一种沼气工程物料的水解除砂工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种沼气工程物料的水解除砂工艺。它需要解决能简单有效实现原料的水解、沉砂和除砂，确保后续厌氧发酵系统的平稳运行等问题。本发明除砂工艺在除砂罐中进行，如下步骤：A、将物料投入除砂罐罐体；B、对待处理物料进行搅拌；C、将热水通入增温盘管，对物料进行加热，温度在30~35℃；D、反应1~2天后，将已水解除砂后的物料由物料出口排出罐体；E、再次重复步骤A~D；F、当罐体内沉砂达到需要清理高度时，打开罐体罐壁上设置的可开启式密封门，清理沉砂。
【专利说明】一种沼气工程物料的水解除砂工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于沼气工程物料预处理的物料水解除砂工艺。
【背景技术】
[0002]沼气工程的发酵原料来源广泛，包括畜禽粪便、有机垃圾、市政污泥和农产品加工废弃物等。许多原料(如鸡粪、牛粪或有机垃圾)中含砂量大，需要在预处理阶段予以去除，避免砂进入后续单元，造成设备磨损和管道堵塞。砂沉积在厌氧发酵罐中，会造成罐体有效容积减少，发酵效率下降，严重的还会影响整个厌氧发酵系统的运行。目前预处理除砂工艺采用生物水解或物理沉淀相的方式。水解是微生物过程，需要稳定的温度条件；沉砂过程需要适度的外力搅拌。中国专利CN101892148A公开了一种应用于沼气物料除砂作业的方法，它通过连续的外力搅动，将物料中的砂分离后沉淀在处理容器的底部，然后采用一个电动机带动一套全自动的清砂装置，来去除沉砂。该工艺使用的设备结构比较复杂，制造成本偏高，零部件易损，不能很好的满足制沼作业的实际需求。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种用于沼气工程预处理的物料水解除砂工艺，能简单有效实现原料的水解、沉砂和除砂，确保后续厌氧发酵系统的平稳运行。
[0004]本发明的一种用于沼气工程的物料水解除砂工艺，包括在物料水解除砂罐中进行的如下步骤:
A、将待处理物料由物料进口投入物料水解除砂罐罐体；
B、开启电机，使用搅拌机对待处理物料进行搅拌；` C、将热水通过增温进水管导入罐壁增温盘管和罐底增温盘管中，对罐内物料液体进行加热，温度控制在30~35°C ；
D、反应I~2天后，关闭搅拌机，停止热水导入，将已水解除砂后的物料由物料出口排出罐体；
E、再次重复步骤A~D;
F、当罐体内沉砂达到需要清理高度时，打开罐体罐壁上设置的可开启式密封门，清理沉砂。
[0005]本发明应用的是生物反应和物理搅拌相结合的处理办法,通过向反应空间内导入热水的办法来促进生物反应的效果，从而提高除砂效率。
[0006]作为优选，上述D步骤结束后，罐体内剩余物料液面高度不低于罐体总高度的1/3~1/4。剩余物料中含有的微生物可作为新物料的接种物，适当的接种量和适当的热量匹配，可以确保水解菌群优势繁殖，使罐内水解过程进行充分，保证除砂效果。
[0007]作为优选，所述的物料水解除砂罐主要由罐体、搅拌机、物料进口和物料出口、罐底增温盘管、增温进水管、增温出水管组成；所述的罐体罐壁设置罐壁增温管支架，支架上固定有罐壁增温盘管，罐壁增温盘管的高度不超过罐体总高度的1/4 ;所述的搅拌机轴向垂直于物料液面；所述的罐体外部设置有保温层；所述的罐体罐壁上设置有可开启式密封门；所述的罐体罐壁上设有透明液位窗。罐底增温盘管、罐壁增温盘管用于导入热水进行增温；搅拌机是用来搅拌物料液体，使受热均匀，反应充分；保温层减少增温过程中的热量损失，节约能源；可开启式密封门用来清除沉积在罐底的沉砂；透明液位窗用以观察进料出料过程和内部作业状况；罐体内壁上设置有最高液位控制线H和最低液位控制线L，与透明液位窗相向。
[0008]作为优选，所述的罐体底面向密封门方向倾斜，倾角a为5°~10°。底面向密封门倾斜，可以让沉砂更多的沉积在门旁，便于定期清砂。
[0009]本发明的一种沼气工程物料的水解除砂工艺，使用了物料水解除砂罐，将生物反应和物理搅拌及沉砂结合在一起，用简单的热水导入方法加热物料，促进了水解反应效果，从而提高了除砂的效率，成本低效率高，值得推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]附图1是本发明所述的水解除砂罐罐体的正视结构示意图；
附图2是本发明所述的水解除砂罐罐体的俯视结构示意图。
[0011]图示说明:1_罐体基础,2-罐体，3-罐壁增温盘管，4-罐壁增温管支架，5-罐底增温盘管，6-增温进水管，7-增温出水管，8-可开启式密封门，9-保温层，10-搅拌机，11-物料进口，12-物料出口，13-透明液位窗，H-最高液位控制线，L-最低液位控制线。
【具体实施方式】
[0012]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0013]实施例1:如图1、`2所示，一种用于沼气工程的物料水解除砂工艺，使用了物料水解除砂罐,包括罐体基础I和罐体2，罐体2设置罐壁增温盘管3和罐底增温盘管5，其中罐壁增温盘管3通过罐体增温管支架4固定在罐体2内壁，罐底增温盘管5安装在罐体基础I中。罐体2外部设置保温层9，顶部设置搅拌机10，侧壁设有透明液位窗13，罐体2内壁上设置有最高液位控制线H和最低液位控制线L，与透明液位窗13相向。物料通过物料进口 11进入罐体2内，通过搅拌机10搅拌均匀。增温用的热水通过增温进水管6进入罐壁增温盘管3和罐底增温盘管5中，实现对罐体2内物料的增温。增温后的热水通过增温出水管7排出。水解除砂后的物料通过物料出口 12排出罐体2，进入后续厌氧发酵单元。
[0014]罐体2内物料水解温度控制在30 0C，物料在罐内停留时间为2天。罐体2内的物料液位在最高液位H和最低液位L之间波动。当进料结束时，物料达到最高液位H。水解除砂过程结束后,罐体2内物料通过物料出口 12排出，罐体2内液位降至最低液位控制线Lo作为优选,罐内最低液位控制线H为罐体2总高的1/4，即每次在罐内保留1/4的物料，作为水解过程的接种物。
[0015]罐体2设置可开启式密封门8，可开启式密封门8可定期开启，用于罐体2内沉砂的清理。罐体的底面向密封门方向倾斜，斜度为5°，使得更多的沉砂堆积在门旁，更便于清理。
[0016]整个进料出料过程、液面位置和内部作业状况均可以通过透明液位窗13实施观察和监控。[0017]应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附`权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种沼气工程物料的水解除砂工艺，包括在物料水解除砂罐中进行的如下步骤: A、将待处理物料由物料进口(11)投入物料水解除砂罐罐体(2)； B、开启电机，使用搅拌机(10)对待处理物料进行搅拌； C、将热水通过增温进水管(6)导入罐壁增温盘管(3 )和罐底增温盘管(5 )中，对罐内物料液体进行加热，温度控制在30~35°C ； D、反应I~2天后，关闭搅拌机(10)，停止热水导入，将已水解除砂后的物料由物料出口(12)排出罐体(2)； E、再次重复步骤A~D; F、当罐体(2)内沉砂达到需要清理高度时，打开罐体(2)罐壁上设置的可开启式密封门(8)，清理沉砂。
2.根据权利要求1或2所述的一种沼气工程物料的水解除砂工艺，其特征在于:所述的D步骤结束后，罐体内剩余物料液面高度不低于罐体(2)总高度的1/3~1/4。
3.根据权利要求1或2所述的一种沼气工程物料的水解除砂工艺，其特征在于:所述的物料水解除砂罐主要由罐体(2)、搅拌机(10)、物料进口(11)和物料出口(12)、罐底增温盘管(5)、增温进水管(6)、增温出水管(7)组成；所述的罐体(2)罐壁设置罐壁增温管支架(4)，支架上固定有罐壁 增温盘管(3)，罐壁增温盘管(3)的高度不超过罐体(2)总高度的1/4 ;所述的搅拌机(10)轴向垂直于物料液面；所述的罐体(2)外部设置有保温层(9);所述的罐体(2)罐壁上设置有可开启式密封门(8);所述的罐体(2)罐壁上设有透明液位窗(13)。
4.根据权利要求3所述的一种沼气工程物料的水解除砂工艺，其特征在于:所述的罐体(2)底面向密封门(8)方向倾斜，倾角a为5°~10°。
5.根据权利要求3所述的一种沼气工程物料的水解除砂工艺，其特征在于:罐体(2)内壁上设置有最高液位控制线H和最低液位控制线L，与透明液位窗(13)相向。
6.根据权利要求4所述的一种沼气工程物料的水解除砂工艺，其特征在于:罐体(2)内壁上设置有最高液位控制线H和最低液位控制线L，与透明液位窗(13)相向。
【文档编号】C12M1/02GK103805502SQ201310723903
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】蔡昌达 申请人:杭州能源环境工程有限公司