一种高浓度厌氧反应器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于可再生资源及生物质废弃物生产沼气的装置，具体是一种高浓度厌氧反应器装置。
【背景技术】
[0002]我国是能源消耗大国，一次能源消费量仅次于美国，已成为世界第二大能源消费国。预计到本世纪中叶我国全面达到小康水平时，一次能源的消费量将达到30多亿吨油当量。目前我国一次能源构成以煤为主，占一次能源的比例为63.6%，由于煤的高效、洁净利用难度大，使用过程中已对人类的生产、生活及生存环境带来严重的污染。另一方面我国人均能源资源严重不足，人均石油储量不到世界平均水平的1/10，人均煤炭储量仅为世界平均值的1/2。因此，开发洁净可再生能源已成为紧迫的课题。利用现代科技发展生物能源，是解决未来能源问题的一条重要出路。人类对能源的依赖和获取方式正面临着重大转折。
[0003]开发利用可再生能源是调整能源结构、保障能源安全、保护环境和实现可持续发展的需要。是促进农村经济发展、建设社会主义新农村的重要举措，是国家战略安全保障的基础之一。
[0004]生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源，如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸杆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。
[0005]我国拥有丰富的生物质资源，生物质能源是我国仅次于煤与石油的第三大能源。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸杆、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。可再生能源是对传统矿物能源的补充和一定程度的替代，一方面可以化废为宝，节约资源，具有相当大的经济价值，另一方面可以减少有害气体排放，对环境保护也具有极其重要的意义，受到党和国家的高度重视。因此，开发利用生物质资源，包括农作物秸杆、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等生产沼气有重要的经济意义和现实意义
[0006]厌氧反应器，是一种用于可再生资源及生物质废弃物生产沼气的装置，现有厌氧反应器主要是针对于污泥消化而言的。从1896年英国出现了第一座用于处理生活污水的厌氧消化池后，世界各国对厌氧反应器都进行了深入研宄，开发了多种多样的厌氧反应器，目前应用较多的有以下几种:
[0007](I)上流式厌氧污泥床(UASB)
[0008]UASB反应器的特点:有机负荷高，水力停留时间短。处理周期大为缩短；反应器内无填料，无污泥回流装置，无搅拌装置，成本和运行费用大大降低；但反应器内可能出现短流现象，影响处理能力.当进水中的悬浮物浓度过高时会引起堵塞。
[0009](2)厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)
[0010]在厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)内颗粒污泥处于膨胀状态，而且在高的上流速度和产气搅拌作用下，废水与颗粒污泥间的接触更充分，水力停留时间更短.从而可大大提高反应器的有机负荷和处理效率。EGSB反应器能在超高有机负荷(COD达到30kg/(m3, d))下处理化工、生化和生物工程工业废水。
[0011]缺点:但反应器内可能出现短流现象，影响处理能力；进水中的悬浮物浓度不能高，一般仅为1_3%，只能用于废水处理，不能用于高悬浮固体原料的混合液的处理。
[0012](3)厌氧内循环反应器(IC)
[0013]厌氧内循环反应器(IC)是基于UASB反应器颗粒化和三相分离器而改进的新型反应器，实际上相当于两个UASB反应器的单元相互重叠而成。
[0014]在下部反应室大多数的COD被转化成沼气，产生的沼气被下层三相分离器收集，收集的气体产生气提作用，污泥和水的混合液通过上升管带到反应器顶部的气液分离器，沼气便从泥水中分离出来，泥水从回流管直接回流到反应器底部，形成反应器内部的循环流。经过下部反应室处理的污水进入上部反应室，剩余的COD将被去除掉。运行稳定，去除效果较好
[0015]缺点:进水中的悬浮物浓度不能高，一般仅为1_3%，只能用于废水处理，不能用于高悬浮固体原料的混合液的处理。
[0016](4)升流式固体反应器(USR)
[0017]升流式固体反应器(USR)是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器，悬浮固体约为45?55g/L。原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出。这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。常用于鸡粪污水和猪粪废水沼气发酵工程，运行稳定，效果较好。
[0018]缺点:但反应器内可能出现短流现象，影响处理能力.当进水中的悬浮物浓度过高时易产生厚的结壳，产气效率低。
[0019](5)塞流式反应器(PFR)
[0020]塞流式反应器(PFR)适用于高悬浮固体原料的反应器，悬浮固体约为45?80g/L，不需要搅拌，池形结构简单，能耗低；运行方便，故障少，稳定性高。
[0021 ] 缺点:固体物容易沉淀于池底，影响反应器的有效体积，使HRT和SRT降低，效率降低；需要固体和微生物回流作为接种物；因反应器面积较大，反应器内难以保持一致的温度；易产生厚的结壳。
[0022]综上所述，目前应用较多的现有厌氧反应器上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)和厌氧内循环反应器(IC)仅适用于固含量较低的工业废水；而升流式固体反应器(USR)、塞流式反应器(PFR)虽能用于较高悬浮固体原料的处理，但进水中的悬浮物浓度也有限，且易产生厚的结壳，产气效率也低。因此研宄开发一种效率高、能耗低、运行方便、稳定性高、能利用生物质资源一一农作物秸杆、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等生产沼气的高浓度厌氧反应器，显得愈来愈迫切需要。
【发明内容】
[0023]本发明的目的在于提供一种高浓度厌氧反应器装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0024]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0025]一种高浓度厌氧反应器装置，包括罐体、进水管、三相分离器、集气管和人孔，所述罐体的上部设有进水管，罐体的顶部设有人孔，所述进水管的上方设置三相分离器，且三相分离器连接集气管。
[0026]作为本发明进一步的方案:所述进水管可由1-5个支管组成。
[0027]作为本发明进一步的方案:所述人孔设置1-2个，一个在罐体下部一米高处，一个在罐体顶盖上。
[0028]作为本发明进一步的方案:所述罐体的高度大于10米，三相分离器为二层。
[0029]作为本发明进一步的方案:所述罐体的顶部内壁边缘设有环形的集水槽，集水槽的一侧设置出水管。
[0030]作为本发明进一步的方案:所述罐体的底部设有排泥管。
[0031]作为本发明进一步的方案:所述罐体的底部设有加热器。
[0032]作为本发明进一步的方案:所述罐体的外壁上分别设置的2-5根取样管。
[0033]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本实用的进水固含率高，固含率达1-20%左右，并