本发明涉及垃圾处理领域，特别地，涉及一种厌氧反应器。
背景技术：
餐厨垃圾原料中含有一些细砂和玻璃渣及厌氧发酵难以消化的辣椒籽等杂质，部分杂质与餐厨垃圾有机物粘结甚至镶嵌在一起，现有的预处理除砂技术难以把餐厨垃圾原料中的砂粒彻底去除，剩余砂粒随有机浆料进入厌氧反应器。有机物在厌氧反应器内被微生物降解转化为沼气，砂粒和厌氧消化过程中形成的部分鸟粪石颗粒则由于密度较大，在厌氧反应器底部及周边不断淤积；同时，餐厨垃圾厌氧反应器易形成搅拌死区且排砂难度大，长期运行会导致反应器内有效容积不断减少，大大降低了厌氧发酵的效率，严重时甚至会出现管道堵塞、厌氧反应器搅拌机无法运行的情况。
国内餐厨垃圾厌氧反应器大多采用“下进料上出料”的方式。厌氧反应器设计1台中心搅拌机进行搅拌，搅拌机的主要作用是促进物料与微生物的充分混合，因此搅拌强度不大；浆料中的砂粒由于密度较大，不断向厌氧反应器底部沉积，底部设计排砂管，定期进行排砂，从而达到厌氧反应器内部除砂的目的。
由于目前餐厨垃圾厌氧发酵项目所使用的厌氧反应器的容积约1000m3～5000m3。此类反应器的容积较大，存在着有机物与发酵液混合难度大的现象。反应器底部虽设有排砂管，但砂粒不规则地分布在底部，不能有效汇集到除砂口，除砂效果不理想，长期运行会造成砂粒在罐壁底部不断淤积形成死区，最终导致反应器有效容积不断减少和发酵效率的降低。为保证厌氧反应器的高效稳定运行，现在只能采取每隔几年彻底清罐的措施，而清罐不仅难度大、耗时长、费用高，还会影响整个项目正常运转。
技术实现要素：
本发明提供了一种厌氧反应器，以解决现有的厌氧反应器除砂效果不理想的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种厌氧反应器，包括用于盛装反应物的反应罐，反应罐内设置有除砂管，除砂管具有位于反应罐的底部的中心区域的第一入口；反应罐上还设置有用于抽取反应罐内的流体以对底部的周边区域进行冲刷的循环冲刷装置。
进一步地，循环冲刷装置包括设置于反应罐内的引管、与引管相连的导流管路以及与导流管路连接的冲砂管；冲砂管位于反应罐内，冲砂管具有正对底部的周边区域的冲砂口。
优选地，引管的进口位于反应物的液面以下以抽取液体，引管还与用于抽取反应罐内液体的离心泵相连，导流管路为首尾相接设置于反应罐上的循环管道；或者引管的进口位于反应物的液面以上以抽吸气体，引管还与用于抽取反应罐内生成气体的抽吸泵相连，导流管路为首尾相接设置于反应罐上的循环管道。
可选地，多个冲砂管连接于循环管道并沿反应罐的周向均匀分布。
进一步地，反应罐内于罐体的下部设置有搅拌轴呈水平设置的推流搅拌器，推流搅拌器位于底部的周边区域的上方。
可选地，多个推流搅拌器沿反应罐的周向均匀布置。
进一步地，反应罐的顶部设置有进料口，除砂管的第一入口即为用于同步出料的出料口。
可选地，反应罐内还设置有备用出料管，备用出料管具有沿径向位于第一入口外侧的第二入口。
进一步地，反应罐内设置有向下延伸至反应物的液面以下的主搅拌器，主搅拌器的搅拌轴呈竖直设置。
进一步地，底部呈中间低四周高的锥形。
本发明通过在反应罐上设置循环冲刷装置，通过抽取反应罐内的流体以对底部的周边区域的积砂进行冲刷，使得反应罐底部的砂粒有效汇集到除砂管的第一入口周围，避免反应罐底部的周边区域形成死区，改善除砂效果，保证反应罐内有效容积和反应效率，使得厌氧反应器能够高效稳定运行，且能节约成本。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的厌氧反应器的示意图；
图2是图1中的厌氧反应器的俯视视角的示意图。
附图标号说明：
1、反应罐；10、底部；11、进料口；12、溢流口；13、检修孔；2、除砂管；20、第一入口；3、循环冲刷装置；30、引管；301、进口；31、导流管路；32、冲砂管；320、冲砂口；4、推流搅拌器；40、搅拌桨；5、备用出料管；50、第二入口；6、主搅拌器；7、备用除砂管；70、第三入口；8、液位传感器；9、温度传感器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1和图2，本发明的优选实施例提供了一种厌氧反应器，主要用于餐厨垃圾的厌氧发酵处理。这种厌氧反应器包括反应罐1，反应罐1用于盛装反应物例如餐厨垃圾有机浆料。反应罐1内设置有除砂管2，除砂管2具有位于反应罐1的底部10的中心区域的第一入口20。反应罐1上还设置有用于抽取反应罐1内的流体以对底部10的周边区域进行冲刷的循环冲刷装置3。除砂管2的另一端通过阀门延伸至反应罐1外，阀门上可连接快开装置以实现排砂/排料。本发明中的除砂管2，其第一入口20位于底部10的中心区域，亦即，第一入口20可以恰好位于底部10的中心点处，也可以是略微偏离底部10的中心点，以便于将汇集在中心区域的积砂排出。上述的周边区域大致位于底部10上与反应罐1的竖直的侧壁相邻的区域，为容易形成积砂死角的区域。
本发明的厌氧反应器采用“上进料下出料”的进出料方式。具体地，反应罐1的顶部设置有进料口11，出料口则位于反应罐1的底部10。本优选实施例中，除砂管2的第一入口20即为用于同步出料的出料口。本发明的除砂管2用于同步进行出料和排砂，出料的同时及时把物料中砂粒排出，避免砂粒淤积。
本实施例中，反应罐1的高度大约10m。反应罐1内于顶部还设置有向下延伸至反应物的液面以下的主搅拌器6，主搅拌器6的搅拌轴呈竖直设置。在主搅拌器6的搅拌作用下，浆料与微生物充分混合。浆料中有机物通过厌氧发酵降解转化为沼气，砂粒和反应形成的鸟粪石颗粒由于密度较大，在重力的作用下不断向底部10沉积。
本优选实施例中，反应罐1的底部10呈中间低四周高的锥形。这种锥形结构可促使砂粒通过重力作用向底部10的第一入口20处汇集。在其它实施例中，底部10也可以设计为中间低四周高的球面形状。本发明并不局限于此。
进一步地，循环冲刷装置3包括设置于反应罐1内的引管30、与引管30相连的导流管路31以及与导流管路31连接的冲砂管32。冲砂管32位于反应罐1内，冲砂管32具有正对底部10的周边区域的冲砂口320。冲砂口320正对着容易形成积砂死角的周边区域，并紧邻于反应罐1的侧壁。
本优选实施例中，引管30的进口301位于反应物的液面以下以抽取液体。引管30还与用于抽取反应罐1内的发酵液的离心泵相连。导流管路31为首尾相接设置于反应罐1上的循环管道。通过引管30和外置的离心泵抽取反应罐1内的发酵液，经过循环的导流管路31后，经由冲砂管32的冲砂口320泵入发酵液，利用循环的发酵液定期对反应罐1的底部10的周边区域进行冲刷，使得反应罐1底部10的砂粒有效汇集到除砂管2的第一入口20，避免反应罐1底部10的周边区域形成死区，改善除砂效果，保证反应罐1内有效容积和反应效率，使得厌氧反应器能够高效稳定运行，且能节约成本。优选地，导流管路31设置于反应罐1外，方便安装和检查，同时不占用反应罐1内空间，进一步保证反应罐1内有效容积。当然，在其它实施例中，也可以将导流管路31设置于反应罐1内。
可选地，多个冲砂管32连接于循环管道并沿反应罐1的周向均匀分布。本优选实施例中，在反应罐1内沿圆周方向均匀设置有总共十二处冲砂管32，从而发挥最佳的冲刷作用，增强砂粒汇集至中心区域的效果。
在其它实施例中，也可以采用气体对底部10的周边区域进行冲刷。例如，引管30的进口301位于反应物的液面以上以抽吸气体。引管30还与用于抽取反应罐1内生成的气体(例如沼气)的抽气泵相连。导流管路31为首尾相接设置于反应罐1外或者内部的循环管道。通过抽气泵抽取反应罐1内发酵生成的沼气对底部10的周边区域进行冲刷，在实现冲刷功能的同时，能够对反应罐1内的反应物起到加强搅拌的作用。
进一步地，反应罐1内于罐体的下部设置有搅拌轴呈水平设置的推流搅拌器4，推流搅拌器4位于底部10的周边区域的上方。通过推流搅拌器4的搅拌作用，利用旋转液体可使沉积物推向中心这一特点，在加强物料与微生物混合的同时，使得反应物中被冲砂管32冲起的砂粒不断向反应罐1的底部10中心汇聚，从而将砂粒汇集在第一入口20周围，进而由除砂管2排出反应罐1。
可选地，多个推流搅拌器4沿反应罐1的周向均匀布置。本优选实施例中，在反应罐1内沿圆周方向设置有四台推流搅拌器4。推流搅拌器4的搅拌桨40同样位于底部10的周边区域，以对该区域的反应物起搅拌和推动作用。搅拌桨40的位置高于冲砂口320，能够对冲砂口320冲起的液体发挥良好的搅拌和推流作用。
进一步地，可选地，反应罐1内还设置有备用出料管5。备用出料管5具有沿径向位于第一入口20外侧的第二入口50。备用出料管5的另一端通过阀门延伸至反应罐1外。备用出料管5在当除砂管2发生堵塞时进行出料，保证厌氧反应器不停产正常运转。
可选地，反应罐1内还设置有备用除砂管7。备用除砂管7具有位于反应罐1的底部10的中心区域的第三入口70。同样地，备用除砂管7的另一端通过阀门延伸至反应罐1外。备用除砂管7在除砂管2出现异常或者堵塞时可用于排出砂粒。与除砂管2的第一入口20同样的原理，备用除砂管7的第三入口70便于将底部10的中心区域的砂粒排出。
进一步地，反应罐1的罐体上于预定高度处还设置有溢流口12，防止反应罐1内液体超出预定高度。可选地，反应罐1上设置有检修孔13，便于对反应罐1内部工作情况以及元件进行检查和修理。可选地，反应罐1内还设置有液位传感器8和温度传感器9，便于对反应罐1内反应物的液位和温度进行实时调控。
本发明的厌氧反应器，反应罐1的底部10的锥形设计可促使砂粒通过重力作用向反应罐1底部10的中心处汇集。反应罐1底部10的周边区域上方处设置的推流搅拌器4，在加强物料与微生物混合的同时，还能把底部10的沉砂推向厌氧反应底部10中心的第一入口20以实现排砂，防止在厌氧反应器底部10淤积。通过循环冲刷装置3抽取发酵液对底部10的周边区域进行定期冲刷，避免反应罐1的底部10周边形成死区。厌氧反应器采用“上进料下出料”的进出料方式，出料口设置在反应罐1的最底处，出料的同时排砂，达到同步出料排砂的目的，及时把物料中砂粒排出，避免砂粒淤积。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。