本实用新型专利技术涉及一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备，属于环境垃圾厌氧消化处理领域，包括主体发酵罐、浮罩缓冲集气罐、高压储气罐、脱水罐Ⅰ、输气管道Ⅰ、脱硫罐、输气管道Ⅱ、脱水罐Ⅱ、输气管道Ⅲ、沼气压缩机、球阀Ⅰ、输气管道Ⅳ、单向阀、球阀Ⅱ、截止阀Ⅰ、截止阀Ⅱ。与现有技术相比，本实用新型专利技术不但可以应用于餐厨垃圾处理，而且还可以应用于畜禽养殖粪尿处理等；该技术处理餐厨垃圾的同时生产沼气和沼肥，沼气和沼肥可为用户创造良好的经济效益；其设施结构简单、建设成本低、处理能力强、产气率高，适合各种高浓度有机废物的处理，市场需求广泛。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于环境垃圾厌氧消化处理领域，特别是涉及到一种不用机械搅拌而利用沼气浮力对发酵料液进行搅拌的技术，适用于湿法发酵来处理餐厨垃圾的设备。
技术介绍
餐厨垃圾主要是指居民日常生活及除此以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的食物残余和废弃食用油脂，俗称“泔水”。餐厨垃圾是城市生活垃圾的主要组成部分，在城市生活垃圾中所占比例约为40?60%。与其它生活垃圾相比，餐厨垃圾具有有机物含量丰富、水分含量高、油脂含量及盐分含量高，营养元素丰富等特点，其中含粗脂肪12%、含蛋白质20%以上、油脂含量3%以上，具有很尚的回收利用价值。目前，我国实际应用的餐厨垃圾集中处理技术主要包括填埋、焚烧、饲料化和好氧堆肥。填埋处理，由于在餐厨垃圾中含有大量的水分和容易腐烂的物质，所以，填埋时产生的大量渗沥液易污染土壤和地下水，造成二次环境污染。而且由恶臭、渗沥液、病原菌等问题而导致填埋地的逐渐减少，以及城市垃圾量的增加，靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少，开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾运输费用，并且随之产生了安全和可靠性冋题。焚烧处理，因餐厨垃圾中含有大量的水分含水率一般在80?90%，故焚烧所消耗的热量很大程度上被用于水分的蒸发上，运行费用高，在经济上不合理。而且在焚烧过程中会产生环境毒性很强的有机氯化物，危害人类身体健康。饲料化处理，由于饲料化处理的饲料缺少微量元素，会延长畜禽的成长期；饲料中含有大量的盐分，会造成家畜盐分中毒，导致肉质降低，生长迟缓；再者畜禽最终将进入人类食物链中，饲料的安全性和可靠性也是需要关注的问题。因此，很难得到养殖业主支持。堆肥处理，由于生产出肥料只能用于土壤改良使用，大规模销售不十分现实。同时餐厨垃圾堆肥最大问题是盐分含量过多大约3%，如果将盐分含量超标的堆肥撒在农作物或土壤上，会造成土地板结。上述餐厨垃圾集中处理技术由于受各种因素影响，都难以推广应用。因此现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。
技术实现思路
针对现有餐厨垃圾处理技术存在二次污染、安全可靠性低、经济性差等问题，本技术提供一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备，主要解决微生物流失、因浮渣及油份累积造成处理效率低、机械搅拌能耗高且不匀等问题。一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备，其特征是:包括主体发酵罐、浮罩缓冲集气罐、高压储气罐、脱水罐1、输气管道1、脱硫罐、输气管道I1、脱水罐I1、输气管道II1、沼气压缩机、球阀1、输气管道IV、单向阀、球阀I1、截止阀1、截止阀II，所述主体发酵罐为立式圆柱体结构，主体发酵罐包括立式钢质罐体、保温层、加热管、分层集气隔、进料管、出气管、排液管、排渣管；所述保温层包裹在立式钢质罐体的外侧壁；所述加热管为环形结构，加热管与立式钢质罐体同轴，且加热管设置在立式钢质罐体的内侧壁下部；所述分层集气隔的数量为两个或两个以上，分层集气隔与立式钢质罐体的内侧壁垂直，且等间距设置在立式钢质罐体的内部；所述进料管与立式钢质罐体的侧壁下部连接；所述出气管与立式钢质罐体的顶部固定连接；所述排液管与立式钢质罐体的侧壁上部固定连接；所述排渣管与立式钢质罐体侧壁下部连接；所述浮罩缓冲集气罐包括主筒、浮筒、导轨、行程开关1、行程开关I1、限位杆、导向轮，所述主筒为无顶盖敞口设计的圆柱体结构；所述浮筒为无底盖敞口设计的圆柱体结构，且浮筒设置在主筒的内部；所述导轨与主筒的外侧壁固定连接；所述行程开关I和行程开关II均设置在导轨上；所述限位杆与浮筒的顶部固定连接；所述导向轮安装在浮筒的外侧壁上部，且导向轮与导轨连接；所述高压储气罐包括压力罐、进气口、压力表、安全阀、出气口、底座，所述压力罐为卧式圆柱形罐体，且压力罐的一端通过封头与进气口固定连接，另一端通过封头与出气口固定连接；所述压力表和安全阀均安装在压力罐的顶部，且压力表和安全阀的数量均为两套；所述底座与压力罐的底部连接。所述脱水罐I的一端通过输气管道I与主体发酵罐连接，另一端与脱硫罐连接；所述脱硫罐通过输气管道II与浮罩缓冲集气罐连接；所述脱水罐II的一端通过输气管道III与浮罩缓冲集气罐连接，另一端与沼气压缩机连接；所述输气管道III上设置有球阀I ;所述沼气压缩机的一端与脱水罐II连接，另一端通过输气管道IV与高压储气罐连接；所述单向阀、球阀II和截止阀I顺次设置在输气管道IV上；所述截止阀II设置在出气口上。所述立式钢质罐体的内部设有防腐蚀涂料层。所述保温层为聚氨酯发泡，且保温层的厚度为150_。所述分层集气隔包括中间隔板和流体移动管；所述中间隔板上设置有圆孔；所述流体移动管为圆锥管结构，流体移动管通过圆孔与间隔板的下部固定连接。所述排渣管的内部设置有螺旋输送结构。所述底座为U型结构。通过上述设计本技术能带来以下有益效果:1、立式钢质罐体内部沿垂直方向设有多层分层集气隔，每层分层集气隔均匀布有流体移动管，流体移动管设计成合理的高度，进料管设置在主体发酵罐的下部，排液管和出气管设置在主体发酵罐的上部。利用分层集气隔把主体发酵罐内反应池分为多段，每段内产生的沼气上升停留到该层分层集气隔的下方空间，当沼气累积到一定程度，就通过流体移动管移动到上一层。这时利用沼气向上移动的浮力实现搅拌，无需传统的机械搅拌，也可实现均匀搅拌并且破坏浮渣层，使气体和微生物分离，实现较高的甲烷含量且高率回收生物气体。2、利用主体发酵罐的立式钢质罐体结构且料液下进上出，使反应器的流体的流动接近于活塞流PFR流动。在高浓度废水进入的反应器最底层，微生物的浓度最高，从而提高反应器的抗冲击能力。3、利用流体的竖直方向多段分布，可渐进式控制PH值，实现对PH值的有效调节，保证厌氧消化运行的稳定性。4、使SRT (悬浮固体物质从消化器里被置换的时间)远大于HRT (待处理污水在反应器内的平均停留时间)，可防止微生物流失，有效分解有机物，增加沼气产量。5、采用上述设计的浮罩缓冲集气罐的主筒-浮筒结构，产气过程中，可以通过浮筒的上下浮动直观地判断反应器内产气情况以及浮筒内气体的排出情况。在导轨上下两个极限位置分别设有行程开关，当浮筒上的限位杆触及上极限位置行程开关触点时，沼气压缩机开始工作，向高压储气罐中储气；当浮筒上的限位杆触及下极限位置行程开关触点时，沼气压缩机停止工作，停止储气。可以保证产生的沼气得到及时收集和储存，确保沼气生产安全可靠。【附图说明】下面结合附图及【具体实施方式】对本技术作进一步说明:图1为本技术一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备的整体结构示意图。图2为本技术一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备主体发酵罐的结构示意图。图3为本技术一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备浮罩缓冲集气罐的结构示意图。图4为本技术一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备高压储气罐的结构示意图。图5为本技术一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备分层集气隔的结构示意图。图中:1_主体发酵罐、101-立式钢质罐体、102-保温层、103-加热管、104-分层集气隔、1041-中间隔板、1042-流体移动管、105-进料管、106-出气管、107-排液管、108-排渣管、2-浮罩缓冲集气罐、201-主筒、202-浮筒、203-导轨、2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种餐厨垃圾自搅拌厌氧消化沼气生产设备，其特征是：包括主体发酵罐(1)、浮罩缓冲集气罐(2)、高压储气罐(3)、脱水罐Ⅰ(4)、输气管道Ⅰ(5)、脱硫罐(6)、输气管道Ⅱ(7)、脱水罐Ⅱ(8)、输气管道Ⅲ(9)、沼气压缩机(10)、球阀Ⅰ(11)、输气管道Ⅳ(12)、单向阀(13)、球阀Ⅱ(14)、截止阀Ⅰ(15)、截止阀Ⅱ(16)，所述主体发酵罐(1)为立式圆柱体结构，主体发酵罐(1)包括立式钢质罐体(101)、保温层(102)、加热管(103)、分层集气隔(104)、进料管(105)、出气管(106)、排液管(107)、排渣管(108)；所述保温层(102)包裹在立式钢质罐体(101)的外侧壁；所述加热管(103)为环形结构，加热管(103)与立式钢质罐体(101)同轴，且加热管(103)设置在立式钢质罐体(101)的内侧壁下部；所述分层集气隔(104)的数量为两个或两个以上，分层集气隔(104)与立式钢质罐体(101)的内侧壁垂直，且等间距设置在立式钢质罐体(101)的内部；所述进料管(105)与立式钢质罐体(101)的侧壁下部连接；所述出气管(106)与立式钢质罐体(101)的顶部固定连接；所述排液管(107)与立式钢质罐体(101)的侧壁上部固定连接；所述排渣管(108)与立式钢质罐体(101)侧壁下部连接；所述浮罩缓冲集气罐(2)包括主筒(201)、浮筒(202)、导轨(203)、行程开关Ⅰ(204)、行程开关Ⅱ(205)、限位杆(206)、导向轮(207)，所述主筒(201)为无顶盖敞口设计的圆柱体结构；所述浮筒(202)为无底盖敞口设计的圆柱体结构，且浮筒(202)设置在主筒(201)的内部；所述导轨(203)与主筒(201)的外侧壁固定连接；所述行程开关Ⅰ(204)和行程开关Ⅱ(205)均设置在导轨(203)上；所述限位杆(206)与浮筒(202)的顶部固定连接；所述导向轮(207)安装在浮筒(202)的外侧壁上部，且导向轮(207)与导轨(203)连接；所述高压储气罐(3)包括压力罐(301)、进气口(302)、压力表(303)、安全阀(304)、出气口(305)、底座(306)，所述压力罐(301)为卧式圆柱形罐体，且压力罐(301)的一端通过封头与进气口(302)固定连接，另一端通过封头与出气口(305)固定连接；所述压力表(303)和安全阀(304)均安装在压力罐(301)的顶部，且压力表(303)和安全阀(304)的数量均为两套；所述底座(306)与压力罐(301)的底部连接。所述脱水罐Ⅰ(4)的一端通过输气管道Ⅰ(5)与主体发酵罐(1)连接，另一端与脱硫罐(6)连接；所述脱硫罐(6)通过输气管道Ⅱ(7)与浮罩缓冲集气罐(2)连接；所述脱水罐Ⅱ(8)的一端通过输气管道Ⅲ(9)与浮罩缓冲集气罐(2)连接，另一端与沼气压缩机(10)连接；所述输气管道Ⅲ(9)上设置有球阀Ⅰ(11)；所述沼气压缩机(10)的一端与脱水罐Ⅱ(8)连接，另一端通过输气管道Ⅳ(12)与高压储气罐(3)连接；所述单向阀(13)、球阀Ⅱ(14)和截止阀Ⅰ(15)顺次设置在输气管道Ⅳ(12)上；所述截止阀Ⅱ(16)设置在出气口(305)上。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵国明，矫云学，闫洪余，张重，丁伟，张蕾蕾，袁存亮，裴海林，邢向欣，符艳辉，陈涛，王微，李爱芹，
申请(专利权)人：吉林省农业机械研究院，
类型：新型
国别省市：吉林;22
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