[发明专利]一种模块化厌氧消化系统

说明书

技术领域

本发明公开了一种利用有机酸液为发酵原料的模块化厌氧消化系统，属于有机物厌氧消化技术领域。

背景技术

厌氧消化技术是处理有机废弃物的有效方法。目前常用的厌氧消化工艺有以下两种：(1)单相厌氧消化工艺，将原料一次性投入到一个厌氧消化反应器中，在同一装置中完成对有机物的水解酸化和产甲烷过程。此工艺适用于料液流动性较好的情况下使用，应用最广泛，但厌氧消化处理效率和产甲烷能力较低；(2)两相厌氧消化工艺，将原料的水解、产酸阶段和产甲烷阶段分别安排在两个不同的反应器中进行，为产酸细菌和产甲烷细菌创造各自需要的最佳繁殖条件和生活环境，促使其优势生长。这种工艺可有效解决有机物水解产酸速率快、产甲烷过程慢的平衡问题，避免有机酸积累而抑制产甲烷菌的活性，保证厌氧消化反应器稳定高效运行。

针对这种两相厌氧消化工艺，人们设计了各种消化反应器，如专利“厌氧消化器”(ZL200520011167.4)、专利“厌氧消化器”(ZL200620092794.X)、专利“两相一体式厌氧消化反应器”(200910102118.4)等，这些消化反应器结构形状各异，只适合于在特定设计的工程项目下使用，且一般体积都较大，还没有很好地解决标准化设计、规模化生产和标准化安装的工程运用问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提出一种能够有效处理有机酸液的模数化厌氧消化器及其组成的标准化、模块化厌氧消化系统，它具有灵活性高，方便组成各种不同规模系统，处理效率高、能耗低，使用维护方便等特点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案实现：

该厌氧消化系统由安装在保温室内的多个相同的厌氧消化反应器、料液罐、沼液回流缓冲罐、单向阀、沼气输送管、集气总管、用于调节温度的热源及温控装置，以及安装在保温室外的沼液沼渣储存罐组成。所述厌氧消化反应器的外部设有进液管、出液管、出气管和支撑脚，各管上均设有开关阀；多个相同的厌氧消化反应器分为若干列串联叠放，同列各厌氧消化反应器用连接管件分别将上面厌氧消化反应器的出液管与下面厌氧消化反应器的进液管串联连通；相邻两列之间前一列最底层厌氧消化反应器出液管通过沼液回流缓冲罐、沼液回流泵和连接管件与后一列最上层厌氧消化反应器进液管连通；第一列最上层厌氧消化反应器的进液管通过连接管件及进料泵与料液罐连通；最后一列最底层厌氧消化反应器的出液管通过三通连接管件分别连接到料液罐和保温室外沼液沼渣存储罐；保温室内顶部设有一个集气总管，所有厌氧消化反应器出气管都通过单向阀连接到沼气输送管后汇集到集气总管，所述集气总管上部设有一根导气管穿过保温室顶层连接到室外的集气袋。

所述厌氧消化反应器由楔形盖和反应器壳体组成；楔形盖密封安装在反应器壳体顶部；反应器壳体内部设有进液井、出液井、隔板和污泥床。

所述隔板分为高度相等的矩形隔板和“L”形隔板两种，均固定在所述反应器壳体的内底面上，隔板高度低于所述反应器壳体高度；m块矩形隔板布置在一块“L”形隔板的内侧，将反应器壳体的底部分隔成m+1个矩形槽和一个“L”形槽，所述各个矩形槽和“L”形槽的底部均不相通，其中m≥2。

所述隔板一侧中部至左上角均有一个矩形缺口，使所述矩形槽和“L”形槽相通形成一个折返式通道。

所述污泥床是一个上部敞开的容器，其四周封闭，床面为网状，床面上均匀布设若干穿过床面底部的网状结构垂直管；污泥床左端顶部还设有一封板，所述封板表面与隔板矩形缺口水平面平齐，右端立面板为L形斜面，所述L形斜面的平面伸出污泥床外并与上述封板上表面平齐。

所述污泥床放置在所述隔板形成的矩形槽和L形槽内，L形槽内沿直角边各放置一个污泥床；污泥床底部与槽底不接触；污泥床内装有2/3床高的多孔隙介质和厌氧消化污泥混合物。

所述进液井与隔板高度相等，上井口处外侧连通进液管，与最外侧矩形槽相邻的进液井侧面中部位置设有进液口。

所述出液井高度与隔板的矩形缺口水平面平齐，出液井底部外侧面与出液管连通；

所述料液罐上设置沼液回流口，该沼液回流口的位置低于最后一列末端厌氧消化反应器的出液管位置。

所述沼液沼渣储存罐的排渣管上还设有厌氧消化污泥回流补充管路，该管路由污泥回流泵、开关阀和三通连接管件组成。所述三通连接管件一端与保温室内料液罐连通，另一端连接系统进料管，所述进料管设有开关阀。