【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机固废厌氧消化处理，特别涉及到一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置。
技术介绍
1、有机固体废弃物(如市政污泥、畜禽粪便等)结构复杂，具有污染和资源的双重属性。如果不能对有机固废进行合理的处理处置，将会造成严重的环境污染和资源浪费。
2、厌氧消化是一种能够将有机固废中的有机物转化为清洁能源的处理技术，其过程包括水解、酸化、产氢产乙酸、产甲烷四个阶段，每个阶段均由不同的微生物作用完成，如水解酸化微生物以大分子有机物为底物，将其转化为小分子有机物，产甲烷微生物将乙酸等小分子有机物继续转化为甲烷，实现有机固废的协同降解。
3、作为厌氧消化的容器，目前工程应用中所采用的反应器主要是连续搅拌槽反应器(continuous stirred-tank reactor，cstr)，这类反应器通过搅拌器的混合作用，增加了有机物与微生物之间的接触，在一定程度上提高了厌氧消化效率。但正是由于反应器中底物的完全混合状态，导致了厌氧消化不同阶段的微生物和不同阶段消化底物的非功能性碰撞，如水解酸化微生物与小分子有机物的碰撞接触以及产甲烷微生物和大分子有机物的碰撞接触，从而降低了功能微生物的协同降解效率。现有工程中所使用的cstr的有机负荷约为6kg/m3·d，与自然界中反刍动物能够承受100kg/m3·d有机负荷的消化系统相比，还有很大差距。
4、针对以上问题，科研人员通过模拟反刍动物的消化过程对推流式反应器(plug-flow reactor，pfr)进行了探索研究，发现反应器前后段的反应底物和功
5、虽然类似的研究在一定程度上能够提高厌氧消化效率，但仍存在一些问题，主要是一方面反应器中底物仅在进料时被推动，无法实现底物的持续流动，另一方面反应器中的微生物与底物无法高效接触反应，无法实现厌氧消化过程中水解酸化相和产甲烷相的有效分离，降低了有机固废的厌氧消化效率，给有机固废厌氧消化的工作带来了较大的不便。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术目的提供了一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，该反应装置整体设计合理、结构简单、操作方便，能够通过反应器的慢速旋转，模拟反刍动物肠道的消化过程，结合其内部有机固废自身的重力，实现有机固废厌氧消化的推流运行，从而形成厌氧消化过程产酸相和产甲烷相的前后分离，有效提高有机固废的厌氧转化效率。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案来实现的：
3、一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于，包括
4、一能够使有机固废在其内部进行反应的反应器，在所述反应器的内腔内设有沿其长度分布的廊道隔板，所述廊道隔板将反应器的内腔分割为一环形内腔，在所述反应器的一端设有用于将有机固废引流至环形内腔的进料口，在所述反应器的另一端设有用于将经过厌氧消化后的有机固废从其环形内腔引出的出料口；
5、一整体呈圆柱形且内部为空心的固定装置，所述反应器固定安装在固定装置内部，且与其同轴；
6、一用于收集有机固废在反应器内进行厌氧消化后产生的沼气的沼气收集结构，所述沼气收集结构与反应器的环形内腔相连通；
7、一用于带动固定装置旋转且能够使引流至反应器内的有机固废模拟反刍动物肠道的消化过程实现有机固废厌氧消化的推流运行的驱动电机，所述驱动电机的输出轴与固定装置相连接，且与其同轴；
8、一用于固定驱动电机的电机固定装置，所述驱动电机固定安装在电机固定装置上，所述电机固定装置放置在需要对有机固废进行厌氧消化的环境中；
9、一用于控制驱动电机工作状态的控制结构，所述控制结构设置在电机固定装置上，且分别与驱动电机和沼气收集结构通讯连接；
10、一用于为驱动电机和控制结构提供电源的电源模块，所述电源模块分别与驱动电机和控制结构电连接，且在电机固定装置上设有一用于控制电源模块的工作状态的电源开关。
11、在本专利技术的一个优选实施例中，该仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置还包括一用于为有机固废在反应器内提供厌氧消化的温度环境的水浴加热装置，所述水浴加热装置与控制结构通讯连接。
12、在本专利技术的一个优选实施例中，所述水浴加热装置包括
13、一包覆在反应器外侧的水浴加热层，所述水浴加热层与反应器的外侧之间形成一用于水浴加热的水浴加热腔；
14、一用于提供水浴加热水源的水浴循环设备，所述水浴循环设备设置在电机固定装置的一侧，且与控制结构通讯连接；
15、一水浴管，在所述水浴管内部设有一沿水浴管长度方向延伸的水浴隔板，所述水浴隔板将水浴管内腔分割成两个独立的进水腔和出水腔，所述水浴管的一端与水浴循环设备相连接，且使进水腔的进水口与水浴循环设备的出水口相连通，使所述出水腔的出水口与水浴循环设备的进水口相连通，所述水浴管的另一端通过快插接头与水浴加热层相连接，且使进水腔的出水口与水浴加热腔的进水口相连通，使所述出水腔的进水口与水浴加热腔的出水口相连通。
16、在本专利技术的一个优选实施例中，所述固定装置包括采用铁材料制造而成的铁制圆板和采用有机玻璃制造而成的透明圆板，在所述铁制圆板和透明圆板之间设有一采用有机玻璃制造而成的透明圆环。
17、在本专利技术的一个优选实施例中，所述沼气收集结构包括
18、一用于收集有机固废在反应器内进行厌氧消化后产生的沼气的沼气收集袋；
19、一用于将环形内腔中的沼气引流至沼气收集袋内的沼气引流管，所述沼气引流管的进气端与反应器的环形内腔相连通，所述沼气引流管的出气端与沼气收集袋相连通，在所述沼气引流管的出气端设有一电磁单向阀，所述电磁单向阀与控制结构通讯连接。
20、在本专利技术的一个优选实施例中，所述电机固定装置包括电机固定柱和固定底座，所述固定底座放置在需要对有机固废进行厌氧消化的环境中，所述电机固定柱设置在固定底座上端，所述驱动电机固定安装在电机固定柱上。
21、在本专利技术的一个优选实施例中，所述控制结构包括
22、一用于控制驱动电机、水浴加热装置和沼气收集结构的控制模块，所述控制模块分别与驱动电机、水浴加热装置和沼气收集结构通讯连接；
23、一用于显示电机转速的显示屏，所述显示屏设置在电机固定装置上，且与控制模块通讯连接；
24、一用于调节电机转速的调速旋钮，所述调速旋钮设置在电机固定装置上，且与控制模块通讯连接。
25、与现有技术相比，本专利技术采用上述结果整体设计合理、结构简单、操作方便，能够通过反应器的慢速旋转，模拟反刍动物肠道的消化过程，结合其内部有机固废自身的重力，实现有机固废厌氧消化的推流运行，从而形成厌氧消化过程产酸相和产甲烷相的前后分离，有效提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于，包括一能够使有机固废在其内部进行反应的反应器，在所述反应器的内腔内设有沿其长度分布的廊道隔板，所述廊道隔板将反应器的内腔分割为一环形内腔，在所述反应器的一端设有用于将有机固废引流至环形内腔的进料口，在所述反应器的另一端设有用于将经过厌氧消化后的有机固废从其环形内腔引出的出料口；
2.如权利要求1所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于：该仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置还包括一用于为有机固废在反应器内提供厌氧消化的温度环境的水浴加热装置，所述水浴加热装置与控制结构通讯连接。
3.如权利要求2所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于：所述水浴加热装置包括
4.如权利要求1所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于：所述固定装置包括采用铁材料制造而成的铁制圆板和采用有机玻璃制造而成的透明圆板，在所述铁制圆板和透明圆板之间设有一采用有机玻璃制造而成的透明圆环。
5.如权利要求1所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化
6.如权利要求1所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于：所述电机固定装置包括电机固定柱和固定底座，所述固定底座放置在需要对有机固废进行厌氧消化的环境中，所述电机固定柱设置在固定底座上端，所述驱动电机固定安装在电机固定柱上。
7.如权利要求2所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于：所述控制结构包括
...【技术特征摘要】
1.一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于，包括一能够使有机固废在其内部进行反应的反应器，在所述反应器的内腔内设有沿其长度分布的廊道隔板，所述廊道隔板将反应器的内腔分割为一环形内腔，在所述反应器的一端设有用于将有机固废引流至环形内腔的进料口，在所述反应器的另一端设有用于将经过厌氧消化后的有机固废从其环形内腔引出的出料口；
2.如权利要求1所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于：该仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置还包括一用于为有机固废在反应器内提供厌氧消化的温度环境的水浴加热装置，所述水浴加热装置与控制结构通讯连接。
3.如权利要求2所述的一种仿生旋转推流式有机固废厌氧消化反应装置，其特征在于：所述水浴加热装置包括
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓虎，李励殷，华煜，晏文菁，李东妮，杨芸芸，李俊贤，马一可，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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