厌氧发酵反应器制造技术

在本申请提供的技术方案中，厌氧发酵反应器包含：用于储存厌氧发酵液的厌氧发酵罐和用于储存吸收液的吸收液储存罐；管道，所述管道的管壁为分离膜，所述管道的中部盘布在所述厌氧发酵罐内，所述管道的两端均与所述吸收液储存罐连通，本申请提供的厌氧发酵反应器还包含厌氧发酵液温度调控装置，用于调整所述厌氧发酵罐中厌氧发酵液的温度；吸收液温度调控装置，用于调整盘布在所述厌氧发酵罐内的管道中的吸收液的温度；控制单元，根据所述管道和厌氧发酵罐中的蒸气压差控制所述吸收液温度调控装置，避免所述吸收液和所述厌氧发酵液之间温差过大时渗透蒸馏的发生。温差过大时渗透蒸馏的发生。温差过大时渗透蒸馏的发生。

【技术实现步骤摘要】
厌氧发酵反应器


[0001]本技术属于分离装置的
领域，具体涉及一种厌氧发酵反应器。

技术介绍

[0002]随着生活水平的不断提高和垃圾分类的全面实行，以厨余垃圾等为代表的易腐有机垃圾产量大幅增加，已形成巨大的市政和环境压力。厌氧发酵技术可以实现易腐有机垃圾的无害化处理与资源化利用，被认为是应用最广泛且最有前景的生物质垃圾处理技术。厌氧发酵技术可以将有机物分解，产生挥发性脂肪酸(VFA)、氨氮等中间产物。传统厌氧发酵技术会将挥发性脂肪酸进一步分解为甲烷、二氧化碳等，将有机物中的碳以甲烷形式回收。
[0003]而厌氧发酵过程中产生的VFA相比甲烷其经济价值更高，可以用于用做污水厂碳源或进一步提纯为化工原料。VFA为6碳以下的短链挥发性有机酸，主要包括：乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸等。但是现有技术中，厌氧发酵产生的VFA难以从发酵液中分离。此外，发酵液中高浓度的VFA会降低发酵体系的pH值，抑制产酸反应的持续进行。现有技术中通常采用蒸馏法、离子交换法等方法实现发酵液中VFA的分离。但是这些方法工艺复杂，流程长，且无法实现原位由厌氧发酵反应器内分离提取VFA。
[0004]另一方面，厌氧消化技术可以实现有机物的降解并将C以CH4的形式作为能源回收，但是有机物中的N则会以氨氮的形式在反应器内积累并随沼液排出。在处理高含氮的生物质垃圾，如餐厨垃圾、畜禽粪便时，过量的氨氮会对产甲烷过程有较强的抑制作用，导致系统运行不稳定；同时，沼液高浓度氨氮、低碳氮比的特点也增加了其处理难度。现有技术中通常采用生物脱氨法、氨氮吹脱法或膜接触器回收法实现氨氮脱除，但是该三种方法都属于侧流氨氮脱除方法，无法直接降低厌氧反应器内氨氮浓度，进而解除氨氮对产甲烷菌的抑制作用；且工艺路线复杂，所需设备较多，投资成本高。

技术实现思路

[0005]本技术针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种厌氧发酵反应器。
[0006]所述厌氧发酵反应器，包含：
[0007]厌氧发酵罐，用于储存厌氧发酵液；
[0008]吸收液储存罐，用于储存吸收液；
[0009]管道，所述管道的管壁为分离膜，所述管道的中部盘布在所述厌氧发酵罐内，所述管道的两端均与所述吸收液储存罐连通，动力装置配置于提供所述吸收液从所述吸收液储存罐流入所述管道、再从所述管道流回所述吸收液储存罐的动力；
[0010]厌氧发酵液温度调控装置，用于调整所述厌氧发酵罐中厌氧发酵液的温度；
[0011]吸收液温度调控装置，用于调整盘布在所述厌氧发酵罐内的管道中的吸收液的温度；
[0012]控制单元，根据所述管道和所述厌氧发酵罐之间的蒸汽压差控制所述吸收液温度
调控装置。
[0013]优选地，所述厌氧发酵罐包含上下设置的上腔体和下腔体，所述上腔体和下腔体之间设置分隔层，厌氧发酵液从所述上腔体进入所述厌氧发酵罐；
[0014]厌氧发酵过程中，所述上腔体中的部分物料通过所述分隔层进入所述下腔体。
[0015]优选地，所述分隔层包含滤网和支撑层，所述支撑层上设有通孔，并配置于所述滤网下，用于支撑和固定所述滤网。
[0016]优选地，所述支撑层的上表面设置环状的凹槽，与所述凹槽形状和尺寸配合的压条，所述压条将所述滤网压紧在所述凹槽中。
[0017]优选地，所述滤网的目数为100
‑
500目。
[0018]优选地，所述上腔体和所述下腔体中设置搅拌装置。
[0019]优选地，其特征在于，所述厌氧发酵液温度调控装置包含上部和下部：
[0020]所述厌氧发酵液温度调控装置的上部设置在所述上腔体外侧；
[0021]所述厌氧发酵液温度调控装置的下部设置在所述下腔体外侧；
[0022]控制单元，根据所述下腔体内和所述管道之间的蒸汽压差控制所述吸收液温度调控装置和\或所述厌氧发酵液温度调控装置的下部。
[0023]优选地，在所述吸收液从所述吸收液储存罐进入所述厌氧发酵罐的通道上设置所述吸收液温度调控装置。
[0024]优选地，所述厌氧发酵反应器还包含：
[0025]电导传感器，设于所述吸收液储存罐中，用于检测所述吸收液的电导率。
[0026]优选地，所述厌氧发酵反应器还包含：
[0027]称重装置，用于测量所述吸收液储存罐的重量。根据本技术提供的具体实施例，相比于现有技术，本技术公开了以下技术效果：
[0028]在本申请提供的技术方案中，厌氧发酵反应器包含：
[0029]用于储存厌氧发酵液的厌氧发酵罐和用于储存吸收液的吸收液储存罐；管道，所述管道的管壁为分离膜，所述管道的中部盘布在所述厌氧发酵罐内，所述管道的两端均与所述吸收液储存罐连通，动力装置配置于提供所述吸收液从所述吸收液储存罐流入所述管道、再从所述管道流回所述吸收液储存罐的动力；分离膜材质的管壁作为屏障将含挥发性脂肪酸(英文为Volatile Fatty Acids，简写为VFAs)和氨氮的厌氧发酵液与所述管道中的吸收液分隔开。
[0030]当所述吸收液为碱性时，例如氢氧化钠溶液，管壁内外两侧游离VFAs的浓度差作为推动力，厌氧发酵液中游离态的VFAs气化、通过扩散从管壁的外侧进入管壁的微孔中，通过微孔扩散到管壁内侧后被管道中的碱性的吸收液快速、不可逆吸收生成VFAs酸根离子，从而从厌氧发酵液中分离VFAs。
[0031]当所述吸收液为酸性时，例如硫酸溶液，管壁内外两侧游离氨的浓度差作为推动力，厌氧发酵液中游离态的氨气化、通过扩散从管壁的外侧进入管壁的微孔中，通过微孔扩散到管壁内侧后被管道中的酸性的吸收液快速、不可逆吸收生成铵盐，从而从厌氧发酵液中分离氨氮。
[0032]更进一步地，本申请提供的装置还包含厌氧发酵液温度调控装置，用于调整所述厌氧发酵罐中厌氧发酵液的温度；吸收液温度调控装置，用于调整盘布在所述厌氧发酵罐
内的管道中的吸收液的温度；控制单元，根据所述管道和所述厌氧发酵罐之间的蒸汽压差控制所述吸收液温度调控装置。当所述吸收液和所述厌氧发酵液之间温差过大时，会导致水蒸气而不是VFAs或氨氮跨膜传质，吸收液和厌氧发酵罐之间温度联动控制，保证两者之间温度保持固定温差，避免渗透蒸馏的发生。
附图说明
[0033]图1是本技术的实施例1提供的厌氧发酵反应器的结构示意图。
[0034]其中标号示意：厌氧发酵罐1、上腔体101、下腔体102、滤网201、支撑层202、管道3、搅拌装置4、吸收液储存罐5、所述厌氧发酵液温度调控装置的上部601、所述厌氧发酵液温度调控装置的上部602。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0036]实施例1
[0037]本实施例提供一种厌氧发酵反应器，能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.厌氧发酵反应器，其特征在于，包含：厌氧发酵罐，用于储存厌氧发酵液；吸收液储存罐，用于储存吸收液；管道，所述管道的管壁为分离膜，所述管道的中部盘布在所述厌氧发酵罐内，所述管道的两端均与所述吸收液储存罐连通，动力装置配置于提供所述吸收液从所述吸收液储存罐流入所述管道、再从所述管道流回所述吸收液储存罐的动力；厌氧发酵液温度调控装置，用于调整所述厌氧发酵罐中厌氧发酵液的温度；吸收液温度调控装置，用于调整盘布在所述厌氧发酵罐内的管道中的吸收液的温度；控制单元，根据所述管道和所述厌氧发酵罐之间的蒸汽压差控制所述吸收液温度调控装置。2.如权利要求1所述厌氧发酵反应器，其特征在于，所述厌氧发酵罐包含上下设置的上腔体和下腔体，所述上腔体和下腔体之间设置分隔层，厌氧发酵液从所述上腔体进入所述厌氧发酵罐；厌氧发酵过程中，所述上腔体中的部分物料通过所述分隔层进入所述下腔体。3.如权利要求2所述厌氧发酵反应器，其特征在于，所述分隔层包含滤网和支撑层，所述支撑层上设有通孔，并配置于所述滤网下，用于支撑和固定所述滤网。4.如权利要求3所述厌氧发酵反应器，其特征在于，所述支撑层的上表面设置环状的...

【专利技术属性】
技术研发人员：史绪川，
申请(专利权)人：清研环境科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：