专利名称：联合使用的厌氧发酵反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发酵反应器，具体涉及一种厌氧发酵反应器。
背景技术：
沼气工程是以厌氧消化为核心技术，集粪便处理、沼气生产、沼气和沼肥资源化利用为一体的系统工程。但由于技术上的原因，许多大型沼气工程存在发酵原料利用不彻底、产气效率低、综合处理效果不好等缺点。这也无形加剧了后续处理工艺更加繁琐，增加成本。虽然国家出台了许多政策扶持大中型沼气工程，但由于上述原因并未取得良好的效果。对于粪污，厌氧、好氧组合工艺是世界公认的有效处理方法，而对于此组合工艺，厌氧阶段如没有发酵彻底便会增加后续工艺的处理难度。目前厌氧阶段较为成型的反应器形式是全混式厌氧发酵反应器、升流式厌氧污泥床(UASB)反应器以及厌氧折流反应器，而这几种反应器均为单独使用，且存在发酵原料利用不彻底的缺点，达不到发酵原料在厌氧阶段高效利用的要求，从而增加了后续工艺的处理难度和成本。
实用新型内容本实用新型的目的是为解决现有单独使用的反应器产气率低，不能满足热能高效回收的技术难题，同时单独使用的反应器消化不彻底，需增加后续处理的问题，而提供一种联合使用的厌氧发酵反应器。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型包括内层圆柱筒、外层圆柱筒、第一加热管、第二加热管、罐盖、罐底、第三加热管、进料管、调酸管、挡板、两个搅拌器、两个溢流阀、两个PH值传感器、两个温度传感器、数个第一折流板和数个第二折流板，内层圆柱筒设置在外层圆柱筒内，罐盖和罐底分别设置在外层圆柱筒的上下端面处，内层圆柱筒、外层圆柱筒、罐盖和罐底均为混凝土砌筑而成，内层圆柱筒的内腔为一次厌氧腔，内层圆柱筒与外层圆柱筒之间的腔体为二次厌氧腔，第一加热管砌筑在内层圆柱筒的墙体内，第二加热管砌筑在外层圆柱筒的墙体内，一次厌氧腔和二次厌氧腔对应的罐底墙体内均砌筑第三加热管，两个搅拌器均设置在一次厌氧腔中，且两个搅拌器上、下设置，进料管的一端设置在一次厌氧腔中且位于下方搅拌器的下面，进料管的另一端通至外层圆柱筒外面，挡板、数个第一折流板和数个第二折流板沿二次厌氧腔的圆周均布设置，且挡板的一端与内层圆柱筒的外壁连接，挡板的另一端与外层圆柱筒的内壁连接，数个第一折流板与数个第二折流板交替设置，且第一折流板的一端与内层圆柱筒的外壁连接，第一折流板的另一端与外层圆柱筒的内壁设有缝隙，第二折流板的一端与外层圆柱筒的内壁连接，第二折流板的另一端与内层圆柱筒的外壁设有缝隙，内层圆柱筒的侧壁下方设有内层溢流孔，外层圆柱筒的侧壁上方设有外层溢流孔，内层溢流孔和内层溢流孔分别位于挡板的两侧，两个溢流阀分别安装在内层溢流孔和外层溢流孔处，调酸管的一端设置在一次厌氧腔中且位于内层圆柱筒的上方，调酸管的另一端通至外层圆柱筒外面，罐盖上分别设有一次厌氧沼气出口和二次厌氧沼气出口，一次厌氧沼气出口与一次厌氧腔相通，二次厌氧沼气出口与二次厌氧腔相通，内层圆柱筒的侧壁上分别通过管路安装有一个PH值传感器和一个温度传感器，外层圆柱筒分别的侧壁上分别通过管路安装有一个PH值传感器和一个温度传感器。本实用新型与已有技术相比具有以下有益效果—、由于本实用新型设有一次厌氧腔I和二次厌氧腔II，具有双重厌氧发酵功能，并且二次厌氧腔II的路径为折流式，消化液在二次厌氧腔II反应时间长，使得厌氧处理彻底，不需要后续工艺的处理就可达到发酵彻底的目的，降低了处理成本，避免了二次污染；本实用新型的内层圆柱筒、外层圆柱筒和罐底的墙体内均砌筑有加热管，使得本实用新型的反应器保温效率高、产气率高、发酵原料的利用效率高、热能回收效率高。二、两次厌氧过程均在一个整体装置内进行，因此，本实用新型具有占地面积少、占用空间小的特点。三、采用循环加热模式，利用发电机余热进行加热，降低了热量损失。四、本实用新型结构简单、无运动部件、运行费用低。
图I是本实用新型的联合使用的厌氧发酵反应器的整体结构主剖视图；图2是图I的俯视图(去掉罐盖5)。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图I和图2说明本实施方式，本实施方式包括内层圆柱筒
I、外层圆柱筒2、第一加热管3、第二加热管4、罐盖5、罐底6、第三加热管7、进料管8、调酸管9、挡板15、两个搅拌器11、两个溢流阀12、两个pH值传感器13、两个温度传感器14、数个第一折流板16和数个第二折流板17，内层圆柱筒I设置在外层圆柱筒2内，内层圆柱筒I与外层圆柱筒2的高度相同，罐盖5和罐底6分别设置在外层圆柱筒2的上下端面处，内层圆柱筒I、外层圆柱筒2、罐盖5和罐底6均为混凝土砌筑而成，内层圆柱筒I的内腔为一次厌氧腔I，内层圆柱筒I与外层圆柱筒2之间的腔体为二次厌氧腔II，第一加热管3砌筑在内层圆柱筒I的墙体内，第一加热管3沿内层圆柱筒I的圆周布置，第二加热管4砌筑在外层圆柱筒2的墙体内，第二加热管4沿外层圆柱筒2的圆周布置，一次厌氧腔I和二次厌氧腔II对应的罐底6墙体内均砌筑第三加热管7，两个搅拌器11均设置在一次厌氧腔I中，且两个搅拌器11上、下设置，进料管8的一端设置在一次厌氧腔I中且位于下方搅拌器11的下面，进料管8的另一端通至外层圆柱筒2外面，挡板15、数个第一折流板16和数个第二折流板17沿二次厌氧腔II的圆周均布设置，且挡板15的一端与内层圆柱筒I的外壁连接，挡板15的另一端与外层圆柱筒2的内壁连接，数个第一折流板16与数个第二折流板17交替设置，且第一折流板16的一端与内层圆柱筒I的外壁连接，第一折流板16的另一端与外层圆柱筒2的内壁设有缝隙t，第二折流板17的一端与外层圆柱筒2的内壁连接，第二折流板17的另一端与内层圆柱筒I的外壁设有缝隙t，内层圆柱筒I的侧壁下方设有内层溢流孔1-1，外层圆柱筒2的侧壁上方设有外层溢流孔2-1，内层溢流孔1-1和内层溢流孔1-1分别位于挡板15的两侧，两个溢流阀12分别安装在内层溢流孔1-1和外层溢流孔2-1处，调酸管9的一端设置在一次厌氧腔I中且位于内层圆柱筒I的上方，调酸管9的另一端通至外层圆柱筒2外面，可根据需要通过调酸管9进行酸碱调控；罐盖5上分别设有一次厌氧沼气出口 5-1和二次厌氧沼气出口 5-2，一次厌氧沼气出口 5-1与一次厌氧腔I相通，二次厌氧沼气出口 5-2与二次厌氧腔II相通，内层圆柱筒I的侧壁上分别通过管路安装有一个PH值传感器13和一个温度传感器14，外层圆柱筒2分别的侧壁上分别通过管路安装有一个pH值传感器13和一个温度传感器14。第一加热管3、第二加热管4和第三加热管7内流经发电机余热加热的液体。一次厌氧腔I内的温度通过内层圆柱筒I侧壁上的温度传感器14进行检测；二次厌氧腔II内的温度通过外层圆柱筒2侧壁上的温度传感器14进行检测；一次厌氧腔I内的料液pH值通过内层圆柱筒I侧壁上的pH值传感器13进行监测；二次厌氧腔II内的料液PH值通过外层圆柱筒2侧壁上的pH值传感器13进行监测。由于沼气的特殊性质，考虑到安全因素，第一加热管3、第二加热管4、第三加热管7、进料管8、调酸管9、两个溢流阀12、pH值传感器13和两个温度传感器14均采用防爆级别。第一加热管3、第二加热管4、第三加热管7、进料管8、调酸管9、两个搅拌器11、两个溢流阀12、pH值传感器13和两个温度传感器14均采用PLC系统进行自动控制。
具体实施方式
二 结合图I说明本实施方式，本实施方式的一次厌氧腔I对应的罐 盖5上设有一次厌氧观察窗5-3，外层圆柱筒2侧壁的上部设有二次厌氧观察窗2-2。通过观察窗可实时观察一次厌氧腔I和二次厌氧腔II内部的处理状态。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。本实用新型的工作原理粪料经进料管8进入一次厌氧腔I中，粪料经两个搅拌器11搅拌进行厌氧消化，一次厌氧腔I内的反应温度为55°c ±1°C，粪料在一次厌氧腔I中厌氧消化反应后为消化液，消化液经内层圆柱筒I上的溢流阀12流入二次厌氧腔II中，消化液依次流经数个第一折流板16和数个第二折流板17，并进行厌氧折流反应，二次厌氧腔II中的反应温度为35°C，当二次厌氧腔II中的消化液达到一定程度后通过外层圆柱筒2上的溢流阀12流出；通过PH值传感器13可测得消化液的pH值，当pH值处于酸性或碱性时，通过调酸管9向一次厌氧腔I中注入调酸、调碱物质，以达到厌氧发酵最适的PH值。
权利要求1.一种联合使用的厌氧发酵反应器，其特征在于所述反应器包括内层圆柱筒(I)、外层圆柱筒(2)、第一加热管(3)、第二加热管(4)、罐盖(5)、罐底(6)、第三加热管(7)、进料管(8)、调酸管(9)、挡板(15)、两个搅拌器(11)、两个溢流阀(12)、两个pH值传感器(13)、两个温度传感器(14)、数个第一折流板(16)和数个第二折流板(17)，内层圆柱筒⑴设置在外层圆柱筒(2)内，罐盖(5)和罐底(6)分别设置在外层圆柱筒(2)的上下端面处，内层圆柱筒(I)、外层圆柱筒(2)、罐盖(5)和罐底(6)均为混凝土砌筑而成，内层圆柱筒(I)的内腔为一次厌氧腔(I)，内层圆柱筒⑴与外层圆柱筒⑵之间的腔体为二次厌氧腔(II)，第一加热管(3)砌筑在内层圆柱筒(I)的墙体内，第二加热管(4)砌筑在外层圆柱筒(2)的墙体内，一次厌氧腔(I)和二次厌氧腔(II)对应的罐底(6)墙体内均砌筑第三加热管(7)，两个搅拌器(11)均设置在一次厌氧腔(I)中，且两个搅拌器(11)上、下设置，进料管(8)的一端设置在一次厌氧腔(I)中且位于下方搅拌器(11)的下面，进料管(8)的另一端通至外层圆柱筒(2)外面，挡板(15)、数个第一折流板(16)和数个第二折流板(17)沿二次厌氧腔(II)的圆周均布设置，且挡板(15)的一端与内层圆柱筒(I)的外壁连接，挡板(15)的另一端与外层圆柱筒(2)的内壁连接，数个第一折流板(16)与数个第二折流板(17)交替设置，且第一折流板(16)的一端与内层圆柱筒(I)的外壁连接，第一折流板(16)的另一端与外层圆柱筒(2)的内壁设有缝隙(t)，第二折流板(17)的一端与外层圆柱筒(2)的内壁连接，第二折流板(17)的另一端与内层圆柱筒(I)的外壁设有缝隙(t)，内层圆柱筒(I)的侧壁下方设有内层溢流孔(1-1)，外层圆柱筒(2)的侧壁上方设有外层溢流孔(2-1)，内层溢流孔(1-1)和内层溢流孔(1-1)分别位于挡板(15)的两侧，两个溢流阀(12)分别安装在内层溢流孔(1-1)和外层溢流孔(2-1)处，调酸管(9)的一端设置在一次厌氧腔(I)中且位于内层圆柱筒(I)的上方，调酸管(9)的另一端通至外层圆柱筒(2)外面，罐盖(5)上分别设有一次厌氧沼气出口(5-1)和二次厌氧沼气出口(5-2)，一次厌氧沼气出口(5-1)与一次厌氧腔(I)相通，二次厌氧沼气出(5-2)与二次厌氧腔(II)相通，内层圆柱筒(I)的侧壁上分别通过管路安装有一个PH值传感器(13)和一个温度传感器(14)，外层圆柱筒(2)分别的侧壁上分别通过管路安装有一个pH值传感器(13)和一个温度传感器(14)。
2.根据权利要求I所述联合使用的厌氧发酵反应器，其特征在于所述一次厌氧腔(I)对应的罐盖(5)上设有一次厌氧观察窗(5-3)，外层圆柱筒(2)侧壁的上部设有二次厌氧观察窗(2-2)。
专利摘要联合使用的厌氧发酵反应器，它涉及一种发酵反应器，以解决现有单独使用的反应器产气率低、不能满足热能高效回收、消化不彻底，需增加后续处理的问题。内层圆柱筒的内腔为一次厌氧腔，内层圆柱筒与外层圆柱筒之间的腔体为二次厌氧腔，第一加热管砌筑在内层圆柱筒的墙体内，第二加热管砌筑在外层圆柱筒的墙体内，挡板、数个第一折流板和数个第二折流板沿二次厌氧腔的圆周均布设置，挡板的两端分别与内层圆柱筒和外层圆柱筒连接，第一折流板与外层圆柱筒的内壁有缝隙，第二折流板与内层圆柱筒的外壁有缝隙，两个溢流阀分别位于挡板的两侧，调酸管的一端设置在一次厌氧腔中、另一端通至外层圆柱筒外面。本实用新型用于大型沼气工程的厌氧发酵。
文档编号C02F11/04GK202744431SQ20122046630
公开日2013年2月20日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者徐晓秋, 刘伟, 刘颖, 崔亦工, 王欣, 秦国辉, 刘旭丹 申请人:黑龙江省科学院科技孵化中心