一种厌氧罐浮渣循环方法与流程

本发明属于厌氧发酵处理技术领域，涉及一种厌氧罐浮渣循环方法。

背景技术：

大中型规模化餐厨垃圾生物发酵制气工程在全国范围内得到了大力推广，并形成初具规模的产业体系。由于餐厨垃圾自身的特点，在高温单相湿式厌氧发酵制气工程中，为满足发电机余热供给厌氧罐增温所需能量平衡的需要，并结合前期产气率研究，保证进料浓 度TS≥8％。含有较高TS浓度及高纤维物质(如辣椒壳、花椒粒、竹木渣等)的原料液在厌氧罐内会形成分层现象，分层以后会依次发生以下情况：1)上部的浮渣层由于纤维素的水解速度小于产酸和产甲烷速度，附着生长性的微生物会首先吸收餐厨垃圾中的可溶性营养生长繁殖，并在悬浮的惰性介质表面形成生物膜；2)当在水环境中形成的键能抵御水解作用时，生物膜会在固体原料表面生长；3)随着生物膜的厚度的增加，生物膜内微生物会因为不能及时得到营养而自溶，生物膜的漂浮性增加；4)两生物膜之间会相互粘连，将厌氧罐封闭起来，生物膜的通透性低；5)在厌氧罐底部，营养消耗殆尽的细小微生物会产生气泡而上浮并聚集在生物膜下部，导致生物膜上浮；产生的沼气也会因为结壳层通透性的降低而在结壳层下部积聚，也会导致生物膜上浮；6)生物膜上浮后，位于液面之上的轻质原料及生物膜则在厌氧的气室中缩水、变硬、形成坚硬的结壳层。该坚硬的结壳层危害：11)导致厌氧罐内产生的沼气聚集受阻，沼气无法进入气室，因而沼气无法得到采集；12)甚至会导致浮渣堵塞出料管，由于沼气为可燃性气体，出料管被堵塞后会引起厌氧罐爆裂，发生安全事故。综上所述，浮渣如果不能及时排出，在厌氧罐中与发酵液分层的同时，也会随着时间的积累，越来越多，排除非常困难。因此，浮渣的形成严重影响到餐厨垃圾厌氧发酵系统的正常运行，必须采取合理有效的措施将影响降至最低。

在现有技术中，人们也发明多种不同的工艺方法和设备试图对厌氧罐的浮渣进行去除，其处理系统采用破壳搅拌、推流向下搅拌等，都是将浮渣重新混合进入到厌氧罐内的沼液中，然后在随着沼液一起排除。但是这些处理系统仍然存在问题：1)破壳搅拌器服务范围有限，当发酵罐直径增大时，其仅仅能破除部分区域浮渣。而通过浮渣撇除装置将该部分浮渣撇除，往往使浮渣中的有机质直接损失；2)由于浮渣层较厚时，完全不能将浮渣混入沼液中，因此对浮渣排除的效率较低；3)在排除浮渣的同时，将部分沼液也排除了，严重影响厌氧罐内的稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有厌氧罐浮渣去除装置存在问题，提供一种用于去除浮渣的厌氧罐浮渣循环方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种厌氧罐浮渣循环方法，其特征在于由设置在厌氧罐内的浮渣收集斗收集漂浮在厌氧罐上部的浮渣，通过导流管将浮渣收集斗收集的浮渣输送到管道破碎机，通过管道破碎机将大粒径及纤维状的浮渣破碎成粒径5mm以下的碎渣，再通过循环泵将所述碎渣泵入厌氧罐底部，泵入厌氧罐底部的碎渣在浮力的作用下上浮，并且在上浮的过程中逐步被降解。

根据本发明的优选实施例，所述浮渣收集斗安装在厌氧罐运行液位以下100-200mm。

根据本发明的优选实施例，所述浮渣收集斗为圆锥形斗，收集口直径为厌氧罐直径的1/20~1/10，圆锥形斗收口处与水平方向夹角45-65°。

根据本发明的优选实施例，所述导流管包括与浮渣收集斗底部连接的斜向导流管，与所述斜向导流管连接的竖向导流管，竖向导流管通过管托固定在厌氧罐外壁。

根据本发明的优选实施例，所述斜向导流管与水平方向夹角不小于15°。

根据本发明的优选实施例，所述管道破碎机的破碎粒径在5mm以下。

根据本发明的优选实施例，所述循环泵的进料口与管道破碎机的输出端连接，所述循环泵的出料口通过浮渣回流管连接至厌氧罐底部。

根据本发明的优选实施例，所述循环泵采用渣浆泵。

根据本发明的优选实施例，厌氧罐侧壁设置视镜。

本发明可将浮渣收集的同时，通过管道破碎机将大粒径及纤维状的浮渣破碎，再通过循环泵泵入厌氧罐底部，使浮渣层破坏的同时，可使浮渣中的有机质得到降解，浮渣无需外排，从而避免浮渣结壳及浮渣过多外排导致有机质大量损失问题，厌氧罐运行稳定性及产气能力都可得到较大提高，此外，通过循环泵回流可实现厌氧罐内物料从顶部到底部再到顶部的纵向搅拌，同时可通过循环泵流量调节，控制浮渣循环量。

附图说明

图1为本发明的厌氧罐浮渣循环装置横断面图。

图2为本发明的厌氧罐浮渣循环装置纵断面图。

其中包含：厌氧罐1、浮渣收集斗2、斜向导流管3、管托4、竖向导流管5、管道破碎机6、循环泵7、浮渣回流管8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图所示，一种厌氧罐浮渣循环装置，包含厌氧罐1、浮渣收集斗2、斜向导流管3、竖向导流管5、管道破碎机6、循环泵7、浮渣回流管8及管托4等。

其中浮渣收集斗2为圆锥形斗，浮渣收集斗2的收集口直径为厌氧罐1直径的1/20~1/10，采用不锈钢材质，浮渣收集斗2顶部距离厌氧罐1运行液位以下100-200mm，圆锥形斗收口处与水平方向夹角45-65°，所述浮渣收集斗2安装在厌氧罐1内靠近厌氧罐罐壁处。

浮渣收集斗2底部连接斜向导流管3，其与水平方向夹角不小于15°，斜向导流管3与竖向导流管5连接，斜向导流管3的上端固定在位于厌氧罐1内的浮渣收集斗2的底部，下端则与设置在厌氧罐1外的竖向导流管5连接，竖向导流管5通过管托4固定在厌氧罐外壁。所述斜向导流管3穿过厌氧罐的外壁，在所述斜向导流管与厌氧罐连接处设置密封结构，以防漏水。

竖向导流管5的下端连接管道破碎机6，所述管道破碎机6用于破碎大粒径及纤维状的浮渣，所述管道破碎机6的破碎粒径5mm以下。

管道破碎机6的出料管连接循环泵7，循环泵7采用渣浆泵，循环泵7出料通过浮渣回流管8回流至厌氧罐1底部。

本发明的工作原理是：在厌氧罐工作时，通过浮渣收集斗2收集漂浮在厌氧罐上部的浮渣，通过斜向导流管和竖向导流管将浮渣收集斗2收集的浮渣输送到管道破碎机6，通过管道破碎机将大粒径及纤维状的浮渣破碎成粒径5mm以下的碎渣，再通过循环泵将所述碎渣泵入厌氧罐底部，泵入厌氧罐底部的碎渣在浮力的作用下上浮，并且在上浮的过程中逐步被降解。

优选地，厌氧罐1侧壁设置视镜（图中未示出），通过厌氧罐侧壁视镜每日巡检观察其内部浮渣层是否有结壳倾向，如发现水面出现结壳或在搅拌状态下液位浮动不明显，则应加大循环量，避免结壳发生。

由此可见，本发明在使浮渣层破坏的同时，可使浮渣中的有机质得到降解，浮渣无需外排，从而避免浮渣结壳及浮渣过多外排导致有机质大量损失问题，厌氧罐运行稳定性及产气能力都可得到较大提高，此外，通过循环泵回流可实现厌氧罐内物料从顶部到底部再到顶部的纵向搅拌，同时可通过循环泵流量调节，控制浮渣循环量。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。