CN207435451U - 一种具有搅拌功能的恒温生物反应器 - Google Patents
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Abstract
一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,包括反应罐体、盖体、恒温水槽,水槽盖,所述水槽盖盖在恒温水槽上,所述恒温水槽外壁设有温度传感器,内部设有开孔垫板,所述开孔垫板上固定设有反应罐体,所述反应罐体与恒温水槽底之间设有加热管和水位传感器,所述恒温水槽内侧壁且位于开孔垫板以上位置设有温度传感器,所述反应罐体与盖体活动连接,所述盖体上设有取样孔、搅拌孔和排气阀,所述取样孔内密封插有取样装置,所述取样装置可上下活动,所述搅拌孔内密封插有搅拌装置,所述搅拌装置可上下活动,所述排气阀通过橡胶软管与气体收集装置连接。该恒温生物反应器结构简单,操作方便,气密性好,有效模拟垃圾填埋场中城市固体废弃物的降解环境。
Description
技术领域
本实用新型属于生物反应器领域,具体涉及一种具有搅拌功能的恒温生物反应器。
背景技术
城市生活垃圾(MSW)填埋场实为巨大的生物反应器,城市生活垃圾在其中发生降解,产生大量CO2、CH4、H2S等气体。其中,影响填埋场内垃圾土降解的因素有很多,主要有垃圾组分、温度、含水率、菌类含量、pH值等。在室内进行生物降解实验时,通常通过生物反应器来模拟各种因素的影响,尽可能还原填埋场现场条件,并对各影响因素进行准确控制。
目前恒温生物反应器多为水浴温控,并通过反应器预留的取样孔进行试样提取,测定垃圾土实时有机质含量及有机物降解率。由于实验过程中需保持反应器的气密性,试样仅在制样时进行搅拌,反应过程中产生的水分在重力作用下向下运移,造成试样垂直方向含水率差异较大,导致降解不均匀。
申请号200610170924.1,名称为厌氧型生物反应罐,包括发酵罐体,发酵罐体下面固定连接有渗沥液收集罐,发酵罐体与渗沥液收集罐之间安装有隔板,隔板上开有通孔;渗沥液收集罐的侧壁上开有渗沥液取样口和恒湿度喷淋液出口;发酵罐体中部的侧壁上开有发酵取样口和温度测量口,发酵罐体下部的侧壁上开有恒温水出口、出料口,发酵罐体上部的侧壁上开有恒温水入口、入料口和恒湿度喷淋液入口,发酵罐体的顶壁上设有定时搅拌轴套、流量测量接口、压力测量接口;发酵罐体内安装有盘管。虽然该反应罐能有效地反应生活垃圾的发酵情况,但该反应罐中容易出现降解不均匀。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,该反应罐结构简单,气密性好有效模拟现实中生活垃圾的发酵环境。
一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,包括反应罐体、盖体、恒温水槽,水槽盖,所述水槽盖盖在恒温水槽上,所述恒温水槽外壁设有温度传感器,内部设有开孔垫板,所述开孔垫板上固定设有反应罐体,所述反应罐体与恒温水槽底之间设有加热管和水位传感器,所述恒温水槽内侧壁且位于开孔垫板以上位置设有温度传感器,所述反应罐体与盖体活动连接,所述盖体上设有取样孔、搅拌孔和排气阀,所述取样孔内密封插有取样装置,所述取样装置可上下活动,所述搅拌孔内密封插有搅拌装置,所述搅拌装置可上下活动,所述排气阀通过橡胶软管与气体收集装置连接。
优选地,所述搅拌装置包括搅拌轴和位于搅拌轴末端的搅拌叶。
优选地,所述盖体与反应罐体之间设有硅胶垫片或硅胶涂层。
优选地,所述搅拌孔与搅拌装置之间通过滚动滑膜密封。
优选地,所述加热管为U型加热管。
优选地,所述盖体与反应罐体通过沿着反应罐体口均匀分布的锚固螺栓连接。
进一步优选地,所述螺栓的个数为8个。
优选地,所述恒温水槽为双层保温结构。
有益效果:
与现有技术相比,本实用新型一种具有搅拌功能的恒温生物反应器具有如下优点:
1、通过可上下移动的搅拌装置,保证了反应罐体内的气密性,对生活垃圾进行搅拌,保证了生活垃圾的均匀的含水率,为学者精确控制实验含水率因素提供技术保障;
2、反应罐***于恒温水槽的开孔垫板上,增加了反应罐体的水浴面积,使得生活垃圾温度更加均匀,精确;
3、该恒温生物反应器结构简单,操作反应,效果好,成本低,可根据恒温水槽的大小同时进行多组实验。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图,其中,1-反应罐体,2-盖体,3-恒温水槽,4-水槽盖,5-温度控制器,6-开孔垫板,7-加热管,8-水位传感器,9-温度传感器, 12-排气阀,13-取样装置,14-搅拌装置,15-橡胶软管,16-气体收集装置,17-搅拌轴,18-搅拌叶,19-螺栓;
图2为本实用新型的生物罐体与盖体的结构示意图,其中,10-取样孔,11-搅拌孔。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细介绍。
实施例1
如图1和图2所示,一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,包括反应罐体、盖体、恒温水槽,水槽盖,所述水槽盖盖合在恒温水槽上,所述恒温水槽外壁设有温度控制器,内部设有开孔垫板,所述开孔垫板上固定设有反应罐体,所述反应罐体与恒温水槽底之间设有加热管和水位传感器,所述恒温水槽内侧壁且位于开孔垫板以上位置设有温度传感器,所述反应罐体与盖体通过沿着反应罐体口均匀分布直径为8mm的锚固螺栓连接,所述盖体上设有取样孔、搅拌孔和排气阀,所述取样孔内密封插有取样装置,所述取样装置可上下活动,所述搅拌孔内密封插有搅拌装置,所述搅拌装置可上下活动,所述排气阀通过橡胶软管与气体收集装置连接,所述温度控制器控制温度精度为±0.1℃。
所述盖体与反应罐体之间垫有硅胶垫片。
所述搅拌装置为不锈钢材质,包括搅拌轴和与搅拌轴焊接连接的搅拌叶,所述搅拌轴直接12mm,搅拌装置的搅拌轴与搅拌孔之间通过滚动滑膜密封连接,所述搅拌叶分为上下间隔15cm的两层,且互相垂直,叶片倾角45°,最下层的搅拌叶距离搅拌轴末端的距离为1cm,搅拌叶的搅拌直径为18cm。
所述开孔垫板为可移动式不锈钢钢板,距离恒温水槽的底部距离为15cm。
所述恒温水槽为双层保温结构,其中温度控制器连接外部电源、温度传感器、水位传感器和加热管。
所述反应罐体的直径为20cm,高30cm,溶剂9.34L,材质为不锈钢。
所述取样勺为不锈钢圆筒,圆筒的直径为25mm,高30mm。
上述具有搅拌功能的恒温生物反应器的操作方法,包括以下步骤:
步骤1,向恒温水槽中注入水,打开温度控制器加热到指定温度;
步骤2,根据实验需求进行垃圾土试样配置,并将试样放入反应罐体内,在反应罐体口安装好硅胶垫片,盖上盖体,通过锚固螺栓固定在反应罐体上,检查反应罐体的气密性,再将排气阀与气体收集装置连接成一体;
步骤3,将反应罐体置于开孔垫板上,盖上水槽盖;
步骤4,式样发酵产生的气体经过排气阀进入气体收集装置,并通过气体收集装置上的气体流量计读取气体的体积;
步骤5,进行有机质含量检测取样时,先通过搅拌装置进行搅拌,使内部试样均匀,再通过取样勺进行取样,取样完成后盖上水槽盖。
另外,本实用新型不限于上述实施方式,只要在不超出本实用新型的范围内,可以采取各种方式实施本实用新型。
Claims (8)
1.一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,包括反应罐体、盖体、恒温水槽,水槽盖,所述水槽盖盖在恒温水槽上,所述恒温水槽外壁设有温度传感器,内部设有开孔垫板,所述开孔垫板上固定设有反应罐体,所述反应罐体与恒温水槽底之间设有加热管和水位传感器,所述恒温水槽内侧壁且位于开孔垫板以上位置设有温度传感器,所述反应罐体与盖体活动连接,所述盖体上设有取样孔、搅拌孔和排气阀,所述取样孔内密封插有取样装置,所述取样装置可上下活动,所述搅拌孔内密封插有搅拌装置,所述搅拌装置可上下活动,所述排气阀通过橡胶软管与气体收集装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,所述搅拌装置包括搅拌轴和位于搅拌轴末端的搅拌叶。
3.根据权利要求1所述的一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,所述盖体与反应罐体之间设有硅胶垫片或硅胶涂层。
4.根据权利要求1所述的一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,所述搅拌孔与搅拌装置之间通过滚动滑膜密封。
5.根据权利要求1所述的一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,所述加热管为U型加热管。
6.根据权利要求1所述的一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,所述盖体与反应罐体通过沿着反应罐体口均匀分布的锚固螺栓连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,所述螺栓的个数为8个。
8.根据权利要求1所述的一种具有搅拌功能的恒温生物反应器,其特征在于,所述恒温水槽为双层保温结构。
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