CN101805690B - 生物质废弃物消化反应*** - Google Patents

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Abstract

一种生物质废弃物消化反应***，包括反应器(1)、低压储气罐(2)、沼气压缩机(3)和高压储气罐(4)，其特征是所述的反应器(1)包括壳体(5)，所述的壳体(5)中设有隔挡(6)，所述壳体(5)中设有沼气收集室(7)，沼气收集室(7)通过气管同时与用气设备的输入端及低压储气罐(2)相连，低压储气罐(2)与沼气压缩机(3)相连，沼气压缩机(3)与高压储气罐(4)相连；在所述的隔挡(6)上安装有转轮(8)，转轮(8)上安装有叶片，在所述的上升流动区中、所述转轮(8)的下部安装喷嘴(9)，喷嘴(9)的出气口与叶片的下部相对，所述喷嘴(9)通过气管与高压储气罐(4)的出气端相连。本发明结构简单，效率高，能防止固液分层体系的形成，提高消化率，安全可靠。

Description

生物质废弃物消化反应***
技术领域
本发明涉及一种生物质废弃物消化处理装置，尤其是一种带有搅抖功能可提高传质效果的消化反应***，具体地说是一种生物质废弃物消化反应***。
背景技术
众所周知，处理城市生活垃圾、餐厨垃圾、农贸市场垃圾、农作物废弃物等生物质固体废弃物的一种方法是采用厌氧消化反应器进行消化降解，既可获得沼气生物质能源，消化后的残余固渣和残余液还能进一步处理成有机肥料，因此是一种较好的可降解有机废弃物的处理方法。
由于生物质废弃物在消化处理过程中，含有较多的固体物质，容易导致反应器内出现固液分层体系，使得消化过程的液固传质效率较低，既降低了消化效率，也增加了消化过程的控制难度。比如极易发生反应器内出现酸化现象，致使消化过程被严重抑制等。
因此开发一种能增加对反应器内的固液搅拌和扰动，提高传质效果的生物质废弃物消化反应器或***是当务之急。
发明内容
本发明的目的是针对现有的生物质反应器内部易出现固液分层，影响液固传质效率和消化率的问题，设计一种能消除固液分层现象肯提高消化效率的适用范围广的生物质废弃物消化反应***。
本发明的技术方案是：
一种生物质废弃物消化反应***，包括反应器1、低压储气罐2、沼气压缩机3和高压储气罐4，其特征是所述的反应器1包括壳体5，所述的壳体5中设有将其内容分隔成上升流动区和下降流动区的隔挡6，上升流动区设有物料进口，下降流动区设有物料出口，所述壳体5中、隔挡6的上部设有沼气收集室7，沼气收集室7通过气管同时与用气设备的输入端及低压储气罐2的输入端相连，低压储气罐2的输出端与沼气压缩机3的输入端相连，沼气压缩机3的输出端与高压储气罐4的输入端相连；在所述的隔挡6上安装有转轮8，转轮8的一侧位于所述的上升流动区中，另一侧位于所述的下降流动区中，转轮8上安装有叶片，在所述的上升流动区中、所述转轮8的下部安装喷嘴9，喷嘴9的出气口与叶片的下部相对以驱动叶片带动转轮8转动，所述喷嘴9通过气管与高压储气罐4的出气端相连。
所述的隔挡6上安装有1-5层转轮6，每层平行安装有1-5只转轮8。
本发明的有益效果：
本发明可广泛应用于消化处理城市生活垃圾、餐厨垃圾、农贸市场垃圾、农作物废弃物等生物质固体废弃物，既可将所废弃物作为反应器的处理对象，也可处理上各种不同废弃物的混合物，含固率在1％～50％之间。
本发明利用消化过程中产生的生物质气作为驱动介质，解决了消化反应器中无动力搅拌的难题，既经济又安全，使得消化处理过程中反应器内不会形成固液分层体系，有利于提高消化过程中的液固传质效率，提高消化效率，不会出现反应器内酸化等严重抑制消化过程的现象。
本发明的组成简单，易于实现，只需对现有的消化反应器进行适当的改进即可。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2图1的A-A剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示。
一种生物质废弃物消化反应***，它包括反应器1、低压储气罐2、沼气压缩机3和高压储气罐4，所述的反应器1包括壳体5，所述的壳体5中设有将其内容分隔成上升流动区和下降流动区的隔挡6，隔挡6可采用砖砌而成的砖墙结构，也可采用耐腐蚀板制造而成，被隔挡6分隔成的上升流动区设有物料进口，下降流动区设有物料出口，如图1所示。所述壳体5中、隔挡6的上部设有沼气收集室7，沼气收集室7通过气管同时与用气设备的输入端及低压储气罐2的输入端相连，低压储气罐2的输出端与沼气压缩机3(可采用输出压力为5-10公斤的普通压缩机加以实现，该压缩机以沼气为工作介质)的输入端相连，沼气压缩机3的输出端与高压储气罐4的输入端相连；在所述的隔挡6上安装有转轮8，转轮8的一侧位于所述的上升流动区中，另一侧位于所述的下降流动区中，转轮8上安装有叶片，在所述的上升流动区中、所述转轮8的下部安装喷嘴9，喷嘴9的出气口与叶片的下部相对以驱动叶片带动转轮8转动，所述喷嘴9通过气管与高压储气罐4的出气端相连，如图1所示，为了提高搅拌效果，具体实施时可根据消化反应器的高度和隔挡6的高度，安装1-5层转轮8(图1中为3层)，每层转轮8的数量可由1-5个平行安装的转轮组成，图2中有三个平行安装的转轮8。
本发明的工作原理是：
反应器内用隔墙(即隔挡6)分为两部分，在隔墙上设置若干转轮，转轮上带有叶片，由压缩沼气喷射冲击叶片带动转轮转动，从而使反应器内的固液体系被搅拌。
在反应器内的隔墙两侧分别是消化物料上升流动区和下降流动区：在上升流动区中，转轮被压缩沼气驱动带动固液混合物向上流动，同时由转轮上分布的叶片进行搅拌扰动；固液物料上流至隔墙顶面后进入下降流动区，转轮在转动过程中促进物料的向下流动，并由转轮上分布的叶片进行搅拌扰动。在隔墙顶部以上的反应器内部空间为沼气室，由沼气管引出，在沼气引出管上分流一路进入低压储气罐，由沼气压缩机增压为压缩沼气，通过高压储气罐稳压后由压缩沼气管引入到反应器内的转轮下侧，通过沼气喷嘴向上喷射驱动转轮运动。
本发明的创新点主要有：
(1)在生物质废弃物消化反应器中设置垂直隔墙，将反应器内分为两个区间，一个区间为生物质废弃物固液的上升流动区，另一个区间为下降流动区。反应器壳体可以是圆柱形或方形结构。
(2)在隔墙中安装与地面垂直的转轮，转轮的一半在上升流动区，转轮的另一半在下降流动区，在转轮上布置叶片。
(3)在转轮的下部设置压缩沼气喷嘴，由沼气喷嘴喷射的沼气喷射到转轮叶片上带动转轮转动，促进在上升流动区内的固液混合物形成向上的整体流动，在下降流动区内的固液混合物形成向下的整体流动，并由转轮上叶片对固液混合物进行搅拌。
(4)在隔墙上可垂直设置1～5层转轮，每层转轮数1～5只。
(5)从消化反应器输出的沼气引一路进入低压储气罐，由沼气压缩机增压至5～10公斤压力，经过高压储气罐稳压后，通过沼气管进入反应器并引到转轮下部，通过喷嘴对转轮进行驱动。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种生物质废弃物消化反应***，包括反应器(1)、低压储气罐(2)、沼气压缩机(3)和高压储气罐(4)，其特征是所述的反应器(1)包括壳体(5)，所述的壳体(5)中设有将其内容分隔成上升流动区和下降流动区的隔挡(6)，上升流动区设有物料进口，下降流动区设有物料出口，所述壳体(5)中、隔挡(6)的上部设有沼气收集室(7)，沼气收集室(7)通过气管同时与用气设备的输入端及低压储气罐(2)的输入端相连，低压储气罐(2)的输出端与沼气压缩机(3)的输入端相连，沼气压缩机(3)的输出端与高压储气罐(4)的输入端相连；在所述的隔挡(6)上安装有与地面垂直的转轮(8)，转轮(8)的一侧位于所述的上升流动区中，另一侧位于所述的下降流动区中，转轮(8)上安装有叶片，在所述的上升流动区中、所述转轮(8)的下部安装喷嘴(9)，喷嘴(9)的出气口与叶片的下部相对以驱动叶片带动转轮(8)转动，所述喷嘴(9)通过气管与高压储气罐(4)的出气端相连。
2.根据权利要求1所述的生物质废弃物消化反应***，其特征是所述的隔挡(6)上安装有1-5层转轮(8)，每层平行安装有1-5只转轮(8)。
3.根据权利要求1所述的生物质废弃物消化反应***，其特征是所述的隔挡(6)为砖墙结构或耐腐蚀材料板。
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