双室推流式沼气厌氧反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种双室推流式沼气厌氧反应器，包括内设空腔(70)的反应器主体(7)，在反应器主体(7)的顶部设置用于密封空腔(70)的反应器盖板(11)；在反应器主体(7)的空腔(70)内设置金属筒体(3)，金属筒体(3)的内腔(32)与反应器主体(7)的空腔(70)相隔绝；在反应器主体(7)的侧壁上分别设置进料口(1)、出料口(9)和取样口(5)，在反应器盖板(11)上设置沼气出口(10)，在反应器主体(7)的底部设置排污口(6)，在金属筒体(3)的内腔(32)中设置加热器(4)和感温探头I(12)。其具有厌氧消化彻底、沼气产率高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双室推流式沼气厌氧反应器，属于可再生能源
，尤其是沼气工程

技术介绍
规模养殖场兴建沼气工程有利于缓解农村能源紧缺和保护生态环境。近年来，中国沼气工程建设力度加大，发展速度较快。集约化养殖场大中型沼气工程从2004年的1500 处增加到2010年初的4700处；至2007年年底，全国户用小型沼气池已增加到2500万个。 根据中国国家中长期沼气产业发展目标到2020年，畜禽养殖场大中型沼气工程的数量将增加到10000处，工业废水大中型沼气工程将增加到6000处；到2020年，畜禽养殖场和工业废弃物的沼气年产量将达到140亿m3，总装机容量将达到3GW。然而，中国大部分畜禽养殖场的废弃物通过固液分离设备，将固体部分分开收集， 作为肥料直接卖给农民，或采用简陋设备作堆肥处理，而忽视了用其产甲烷来回收生物能源的巨大潜力，同时也忽视了它们以化学需氧量、病原体、臭气和寄生虫的形式，成为潜在的污染源。厌氧反应器的沼气产气率是评估反应器性能的最有效参数之一，即反应器单位体积的日沼气产量，单位为m3/(m3*d)。在西方发达国家，如德国、丹麦、荷兰和美国，反应器的沼气产气率通常超过1. Om3/ (m3 · d)，有的达3. Om3/ (m3 · d)。目前，中国规模养殖场沼气工程一般采用厌氧发酵技术处理低固体含量的畜禽废弃物及农作物废弃物，常用的沼气厌氧反应器有上流式厌氧污泥床反应器(USAB)、全混合反应器(CSTR)、厌氧接触工艺(ACP)、厌氧滤器(AF)和厌氧折流板反应器(ABR)等。大中型沼气工程普遍采用上流式厌氧污泥床反应器或全混合反应器，这两类反应器只能处理低固体含量的原料(一般TS <8%)0上流式厌氧污泥床反应器结构复杂，反应器内新鲜原料与菌种不能充分接触，易产生短流现象，影响处理能力。而全混合反应器需要搅拌混合设备，能耗高，反应器内繁殖起来的发酵微生物随时随出水溢流而排出反应器，会出现严重的污泥流失问题，导致厌氧消化不彻底，沼气产气率较低，一般小于1. Om3/(m3 · d)。迄今，国外已有用于处理高固体含量发酵原料的厌氧反应器(发酵罐)，如最早在比利时专利技术的采用推流式、立式反应器的Dranco技术(ymi ows. be)，在比利时的布莱希特市已完全商业化运行。新鲜原料的TS达到40% -50%，原料从反应器顶部泵入，自上而下推流，发酵残余物从反应器底部排出。该技术的特点是顶部泵入的新鲜原料需混合较大比例的从底部排出(即回用)的发酵料液；采用喷射蒸汽对反应器内物料加热和搅拌，无需内部机械搅拌装置；沼气产气率能达到7m3/(m3*d)，每吨废弃物能产生IOO-HOm3沼气。相对于本专利技术而言，该技术采用了复杂的、价格昂贵的适合高固体含量物料的输送、泵送系统和加热系统，且主要用于处理城市固体废物中的有机质和果蔬垃圾。另一项专利技术为法国Valorga 技术(www. valorgainternational. fr)，采用推流式、 立式圆柱状反应器，能处理TS达25% -35%的高固体含量原料，采用沼气喷射方式搅拌发酵物料，沼气日产率达1.8m3/(m3· d)，每吨废弃物能产生SO-IOOm3沼气。相对于本专利技术而言，该技术也采用了复杂的、价格昂贵的物料输送与泵送系统、加热系统以及沼气循环喷射系统。此外，瑞士专利技术的Kompogas技术(www. kompogas. ch)，采用推流式、卧式圆柱状反应器，内部用水平轴螺旋桨搅拌物料，能处理TS达30% -45%的高固体含量原料，沼气日产率达6. 0-7. 5m3/(m3 ·(!)，每吨废弃物能产生105_120m3沼气。相对于本专利技术而言，该技术采用了复杂的、价格昂贵的机械搅拌系统和耗能的加热装置。目前，还未见处理固体含量(TS 10% -16% )原料，尤其是适合畜禽粪便和农作物秸秆原料的推流式厌氧反应器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种双室推流式沼气厌氧反应器，其具有结构简单、运行能耗低、厌氧消化彻底、沼气产率高等特点，其可有效防止反应器内短路。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种双室推流式沼气厌氧反应器，包括内设空腔的反应器主体，在反应器主体的顶部设置用于密封空腔的反应器盖板；在反应器主体的空腔内设置金属筒体，金属筒体的顶部密封地穿越反应器盖板后位于反应器主体的外部，金属筒体的内腔与反应器主体的空腔相隔绝；在反应器主体的侧壁上分别设置进料口、 出料口和取样口，在反应器盖板上设置沼气出口，在反应器主体的底部设置排污口，进料口、出料口、取样口、沼气出口和排污口均与空腔相连通；在金属筒体的内腔中设置加热器和感温探头I。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的改进金属筒体的中心轴线与反应器主体的中心轴线相重合，在金属筒体的内腔中填充有作为传热介质的导热油；加热器浸没在导热油中。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进在反应器主体的空腔内设置两块金属隔板，每块金属隔板的两端分别与反应器主体的内侧壁和金属筒体的外侧壁固定相连，从而将反应器主体的空腔分隔成的右反应室和左反应室；每块金属隔板的顶部与反应器盖板之间设有空隙I，每块金属隔板的底部与反应器主体的底部之间设有空隙 II ；进料口与右反应室的上半部相连通；出料口与左反应室的上半部相连通。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进右反应室的容积为左反应室容积的2/5 3/5。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进在右反应室和左反应室上各设置一个取样口和一个感温探头II。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进加热器为带有温控装置的加热器。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进在金属筒体的顶部设有可开启的盖板，盖板上设有通气孔。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进在进料口、出料口、排污口和取样口上分别安装阀门。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进反应器主体的底部呈倒锥形，金属隔板的底部高于倒锥形的上端面。作为本专利技术的双室推流式沼气厌氧反应器的进一步改进在反应器主体的整个外表面设置保温层。本专利技术实际使用时，生物质原料从进料口进入，在右反应室从上往下推流，并经过倒锥形反应器底部，再在左反应室从下往上推流，发酵残余物从出料口中排出，从而延长了反应物的滞留时间。在右反应室和左反应室的下部各设有1个取样口，倒锥形反应器底部设有1个排污口。反应器的顶部有一个沼气出口，发酵产生的沼气由此排出，沼气出口可连接沼气流量计，用于显示和采集沼气产气率。本专利技术与
技术介绍
相比具有如下有益效果(1)本专利技术所述的双室推流式厌氧反应器结构简单、加工成本较低，通过金属隔板将反应器隔成两室，增加了发酵料液在反应器中的移动路径，能避免发酵料液短路，保留高浓度活性微生物，保证足够的水力滞留时间，能有效破坏杀灭病原体。(2)本专利技术所述的双室推流式厌氧反应器能处理固体含量较高的原料(TS10% 16% )，提高了系统的处理能力和处理效果，降低耗水率和废水排放量。(3)本专利技术所述的双室推流式厌氧反应器在反应器内部设置加温器，辅以导热油对反应器发酵料液进行加热，有助于减少能耗，与使用水相比，使用导热油可节省大约60% 的能耗。(4)本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛奎川，麦霍德·爱德，亚格伯·霍尔木兹亚尼，钱湘群，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：