本发明专利技术提供了一种立式厌氧发酵罐及厌氧发酵系统和厌氧发酵方法。所述立式厌氧发酵罐包括罐侧壁(1)，顶部设置罐盖(2)，底部设置气体喷嘴(3)，所述气体喷嘴(3)与罐底水平面夹角为45°‑50°。所述方法包括物料经过立式厌氧发酵罐(11)发酵，依靠重力经过管路进入到出料缓冲罐(12)中，然后再经过管路输送到脱水设备(13)中进行脱水处理，通过控制出料阀(14)和手动阀(15)来使得脱水设备(13)的进料速度与立式厌氧发酵罐(11)出料速度达到平衡。
【技术实现步骤摘要】
一种立式厌氧发酵罐及厌氧发酵系统和厌氧发酵方法
本专利技术涉及生物发酵领域，具体的说，涉及一种立式厌氧发酵罐及厌氧发酵系统和厌氧发酵方法。
技术介绍
干式厌氧发酵工艺适合处理城市生活垃圾、厨余垃圾、畜禽粪便和秸秆类有机垃圾的处理，在处理有机废弃物的同时获得可再生能源。干式厌氧发酵由于发酵物浓度较高，具有较高的容积产气率，节约用水，沼液产生量少等优势，但另一方面，因为较高的含固率，将对传质、传热产生显著的影响，因而高效的搅拌系统，可以缓解高含固率和传质传热之间的矛盾，使物料混合均匀，提高物料与微生物的接触，加速有机质的分解。
技术实现思路
首先，本专利技术提供一种立式厌氧发酵罐；其次，本专利技术还提供一种厌氧发酵系统，再次，本专利技术还提供一种厌氧发酵的方法。为达上述目的，一方面，本专利技术提供了一种立式厌氧发酵罐，所述立式厌氧发酵罐包括罐侧壁1，顶部设置罐盖2，底部上表面6设置气体喷嘴3，所述气体喷嘴3与罐底水平面夹角为45°-90°。本专利技术一个专利技术目的在于提供一种改进了气体喷嘴设置角度的立式厌氧发酵罐，所述立式厌氧发酵罐的其他结构可以为本领域常规的立式厌氧发酵罐的结构，譬如：发酵罐的底部分成10个区域，每个区域有30个射流器。搅拌程序完全自动化，生物气的压力约8bar，所释放的能量足以提升搅拌区上方的物料，因此能完全且适当地搅拌均匀物料。用于搅拌的生物气沿着密闭路线流动，最终在反应器顶部收集起来。发酵罐为立式圆柱形的构造，能够利用重力排出料液。发酵罐内还可设置一系列参数的测量和分析设备，以对厌氧消化过程进行控制：(1)温度传感器：安装于发酵罐中的隔离墙内，从而避免了传感器与物料的直接接触。在物料的底部和顶部水平位置同时进行温度测量。最佳的反应温度为35℃；(2)液位传感器：有两套冗余测量系统对发酵罐内的物料水平进行测量，其一为物料的压力传感器，该传感器位于发酵罐中正常物料水平的若干米以下，其二为距离传感器，安装于发酵罐顶部，通过电波测量物料顶部到发酵罐顶部的距离；(3)压力传感器：发酵罐内生物气的压力在发酵罐顶部进行测量；(4)其他参数传感器：此外，还需对其他参数进行测量，如生物气中的甲烷含量、pH、挥发性脂肪酸，进/出料中的干物质含量以及气体搅拌的频率等。发酵罐罐体为钢制拼接罐或混凝土罐，内径16.5m，总高(包括扶手)26.3m。罐体内壁暴露于气体中的上部需作防腐蚀处理；鉴于生物转化过程中产生的缓冲能力能够维持相对稳定的pH范围(≈7)，与料液接触的下部不需要防腐涂层。发酵罐有一个盖板与一个内部钢筋混凝土隔离墙。罐体底部的混凝土板上安装有气体喷嘴，底部下面有管道设备间，与发酵罐一起建在一个平坦的混凝土地基上。发酵罐外壁覆以绝缘物和单层金属壳，顶部由一个由带有泄露保护的绝缘体密封构成。罐体外的楼梯和斜坡/人行道等由电镀钢铁制成，边界或边缘包不锈钢。厌氧消化工艺主要的设计与运行参数详见下表。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述气体喷嘴3与罐底水平面夹角为45°-50°。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述气体喷嘴3与罐底水平面夹角为50°。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述气体喷嘴3的顶部31为与罐底水平面平行的平面。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述气体喷嘴3相对立式厌氧发酵罐底部内表面6的垂直高度(图2所示的h)为60-90mm；根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述气体喷嘴3相对立式厌氧发酵罐底部内表面6的垂直高度为70-80mm；根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述气体喷嘴3相对立式厌氧发酵罐底部内表面6的垂直高度为75mm。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，在侧壁1开设可封闭开启的方形门4所述方形门的边长为1.5-2.5m。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，在侧壁1开设可封闭开启的方形门4所述方形门的边长为2m。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，在立式厌氧发酵罐内还设置中间隔离壁5。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述中间隔离壁5长度为发酵罐直径的1/2-4/5；优选为发酵罐直径的2/3。物料在发酵罐内以平推流方式流动。发酵罐下部的进、出料口分别位于隔离壁的两侧。物料必须绕过隔离壁沿环形路径流动，只有经过发酵罐的整个空间后才能被排出，避免了新鲜物料直接排放的短路现象。另一方面，本专利技术还提供了一种厌氧发酵系统，所述系统包括顺序用管路连接的本专利技术任意一项所述的立式厌氧发酵罐11、出料缓冲罐12、脱水设备13和絮凝设备17；所述立式厌氧发酵罐11和出料缓冲罐12之间的管路上顺序设置出料阀14和手动阀15，所述出料缓冲罐12和脱水设备13之间的管路上设置脱水阀16。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述出料缓冲罐12罐内设置液位检测装置121。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述脱水设备包括通过管路顺序连接的一级脱水设备1301、二级脱水设备1302和三级脱水设备1303；所述一级脱水设备1301包括通过管路顺序连接的三个螺杆压榨机131和第一储液池132，顺序连接的三个螺杆压榨机中的第一个通过管路与出料缓冲罐12连接；所述二级脱水设备1302包括两个二级脱水泵133、两个振动筛134和第二储液池135，第一储液池132通过管路分别与两个二级脱水泵133连接，两个二级脱水泵再通过管路各自独立的分别与一个振动筛134连接，两个振动筛通过管路汇集后与第二储液池135连接；所述三级脱水设备1303包括通过管路顺序连接的三级脱水泵136和离心机137，所述三级脱水泵通过管路与第二储液池135连接，离心机通过管路与絮凝设备17连接。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述絮凝设备17包括通过管路顺序连接的絮凝剂预制单元171和投料泵172，所述投料泵通过管路与脱水设备13连接，所述絮凝剂预制单元171设置静态搅拌器173。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述系统还包括循环泵182，所述循环泵通过管路分别与发酵罐12、以及设置在发酵罐和出料阀14之间的三通管22连接，在三通管和发酵罐之间的管路上还设置隔离阀23。根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述系统还包括第三储液池19和残渣装箱单元21；所述第三储液池通过管路经由送料泵181与离心机137的排液口连接；所述残渣装箱单元21通过传输带20与离心机137连接。其中可以理解的是，这里所述的残渣装箱单元21通过传输带20与离心机137连接，是指通过传输带实现物料输送的连接关系，通过传输带将残渣输送到残渣装箱单元。本专利技术提供了一种改进了的厌氧发酵系统，本专利技术的厌氧发酵系统是在现有技术常规的厌氧发酵系统基础上进行改进，在本专利技术未提及的装置中，均可参照现有常规的厌氧发酵系统。譬如，本专利技术的厌氧发酵系统还可以包括自动传输装置。载有城市生活垃圾的垃圾运输车，经称重后，进入卸料大厅，将垃圾倒入卸料斗中，卸料斗的设计容积约为35m3。卸料斗中的垃圾，由位于卸料斗底部的L型链板机运送。垃圾斗挡板处有均料器，均匀给料至传输带，由传输带运送至厌氧消化车间。卸料大厅的垃圾通过传输带输送至厌氧消化车间的进料与预处理单元。本专利技术的厌氧发酵系统还可以包括一台搅拌器、一台进料泵和一台循环泵。所有的泵由同一组液压系统驱动。卸料斗与进料泵之间由输送机连接，为达到设计处理能力，并控制物料在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种立式厌氧发酵罐，其特征在于，所述立式厌氧发酵罐包括罐侧壁(1)，顶部设置罐盖(2)，底部上表面(6)设置气体喷嘴(3)，所述气体喷嘴(3)与罐底水平面夹角为45°‑90°(优选为45°‑50°)。
【技术特征摘要】
1.一种立式厌氧发酵罐，其特征在于，所述立式厌氧发酵罐包括罐侧壁(1)，顶部设置罐盖(2)，底部上表面(6)设置气体喷嘴(3)，所述气体喷嘴(3)与罐底水平面夹角为45°-90°(优选为45°-50°)。2.根据权利要求1所述的立式厌氧发酵罐，其特征在于，所述气体喷嘴(3)的顶部(31)为与罐底水平面平行的平面。3.根据权利要求1所述的立式厌氧发酵罐，其特征在于，所述气体喷嘴(3)相对立式厌氧发酵罐底部内表面(6)的垂直高度为60-90mm；优选为70-80mm；更优选为75mm。4.根据权利要求1所述的立式厌氧发酵罐，其特征在于，在侧壁(1)开设可封闭开启的方形门(4)所述方形门的边长为1.5-2.5m，优选为2m。5.根据权利要求1所述的立式厌氧发酵罐，其特征在于，在立式厌氧发酵罐内还设置中间隔离壁(5)。6.一种厌氧发酵系统，其特征在于，所述系统包括顺序用管路连接的权利要求1～5任意一项所述的立式厌氧发酵罐(11)、出料缓冲罐(12)和脱水设备(13)；所述立式厌氧发酵罐(11)和出料缓冲罐(12)之间的管路上设置出料阀(14)和手动阀(15)，所述出料缓冲罐(12)和脱水设备(13)之间的管路上设置脱水阀(16)。7.根据权利要求6所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述脱水设备包括通过管路顺序连接的一级脱水设备(1301)、二级脱水设备(1302)和三级脱水设备(1303)；所述一级脱水设备(1301)包括通过管路顺序连接的三个螺杆压榨机(131)和第一储液池(132)，顺序连接的三个螺杆压榨机中的第一个通过管路与出料缓冲罐(12)连接；所述二级脱水设备(1302)包括两个二级脱水泵(133)、两个振动筛(134)和第二储液池(135)，第一储液池(132)通过管路分别与两个二级脱水泵(133)连接，两个二级脱水泵再通过管路各自独立的分别与一个振动筛...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓兰，魏源送，何佳伟，王亚炜，赵磊，郁达伟，王星，郑嘉熹，
申请(专利权)人：扬州首创投资有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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