一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置转让专利

申请号 : CN202010672342.3

文献号 : CN111748451B

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相似专利:

发明人 : 戴晓虎华煜张悦李晓鸥

申请人 : 同济大学

摘要 :

本发明公开一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,包括底座,所述底座中间位置的上方设有反应罐,所述反应罐的两侧均设有自持气浮筛选罐,所述自持气浮筛选罐的下端通过支撑座与底座连接且自持气浮筛选罐设有U型腔,所述支撑座内一侧设有进料泵,所述进料泵的输出端与U型腔的一端连接,所述U型腔的另一端安装有排泥口,该种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置通过设置的反应罐进行反应作业,在反应罐的两侧均增设有自持气浮筛选罐,通过自持气浮筛选罐将高活性的产甲烷的微生物筛选回流至反应罐内并且使惰性重质的难降解类物质通过沉淀由排泥口排出,代替传统的全混式出料,进而使得出料中的惰性物质更多,避免影响反应罐内的降解效果。

权利要求 :

1.一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,包括底座(1),其特征在于:所述底座(1)中间位置的上方设有反应罐(2),所述反应罐(2)的下端截面为半圆形且反应罐(2)下方的两侧均设有环形固定座(10),所述环形固定座(10)的内侧面与反应罐(2)的下端外侧面适配且环形固定座(10)内设有空腔(101),所述空腔(101)内安装有加热管(11),所述加热管(11)均匀设置有多组并贴合环形固定座(10)的内侧面,所述反应罐(2)上方的中间位置设有正反转电机(12),所述正反转电机(12)通过电机安装座(13)与反应罐(2)连接且正反转电机(12)的输出端通过联轴器安装有转轴(14),所述转轴(14)的下端通过轴承贯穿反应罐(2)并安装有混合棒(15),所述混合棒(15)均匀设置有多组,所述混合棒(15)的下方在转轴(14)的两侧均设有弯曲搅拌板(16);所述弯曲搅拌板(16)的一侧在反应罐(2)上安装有取料口(17),所述取料口(17)的位置与弯曲搅拌板(16)对应且取料口(17)内安装有隔热筒(18),所述隔热筒(18)的一端贯穿环形固定座(10)且隔热筒(18)内安装有取料管道(19),所述取料管道(19)上通过管道与进料泵(5)的输入端连接;所述反应罐(2)的两侧均设有自持气浮筛选罐(3),所述自持气浮筛选罐(3)的下端通过支撑座(4)与底座(1)连接,且自持气浮筛选罐(3)设有U型腔(301),所述支撑座(4)内一侧设有进料泵(5),所述进料泵(5)的输出端与U型腔(301)的一端连接,所述U型腔(301)的另一端安装有排泥口(6),所述排泥口(6)和进料泵(5)之间设有回流输料泵(7),所述回流输料泵(7)的上端通过管道与缓冲储存罐(8)连接,所述缓冲储存罐(8)的上端安装有进料口(9),所述进料口(9)的上端贯穿自持气浮筛选罐(3)并延伸置入U型腔(301)内一定的距离,且该距离小于U型腔内直径的二分之一。

2.根据权利要求1所述的一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,其特征在于:所述支撑座(4)的一侧通过支撑立板(20)安装有承重板(21),所述承重板(21)位于自持气浮筛选罐(3)的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,其特征在于:所述反应罐(2)上在正反转电机(12)的两侧分别设有下料口(22)和进液口(23),所述下料口(22)和进液口(23)下方的两侧在反应罐(2)上均设有回流进料口(24),所述回流进料口(24)上通过管道与回流输料泵(7)连通。

4.根据权利要求1所述的一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,其特征在于:所述反应罐(2)的两侧分别安装有温度监测仪(25)和PH值检测器(26),所述反应罐(2)的下端安装有出料口(27)。

说明书 :

一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置

技术领域

[0001] 本发明涉及废弃物厌氧消化技术领域,尤其涉及一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置。

背景技术

[0002] 厌氧消化是一个反应复杂的链式反应过程,由水解,酸化,产乙酸/脱氢,产甲烷四个过程组成,每一个降解步骤由在一定程度上呈互相关系的不同菌群完成,并且对环境的需求有所区别,首先,有机物中的高分子物质或者单体首先被水解发酵菌利用,产生乙酸,氢以及丙酸,丁酸等其他挥发性脂肪酸。氢的累积会抑制乙酸菌的活性,因此维持一个较低的氢分压对于产氢产乙酸菌十分重要,整个厌氧消化过程可以合并为水解产酸和产甲烷两个大阶段,而目前的厌氧消化反应器在反应完成后,其出料采用的是传统的全混式出料,排出的并非是已降解完全的惰性物料,不利于厌氧消化反应器的降解效果,因此本发明提出一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

[0003] 针对上述问题,本发明的目的在于提出一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,该种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置通过设置的反应罐进行反应作业,在反应罐的两侧均增设有自持气浮筛选罐,通过自持气浮筛选罐将高活性的产甲烷的微生物筛选回流至反应罐内并且使惰性重质的难降解类物质通过沉淀由排泥口排出,代替传统的全混式出料,进而使得出料中的惰性物质更多,避免影响反应罐内的降解效果。
[0004] 为实现本发明的目的,本发明通过以下技术方案实现:一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,包括底座,所述底座中间位置的上方设有反应罐,所述反应罐的两侧均设有自持气浮筛选罐,所述自持气浮筛选罐的下端通过支撑座与底座连接且自持气浮筛选罐设有U型腔,所述支撑座内一侧设有进料泵,所述进料泵的输出端与U型腔的一端连接,所述U型腔的另一端安装有排泥口,所述排泥口和进料泵之间设有回流输料泵,所述回流输料泵的上端通过管道与缓冲储存罐连接,所述缓冲储存罐的上端安装有进料口,所述进料口的上端贯穿自持气浮筛选罐并延伸置入U型腔内。
[0005] 进一步改进在于:所述反应罐的下端截面为半圆形且反应罐下方的两侧均设有环形固定座,所述环形固定座的内侧面与反应罐的下端外侧面适配且环形固定座内设有空腔,所述空腔内安装有加热管,所述加热管均匀设置有多组并贴合环形固定座的内侧面。
[0006] 进一步改进在于:所述反应罐上方的中间位置设有正反转电机,所述正反转电机通过电机安装座与反应罐连接且正反转电机的输出端通过联轴器安装有转轴,所述转轴的下端通过轴承贯穿反应罐并安装有混合棒,所述混合棒均匀设置有多组,所述混合棒的下方在转轴的两侧均设有弯曲搅拌板。
[0007] 进一步改进在于:所述弯曲搅拌板的一侧在反应罐上安装有取料口,所述取料口的位置与弯曲搅拌板对应且取料口内安装有隔热筒,所述隔热筒的一端贯穿环形固定座且隔热筒内安装有取料管道,所述取料管道上通过管道与进料泵的输入端连接。
[0008] 进一步改进在于:所述支撑座的一侧通过支撑立板安装有承重板,所述承重板位于自持气浮筛选罐的正上方。
[0009] 进一步改进在于:所述反应罐上在正反转电机的两侧分别设有下料口和进液口,所述下料口和进液口下方的两侧在反应罐上均设有回流进料口,所述回流进料口上通过管道与回流输料泵连通。
[0010] 进一步改进在于:所述反应罐的两侧分别安装有温度监测仪和PH值检测器,所述反应罐的下端安装有出料口。
[0011] 本发明的有益效果为:该种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置通过设置的反应罐进行反应作业,在反应罐的两侧均增设有自持气浮筛选罐,通过自持气浮筛选罐将高活性的产甲烷的微生物筛选回流至反应罐内并且使惰性重质的难降解类物质通过沉淀由排泥口排出,代替传统的全混式出料,进而使得出料中的惰性物质更多,避免影响反应罐内的降解效果,再通过两侧的反应罐可以使定期维装置的时间交错进行,当一侧的反应罐进行维护时另一侧的反应罐可依然使该装置进行反应作业,从而避免耽误加工,此外反应罐内设有转轴,转轴上设有弯曲搅拌板,弯曲搅拌板与取料口的位置对应,在转动时可以增强底部消化物料的流动性从而利于进料泵从取料口抽取消化物料。

附图说明

[0012] 图1是本发明正视结构示意图。
[0013] 图2是本发明正视示意图。
[0014] 其中:1、底座;2、反应罐;3、自持气浮筛选罐;4、支撑座;5、进料泵;6、排泥口;7、回流输料泵;8、缓冲储存罐;9、进料口;10、环形固定座;11、加热管;12、正反转电机;13、电机安装座;14、转轴;15、混合棒;16、弯曲搅拌板;17、取料口;18、隔热筒;19、取料管道;20、支撑立板;21、承重板;22、下料口;23、进液口;24、回流进料口;25、温度监测仪;26、PH值检测器;27、出料口;101、空腔;301、U型腔。

具体实施方式

[0015] 为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详述,本实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
[0016] 根据图1、2所示,本实施例提出了一种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置,包括底座1,底座1下方均匀设置有多组支撑柱,所述底座1中间位置的上方设有反应罐2,所述反应罐2的两侧均设有自持气浮筛选罐3,所述自持气浮筛选罐3的下端通过支撑座4与底座1连接且自持气浮筛选罐3设有U型腔301,支撑座4的另一个作用是支撑自持气浮筛选罐3,所述支撑座4内一侧设有进料泵5,所述进料泵5的输出端与U型腔301的一端连接,所述U型腔301的另一端安装有排泥口6,排泥口6自设置有控制开关的密封阀,所述排泥口6和进料泵5之间设有回流输料泵7,所述回流输料泵7的上端通过管道与缓冲储存罐8连接,所述缓冲储存罐8的上端安装有进料口9,缓冲储存罐8的两侧通过支架与自持气浮筛选罐3连接,所述进料口9的上端贯穿自持气浮筛选罐3并延伸置入U型腔301内,进料口9的上端延伸至入U型腔301内并延伸一定的距离,且该距离小于U型腔301内直径的二分之一,进料泵5和回流输料泵7均通过支架安装在支撑座4内且支撑座4靠近排泥口6的一侧为未封口设置,便于工作。
[0017] 所述反应罐2的下端截面为半圆形且反应罐2下方的两侧均设有环形固定座10,所述环形固定座10的内侧面与反应罐2的下端外侧面适配且环形固定座10内设有空腔101,所述空腔101内安装有加热管11,所述加热管11均匀设置有多组并贴合环形固定座10的内侧面,加热管11之间相互连接并且与外部控制器电性链接,通过贴合反应罐2下端的加热管11进行加热,使加热的传导效率更快。
[0018] 所述反应罐2上方的中间位置设有正反转电机12,所述正反转电机12通过电机安装座13与反应罐2连接且正反转电机12的输出端通过联轴器安装有转轴14,所述转轴14的下端通过轴承贯穿反应罐2并安装有混合棒15,所述混合棒15均匀设置有多组,所述混合棒15的下方在转轴14的两侧均设有弯曲搅拌板16。
[0019] 所述弯曲搅拌板16的一侧在反应罐2上安装有取料口17,所述取料口17的位置与弯曲搅拌板16对应且取料口17内安装有隔热筒18,所述隔热筒18的一端贯穿环形固定座10且隔热筒18内安装有取料管道19,所述取料管道19上通过管道与进料泵5的输入端连接。
[0020] 所述支撑座4的一侧通过支撑立板20安装有承重板21,所述承重板21位于自持气浮筛选罐3的正上方,用于对自持气浮筛选罐3的正上方进行保护。
[0021] 所述反应罐2上在正反转电机12的两侧分别设有下料口22和进液口23,所述下料口22和进液口23下方的两侧在反应罐2上均设有回流进料口24,所述回流进料口24上通过管道与回流输料泵7连通。
[0022] 所述反应罐2的两侧分别安装有温度监测仪25和PH值检测器26,温度监测仪25和PH值检测器26均与外界控制器电性连接,所述反应罐2的下端安装有出料口27,出料口27的下方在底座1上设有开口且出料口27自设有控制开关的密封阀,PH值检测器26为氢离子浓度指数检测器。
[0023] 本发明开始工作之后,物料经过下料口22进入反应罐2内,此时启动加热管11,由人工通过控制器与温度监测仪25以及pH值检测器26的配合对反应罐2内的温度和PH值进行监测,需要确保反应罐2内的温度保持在37℃左右,之后启动正反转电机12,正反转电机12驱动转轴14转动,由进料泵5将消化物料输送至入自持气浮筛选罐3内,之后消化物料进入U型腔301的一端内,随着持续进料,液面会上升越过U型腔301的上端部分溢流进入U型腔301的另一端,随着消化物料本身产生的微气泡进行上浮,由微气泡将轻质高活性的产甲烷的微生物提升至进料口9内,再由回流输料泵7将筛选后的高活性的产甲烷的微生物输送回反应罐2内,形成良性循环。
[0024] 该种基于自持气浮筛选的厌氧消化反应装置通过设置的反应罐2进行反应作业,在反应罐2的两侧均增设有自持气浮筛选罐3,通过自持气浮筛选罐3将高活性的产甲烷的微生物筛选回流至反应罐2内并且使惰性重质的难降解类物质通过沉淀由排泥口6排出,代替传统的全混式出料,进而使得出料中的惰性物质更多,避免影响反应罐2内的降解效果,再通过两侧的反应罐2可以使定期维装置的时间交错进行,当一侧的反应罐2进行维护时另一侧的反应罐2可依然使该装置进行反应作业,从而避免耽误加工,此外反应罐2内设有转轴14,转轴14上设有弯曲搅拌板16,弯曲搅拌板16与取料口17的位置对应,在转动时可以增强底部消化物料的流动性从而利于进料泵5从取料口17抽取消化物料。
[0025] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。