一种新型的湿垃圾产甲烷设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型的湿垃圾产甲烷设备，属于厌氧消化反应器领域。它包括厌氧消化反应器本体、多级搅拌系统、对称进料系统、对称出料系统、厌氧污泥回流系统、沼气收集系统、在线监测预警系统、强化循环喷淋破渣系统、保温系统。本实用新型专利技术通过对这些反应器系统的创新，更好的优化了厌氧系统的混合效果，强化了菌种与物料的接触，获得高产甲烷效率。同时系统维护的便利性进一步增强，通过在线监测仪器强化了对系统的控制，安全性也进一步提高，优化的厌氧系统使自动化程度进一步提高，加长了检修维护的周期。了检修维护的周期。了检修维护的周期。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的湿垃圾产甲烷设备


[0001]本技术涉及一种新型的湿垃圾产甲烷设备，属于厌氧消化反应器领域。

技术介绍

[0002]国内普遍采用全混式厌氧消化反应器进行湿垃圾的厌氧消化产甲烷反应，但是湿垃圾厌氧消化反应器存在布料及出料不均匀、搅拌系统单一、混合效果不理想、浮渣易蓄积结壳、厌氧污泥回流（污泥浓度偏低、有机负荷低、出渣率高）、维护周期短、在线监测手段不全面、预警自动化程度偏低等问题。这大大降低了厌氧发酵的效率及产甲烷的经济效益，降低了运行的稳定性，同时增加了维护的成本。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于：提供一种新型的湿垃圾产甲烷设备，它解决了现有厌氧消化反应器存在布料及出料不均匀、搅拌系统单一、混合效果不理想。浮渣易蓄积结壳、厌氧污泥回流、维护周期短、在线监测手段不全面、预警自动化程度偏低的问题。
[0004]本技术所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
[0005]一种新型的湿垃圾产甲烷设备，包括厌氧消化反应器本体、多级搅拌系统、对称进料系统、对称出料系统、厌氧污泥回流系统、沼气收集系统、在线监测预警系统、强化循环喷淋破渣系统、保温系统，
[0006]所述厌氧消化反应器本体由下至上由沉渣收集斗、筒形反应器壁以及拱形反应器顶壁密封连接组成；
[0007]所述多级搅拌系统由上下双层侧式机械搅拌机、多级水力泵循环搅拌系统组成，所述上下双层侧式机械搅拌机用于实现整个厌氧罐内的大环流，搅拌角度可调节，调节范围为
‑
30
>°
~ +10
°
，在厌氧消化反应器本体内的底部及中上部位置以对称布置的方式安装所述上下双层侧式机械搅拌机；
[0008]上下双层侧式机械搅拌机的底层采用90
°
间隔对称布置4个搅拌器，用于实现底部污泥与进料物料的快速混合，同时通过水力流动的方式带动厌氧消化反应器本体整个罐内流体实现环流；
[0009]上下双层侧式机械搅拌机的上层采用180
°
对称布置2个搅拌器，与底部的搅拌器配合工作，强化对中上部流体的混合，同时与底部搅拌一起实现整个罐体的均匀混合；
[0010]所述多级水力泵循环搅拌系统用于实现中部
‑
底部、上部
‑
底部的水力循环，实现厌氧罐内的纵向流动，与搅拌器的环流及沼气由下至上扰动的相互作用，共同构成厌氧罐内的紊流；
[0011]所述对称进料系统采用罐外周环管布置的模式，水力循环泵出口管道与进料环管在厌氧进料管口处混合，所述厌氧进料管口采用文丘里式喷射流管口设计；
[0012]所述对称出料系统也采用罐外周环管布置模式；
[0013]所述厌氧污泥回流系统采用柱塞泵污泥回流的形式；
[0014]所述强化循环喷淋破渣系统采用独立的高压喷淋循环泵及增压管道的配合设计；
[0015]所述在线监测预警系统通过进料流量、发酵温度、TS、VFA、碱度、pH、COD、NH
4+
‑
N、沼气流量、沼气成分在线监测，建立基于湿垃圾厌氧降解的预警模型，并通过自动控制系统实现对进料的反馈调节控制。
[0016]作为优选实例，所述厌氧消化反应器本体内部涂覆有多道用于防腐的环氧树脂、所述厌氧消化反应器本体的外部涂覆有用于防锈的铁红漆。
[0017]作为优选实例，所述厌氧消化反应器本体采用碳钢焊接形式，所述厌氧消化反应器本体的底部沉渣收集斗为锥形，所述厌氧消化反应器本体的反应器壁为筒形，所述厌氧消化反应器本体的顶壁为拱形。
[0018]作为优选实例，所述上下双层侧式机械搅拌机包括搅拌机本体，安装板，密封板，变频器以及液压缸，所述厌氧消化反应器本体的侧壁上开设有缺口，所述安装板中部设置有通路，所述缺口内腔与所述通路相连通，所述搅拌机本体上带有所述扇叶的一端依次经过所述通路以及所述缺口后伸入至所述厌氧消化反应器本体的内腔中，所述密封板固定套接在所述搅拌机远离所述扇叶的一侧上，所述密封板与所述安装板两者的边缘通过柔性护套进行密封，所述密封板可实现向左或向右25
°
固定搅拌杆朝向；所述搅拌机本体上的远离所述扇叶的一端的底部以及所述安装板上的背向所述扇叶的一端面底部分别与液压缸的两端相铰接；所述搅拌器在罐外采用防爆2区，在罐内采用防爆1区的设计；所述搅拌器可通过变频器调节流速，流速范围在55~260rpm。
[0019]本技术的有益效果是：本技术通过对这些反应器系统的创新，更好的优化湿垃圾厌氧消化系统的混合效果，强化菌种与物料的接触；通过丰富厌氧微生物多样性及菌种浓度，进一步加速物料的降解过程，缩短湿垃圾浆料发酵停留时间，获得更高产甲烷效率；同时系统维护的便利性进一步增强，通过在线监测仪器强化了对系统的控制，安全性也进一步提高；优化的厌氧系统使自动化程度进一步提高，加长了检修维护的周期；优化的破浮渣系统解决了厌氧罐顶部液面易结壳导致沼液甲烷分压增高，逸出不畅对厌氧消化系统造成的负面影响，通过上下双层侧式搅拌、污泥回流（利用离心脱泥机将厌氧罐内排出的物料等进行污泥的回收）、循环喷淋以及循环搅拌（随着上下双层侧式机械搅拌机的搅拌，扰动，从而使得厌氧罐内的物料进行上下翻转，从而实现厌氧罐内的环流以及循环）从而提高系统内的物料转化效率。
附图说明
[0020]图1为本技术所提及的一种新型的湿垃圾产甲烷设备的结构示意图；
[0021]图2为图1中A部分的结构示意图；
[0022]图3为图1中B部分的结构示意图；
[0023]图4为图1中C部分的结构示意图；
[0024]图5为图1中D部分的结构示意图；
[0025]图6为本技术的罐体底部外周循环及进料环管示意图；
[0026]图7为图6中E部分的结构示意图；
[0027]图8为本技术的罐体上部外周环管以及出水口设计示意图；
[0028]图9为本技术所提及的文丘里喷射流管设计示意图；
[0029]图10为本技术侧式机械搅拌机处的结构示意图。
[0030]图中：底部快速搅拌器1、中上部慢速搅拌器2、高压循环喷淋泵3、柱塞泵4、污泥储箱5、 循环泵6、进料环管7、中部循环环管8、上部循环环管9、顶部喷淋环管10、沼气收集管道11、厌氧消化反应器本体12、 上部温度计13、 下部温度计14、 厌氧罐液位计15、 VFA在线监测16、 pH在线监测17、 出水COD在线监测18、 循环喷淋喷头19、 底部循环环管20、 沼气压力计21、 流量计22、 厌氧出水口23、 厌氧出水环管24、 进料调节罐25、 泥水换热器26、进料泵 27、 沼液储罐28、 沼液泵29、 离心脱泥机30、 TS（总固体）在线监测31、ALK（碱度）在线监测 32、 调节罐液位计33、 调节罐TS在线监测34、 调节罐COD在线监测仪35、 文丘里喷射管36、湿垃圾原料进口37、循环沼液进口3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的湿垃圾产甲烷设备，包括厌氧消化反应器本体(12)、多级搅拌系统、对称进料系统、对称出料系统、厌氧污泥回流系统、沼气收集系统、在线监测预警系统、强化循环喷淋破渣系统、保温系统，其特征在于：所述厌氧消化反应器本体(12)由下至上由沉渣收集斗、筒形反应器壁以及拱形反应器顶壁密封连接组成；所述多级搅拌系统由上下双层侧式机械搅拌机、多级水力泵循环搅拌系统组成，所述上下双层侧式机械搅拌机用于实现整个厌氧罐内的大环流，搅拌角度可调节，调节范围为
‑
30
°
～+10
°
，在厌氧消化反应器本体(12)内的底部及中上部位置以对称布置的方式安装所述上下双层侧式机械搅拌机；上下双层侧式机械搅拌机的底层采用90
°
间隔对称布置4个搅拌器，用于实现底部污泥与进料物料的快速混合，同时通过水力流动的方式带动厌氧消化反应器本体(12)整个罐内流体实现环流；上下双层侧式机械搅拌机的上层采用180
°
对称布置2个搅拌器，与底部的搅拌器配合工作，强化对中上部流体的混合，同时与底部搅拌一起实现整个罐体的均匀混合；所述多级水力泵循环搅拌系统用于实现中部
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底部、上部
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底部的水力循环，实现厌氧罐内的纵向流动，与搅拌器的环流及沼气由下至上扰动的相互作用，共同构成厌氧罐内的紊流；所述对称进料系统采用罐外周环管布置的模式，水力循环泵(6)出口管道与进料环管(7)在厌氧进料管口处混合，所述厌氧进料管口采用文丘里式喷射流管口设计；所述对称出料系统也采用罐外周环管布置模式；所述厌氧污泥回流系统采用柱塞泵(4)污泥回流的形式；所述强化循环喷淋破渣系统采用独立的高压喷淋循环泵(6)及增压管道的配合设计；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓宏，吴健，沈龙，李生辉，胡念，乔磊，
申请(专利权)人：上海黎明资源再利用有限公司，
类型：新型
国别省市：