[发明专利]新型立式柔性覆膜厌氧发酵装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种厌氧发酵装置，特别是一种新型立式柔性覆膜厌氧发酵装置。

【背景技术】

连续搅拌反应器(continuous stirred tank reactor)简称CSTR，是一种密闭的带有搅拌装置的槽式反应器，是以前使用最多，适用范围最广的一种厌氧发酵装置。它通过连续的搅拌作用，使反应器内的底物和微生物始终处于完全混合状态，且新进原料能迅速与反应器内全部发酵液混合均匀，底物浓度保持相对较低状态，特别适用于高悬浮固体含量的原料液的厌氧发酵。CSTR厌氧发酵装置内物料分布均匀，传热均衡，底物和微生物接触良好，反应快速、高效，抗冲击负荷能力强，且无浮渣结壳、堵塞、气体逸出不畅和沟流等现象，但由于HRT、SRT和MRT完全相等，排出的料液与发酵液的底物浓度相等，出料时微生物也一并被排出，导致出料浓度较高，微生物流失严重；且为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出速度保持平衡，HRT要求较长，一般要10～15d或更长的时间，装置体积大，基建成本高，还需要有足够的搅拌，动力消耗大，故障频率高，运行、维护费用高，且在大型生产规模中难以做到完全混合，处理效果不佳；这种发酵装置还是一个密闭整体，拆装不便，进出料困难，且对装置密闭性和抗压强度要求高，制作难度大，使用寿命短；装置内无排渣装置，浮渣随出水一并流出或聚集结壳，影响出水水质，且不利于沼气生成。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种低恒压厌氧、高效产气、长泥龄、低能耗、运行、维护方便的新型立式柔性覆膜厌氧发酵装置。

本发明要解决的技术问题是这样实现的：一种新型立式柔性覆膜厌氧发酵装置，包括厌氧发酵反应器和固定在该厌氧发酵反应器上的柔性覆皮，其特征在于：所述厌氧发酵反应器内自下而上设有一沼气搅拌装置、一多点式自旋转布水装置，以及一四项分离器。

所述四项分离器包括一可以支撑该四项分离器的中心管柱以及围绕该中心管柱布置的一反应区、一集气区、一沉降区、一出水区以及一排渣区；所述反应区、沉降区、出水区以及排渣区均位于液面的下方，所述反应区位于四项分离器的最底部，且排渣区以及出水区在所述沉降区的上方由外而内布置，所述集气区分布于液面的上方。

所述中心管柱的上端部开有收气孔，所述的收气孔为长形小孔环绕于中心管柱上端部，形状相同，大小相等，且对称分布；所述中心管柱位于该收气孔的下方分别设有延伸出所述厌氧发酵反应器外的出气引管、出水引管以及排渣引管；所述中心管柱上位于反应区上段连接有一阻气板，，该阻气板通过一角钢架固定，该阻气板为敞口的倒棱台结构；所述阻气板的上方处围绕所述中心管柱设有导流板，该导流板围成的方体结构的空间为所述沉降区，且该导流板与所述阻气板之间相隔一定距离作为沉降区入流口；所述中心管柱上还连接一用于回流污泥的反射椎，该反射椎位于所述阻气板的下方并与阻气板之间留有间隙，该反射椎为锥形结构；所述导流板的顶部由外而内设有一排渣槽以及一出水槽，该排渣槽和出水槽之间还设有一过水通道，该排渣槽内的区域为所述排渣区，该出水槽内的区域为所述出水区，所述出水槽的底部通过一出水管连接所述中心管柱；所述排渣槽的底部通过两排渣管连接所述中心管柱。

所述中心管柱由两根封闭的上、下管段通过法兰连接组成，该上、下管段为独立管段，上管段自上而下分为出气段和出水段，且出气段的底部引出一所述出气引管，出水段的底部引出一所述出水引管；下管段为排渣段，下管段的底部另设一排泥段，排泥段的底部还设有一排泥斗，排渣段的底部引出一所述排渣引管，排泥斗的底部再引出一排泥引管；所述出水区设有三角溢流堰，该三角溢流堰位于出水槽外壁的顶部，且排渣槽的内壁高于出水水位。

所述多点式自旋转布水装置包括一进水管、两根布水管以及一配水罩；布水管上设有喷孔，所述进水管固定设置，且连接并贯通于所述中心管柱；所述配水罩可转动地套于所述中心管柱的外侧，该配水罩与所述中心管柱之间形成同心环状配水区；所述两根布水管横向对称地分布于所述配水罩的两侧，与所述配水罩固定连接并贯通，且该两根布水管与所述配水罩形成一可旋转整体；所述两布水管各自沿布水管纵轴面的一侧上开设喷孔，且左右两布水管的喷孔朝向相反，且所述任一布水管上的喷孔沿旋转中心向外方向孔径呈递增趋势，而相邻两孔的间距呈递减趋势；所述的布水管的末端斜向下弯曲，呈钩状，且不做封堵。。