一种具有除砂功能的厌氧发酵系统的制作方法

本实用新型属于餐厨垃圾处理技术领域，具体地说涉及一种具有除砂功能的厌氧发酵系统。

背景技术：

在现有的餐厨垃圾处理技术中，厌氧消化技术先进，应用最为广泛。餐厨垃圾处理工艺为预处理+厌氧发酵+污水处理+辅助工艺(锅炉及供热系统、沼气净化系统、臭气处理系统)。具体的，首先通过预处理工艺，一是将餐厨垃圾中的杂物去除同时破碎，筛分得到较小粒径的浆液；二是将餐厨垃圾的有机质尽可能多的释放到浆液中，用于后续的厌氧发酵，增大资源化利用的程度，其次是厌氧发酵工艺，通过微生物的厌氧发酵反应，对预处理产生的浆液有机质进行分解，产生二氧化碳和甲烷，产生的甲烷经沼气净化后可以利用，最后是污水处理工艺，厌氧发酵会定期排出消化污泥，这些污泥经脱水后的上清液需经污水处理后方能达标排放。由此可见，厌氧发酵工艺是餐厨垃圾处理至关重要的环节。

目前，国内采用较多是机械搅拌式的厌氧发酵罐，该发酵罐在运行过程中有以下缺点：一是机械搅拌不均匀，加之，餐厨垃圾中成分较杂，大部分餐厨垃圾经预处理后的浆液中会含有砂即重物质(例如贝壳、陶瓷、金属等颗粒)，罐体底部沉砂明显；二是由于罐体较大，机械搅拌功率较大，耗电且检修困难。

技术实现要素：

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种运行可靠且具有除砂功能的厌氧发酵系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有除砂功能的厌氧发酵系统，包括发酵罐体，所述发酵罐体的顶部设有物料进口，其底部设有物料出口，还包括旋流除砂器和缓冲罐，所述旋流除砂器上设有进水口、出水口和排污口，所述进水口与物料出口通过输入管道连通，所述出水口位于旋流除砂器的顶部，且出水口处设有输出管道，所述输出管道与发酵罐体至少通过1条回流管道连通，所述排污口位于旋流除砂器的底部，其与缓冲罐通过排污管道连通；

所述输入管道上设有第一手动阀，所述输出管道上设有第二手动阀和离心泵，所述回流管道上设有第一气动自动阀，且至少1条回流管道并联设置，所述排污管道上设有第二气动自动阀。

进一步，所述发酵罐体的内壁上至少设有1个循环喷嘴，所述循环喷嘴与回流管道连通，且循环喷嘴与回流管路一一对应。

进一步，所述回流管道设有1条，且回流管道的一端与输出管道连通，其另一端与发酵罐体的底部连通。

进一步，所述回流管道设有3条，其中1条回流管道的一端与输出管道连通，其另一端与发酵罐体的底部连通，剩余2条回流管道的一端分别与输出管道连通，且另一端分别与发酵罐体的顶部连通。

进一步，所述发酵罐体的顶部设有2个循环喷嘴，所述2个循环喷嘴分别与不同的回流管道连通，且2个循环喷嘴相对设置。

进一步，所述旋流除砂器的底部设为锥形。

进一步，所述离心泵、第一气动自动阀和第二气动自动阀分别与控制终端通讯连接。

本实用新型的有益效果是：

在物料出口增设旋流除砂器，利用发酵罐体内部液位自身的压力、离心沉降和密度差的原理，浆液在旋流除砂器内剧烈旋转，由于砂和水密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，密度低的水上升并由出水口回流至发酵罐体，实现水力循环搅拌，密度大的砂经排污口进入缓冲罐，既实现了除砂目的，又降低了能耗，同时，增设第一气动自动阀和第二气动自动阀，通过控制终端自动运行，自动化程度高，降低了人工作业强度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

附图中：1-发酵罐体、2-旋流除砂器、3-缓冲罐、4-物料进口、5-输入管道、6-输出管道、7-排污管道、8-回流管道、9-回流管道、10-回流管道、11-循环喷嘴、12-循环喷嘴、13-循环喷嘴、14-第一气动自动阀、15-第一气动自动阀、16-第一气动自动阀、17-第一手动阀、18-第二手动阀、19-离心泵、20-进水口、21-出水口、22-排污口、23-第二气动自动阀。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

下面结合附图和较佳的实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一：

参考图1，一种具有除砂功能的厌氧发酵系统，包括发酵罐体1、旋流除砂器2和缓冲罐3，其中，发酵罐体1供微生物在厌氧环境下对餐厨垃圾预处理后的浆液进行厌氧发酵反应，旋流除砂器2用于分离浆液中的砂，同时，旋流除砂器2的底部设为锥形，便于砂粒排出，缓冲罐3用于存放自旋流除砂器2排出的砂水混合物，用于后续的脱水处理。

所述发酵罐体1顶部设有物料进口4，其底部设有物料出口，浆液自物料进口4加入发酵罐体1内部，所述旋流除砂器2上设有进水口20、出水口21和排污口22，所述进水口20与物料出口通过输入管道5连通，也就是说，位于发酵罐体1内部的浆液自物料出口、输入管道5进入旋流除砂器2内部。所述出水口21位于旋流除砂器2的顶部，且出水口21处设有输出管道6，同时，所述输出管道6与发酵罐体1至少通过1条回流管道连通，所述排污口22位于旋流除砂器2的底部，其与缓冲罐3通过排污管道7连通。也就是说，利用发酵罐体1内部液位自身的压力、离心沉降和密度差的原理，浆液在旋流除砂器2内剧烈旋转，由于砂和水密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，密度低的水上升并由出水口21回流至发酵罐体1，实现水力循环搅拌，密度大的砂经排污口22进入缓冲罐3，既实现了除砂目的，又降低了能耗。

具体的，所述输入管道5上设有第一手动阀17，所述输出管道6上设有第二手动阀18和离心泵19，所述回流管道上设有第一气动自动阀，且至少1条回流管道并联设置，所述排污管道7上设有第二气动自动阀23。同时，所述离心泵19、第一气动自动阀和第二气动自动阀23分别与控制终端通讯连接，自动化程度高。此外，所述发酵罐体1的内壁上至少设有1个循环喷嘴，所述循环喷嘴与回流管道连通，且循环喷嘴与回流管路一一对应。

本实施例中，所述回流管道设有3条(回流管道8、回流管道9、回流管道10)，其中，回流管道8上设有第一气动自动阀14，其的一端与输出管道6连通，其另一端与发酵罐体1底部的循环喷嘴11连通，回流管道9上设有第一气动自动阀15，回流管道10上设有第一气动自动阀16，回流管道9、回流管道10的一端分别与输出管道6连通，且另一端分别与发酵罐体1的顶部连通，同时，发酵罐体1的顶部设有2个循环喷嘴(循环喷嘴12、循环喷嘴13)，其中，循环喷嘴12与回流管道9连通，循环喷嘴13与回流管道10连通，且循环喷嘴12、循环喷嘴13相对设置。在其他一些实施例中，所述回流管道设有1条，且回流管道的一端与输出管道6连通，其另一端与发酵罐体1的底部连通。

以3条回流管道为例说明具体工作过程：

手动打开第一手动阀17，发酵罐体1内部的浆液利用重力作用通过进水口20进入旋流除砂器2，在离心力和密度差的作用下，进行固液分离。正常情况下，第一手动阀17、第二手动阀18一直处于开启状态，通过控制终端启闭离心泵19以及第一气动自动阀14、第一气动自动阀15、第一气动自动阀16，来实现水力循环搅拌。当离心泵19处理开启状态下，当开启第一气动自动阀14时，离心泵19将浆液通过回流管道8、循环喷嘴11打入发酵罐体1内，形成底部循环搅拌作用，当运行时间T等于设定值T1时，程序自动向下运行，此时关闭第一气动自动阀14，开启第一气动自动阀16，离心泵19将浆液通过回流管道10、循环喷嘴13打入发酵罐体1内，形成顶部循环搅拌作用，当运行时间T等于设定值T2时，程序自动向下运行，此时关闭第一气动自动阀16，开启第一气动自动阀15，离心泵19将浆液通过回流管道9、循环喷嘴12打入发酵罐体1内，此时还是顶部循环搅拌，当运行时间T等于设定值T3时，此时关闭离心泵19和第一气动自动阀15，当程序间隔时间T等于设定值T4时，程序回到初始状态并自动开启，进行又一轮循环运行。当旋流除砂器2运行时，底部沉砂需要定期排出，此时，开启第二气动自动阀23，进行排砂。第二气动自动阀23开启，此时进行排砂，当程序运行时间等于设定时间时，第二气动自动阀23关闭，随后程序复位。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。