CN202193660U - 无动力自循环全混厌氧反应装置 - Google Patents

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陆浩洋
张晓阳
樊国军
刘克
刘纯显
赵印
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Abstract

本实用新型公开了一种厌氧发酵技术领域的无动力自循环全混厌氧反应装置，具有罐体，罐体下部设有布水管和排泥管，罐体上部设有出水装置，罐体的顶部设有沼气排出管，其中：所述罐体的底部为锥形，罐体内布水管的正上方设有双曲面导流筒，双曲面导流筒的正上方罩有三相分离器，双曲面导流筒的外侧具有与罐体内壁一起构成的出水稳流筒，出水稳流筒的开口设在下部。主要解决大型高含固物料在厌氧发酵过程中存在的混合效果差，耗能高、易堵塞、出水夹带厌氧污泥多等问题，可提高高浓度有机废水的产气率，具有结构简单、运行稳定、节能高效、自动循环的特点。

Description

无动力自循环全混厌氧反应装置
技术领域
本实用新型涉及厌氧发酵技术领域，具体涉及一种无动力自循环全混厌氧发酵生产沼气装置。
背景技术
能源和环境问题已经成为当今社会两大突出问题，在不可再生能源日益减少和成本日益升高的情况下，大中型沼气工程是解决能源和环境问题的重要手段之一，大多沼气工程所使用的发酵原料中都含有较多的不溶性固体。对于含固物料的厌氧消化技术，普遍存在进料管道易堵塞、物料分布、混合不均匀等问题。高效节能型厌氧反应器一直是近年来厌氧技术发展的方向，其主要工艺有厌氧接触工艺、厌氧生物膜工艺和厌氧活性污泥床工艺等。目前比较先进且成熟实用的工艺当属UASB（上流式厌氧污泥床工艺），它通过促进厌氧颗粒污泥的形成和沉淀，取得高浓度和高活性的厌氧污泥，通过稳定的生物相的形成和代谢条件的优化，取得较大的反应处理能力，但是UASB也有明显的不足，（1）仅能处理低悬浮物的污水（一般低于6000mg/l）；（2）处理负荷不高。（3）布水***较为复杂，易堵塞等。针对高浓度高悬浮物的废水目前比较好的方法是采用全混厌氧反应器，但发酵过程要求装置内物料混合均匀，当物料含有固体颗粒较多时，颗粒就会聚集在装置的底部，传统全混反应器需在底部或顶部增加机械搅拌装置，由于搅拌装置的存在会使内部结构更为复杂、大型设备制造困难，同时运行和维护费用高，安全稳定性较差，目前虽然有部分全混厌氧发酵设备应用了一些附属小能耗设备，在一定程度上解决了一些问题，但总体技术水平仍然较低，从实践来看仍然存在物料与厌氧菌种混合不均，能耗高，出水夹带菌种污泥较多等问题，严重制约着该类厌氧反应器的处理效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述已有技术存在的问题，提供一种能耗低，不易堵塞，产气率高，污泥流失少的无动力自循环全混厌氧反应装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案：该无动力自循环全混厌氧反应装置，具有罐体，罐体下部设有布水管和排泥管，罐体上部设有出水装置，罐体的顶部设有沼气排出管，其特征在于：所述罐体的底部为锥形，罐体内布水管的正上方设有双曲面导流筒，双曲面导流筒的正上方罩有三相分离器，双曲面导流筒的外侧具有与罐体内壁一起构成的出水稳流筒，出水稳流筒的开口设在下部。
所述出水稳流筒的开口位置设有挡板。
所述沼气排出管的管口前设置锥形挡渣板。
所述出水装置在罐体上对称设置。
所述布水管的末端设有开口向上的弯头。
所述排泥管的末端设有开口向下的弯头。
采用上述技术方案的有益效果：该无动力自循环全混厌氧反应装置利用进罐物料的余动能、热能、产生生物气体和物料的密度差所形成的气体搅拙力以及引射原理等，提供一种无动力自循环全混厌氧反应装置，以解决传统厌氧反应器能耗高、易堵塞、产气率低、污泥流失严重的问题，达到厌氧反应器的节能、高效、稳定运行的目的。工作过程：将物料从装置底部通过布水管均匀布置于锥形底板底部，并向上喷出，与富集在底部的厌氧菌种进行接触混合，利用物料余动能带动罐内物料向上移动，同时控制物料进料温度高于罐内物料温度约2～3℃，在温度差产生的热动能作用下也推动锥底部发酵液同向（向上）运动，并与底部厌氧菌种混合。罐体底部产生的生物气体由于密度小，在气浮力的作用下，夹带发酵液、厌氧菌种和悬浮固体向上移动，在双曲面导流筒的作用下聚集能量后在上部释放，混合液在同向三种力作用下被推动至三相分离器与双曲面环隙区，在三相分离器作用下，气体向上进入顶部气室，厌氧污泥在重力作用下，在双曲面导流筒外部下降并回到锥底，重新进入双曲面导流筒底部上升气液相混合区，从而达到无动力自循环的全混目的。一部分发酵液在内循环过程中在挡板11作用下，进入垂直的稳流出水筒，进行稳流沉淀后上清液从稳流导流筒上部开口通过出水装置后排出，沉降污泥从挡板下滑至锥底进入循环***。本装置适合大型高浓度、高含固量的有机废水高温厌氧发酵处理（55℃左右），特别是酒精废水的一级高温厌氧处理工艺。与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：
（1）、布水排泥均匀，不易堵塞，如发生堵塞可利用压力水反冲洗疏通。
（2）、结构简单、运行稳定，便于日常运行和维护。
（3）、无动力自动循环节能效果显著，降低处理水成本。
（4）、有效的解决了排水时夹带厌氧菌种污泥过多的问题。
（5）、效率和能力的提高可缩小发酵罐的容积，大大降低设备投资。
（6）、可处理高悬浮物的废水，适应能力强。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1-底板，2-罐体，3-弧形顶板，4-布水管，5-排泥管，6-出水装置，7-沼气排出管，8-双曲面导流筒，9-出水稳流筒，10-三相分离器，11-挡板，12-挡渣板，压力水管13。
具体实施方式
如图1所示的无动力自循环全混厌氧反应装置，具有罐体2，罐体2的底板1采用圆锥形底板，利于底部污泥下滑便于进入自循环流道或排除。罐体下部设有布水管4和排泥管5，布水管4采用4根集中布置，管理方便，末端均布，布水管的末端设有开口向上的弯头。排泥管5四根位于进料管下部与进料管上下对应，末端均布，排泥管的末端设有开口向下的弯头，定期排出底部渣泥。罐体顶部的弧形顶板3中心开口连接沼气排出管7，排出管口前设置锥形挡渣板12，罐体上部设有出水装置6，出水装置6两套对称布置，设置于罐体2上部，保证罐内出水均匀，自动出水并控制罐内气室压力恒定。罐体内布水管4出口的正上方设有双曲面导流筒8，导流筒支设在底板1上并与壁板之间增加水平支撑增加稳定性，下部增加挡板防止物料短流至出水稳流筒9内。双曲面导流筒的正上方罩有三相分离器10，通过连接支撑与双曲面导流筒8固定。双曲面导流筒8的外侧具有与罐体内壁一起构成的出水稳流筒9，出水稳流筒9两套对称布置，出水稳流筒9的开口设在下部，出水稳流筒的开口位置设有挡板11，保证出水平稳保证沉降效果。

Claims (5)

1.一种无动力自循环全混厌氧反应装置，具有罐体，罐体下部设有布水管和排泥管，罐体上部设有出水装置，罐体的顶部设有沼气排出管，其特征在于：所述罐体的底部为锥形，罐体内布水管的正上方设有双曲面导流筒，双曲面导流筒的正上方罩有三相分离器，双曲面导流筒的外侧具有与罐体内壁一起构成的出水稳流筒，出水稳流筒的开口设在下部。
2.根据权利要求1所述的无动力自循环全混厌氧反应装置，其特征在于：所述出水稳流筒的开口位置设有挡板。
3.根据权利要求1所述的无动力自循环全混厌氧反应装置，其特征在于：所述沼气排出管的管口前设置锥形挡渣板。
4.根据权利要求1所述的无动力自循环全混厌氧反应装置，其特征在于：所述出水装置在罐体上对称设置。
5.根据权利要求1所述的无动力自循环全混厌氧反应装置，其特征在于：所述布水管和排泥管的末端设有弯头。
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Patentee before: Henan Tianguan Industrial Biogas Ltd.

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