼液出口分别与发酵室和储液室连接；测温装置通过测温孔测量发酵室内的温度，保温装置实时调节反应器主体内的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沼气生产装置，特别是关于一种禽畜粪便和秸秆的箱式厌氧干发酵反应器。
技术介绍
厌氧干发酵是指干物质含量为20％～40％的原料经厌氧发酵生成沼气的过程。厌氧干发酵制沼气技术是处理禽畜粪便、农作物秸秆和城市垃圾等有机废弃物的有效途径，与湿发酵相比，它具有含水量较少、反应过程中不会产生污水、运行能耗低、能源效率高、发酵后的剩余物可直接作为有机肥利用等优点。现有的干发酵反应器虽然都能处理干物质浓度较高的禽畜粪便和秸秆等有机废弃物，但由于传质困难致使发酵过程中大面积酸化而导致沼气产量低，且禽畜粪便作为发酵底物时容易导致氨抑制的发生。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够避免氨抑制发生且发酵效率高的箱式厌氧干发酵反应器。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种箱式厌氧干发酵反应器，其特征在于：它包括反应器主体、气体收集装置、沼液回流装置、测温装置和保温装置；所述反应器主体包括发酵室、储液室和填料储存箱，所述发酵室设置在所述反应器主体上部，所述发酵室采用长方体结构，其顶部活动设置一顶盖，所述顶盖上开设有沼气出口、测温孔和若干沼液入口；所述储液室设置在所述反应器主体下部，所述储液室采用截面为直角三角形的三棱柱结构，其斜面作为所述反应器主体的底面，其底部的侧壁上开设沼液出口；在所述储液室内所述沼液出口处设置固液分离装置；所述填料储存箱设置在所述反应器主体内所述发酵室和储液室之间，所述填料储存箱内放满填料，所述发酵室中的沼液能够渗入所述储液室中；所述气体收集装置通过所述沼气出口与所述发酵室连接；所述沼液回流装置通过所述沼液入口和所述沼液出口分别与所述发酵室和所述储液室连接；所述测温装置通过所述测温孔测量所述发酵室内的温度，所述保温装置实时调节所述发酵室内的温度；所述发酵室一侧的外壁上设置一支撑板。所述沼液回流装置包括沼液输液泵、沼液管道和喷淋装置，所述沼液输液泵设置在所述储液室外侧，所述沼液输液泵的进口通过所述沼液管道与所述沼液出口连接，其出口通过所述沼液管道与所述喷淋装置连接，所述喷淋装置通过各所述沼液入口向所述发酵室中喷淋沼液。所述喷淋装置包括一连通管和若干喷头，所述连通管的一端与所述沼液管道连接，其他端与各喷头连接，各喷头通过相应所述沼液入口向所述发酵室中喷淋沼液。所述固液分离装置采用致密铁丝网，使得所述储液室内的沼液经所述固液分离装置进一步过滤后从所述沼液出口流出。所述填料储存箱采用不锈钢材质的铁盒，其盒盖和盒底上对应均匀开设若干孔。在连接所述沼液输液泵与喷淋装置的所述沼液管道上设置一连接器，所述连接器的一端与所述沼液输液泵的出口连接，其另一端与所述喷淋装置的进口连接。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本专利技术由于设置了反应器主体、气体收集装置、沼液回流装置和保温装置，反应器主体内的上部和下部分别设置发酵室和储液室，且在发酵室和储液室之间设置填料储存箱，发酵室顶部活动设置一顶盖，用于间歇性向发酵室中加料，顶盖上开设有沼气出口、测温孔和若干沼液入口，储液室底部的侧壁上开设沼液出口，沼液出口处设置固液分离装置，气体收集装置通过沼气出口与发酵室连接；沼液回流装置通过沼液入口和沼液出口分别与发酵室和储液室连接；测温装置通过测温孔测量发酵室内的温度，保温装置用于维持反应器主体内的温度；本专利技术通过上部发酵、下部渗滤、外部回流和顶部喷淋的一系列过程实现原料厌氧干发酵，外部回流和顶部喷淋过程能够加速挥发性脂肪酸和氨氮的扩散，因此本专利技术能够有效避免大面积酸化和氨抑制的发生，且发酵效率高。基于以上优点，本发明可以广泛应用于禽畜粪便和秸秆等有机固体废弃物的处理中。附图说明图1是本专利技术箱式厌氧干发酵反应器的结构示意图；图2是采用本专利技术箱式厌氧干发酵反应器进行混合发酵时pH和碱度的变化关系图；其中，▼表示碱度，■表示pH(氢离子浓度指数)；图3是采用本专利技术箱式厌氧干发酵反应器进行混合发酵时pH和总酸的变化关系图；其中，▼表示VFA/TIC(Total Inorganic Carbon，总无机碳)，■表示pH，●表示总VFA(Volatile Fatty Acid,挥发性脂肪酸)；图4是采用本专利技术箱式厌氧干发酵反应器进行混合发酵时氨氮的变化图；其中，▼表示FAN(游离氨氮)，■表示TAN(总氨氮)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术箱式厌氧干发酵反应器包括反应器主体、气体收集装置、沼液回流装置、测温装置(图中未示出)和保温装置(图中未示出)。其中，反应器主体包括发酵室1、储液室2和填料储存箱3。发酵室1设置在反应器主体上部，发酵室1采用长方体结构，其顶部活动设置一顶盖11，顶盖11上开设有沼气出口12、测温孔13和若干沼液入口14。储液室2设置在反应器主体下部，储液室2采用截面为直角三角形的三棱柱结构，其斜面作为反应器主体的底面，其底部的侧壁上开设沼液出口21。在储液室2内沼液出口21处设置固液分离装置22。固液分离装置22采用致密铁丝网，储液室2内的沼液经固液分离装置22进一步过滤后从沼液出口21流出。位于反应器主体内，填料储存箱3设置在发酵室1和储液室2之间，填料储存箱3采用不锈钢材质的铁盒，其中放满填料，其盒盖和盒底上对应均匀开设若干孔，使得所述发酵室中的沼液能够携带少量沼渣顺利的渗入储液室2中。气体收集装置通过沼气出口12与发酵室1连接。沼液回流装置通过沼液入口14与发酵室1连接，并通过沼液出口21与储液室2连接。沼液回流装置包括沼液输液泵4、沼液管道5和喷淋装置6。沼液输液泵4设置在储液室2外侧，沼液输液泵4的进口通过沼液管道5与沼液出口21连接，其出口通过沼液管道5与喷淋装置6连接，喷淋装置6通过各沼液入口14向发酵室1中喷淋沼液。其中，喷淋装置6包括一连通管61和若干喷头62，连通管61的一端与沼液管道5连接，其他端与各喷头62连接，各喷头62通过相应沼液入口14向发酵室1中喷淋沼液。测温装置通过测温孔13测量发酵室1内的温度，保温装置根据测得的温度实时调节反应器主体内的温度。为便于反应器主体固定放置，发酵室1一侧的外壁上设置一支撑板7。为便于对沼液进行取样，在连接沼液输液泵4与喷淋装置6的沼液管道5上设置一连接器8，连接器8的一端与沼液输液泵4的出口连接，其另一端与喷淋装置6的进口连接。本专利技术箱式厌氧干发酵反应器的工作过程为：打开发酵室顶盖11，将经过预处理...

【技术保护点】
一种箱式厌氧干发酵反应器，其特征在于：它包括反应器主体、气体收集装置、沼液回流装置、测温装置和保温装置；所述反应器主体包括发酵室、储液室和填料储存箱，所述发酵室设置在所述反应器主体上部，所述发酵室采用长方体结构，其顶部活动设置一顶盖，所述顶盖上开设有沼气出口、测温孔和若干沼液入口；所述储液室设置在所述反应器主体下部，所述储液室采用截面为直角三角形的三棱柱结构，其斜面作为所述反应器主体的底面，其底部的侧壁上开设沼液出口；在所述储液室内所述沼液出口处设置固液分离装置；所述填料储存箱设置在所述反应器主体内所述发酵室和储液室之间，所述填料储存箱内放满填料，所述发酵室中的沼液能够渗入所述储液室中；所述气体收集装置通过所述沼气出口与所述发酵室连接；所述沼液回流装置通过所述沼液入口和所述沼液出口分别与所述发酵室和所述储液室连接；所述测温装置通过所述测温孔测量所述发酵室内的温度，所述保温装置实时调节所述发酵室内的温度；所述发酵室一侧的外壁上设置一支撑板。

【技术特征摘要】
1.一种箱式厌氧干发酵反应器，其特征在于：它包括反应器主体、气体收集装置、
沼液回流装置、测温装置和保温装置；所述反应器主体包括发酵室、储液室和填料储
存箱，所述发酵室设置在所述反应器主体上部，所述发酵室采用长方体结构，其顶部
活动设置一顶盖，所述顶盖上开设有沼气出口、测温孔和若干沼液入口；所述储液室
设置在所述反应器主体下部，所述储液室采用截面为直角三角形的三棱柱结构，其斜
面作为所述反应器主体的底面，其底部的侧壁上开设沼液出口；在所述储液室内所述
沼液出口处设置固液分离装置；所述填料储存箱设置在所述反应器主体内所述发酵室
和储液室之间，所述填料储存箱内放满填料，所述发酵室中的沼液能够渗入所述储液
室中；
所述气体收集装置通过所述沼气出口与所述发酵室连接；所述沼液回流装置通过
所述沼液入口和所述沼液出口分别与所述发酵室和所述储液室连接；所述测温装置通
过所述测温孔测量所述发酵室内的温度，所述保温装置实时调节所述发酵室内的温度；
所述发酵室一侧的外壁上设置一支撑板。
2.如权利要求1所述的一种箱式厌氧干发酵反应器，其特征在于：所述沼液回流
装置包括沼液...

【专利技术属性】
技术研发人员：江皓，沈怡，浦鹏，周红军，张松林，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，北京中石大新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11