混合物料高浓度分层次厌氧反应器的制作方法

本实用新型涉及厌氧反应器，具体涉及混合物料高浓度分层次厌氧反应器。

背景技术：

在目前较成熟的有机固废无害化、减量化和资源化利用技术中，厌氧消化因其能够将有机物降解并回收能源，在工程上被广泛用于农业废弃物、餐厨垃圾、市政污泥和有机生活垃圾等废弃物的处置上。

根据消化物料的含固率，厌氧消化工艺分为干式厌氧消化工艺和湿式厌氧消化工艺；其中干式厌氧消化工艺通常指消化物料含固率超过15%的消化工艺，湿式厌氧消化工艺通常指含固率小于15%的消化工艺。

畜禽粪便、农业秸秆等含固率高的有机物，在采用湿式厌氧消化时需要调配反应物料的浓度而加入大量生产用水，这样导致了在整个发酵后端会产生更多的生产废水，增加投资成本；同时由于水量的增加引起浓度的降低，为了达到同样的产气效果需要增加停留时间，提高了时间成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足、成本高、占地面积大等问题提供一种混合物料高浓度分层次厌氧反应器。

本实用新型的技术解决方案是：混合物料高浓度分层次厌氧反应器，所述反应器包括三层，最下层为沼液及菌种存储区，中间层为固态厌氧发酵区，顶层为气体存储区；沼液及菌种存储区与固态厌氧发酵区设有网筛隔板；在反应器底部，网筛隔板低位之上设置出料口；在消化液及菌种存储区和固态厌氧发酵区外部设置消化液循环管，所述消化液循环管上设置消化液循环泵；在固态厌氧发酵区设置进料管。

进一步地，所述进料管上设置进料泵，物料经过此泵进入厌氧发酵罐内。

进一步地，所述进料管进入固态厌氧发酵区的末端设置锥形喷头，可以将物料均匀喷洒出来，增大与菌种的接触面积，提高反应效率。

进一步地，所述反应器为锥形顶，目的是为了收集沼气。

进一步地，所述网筛隔板与水平面有10~20度的夹角，隔板将发酵物料分为固体和液体两部分，同时便于固体物料的出料。

工作原理：进料时，秸秆、牛粪等含固率较高的（TS>15%）物料先进行物料调配使物料的浓度在10%，然后再通过进料泵及锥形喷头将物料均匀布置；第一层物料经过布料后均匀的分布在底层网筛隔板上，通过隔板实现物料的固液分离，固体部分在隔板之上，液体通过隔板的缝隙渗漏下去。之后每层物料经过布料后均匀的分布在上次物料之上。经过循环布料实现高浓度分层次布料。同时，通过罐外循环泵将底部的发酵液抽吸到发酵罐顶部进行喷淋，使物料和菌种充分混合，从而实现高效率厌氧产气的过程。

本实用新型的有益效果是：a. 整个反应器的发酵浓度较高，最高发酵浓度同时在15-17%左右，物料在整个反应器内呈现固态；b.该反应器采用顶部进料，底部排渣的进出料方式，物料呈现多层发酵后排出，克服了物料发酵短路的问题；c. 发酵原料适应性更广，可实现果蔬垃圾、农业秸秆、畜禽粪便等农牧有机废弃物厌氧发酵或任意比例混合发酵；d. 沼液回流循环利用，能耗低，操作简便，解决了常规厌氧发酵所产沼液无法处理的问题；e. 沼渣含固率TS高，一般含固率TS>15%；f. 结构紧凑、占地少；省略了其他工艺庞大的沼液储存池等设施。

附图说明

图1是混合物料高浓度分层次厌氧反应器结构图。

1出料口；2进料泵；3进料管；4气体存储区；5锥形顶；6锥形喷头；7固态厌氧发酵区；8、消化液循环管；9网筛隔板；10消化液循环泵；11沼液及菌种存储区。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步地说明。

如图1所示，混合物料高浓度分层次厌氧反应器，包括三层，最下层为沼液及菌种存储区11，中间层为固态厌氧发酵区9，顶层为气体存储区4；沼液及菌种存储区与固态厌氧发酵区设有网筛隔板9；在网筛隔板9的位置设置出料口1；在沼液及菌种存储区11和固态厌氧发酵区9外部设置消化液循环管8，所述消化液循环管8上设置消化液循环泵10；在固态厌氧发酵区9设置进料管3。

所述反应器为锥形顶5；所述网筛隔板9与水平面有15度左右的夹角；所述进料管3上设置进料泵2；进料管3进入固态厌氧发酵区9的末端设置锥形喷头6。

本实用新型解决了畜禽粪便、农业秸秆等高含固率有机质厌氧消化时需要调配浓度而加入大量生产用水及较长的停留时间的问题，同时也降低了生产、投资成本和占地面积。