本发明专利技术属于固体废弃物处理设备技术领域，具体地说，涉及一种厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，该装置包括：多个设置在厌氧发酵罐(14)底部的吸沉砂子装置、吸砂泵(4)、旋流除砂器(5)、高压水泵(7)、回流子装置和推浮渣子装置；多个吸沉砂子装置通过各自连接的吸砂口管(33)分别连接至围成圆形的吸砂管总管(32)，并通过吸砂管总管(32)与设置在厌氧发酵罐(14)底部外的吸砂泵(4)相连通；吸砂泵(4)与旋流除砂器(5)相连接，旋流除砂器(5)上连接高压水泵(7)，高压水泵(7)分别与设置在厌氧发酵罐(14)外中部的回流子装置和设置在厌氧发酵罐(14)外顶部的推浮渣子装置连接，可有效解决厌氧发酵罐14的浮渣和沉砂的问题。14的浮渣和沉砂的问题。14的浮渣和沉砂的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种厌氧发酵罐除砂破浮渣装置及除砂破浮渣方法
[0001]本专利技术属于固体废弃物处理设备
，具体地说，涉及一种厌氧发酵罐除砂破浮渣装置及除砂破浮渣方法。
技术介绍
[0002]生物质发酵原料在厌氧发酵处理过程中，发酵原料易在液面漂浮，形成浮渣，尤其是市政垃圾中的不可降解的塑料片、泡沫，以及农作物秸秆等以木质纤维素为主要成分的发酵体系。形成浮渣主要有两个原因：一是发酵原料中含有较轻的塑料及纤维素类原料，在厌氧发酵过程中，会自然上浮；二是纤维素类发酵原料表面易吸附发酵产生的沼气而被动上浮。浮渣层形成后，若不及时清理或破除，非常容易出现灌顶结壳现象，越结越厚的浮渣层，会导致反应器有效容积降低，沼气外排困难，甚至出现堵塞出料管口等问题。
[0003]此外，发酵原料在收运过程中或多或少都会混入部分泥砂，厌氧发酵的前端预处理过程，除砂效率也不可能达到100％，若厌氧发酵罐14内不设置除砂装置，长期运行后，在厌氧发酵罐14的罐底会出现沉砂现象，造成罐体有效体积减小，罐内磨损增大，搅拌器输出扭矩增加，严重的会引起搅拌器扭矩过高，导致断轴或罐体倒塌。
[0004]目前，现有技术中并没有将除砂和破浮渣同时置于厌氧发酵罐14内，造成工作效率高和成本增加。
[0005]在厌氧发酵罐的顶部设置中央搅拌器，该中央搅拌器工作时，会在厌氧发酵罐内形成一定的内部流场，靠近中央搅拌器的中间部分，由于搅拌器的作用，会向下流动形成中间漩涡，靠近罐壁的外围部分，会向上流动形成整体流动闭环。另外，该中央搅拌器工作时，还会形成多个水流静态区，不会形成流动漩涡。造成了罐底的流动静态区容易形成积砂，液面上的流动静态区容易形成浮渣层的问题。
技术实现思路
[0006]为解决现有技术存在上述缺陷，本专利技术提出了一种厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，其特征在于，该装置包括：
[0007]多个设置在厌氧发酵罐底部的吸沉砂子装置、吸砂泵、旋流除砂器、高压水泵、回流子装置和推浮渣子装置；
[0008]多个吸沉砂子装置通过各自连接的吸砂口管分别连接至围成圆形的吸砂管总管，并通过吸砂管总管与设置在厌氧发酵罐底部外的吸砂泵相连通；吸砂泵与旋流除砂器相连接，旋流除砂器上连接高压水泵，高压水泵分别与设置在厌氧发酵罐外中部的回流子装置和设置在厌氧发酵罐外顶部的推浮渣子装置连接。
[0009]作为上述技术方案的改进之一，所述厌氧发酵罐内的顶部设置中央搅拌器，靠近中央搅拌器的位置处会形成流动漩涡，从而带动附近的液体或浮渣向下流动；
[0010]厌氧发酵罐内的液面靠近厌氧发酵罐的罐内壁处、厌氧发酵罐的底部靠近其罐内壁处和中央搅拌器的正下方分别对应形成第一静态区、第二静态区和第三静态区。
[0011]作为上述技术方案的改进之一，所述第一静态区对称设置多个吸砂口，每个吸砂口开设在厌氧发酵罐的底部，且每个吸砂口处设置对应的吸沉砂子装置；
[0012]所述吸沉砂子装置包括：吸砂总管、吸砂口管和吸砂管阀；吸砂口管的一端穿过吸砂口，并与设置在厌氧发酵罐外周围的吸砂管总管连通，吸砂管总管与每个吸砂口管的连接处均设置吸砂管阀；吸砂口管的另一端与设置在厌氧发酵罐内底部的吸沉砂管的一端连通；吸沉砂管的另一端与设置在中央搅拌器正下方的中心吸砂口连通。
[0013]作为上述技术方案的改进之一，所述吸砂口管的端部呈楔形结构。
[0014]作为上述技术方案的改进之一，所述吸砂泵为耐磨损型渣浆泵。
[0015]作为上述技术方案的改进之一，所述旋流除砂器包括：缓冲罐、输送泵、水力旋流器、集砂罐、螺旋提砂机和液位计；
[0016]缓冲罐的顶部设有缓冲罐进料口和除砂后物料出口，其底部设有底部排料口，缓冲罐内置液位计；
[0017]输送泵通过管道分别与底部排料口和水力旋流器进料口相连接；
[0018]水力旋流器的顶部设有水力旋流器进料口，通过循环管道，水力旋流器和缓冲罐相连接，水力旋流器的底部设有用于排出分离后的砂相到集砂罐的重物质出口；水力旋流器的下方设置集砂罐；
[0019]集砂罐的底部设置清洗水入口，利用外部设置的清洗水装置对集砂罐进行清洗；
[0020]螺旋提砂机与集砂罐相连接，将集砂罐内的分离后的砂相经排砂管排出。
[0021]作为上述技术方案的改进之一，所述回流子装置包括：回流管和回流阀；高压水泵通过管道与回流管连通，回流管的一端设置在位于一侧的回流入口处，回流管的另一端设置在位于另一侧的回流入口处，回流管与连接有高压水泵的管道的连接处设置回流阀。
[0022]作为上述技术方案的改进之一，所述推浮渣子装置包括：多个喷嘴、多个推浮渣阀和推浮渣管；每个喷嘴设置在厌氧发酵罐顶部开有的除砂口处，每个喷嘴的出水口均朝向厌氧发酵罐内，且每个喷嘴的入水口均通过管道连接推浮渣管，该管道与推浮渣管的连接处设置推浮渣阀。
[0023]作为上述技术方案的改进之一，所述装置还包括：控制器；该控制器分别与吸沉砂子装置、吸砂泵、旋流除砂器、高压水泵、回流子装置和推浮渣子装置相连接，控制吸沉砂子装置、吸砂泵、旋流除砂器、高压水泵、回流子装置和推浮渣子装置。
[0024]本专利技术还提供了一种基于厌氧发酵罐除砂破浮渣装置的除砂破浮渣方法，该方法包括：
[0025]厌氧发酵罐内顶部设置的中央搅拌器在搅拌过程中，形成中部流动漩涡，将含砂液向下流动至中心吸砂口；
[0026]吸砂泵通过吸砂口管和吸沉砂管，将含砂液从厌氧发酵罐内泵入位于厌氧发酵罐外的旋流除砂器，进行水力旋流处理和砂水分离，得到液相和砂相；
[0027]分离后的砂相经排砂管排出，根据控制器的控制指令，切换为回流模式，回流阀打开，分离后的液相通过高压水泵，经回流管泵入厌氧发酵罐内，与厌氧发酵罐内的沼液混合，形成内循环流场，随着流动漩涡继续向下流动，形成闭合式循环除砂；
[0028]根据控制器的控制指令，切换为破浮渣模式，推浮渣阀打开，分离后的液相通过高压水泵，经推浮渣管泵入每个喷嘴；
[0029]每个喷嘴喷出液相，推送厌氧发酵罐内的沼液液面上的浮渣至中央搅拌器，在中央搅拌器开始搅拌过程中，其中部形成的流动漩涡会将推送的浮渣一起向下流动，实现破浮渣。
[0030]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0031](1)对中央搅拌器工作时形成的死区进行了分析，科学设置了吸砂点和回流及推渣口，吸砂和破浮渣效率高；
[0032](2)利用搅拌产生的漩涡带动浮渣再次进入液面以下，与微生物充分接触进行发酵处理，提高了原料的利用效率，经过多次循环浸泡的生物质浮渣比重增大，上浮性能变弱，最后出料时随沼液一起排出；
[0033](3)相比于一般单独设置的除砂破浮渣装置，该装置节省了投资和运行费用。
附图说明
[0034]图1是本专利技术的一种厌氧发酵罐除砂破浮渣装置的结构示意图；
[0035]图2是本专利技术的一种厌氧发酵罐除砂破浮渣装置的第一静态区、第二静态区、第三静态区的结构示意图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，其特征在于，该装置包括：多个设置在厌氧发酵罐(14)底部的吸沉砂子装置、吸砂泵(4)、旋流除砂器(5)、高压水泵(7)、回流子装置和推浮渣子装置；多个吸沉砂子装置通过各自连接的吸砂口管(33)分别连接至围成圆形的吸砂管总管(32)，并通过吸砂管总管(32)与设置在厌氧发酵罐(14)底部外的吸砂泵(4)相连通；吸砂泵(4)与旋流除砂器(5)相连接，旋流除砂器(5)上连接高压水泵(7)，高压水泵(7)分别与设置在厌氧发酵罐(14)外中部的回流子装置和设置在厌氧发酵罐(14)外顶部的推浮渣子装置连接。2.根据权利要求1所述的厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，其特征在于，所述厌氧发酵罐(14)内的顶部设置中央搅拌器(12)，靠近中央搅拌器(12)的位置处会形成流动漩涡，从而带动附近的液体或浮渣向下流动；厌氧发酵罐(14)内的液面靠近厌氧发酵罐(14)的罐内壁处、厌氧发酵罐(14)的底部靠近其罐内壁处和中央搅拌器(12)的正下方分别对应形成第一静态区(15)、第二静态区(16)和第三静态区(17)。3.根据权利要求2所述的厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，其特征在于，所述第一静态区(15)对称设置多个吸砂口(1)，每个吸砂口(1)开设在厌氧发酵罐(14)的底部，且每个吸砂口(1)处设置对应的吸沉砂子装置；所述吸沉砂子装置包括：吸砂总管(32)、吸砂口管(33)和吸砂管阀(3)；吸砂口管(33)的一端穿过吸砂口(1)，并与设置在厌氧发酵罐(14)外周围的吸砂管总管(32)连通，吸砂管总管(32)与每个吸砂口管(33)的连接处均设置吸砂管阀(3)；吸砂口管(33)的另一端与设置在厌氧发酵罐(14)内底部的吸沉砂管(13)的一端连通；吸沉砂管(13)的另一端与设置在中央搅拌器(12)正下方的中心吸砂口(2)连通。4.根据权利要求3所述的厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，其特征在于，所述吸砂口管(33)的端部呈楔形结构。5.根据权利要求1所述的厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，其特征在于，所述吸砂泵(4)为耐磨损型渣浆泵。6.根据权利要求1所述的厌氧发酵罐除砂破浮渣装置，其特征在于，所述旋流除砂器(5)包括：缓冲罐(18)、输送泵(23)、水力旋流器(24)、集砂罐(28)、螺旋提砂机(30)和液位计(31)；缓冲罐(18)的顶部设有缓冲罐进料口(19)和除砂后物料出口(20)，其底部设有底部排料口(21)，缓冲罐(18)内置液位计(31)；输送泵(23)通过管道分别与底部排料口(21)和水力旋流器进料口(25)相连接；水力旋流器(24)的顶部设有水力旋流器进料口(25)，通过循环管道(22)，水力旋流器(24)和缓冲罐(18)相连接，水力...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢艳娟，罗亮，丁江涛，
申请(专利权)人：北京时代桃源环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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