申请日2017.04.12
公开(公告)日2017.12.05
IPC分类号C02F11/04
摘要
本发明提出一种无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，包括发酵罐罐体、进出料系统，所述进出料系统包括主进料管，以及连通设置于罐体底部的排料管，所述罐体顶部设有进料口，所述主进料管的出料端与进料口连通;所述进出料系统还包括第一进料泵，所述第一进料泵用于将外部物料经主进料管泵入罐体内;物料循环系统包括设置于罐体内中下部的物料吸收总管，以及设置于罐体外部与主进料管连通的副进料管;所述物料吸收总管的出料端通过第二进料泵与副进料管连通。本发明基于无机械搅拌厌氧器的生活污泥处理技术，该技术的厌氧反应器采用上部进料，中部循环，物料整体形成内循环流体系统的方式，解决了布料不均及罐顶部结壳等问题。本发明还提出一种厌氧反应器内物料循环的方法。本发明主要解决生活污泥的厌氧发酵处理。
权利要求书
1.一种无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，包括发酵罐罐体、进出料系统，所述进出料系统包括主进料管，以及连通设置于罐体底部的排料管，其特征在于，
所述罐体顶部设有进料口，所述主进料管的出料端与进料口连通;
所述进出料系统还包括第一进料泵，所述第一进料泵用于将外部物料经主进料管泵入罐体内;
物料循环系统包括设置于罐体内中下部的物料吸收总管，以及设置于罐体外部与主进料管连通的副进料管;所述物料吸收总管的出料端通过第二进料泵与副进料管连通。
2.根据权利要求1所述的无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，其特征在于，所述进出料系统还包括布料总管以及与其连通的布料支管，所述布料总管设置于罐体顶壁进料口外侧，所述主进料管通过布料管与进料口连通，所述布料支管的出料端深入罐体内部，各布料支管出料端安有喷头。
3.根据权利要求1所述的无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，其特征在于，所述物料吸收总管顶部均匀分支成四根物料吸收支管，所述物料吸收支管顶部为喇叭口状。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，其特征在于，该厌氧反应器还包括自动控制系统，其包括控制器、设置于罐内顶壁上的液位探测仪、设置于主进料管进料端的进料阀以及设置于排料管上的排料阀;所述液位探测仪用于检测罐体内的液面距罐内顶的高度并将检测到的高度值传给控制器，控制器将该数值与设定的数值进行比对以控制各阀门和各进料泵的启闭实现进出料。
5.根据权利要求4所述的无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，其特征在于，所述第一及第二进料泵均为带变频调速的循环污泥泵。
6.根据权利要求5所述的无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，其特征在于，所述布料支管包括等距设置的8根。
7.厌氧反应器内物料循环的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将预处理后的反应物料经厌氧反应器外部的主进料管从厌氧反应器罐体顶部泵入，到达指定高度，停止进料并开始排渣;此时，第二进料泵开始按一定流速将罐内物料进行不间断循环;
当反应罐内液面下降到一定高度时，停止排渣，同时使主进料管与副进料管同时进料至反应器罐内指定高度;其中，主进料管泵入新料，第二进料泵按一定流速将罐内物料进行不间断循环，副进料管进料方式为：反应器罐体内反应物料汇集于反应器罐内中下部的物料吸收总管内，副进料管内物料进入主进料管与主进料管一同进料。
8.根据权利要求7所述的厌氧反应器内物料循环的方法，其特征在于，上述厌氧反应器中还包括控制器以及液位探测仪，所述液位探测仪用于检测罐体内的液面距罐内顶的高度并将检测到的高度值传给控制器，控制器将该数值与设定的数值进行比对以控制进出料。
9.根据权利要求8所述的厌氧反应器内物料循环的方法，其特征在于，通过第二进料泵进入副进料管的物料与通过第一进料泵进入主进料管的物料的进料比为4-6：1。
10.根据权利要求9所述的厌氧反应器内物料循环方法，其特征在于，所述反应物料为污泥。
说明书
无机械搅拌污泥处理厌氧反应器及反应器内物料循环的方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及无机械搅拌污泥处理厌氧反应器及反应器内物料循环的方法，对生活污泥的厌氧发酵处理。
背景技术
在沼气产业化发展过程中，已有多种厌氧反应器技术在推广使用，如：在厌氧反应罐中设置机械搅拌装置、卧式厌氧反应器、下流式厌氧滤器和升流式厌氧反应罐、在厌氧反应器中加设循环管等。但以上技术在沼气原料循环方面、原料的适应性方面、沼气产出率和能耗方面不能同时兼顾，依然存在着沼气反应原料循环搅拌不充分，原料单一、容积小，故障率高、维修困难，沼气容积产出率低和能耗高中的一个或多个缺点。由于物料特性的限制，国内很多高效厌氧反应器都很难得到有效应用，达不到好的效果，传统的厌氧反应器没有真正达到沼气工业化生产的要求。而国内外对于污泥厌氧反应器的研究较少，对于污泥厌氧发酵制沼气的研究亟待解决。
发明内容
为了解决现有技术中存在的沼气反应原料循环不充分，且易造成罐体顶部结壳，且可充分利用城市水处理厂产生的污泥，本发明提出一种使得沼气反应原料循环充分，且防止罐体顶部结壳的厌氧反应器。
一种无机械搅拌污泥处理厌氧反应器，包括发酵罐罐体、进出料系统，所述进出料系统包括主进料管，以及连通设置于罐体底部的排料管，所述罐体顶部设有进料口，所述主进料管的出料端与进料口连通;所述进出料系统还包括第一进料泵，所述第一进料泵用于将外部物料经主进料管泵入罐体内;物料循环系统包括设置于罐体内中下部的物料吸收总管，以及设置于罐体外部与主进料管连通的副进料管;所述物料吸收总管的出料端通过第二进料泵与副进料管连通。
进一步的，所述进出料系统还包括布料总管以及与其连通的布料支管，所述布料总管设置于罐体顶壁进料口外侧，所述主进料管通过布料管与进料口连通，所述布料支管的出料端深入罐体内部，各布料支管出料端安有喷头。
进一步的，所述物料吸收总管顶部均匀分支成四根物料吸收支管，所述物料吸收支管顶部为喇叭口状。
进一步的，该厌氧反应器还包括自动控制系统，其包括控制器、设置于罐内顶壁上的液位探测仪、设置于主进料管进料端的进料阀以及设置于排料管上的排料阀;所述液位探测仪用于检测罐体内的液面距罐内顶的高度并将检测到的高度值传给控制器，控制器将该数值与设定的数值进行比对以控制各阀门和各进料泵的启闭实现进出料。
进一步的，所述第一及第二进料泵均为带变频调速的循环污泥泵。
进一步的，所述布料支管包括等距设置的8根。
此外，本发明还提出一种厌氧反应器内物料循环的方法，包括以下步骤：
将预处理后的反应物料经厌氧反应器外部的主进料管从厌氧反应器罐体顶部泵入，到达指定高度，停止进料并开始排渣;此时，第二进料泵开始按一定流速将罐内物料进行不间断循环;
当反应罐内液面下降到一定高度时，停止排渣，同时使主进料管与副进料管同时进料至反应器罐内指定高度;其中，主进料管泵入新料，第二进料泵按一定流速将罐内物料进行不间断循环，副进料管进料方式为：反应器罐体内反应物料汇集于反应器罐内中下部的物料吸收总管内，副进料管内物料进入主进料管与主进料管一同进料。
进一步的，上述厌氧反应器中还包括控制器以及液位探测仪，所述液位探测仪用于检测罐体内的液面距罐内顶的高度并将检测到的高度值传给控制器，控制器将该数值与设定的数值进行比对以控制进出料。
进一步的，通过第二进料泵进入副进料管的物料与通过第一进料泵进入主进料管的物料的进料比为4-6：1。
进一步的，所述反应物料为污泥。
本发明相对于现有技术所具有的优点为：
1.本发明基于无机械搅拌厌氧反应器的生活污泥处理技术，属于先进的大型有机废弃物厌氧制沼气技术，该技术的厌氧反应器采用上部进料，中部循环，物料整体形成内循环流体系统的方式，解决了布料不均及罐顶部结壳等问题。
2.本发明进出料采用通过从外部进入物料以及将内部物料泵出并再次进入罐体内部进行循环布料，从而实现了罐内物料的无机械循环搅拌，可以保证罐体内物料充分发酵，并且由于机械搅拌式的反应器，容易发生故障，不易维修且增加成本，本发明利用无机械式搅拌，减少维修等产生的费用。
3.本发明通过在罐体内顶壁上设有液位探测仪，通过探测罐内液面高度，并将检测的高度值传给控制器，通过控制器控制进料泵以及进料阀和排料阀从而实现进出料的自动化控制。
4.此外，排渣口可以实现自动排渣，排渣的同时将沉砂排出罐外，既实现了生活污泥的无害化处理，又生产了可再生能源沼气。
5.本发明可利城市水处理厂产生的生活污泥作为厌氧发酵的物料，使得污泥得以充分利用，缓解环境压力。
