[发明专利]单体超大容积钢制柱锥形高温厌氧发酵系统

说明书

技术领域

本发明涉及节能减排废水处理技术领域，具体的说是单体超大容积钢制柱锥形高温厌氧发酵系统。

背景技术

上世纪80年代，南阳酒精总厂(现天冠集团)将生物能搅拌装置(专利申请号：85104232)应用于传统柱锥形厌氧反应器，建造了两个5000m³高温厌氧发酵罐，日产沼气30000m³供南阳市民用，产生了良好的经济效益。根据多年来实际运行的统计数据推算，该高温厌氧发酵罐的进水COD容积负荷为5.14～8.34kgCOD/(m³·d)，平均值为6.76kgCOD/(m³·d)；COD去除率为76.9％～90％，平均值为83.7％。

利用生物能搅拌装置进行完全混合，使进水中的有机污染物与微生物充分接触而得以降解去除，具有结构简单、不外加动力、运行稳定、搅拌连续的特点。

实践证明，使用生物能拌装置的柱锥形厌氧反应器处理酒精行业高浓度有机废水的效果优良。

但是，原5000m³高温厌氧发酵罐在实际运行中尚存在如下问题：

1.单体池容较大，罐底采用单一进水点进水，尽管有分布伞配水，但配水尚嫌不均。单体池容越大，此问题越明显，将会影响全池搅拌均质效果。

2.罐底排泥管与进水管布局分散，当罐组数量增加时，将不利于管道集中管理。

3.当厌氧罐沼气产量较大时，时常有泥水挟带进入罐顶沼气管的情况发生，不利于后序沼气的净化处理。

4.厌氧罐出水水封槽及出水总渠与罐体是硬性连接，缺乏柔性过渡，如果罐组数量增加，各罐之间受力相互影响，将对罐组群产生安全隐患。

发明内容

本发明的目的是研究一种罐底布水均匀，进水、排泥管路集中，避免出气口挟带泥水，罐组内各罐受力互不干扰，保证罐组整体安全的单体超大容积钢制柱锥形高温厌氧发酵系统。

本发明单体超大容积钢制柱锥形高温厌氧发酵系统，包括：柱锥形罐体1，柱锥形罐体1内装有搅拌装置2、3，还有罐底均布四个进水口a、排泥口c，柱锥形罐体1顶部沼气出口下一定距离处设置伞状挡板4。

和进水口a、排泥口c相连的进水管5、排泥管6上下叠加布置。

柱锥形罐体1罐外上部装有南、北两个独立的水封出水小罐7，与柱锥形罐体1以柔性法兰8连接。

伞状挡板4和沼气出口的出气间隙为100～300mm。

本高温厌氧发酵新设备为柱锥形钢结构，内设天冠集团司尚琐等自主研发并获国家发明专利优秀奖的生物能搅拌装置，发酵温度控制在55℃±3℃左右，单体有效容积为10000m³。采用的工艺设计参数如下：

容积负荷       6.0kgCOD/(m³·d)

混合液浓度     8～10g/L

COD平均去除率  正常运行时，可稳定达到85％以上

沼气产量       20～25m³沼气/m³污水(进水COD浓度为47000mg/L)

产沼气指标     0.51m³沼气/KgCOD

所产沼气        CH₄含量约为55～60％

                CO₂含量约为38～40％

                H₂S含量为700～800mg/m³

产气压力        正压0.6～0.8mH₂0

本发明单体超大容积钢制柱锥形高温厌氧发酵系统的优点是：罐底布水均匀，全罐均质效果优良；罐组进水、排泥管路集中，管理方便，用地节省；避免出气口挟带泥水的现象，利于后序沼气净化处理；罐组内各罐受力互不干扰，罐组整体安全得到保证；本高温厌氧发酵新设备在正常运行时，COD平均去除率可稳定达到85％以上，单个设备沼气产量可达30000m³；适用于大规模罐组群的建设，节省工程总投资10％～30％。

附图说明

图1为单体超大容积钢制柱锥形高温厌氧发酵系统的结构示意图。

图2为高温厌氧发酵罐底部进水、排泥口布置的结构示意图。

图3为高温厌氧发酵罐出气口的局部放大图。

具体实施方式