一种高含固厌氧消化反应装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高含固厌氧消化反应装置及其工作方法，属于高浓度生物质厌氧消化领域，该装置包括反应器、厌氧消化系统、进样系统、水循环系统、气体收集系统和在线监测和调控系统，反应器底部设置有蓄水区；厌氧消化系统包括多孔隙垫板和位于多孔隙垫板上方的搅拌装置；水循环系统包括取水口和进水口，水循环管路上设有蠕动泵；在线监测和调控系统包括PLC控制器、在线监测仪和调控备用管路，搅拌装置、蠕动泵和在线监测仪均与PLC控制器连接。本发明专利技术有效解决反应过程可能出现的异质性、厌氧微生物与底物接触不均匀、局部VFAs积累问题，同时通过对反应过程指标的监测，及时调控厌氧消化过程，有效提高有机废弃物的处理效率和沼气产率。

A High Solid Content Anaerobic Digestion Reactor and Its Working Method

The invention relates to a high solid content anaerobic digestion reaction device and its working method, belonging to the field of high concentration anaerobic digestion of biomass. The device comprises a reactor, an anaerobic digestion system, a sampling system, a water circulation system, a gas collection system and an on-line monitoring and control system. The bottom of the reactor is provided with a water storage area; the anaerobic digestion system comprises a porous cushion plate and a porous cushion. The water circulation system includes water intake and intake, and the water circulation pipeline is equipped with peristaltic pump. The on-line monitoring and control system includes PLC controller, on-line monitoring instrument and standby pipeline. The mixing device, peristaltic pump and on-line monitoring instrument are all connected with the PLC controller. The invention effectively solves the problems of heterogeneity, uneven contact between anaerobic microorganisms and substrates, local VFAs accumulation during the reaction process. At the same time, the anaerobic digestion process can be timely regulated and controlled by monitoring the reaction process index, and the treatment efficiency of organic waste and the biogas yield can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高含固厌氧消化反应装置及其工作方法
本专利技术涉及一种高含固厌氧消化反应装置及其工作方法，属于高浓度生物质厌氧消化

技术介绍
在社会高速发展的态势之下，各种类型的有机废弃物对人体健康和环境造成较大危害。在社会资源日益枯竭，化石燃料紧缺背景下，有机固体废弃物资源能源化成为未来发展的必然。作为一种可以将农牧业废弃物、厨余垃圾、城市污泥等有机废弃物稳定化的能源回收技术，厌氧消化在目前较成熟的固废减量技术中，正逐步受到重视。目前，厌氧消化工艺分为湿式和干式厌氧消化。厌氧消化过程中当总固体(TS)含量<10％，定义为湿式厌氧消化，湿式厌氧消化有启动性能良好和传质均匀等优势，但处理相同量的有机垃圾时，需要更大的反应器体积，同时存在沼液处理等难题；当发酵基质TS>20％时定义为干式厌氧消化，干式厌氧工艺具有以下明显的优势：1)处理等量废弃物需要相对较小的反应器体积，运行过程中无湿法工艺中浮渣、沉淀等问题；2)对废弃物的粒径和杂质要求相对较低，预处理简单，残渣脱水简单，运行费用低；3)需水量低，不需考虑处理沼液等难题；4)单位体积内的有机负荷率相对较高，容积产气率高。由于以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，包括反应器、厌氧消化系统、进样系统、水循环系统、气体收集系统和在线监测和调控系统，所述反应器底部设置有蓄水区；所述厌氧消化系统包括设置于反应器中下部的多孔隙垫板和位于多孔隙垫板上方的搅拌装置；所述水循环系统包括插入蓄水区的取水口和位于反应器顶部的进水口，所述取水口和进水口之间通过水循环管路连接，所述水循环管路上设置有蠕动泵；所述在线监测和调控系统包括PLC控制器、在线监测仪和调控备用管路，所述在线监测仪的感应端设置于水循环管路内，所述搅拌装置、蠕动泵和在线监测仪均与所述PLC控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，包括反应器、厌氧消化系统、进样系统、水循环系统、气体收集系统和在线监测和调控系统，所述反应器底部设置有蓄水区；所述厌氧消化系统包括设置于反应器中下部的多孔隙垫板和位于多孔隙垫板上方的搅拌装置；所述水循环系统包括插入蓄水区的取水口和位于反应器顶部的进水口，所述取水口和进水口之间通过水循环管路连接，所述水循环管路上设置有蠕动泵；所述在线监测和调控系统包括PLC控制器、在线监测仪和调控备用管路，所述在线监测仪的感应端设置于水循环管路内，所述搅拌装置、蠕动泵和在线监测仪均与所述PLC控制器连接。2.根据权利要求1所述的高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，所述进样系统包括位于反应器中上部的进样口和螺杆泵，所述螺杆泵与所述PLC控制器连接。3.根据权利要求1所述的高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，所述气体收集系统包括位于反应器顶部的出气口，所述出气口通过通气管道连接有气体收集袋，所述通气管道上设置有气体体积流量计。4.根据权利要求1所述的高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，所述搅拌装置包括螺旋搅拌桨和驱动所述搅拌桨转动的驱动器，所述驱动器连接所述PLC控制器；优选的，所述反应器为圆柱体或长方体，所述反应器的材质为有机玻璃。5.根据权利要求1所述的高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，所述多孔隙垫板距反应器的的顶部和底部的距离之比为1:1～3:1，优选为3:2；所述蓄水区的高度为多孔隙垫板到反应器底部的距离的一半。6.根据权利要求1所述的高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，所述PLC控制器的型号为4DI6DOMT，所述在线监测仪采用AquAlert水质监测系统。7.根据权利要求1所述的高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，所述水循环系统还包括止回阀和喷头，所述止回阀位于水循环管路上，喷头与所述进水口连接，位于所述反应器内部上方；优选的，所述取水口位于所述蓄水区的液面高度的中部；优选的，所述反应器的底部设置有出水口，所述反应器上在所述多孔隙垫板上方设置有出样口。8.根据权利要求1所述的高含固厌氧消化反应装置，其特征在于，所述管道上设置有三通分流器，所述调控备用管路与所述三通分...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛启桂，李敦杰，宋柳莹，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37