卧式厌氧消化反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种卧式厌氧消化反应装置，属于固体废弃物处理领域。该系统装置是人为创造厌氧微生物所需要的营养与条件，使反应器内积累高浓度的厌氧微生物，这些微生物通过其生命活动完成有机厌氧代谢过程。本发明专利技术包括反应器主体，为卧式结构，其中，反应器主体具有内筒和外夹套，所述内筒具有进料口和出料口，反应器主体内下部设有正向绞龙和逆向绞龙的螺旋推进器，上部设有搅拌器，由一个同心传动轴和轴上连有多组空心叶片组成，每个叶片两侧均设置有耙齿，相邻叶片的耙齿相互交错，叶片内设置堵板和导流板，同心传动轴内腔和外腔分别与每个叶片的进、出水管相连。

Horizontal anaerobic digestion reaction device

The invention provides a horizontal anaerobic digestion reaction device, which belongs to the field of solid waste treatment. The system is a nutrient and condition required for the creation of anaerobic microorganisms, which allows the accumulation of high levels of anaerobic microorganisms in the reactor, which undergo organic anaerobic processes through their life activities. The invention comprises a reactor body, horizontal structure, the main body of the reactor with inner tube and the outer jacket and the inner cylinder has an inlet and an outlet, a spiral propeller is arranged on the lower part of the main body of the reactor in the forward reverse auger auger and the upper part is provided with a mixer, a concentric shaft and the shaft is connected on the form a plurality of hollow blades, on both sides of each blade are provided with teeth, tooth adjacent blades are mutually staggered, blade arranged in the blocking plate and a guide plate, a concentric shaft inner chamber and the outer chamber respectively with each of the inlet and outlet pipe connected.

【技术实现步骤摘要】
卧式厌氧消化反应装置
本专利技术属于固体废弃物处理领域，涉及一种厌氧消化反应实验中应用的卧式厌氧消化反应装置。
技术介绍
厌氧消化是一个反应复杂的链式反应过程，由水解，酸化，产乙酸/脱氢，产甲烷四个过程组成。每一个降解步骤由在一定程度上呈互相关系的不同菌群完成，并且对环境的需求有所区别。首先，有机物中的高分子物质或者单体首先被水解发酵菌利用，产生乙酸，氢以及丙酸，丁酸等其他挥发性脂肪酸。氢的累积会抑制乙酸菌的活性，因此维持一个较低的氢分压对于产氢产乙酸菌十分重要，整个厌氧消化过程可以合并为水解产酸和产甲烷两个大阶段。厌氧消化作用通常需要温度在35-42℃和45-60℃两个区间内，适于甲烷菌活动的pH区间较为狭窄，6.5-8.5，以7.0-8.0为最适宜，当pH降至6.0以下或升至8.5以上的时候，反应过程会受到严重抑制。一个平衡的厌氧消化过程需要两个阶段的反应速率相适应，如果产酸过程进行的太快，导致酸累积，pH降至7.0以下，那么产甲烷菌就会被过酸环境抑制。现有研究发现，固态厌氧消化的速度都很慢。传统的厌氧反应器在在传质、传热、传动以及信息传递作用效果差，底物的利用、气体及热量的排放不均匀，很大程度上阻碍了厌氧反应的进行。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提供一种反应器内分布均匀、增加底物与微生物的接触机会，而且反应器内温度均匀的卧式厌氧消化反应装置，能保持厌氧发酵温度的均一性，达到厌氧发酵所需要的稳态，进入反应器的抑制物质能迅速分散，保持较低的浓度水平，底部设有的出渣绞龙，避免了结壳，浮渣，堵塞，气体流出不畅的现象，还节约了能耗，具有较大的实用性和经济效益。技术方案：本专利技术的卧式厌氧消化反应装置，包括夹套、设置在所述夹套内的内筒、设置在所述内筒内部的搅拌器和出渣绞龙，所述内筒上设置有与外部连通的进料口和出料口，所述夹套上设置有反应器进水口和反应器出水口，所述搅拌器包括水平设置的转轴和设置在所述转轴上的叶片，所述转轴是中空的，转轴一端设置有搅拌器进水口和搅拌器出水口。进一步的，本专利技术装置中，所述叶片为中空圆盘状构造，叶片内部与转轴的中空部分连通。进一步的，本专利技术装置中，所述转轴由两根同心管组成，将转轴腔分为相互连通的内腔和外腔，转轴上连有多排叶片，每个叶片内设有连接转轴和叶片内侧的堵板，所述堵板左右分别设有叶片进水口和叶片出水口，所述叶片进水口与外腔相连，所述叶片出水口与内腔相连，叶片内部还设有与转轴连接的内隔板和与叶片内侧连接的外隔板。进一步的，本专利技术装置中，所述叶片的两侧均设置有耙齿，相邻叶片的耙齿相互交错。进一步的，本专利技术装置中，所述出渣绞龙由正向绞龙和逆向绞龙构成，以便将物料集中到中端排出。进一步的，本专利技术装置中，所述出料口上设置有控制旋塞。进一步的，本专利技术装置中，所述内筒和夹套的横截面下端为半椭圆形。进一步的，反应器的内筒和夹套呈圆柱形，材料不限，可设视镜，方便实验人员进行观察反应时物料的状态。内筒的上部设有进料口和出气口，内筒的下部设有出料口，进料口用于向内筒灌注物料，出料口用于将内筒中经厌氧消化反应后的物料排出，出气口用于排出内筒中反应产生的气体。进一步的，反应器的夹套设在内筒的外部，下端设有反应器进水口，上端设有反应器出水口。叶片设置在反应器主体的内筒的一端，叶片为空心材料构成，连接搅拌器出水口和搅拌器进水口，可以给物料加热保温，并与电机相连，侧边面板有一个控制面板，可以选择打开和关闭搅拌，并可以调控转速，从而实现内筒中物料的搅拌。出渣绞龙设置在反应器主体内筒的另一端，也与电机相连，以保证沙石等大比重杂质的清除。并且出渣绞龙左右分别设置正向绞龙和逆向绞龙，可以充分搅匀物料，使反应器内物料均匀分布，避免分层现象，增加了底物与微生物的接触机会，将物料集中推向中部出料口。本专利技术反应装置是人为创造厌氧微生物所需要的营养与条件，使反应器内积累高浓度的厌氧微生物，这些微生物通过其生命活动完成有机厌氧代谢过程。本专利技术对生物质垃圾的“高固体厌氧消化技术”，目前传统的立式厌氧反应器在传质、传热、传动以及信息传递的作用效果差，立式厌氧反应器上下搅拌不均匀，并有大量浮渣，抑制气体的排出，且加热不均匀，全都以夹套的形式加热，导致加热时间长，底物利用、气体及热量的排放不均匀，很大程度上阻碍了厌氧反应的进行。并且国内污泥的特点是浮渣多，且含沙量大，仪器底部磨损严重。将立式厌氧反应器改为卧式，反应器内分布均匀，避免了分层状态，增加底物与微生物的接触机会，而且设有的叶片可以使反应器内温度均匀，能保持厌氧发酵温度的均一性，达到厌氧发酵所需要的稳态，进入反应器的抑制物质能迅速分散，保持较低的浓度水平，避免了结壳，浮渣，堵塞，气体流出不畅的现象，还节约了能耗，具有较大的实用性和经济效益。有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：采用专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)反应器主体内设有正向绞龙和逆向绞龙的螺旋推进器，这样可以充分搅匀物料，使反应器内物料分布均匀，避免了分层状态增加底物与微生物的接触机会，(2)反应器主体内设有中空的搅拌器转轴，叶片也为中空结构，与热水进出口连接，旋转的叶片不仅使反应器内物料搅拌均匀，通过叶片的传热，使反应器内温度均匀，保持厌氧发酵温度的均一性，达到厌氧发酵所需要的稳态，(3)反应器为卧式结构，横向搅拌器比普通的立式结构，减少了浮渣对产生气向外扩散的阻力，避免了结壳、浮渣影响气体流出不畅的现象，进入反应器的抑制物质能迅速分散，保持较低的浓度水平，以降低抑制物质对厌氧发酵稳态的破坏，反应器主体内筒和夹套的横截面下端为椭圆形，在有正向逆向绞龙的旋转搅拌下，有利于底部渣的混合流动，避免了沉渣堵塞出料口的现象。(4)叶片两侧均设置有耙齿，并且相邻叶片的耙齿相互交错，进一步增加叶片间物料扰动，还增加了叶片与物料间的传热性能，使物料温度更均匀、更稳定。(5)叶片内设置堵板和导流板，轴采用两个同心圆结构，避免了热水在大叶片中的短路现象。附图说明图1为本专利技术正剖视图。图2为本专利技术叶片侧剖视图。图3为本专利技术叶片局部原理图。图4位本专利技术侧剖视图。图中：1为进料口；2为出料口；3为控制旋塞；4为出气口；5为反应器进水口；6为反应器出水口；7为搅拌器进水口；8为搅拌器出水口；9为叶片；10为出渣绞龙；11为转轴；12为轴承；13为减速器。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图对本专利技术作进一步的说明。一种卧式厌氧消化反应装置，包括内筒、设置在所述内筒外的夹套、设置在所述内筒内部的叶片和出渣绞龙，所述内筒上设置有与外部连通的进料口1和出料口2，所述夹套上设置有反应器进水口5和反应器出水口6。叶片9、出渣绞龙10放置在内筒中。进一步的，反应器主体的内筒和夹套呈圆柱形，材料不限，可设视镜，方便实验人员进行观察反应时物料的状态。内筒的上部设有进料口1和出气口4，内筒的下部设有出料口2。进料口1用于向内筒灌注物料，物料经过一段时间厌氧消化后，出料口2用于将内筒中经厌氧消化反应后的物料排出，出气口4用于排出内筒中反应产生的气体。进一步的，反应器的夹套设在内筒的外部，内筒外的夹套下端设有反应器进水口5，上端设有反应器出水口6，保证了厌氧反应的温度。叶片9设置在反应器主体的内筒的一端，为空心材料构成，转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式厌氧消化反应装置，其特征在于，该装置包括夹套、设置在所述夹套内的内筒、设置在所述内筒内部的搅拌器和出渣绞龙(10)，所述内筒上设置有与外部连通的进料口(1)和出料口(2)，所述夹套上设置有反应器进水口(5)和反应器出水口(6)，所述搅拌器包括水平设置的转轴(11)和设置在所述转轴(11)上的叶片(9)，所述转轴(11)是中空的，转轴(11)一端设置有搅拌器进水口(7)和搅拌器出水口(8)。

【技术特征摘要】
1.一种卧式厌氧消化反应装置，其特征在于，该装置包括夹套、设置在所述夹套内的内筒、设置在所述内筒内部的搅拌器和出渣绞龙(10)，所述内筒上设置有与外部连通的进料口(1)和出料口(2)，所述夹套上设置有反应器进水口(5)和反应器出水口(6)，所述搅拌器包括水平设置的转轴(11)和设置在所述转轴(11)上的叶片(9)，所述转轴(11)是中空的，转轴(11)一端设置有搅拌器进水口(7)和搅拌器出水口(8)。2.根据权利要求1所述的卧式厌氧消化反应装置，其特征在于，所述叶片(9)为中空圆盘状构造，叶片(9)内部与转轴(11)的中空部分连通。3.根据权利要求2所述的卧式厌氧消化反应装置，其特征在于，所述转轴(11)由两根同心管组成，将转轴腔分为相互连通的内腔(9-7)和外腔(9-6)，转轴(11)上连有多排叶片(9)，每个叶片(9)内设有连接转轴(11)和叶片(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛仕福，程海磊，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32