本实用新型专利技术公开了一种带除渣机构的厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐，厌氧发酵罐内设有除渣槽，除渣槽周围密闭，上端开口位于厌氧发酵罐内的液面下方，底部通过管道连通至厌氧发酵罐外；厌氧发酵罐内设有液面推流机构。本实用新型专利技术的有益效果是：1）通过罐内除渣槽和喷淋器的设置，可将发酵罐内表面的浮渣物料收集并排出罐外，并加速发酵罐内液面表面流速，从而避免浮渣物料的结壳，最大程度的消除发酵罐内纤维性物料的上浮结壳的可能性；2）通过罐外渣液分离，可将易产生浮渣结壳的纤维性物料快速分离出系统外，避免在发酵罐内累积；3）优化改进的厌氧除渣装置，可实现在线常态化操作，避免沼气工程停产离线清渣对整个生产带来的不利影响。利影响。利影响。
【技术实现步骤摘要】
一种带除渣机构的厌氧发酵装置
[0001]本技术涉及厌氧发酵
，具体是一种带除渣机构的厌氧发酵装置。
技术介绍
[0002]以秸秆、餐厨垃圾、粪污等含有纤维性物料为主要原料进行厌氧发酵时，其中比重小的纤维类物质容易上浮，并裹挟着一部分厌氧污泥形成浮渣结壳层。在常规的全混合厌氧反应器（CSTR）中，其上部空间仍存在未被充分搅动的问题，导致浮渣结壳层越积越厚。
[0003]大量纤维类物料上浮形成的浮渣结壳层会对厌氧发酵产生很多不利影响：第一，会导致发酵罐内产生的沼气较难通过结壳层进入气体管路及贮气系统，若浮渣堵塞出料管还可能引起反应器超压变形；第二，会减小发酵罐的有效容积和贮气空间；第三，会使纤维类原料不能与发酵液充分接触，导致原料利用率降低，产气量减少。
[0004]为了解决这些问题，需要将浮渣结壳破碎后去除。以厌氧沼气工程规模划分，目前常见的破壳搅拌去除方法主要有：1）农村户用型沼气，主要通过休息破壳法、充气破壳法和自动破壳法，但这些方法存在操作较复杂、池体较复杂、后期维修较难、投资较大等问题；2）规模化沼气工程，主要通过增强发酵罐内搅拌强度来预防结壳的形成并破除已形成的浮渣，多采用沼气回流搅拌、出水回流搅拌和机械搅拌，其中，沼气回流和出水回流冲击力不够，搅拌作用不明显。同时，实际工程应用中发现，利用机械搅拌的全混合厌氧发酵罐上部仍存在搅拌盲区，上部形成结壳浮渣层后，基本处于静态，没有大的扰动，无法实现快速破壳及去浮渣的效果。中国专利文献CN110591892A，于2019年12月20日公开了“一种超声波辅助秸秆快速厌氧发酵设备”，其结构包括视镜装置、防浮渣结壳装置、厌氧发酵罐、支脚，所述厌氧发酵罐的底部连接有呈等距式布设的支脚三支，所述厌氧发酵罐顶部一侧安装有视镜装置，所述厌氧发酵罐还设有防浮渣结壳装置。该专利结构较为复杂，且需要不断增压除泡容易对厌氧发酵罐内产气造成影响，容易降低产气效率。中国专利文献CN211227128U，于2020年8月11日公开了“一种秸秆厌氧发酵防结块除渣装置”，包括两组浮球和收集框，所述浮球之间设置有收集框，所述收集框的底部通过软管与闸阀连接，所述闸阀远离软管的一侧对称设置有蝶阀，两个蝶阀之间设置有循环泵。该专利设置的收集框面积较小，对浮渣的防结块除渣效果有效，且一直覆盖在厌氧罐上层，易降低产气效率。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的浮渣结壳难以去除的问题，本技术提供一种带除渣机构的厌氧发酵装置，可以消除浮渣的结壳条件，从根本上解决浮渣结壳问题。
[0006]为了实现专利技术目的，本技术采用如下技术方案：一种带除渣机构的厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐，厌氧发酵罐内设有除渣槽，除渣槽周围密闭，上端开口位于厌氧发酵罐内的液面下方，底部通过管道连通至厌氧发酵罐外；厌氧发酵罐内设有液面推流机构。
[0007]作为优选，除渣槽的底部通过管道连通至厌氧发酵罐外的第一循环泵，第一循环泵下游连接渣液分离器，渣液分离器的液体出口连接至厌氧发酵罐内。
[0008]作为优选，除渣槽设置在紧贴厌氧发酵罐内侧壁的位置；液面推流机构为安装在厌氧发酵罐内部上端的喷淋器，喷淋器的喷射方向朝向除渣槽，渣液分离器的液体出口通过第二循环泵连接至喷淋器。
[0009]作为优选，还包括PLC控制器；渣液分离器的液体出口导通至集液池，第二循环泵的上游端连接集液池；集液池配设有液位计，液位计、第一循环泵和第二循环泵均与PLC控制器信号连接。
[0010]作为优选，喷淋器的喷射方向与液面之间的夹角为30
°
~45
°
。
[0011]作为优选，厌氧发酵罐为圆筒形，除渣槽的数量为数个，在厌氧发酵罐内侧壁上等角度布置；喷淋器的数量与除渣槽的数量对应，每个喷淋器的喷射方向朝向一个除渣槽。
[0012]作为优选，除渣槽的开口处设有唇部，唇部向厌氧发酵罐的中心方向和向上倾斜延伸，延伸方向与水平面之间的夹角为10
°
~20
°
。
[0013]作为优选，还包括深入厌氧发酵罐内部液面下的搅拌轴，搅拌轴的液面下方连接有搅拌桨，搅拌轴以外接动力驱动。
[0014]作为优选，除渣槽上端开口与厌氧发酵罐内的液面之间的距离为1
‑
3cm。
[0015]本方案设计的带除渣机构的厌氧发酵装置，如传统结构般设计有厌氧发酵罐，罐体形状通常选圆筒形，发酵液贮存在罐内。在厌氧发酵罐内设计有除渣槽，除渣槽周围均密闭，仅上端开口，下端则通过管道导通至厌氧发酵罐外。除渣槽整体均浸没在液面下，上端的开口通常比液面低1
‑
3cm。常态下，厌氧发酵罐内高于除渣槽上端的开口部分的液体，都将通过重力流入除渣槽内，带动漂浮在液面上的固渣也会随着液体一起流入除渣槽内，进而由管道排出厌氧发酵罐外。
[0016]厌氧发酵罐外设计有第一循环泵，工作时除渣槽内的液面会显著低于厌氧发酵罐内的工作液面，因此可以将发酵液从罐内带出，同时也将漂浮的固渣一起带出，形成渣液混合物，带至渣液分离器实现渣液分离，分离掉固渣后的液体再通过第二循环泵重新送回至厌氧发酵罐内，维持罐内液面动态平衡。渣液分离器为本领域内常用装置。
[0017]为了提高厌氧发酵罐内的除渣效果，优选将数个除渣槽固定在罐体内壁上，将除渣槽的上端开口设计出向上向罐体中心方向倾斜的延伸方向，而在罐顶安装数量相当的喷淋器，喷淋器的喷淋角度向外倾斜，且每个喷淋器均朝向一个除渣槽，将第二循环泵重新送回至厌氧发酵罐内的液体通过喷淋器倾斜的喷射至液面上，将漂浮在液面上的固渣推向除渣槽，一方面将漂浮的固渣打散，一方面使更多的固渣更快的漂入除渣槽内。唇部的设计可以优化固渣落入除渣槽内的路径。此外，还在厌氧发酵罐外设计有集液池，作为渣液分离器分离出液体的临时贮存区。在集液池上设置液位计以监控液面高低，另外设置PLC控制器与液位计、第一循环泵和第二循环泵信号连接，液位计的信号传递给PLC控制器，PLC控制器可根据预先设定的参数启停第一循环泵和第二循环泵，提高自动化效率，降低能耗。
[0018]同时，本方案中厌氧发酵罐内也设计有搅拌轴和搅拌桨，可推动水体形成环向切线流，确保液面上没有浮渣可存在的死角。
[0019]综上所述，本技术的有益效果是：
[0020]1）通过罐内除渣槽和喷淋器的设置，可将发酵罐内表面的浮渣物料收集并排出罐外，并加速发酵罐内液面表面流速，从而避免浮渣物料的结壳，最大程度的消除发酵罐内纤维性物料的上浮结壳的可能性；
[0021]2）通过罐外渣液分离，可将易产生浮渣结壳的纤维性物料快速分离出系统外，避免在发酵罐内累积；
[0022]3）优化改进的厌氧除渣装置，可实现在线常态化操作，避免沼气工程停产离线清渣对整个生产带来的不利影响。
附图说明
[0023]图1是本技术的结构示意图，其中实线箭头为液体流向，虚线箭头为固渣流向。
[0024]图2是本技术的厌本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带除渣机构的厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐（1），其特征是，厌氧发酵罐（1）内设有除渣槽（14）；除渣槽（14）周围密闭，上端开口位于厌氧发酵罐（1）内的液面下方，底部通过管道连通至厌氧发酵罐（1）外；厌氧发酵罐（1）内设有液面推流机构。2.根据权利要求1所述的一种带除渣机构的厌氧发酵装置，其特征是，除渣槽（14）的底部通过管道连通至厌氧发酵罐（1）外的第一循环泵（2），第一循环泵（2）下游连接渣液分离器（3），渣液分离器（3）的液体出口连接至厌氧发酵罐（1）内。3.根据权利要求2所述的一种带除渣机构的厌氧发酵装置，其特征是，除渣槽（14）设置在紧贴厌氧发酵罐（1）内侧壁的位置；液面推流机构为安装在厌氧发酵罐（1）内部上端的喷淋器（15），喷淋器（15）的喷射方向朝向除渣槽（14），渣液分离器（3）的液体出口通过第二循环泵（5）连接至喷淋器（15）。4.根据权利要求3所述的一种带除渣机构的厌氧发酵装置，其特征是，还包括PLC控制器；渣液分离器（3）的液体出口导通至集液池（4），第二循环泵（5）的上游端连接集液池（4）；集液池（4）配设有液位计，液位计、第一循环泵（2）和第二循环泵（5）均与PLC控制器信号连接。5.根据权利要求3或4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫亚斌，詹偶如，谭婧，蓝天，许晶，
申请(专利权)人：杭州能源环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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