一种有机废物厌氧处理装置的制作方法

文档序号:14465393阅读:250来源:国知局

本实用新型涉及垃圾处理设备技术领域,尤其涉及一种有机废物厌氧处理装置。



背景技术:

随着国家环保整治力度的加大,餐厨垃圾、过期食品、畜禽粪便等有机废弃物的资源化利用和无害化处理在近几年得到了飞速的发展。就有机废弃物处理技术而言,主要分为厌氧发酵产生沼气收回利用、以及好氧堆肥生成有机肥;其中厌氧发酵处理占比达75%以上。

厌氧发酵处理中的厌氧消化是一个多阶段的复杂过程,完成整个消化过程,一般需经过三个阶段,即水解酸化阶段、乙酸化阶段、甲烷化阶段。

根据物料含固率的大小来分,厌氧消化分为干式消化和湿式消化,干式消化一般物料含固率25%-50%,湿式消化物料含固率一般小于15%;因干式消化物料含固率高,搅拌难,自动化程度不高等缺点,目前应用较少;故而目前现有的消化通常以湿式消化为主。根据厌氧消化反应的温度不同,厌氧消化一般分为中温厌氧消化(35℃-40℃)和高温厌氧消化(55℃-60℃)。

其中,高温厌氧消化具有以下几项优点:消化时间短、罐体体积小、高温发酵产气率高、以及对寄生虫卵的杀灭率较高;但是,其具有以下缺点:需要的热量多、运行费用高,沼气中的氨浓度高。

中温厌氧消耗具有以下几项优点:技术成熟,应用广泛,能耗低,以及运行稳定;但是,其具有以下缺点:消化时间较长,对寄生虫卵的杀灭率较低。

因厌氧处理过程所限,现有的厌氧消化系统要么采用高温厌氧消化方式要么采用中温厌氧消化方式,项目设计建设完成后就无法再进行重新选择,而高温、中温厌氧消化系统各有自已的特点,在实际运行中,因外围物料的负荷多少、卫生要求等条件的变化,目前尚无法灵活的自由选择高温厌氧消化反应和中温厌氧消化反应。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种有机废物厌氧处理装置,可灵活实现高温/中温运行的切换,从而实现灵活的在高温厌氧消化反应和中温厌氧消化反应之间切换。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种有机废物厌氧处理装置,包括反应器和换热器,所述换热器与反应器连通,所述反应器用于发生有机废物的厌氧消化反应,所述换热器用于调节所述反应器内的温度。

进一步,所述换热器内设有换热元件,所述换热元件内流经有换热介质,所述换热介质通过换热元件与反应器的内部进行热交换,以调节所述反应器内的温度。

进一步,所述换热元件为多组,多组所述换热元件并列设置。

进一步,所述换热器设置于反应器的外侧。

进一步,所述反应器的内部设有搅拌机构。

进一步,所述反应器的顶部连通有气体收集机构。

进一步,所述气体收集机构包括负压风扇和储气机构,所述储气机构与反应器的顶部连通,所述负压风扇设置于储气机构与反应器的顶部之间。

进一步,所述反应器的底部设有进料口,顶部设有出料口,所述进料口和出料口分别连通有进料机构和出料机构。

进一步,所述反应器上设有排砂口,所述反应器连通有排砂机构。

进一步,所述反应器上设有排渣口,所述排渣口连通有排渣机构。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果:本实用新型有机废物厌氧处理装置包括反应器和换热器,换热器与反应器连通,反应器用于发生有机废物的厌氧消化反应,换热器用于调节反应器内的温度。根据原料性质和运行需要,该装置能够利用换热器控制反应器的内部温度,从而控制反应器内的厌氧消化反应温度,通过调节换热器温度可以灵活的实现高温/中温运行的切换,从而实现灵活的在高温厌氧消化反应和中温厌氧消化反应之间切换;该装置为一体化结构,当换热器控制反应器内的温度处于高温状态时,处理负荷及甲烷产气可明显提高;与现有的同时设置高温和中温两级厌氧消化反应线相比,该装置的结构更加优化,所需的设备配置相对减少,降低成本,从而具有良好的经济效益;同时,在处理负荷不断增加的情况下,该装置的结构设置可以增加装置缓冲能力,从而为继续扩建留有更加充分的时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例的有机废物厌氧处理装置的结构示意图;

其中,1、反应器;2、换热器;3、换热管路;4、进料口;5、排砂口;6、出料口;7、排渣口;8、抽气管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示,本实施例所述的有机废物厌氧处理装置包括反应器和换热器,换热器与反应器连通,在反应器的内部发生有机废物的厌氧消化反应,换热器用于调节反应器内的温度,优选换热器与反应器的底部通过换热管路连通,换热器内可通入具有预设温度的水流,以作为换热介质,由于水温与反应器内部之间具有温差,水流通过换热器向外散热或者向内吸热,根据反应器内的原料性质和运行需要,控制水流温度以控制反应器内部的温度,从而控制反应器内的厌氧消化反应温度,实现通过调节换热器温度灵活的在高温或中温运行之间切换,从而使得反应器内的反应能够灵活的在高温厌氧消化反应和中温厌氧消化反应之间切换。

该装置优选为一体化结构,当换热器控制反应器内的温度处于高温状态时,处理负荷及甲烷产气可明显提高;与现有技术中,同时设置高温和中温两级厌氧消化反应线相比,该装置的结构更加优化,所需的设备配置相对减少,降低成本,从而具有良好的经济效益;同时,在处理负荷不断增加的情况下,该装置的结构设置可以增加装置缓冲能力,从而为继续扩建留有更加充分的时间。

具体的,通过上述结构优化,以中温厌氧消化停留时间为基准,确定反应器的体积,优选反应器优选为一罐体,换热器安装在反应器的外侧,在实际运行中,根据实际需要,通过控制换热器,实现任一阶段的高温厌氧反应运行、或者实现任一阶段的中温厌氧反应运行,从而使得该装置可以利用同一罐体内同时实现中温厌氧反应或高温厌氧反应的实时切换运行方式,从而提高了设备利用率,具有更大的运行调节余地。

本实施例中,为了使换热器与反应器之间进行更好的热交换,优选换热器内设有换热元件,换热元件内流经有换热介质,换热介质通过换热元件与反应器的内部进行热交换,以调节反应器内的温度,进一步优选流经换热元件内的换热介质为水,也可以为其他常见的换热介质。优选换热元件为至少一组,当换热元件为多组时,多组换热元件并列设置,具有一定温度的热水分别流入换热元件内,通过各个换热元件与换热元件的外部进行热交换,由于换热元件设置于换热器内,且换热器与反应器的内部连通,则水流能够直接与反应器的内部发生热交换,从而利用水流的水温变化调节反应器内部的温度,灵活改变反应器的反应温度。

本实施例中,反应器的内部设有搅拌机构,反应器分别连接有进料机构、出料机构、气体收集机构、排砂机构和排渣机构,以满足反应器内部正常进行厌氧消化反应。此外,反应器还连接有安全监控机构,以便于反应器内的反应发生时具有良好的安全保障支持。

优选的,气体收集机构通过抽气管路连通在反应器的顶部,以便于生成的沼气自然上升,经由抽气管路进入气体收集机构内储存或使用;该气体收集机构包括负压风扇和储气机构,储气机构与反应器的顶部连通,负压风扇设置于储气机构与反应器的顶部之间,可将反应器内调节为负压状态,加速沼气的抽出。

优选的,反应器的底部设有进料口,顶部设有出料口,进料口和出料口分别连通有进料机构和出料机构,以实现有机废物在厌氧消化反应的开始时自动经过进料机构进入反应器内部发生反应,并将反应产生物经过出料口由出料机构自动送出至反应器外;进一步优选的,进料口设置于反应器一侧的底部,出料口设置于反应器另一侧的顶部。

优选的,反应器上设有排砂口,反应器连通有排砂机构,以将反应器内的砂石及时排除,进一步优选排砂口设置于反应器的底部。优选反应器上设有排渣口,排渣口连通有排渣机构,利用排渣机构将反应器内的反应残渣及时排除,进一步优选排渣口设置于反应器的顶部。

综上所述,本实施例的有机废物厌氧处理装置包括反应器和换热器,换热器与反应器连通,反应器用于发生有机废物的厌氧消化反应,换热器用于调节反应器内的温度。根据原料性质和运行需要,该装置能够利用换热器控制反应器的内部温度,从而控制反应器内的厌氧消化反应温度,通过调节换热器温度可以灵活的实现高温/中温运行的切换,从而实现灵活的在高温厌氧消化反应和中温厌氧消化反应之间切换;该装置为一体化结构,当换热器控制反应器内的温度处于高温状态时,处理负荷及甲烷产气可明显提高;与现有的同时设置高温和中温两级厌氧消化反应线相比,该装置的结构更加优化,所需的设备配置相对减少,降低成本,从而具有良好的经济效益;同时,在处理负荷不断增加的情况下,该装置的结构设置可以增加装置缓冲能力,从而为继续扩建留有更加充分的时间。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

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