[发明专利]一种推流式反应器及其利用牛粪产沼气的调控方法

权利要求书

1.一种推流式反应器，其包括主体反应器(2)，其特征在于所述推流式反应器(PFR)的主体反应器(2)内沿着长边方向垂直于主体反应器(2)底板设置第一隔板(10)将主体反应器(2)分成两个反应室；反应室上部沿着短边方向设置的第二隔板(9)均分成多个气室，第二隔板(9)与第一隔板(10)垂直设置；

每个气室的顶部均布取样管(8)，取样管(8)底部伸入主体反应器(2)，每个取样管(8)的旁边设置一个出气管(11)，取样管(8)的最底端低于第二隔板(9)的最底端；

在主体反应器(2)的一侧板上并且在第一隔板(10)的两边分别设置进料口(6)和出料口(5)；

在第一隔板(10)上远离进料口(6)一端的下部设置矩形缺口(7)；

所述主体反应器(2)外侧设置有保温装置。

2.根据权利要求1所述一种推流式反应器，其特征在于所述保温装置是在主体反应器(2)外侧设置外箱体(1)，外箱体(1)与主体反应器(2)之间形成空腔，空腔内通入循环水；

取样管(8)的出口与出气管(11)的出气口均穿出外箱体(1)的顶板；

进料口(6)的进口端和出料口(5)的出口端均穿出外箱体(1)的侧壁。

3.根据权利要求1所述一种推流式反应器，其特征在于所述矩形缺口(7)顶部与第一隔板(10)顶部之间的距离与第二隔板(9)的高度相等。

4.根据权利要求1所述一种推流式反应器，其特征在于第二隔板(9)的高度是主体反应器(2)高度的(1/5)～(1/3)。

5.如权利要求1-4任意一项权利要求所述推流式反应器利用牛粪产沼气的调控方法，其特征在于所述产沼气的方法按以下步骤实现的：

步骤一、将成年泌乳牛舍的新鲜牛粪(即奶牛的新鲜牛粪)配制成总固体含量(totalsolid，TS)为5％～15％的底物；

步骤二、启动初期，将主体反应器(2)按照工作体积加入沼液，主体反应器(2)内的温度控制在36.0℃～38.0℃，然后通过进料口(6)将步骤一配置的底物定时定量加入主体反应器(2)，恒定温度下厌氧发酵，连续运行至沼气产量为20～22L/d且甲烷含量50％～60％(体积百分比)，即反应器启动；

步骤三、将进料底物的pH控制在7.0～7.5，温度控制在36.0℃～38.0℃，搅拌均匀，定时定量进料，收集沼气。

6.根据权利要求5所述推流式反应器利用牛粪产沼气的调控方法，其特征在于步骤一所述的新鲜牛粪放在恒温4℃冰箱中储存备用。

7.根据权利要求5所述推流式反应器利用牛粪产沼气的调控方法，其特征在于步骤一配制成总固体含量为5％的底物，温度调控到36.0℃～38.0℃、搅拌均匀。

8.根据权利要求5所述推流式反应器利用牛粪产沼气的调控方法，其特征在于步骤一中每天同一时间同一温度进料2公斤，步骤三将进料的COD控制在48000～52000mg/L，pH值控制在7.0～7.5，温度控制在36.0℃～38.0℃，ORP控制在-290～-350。

9.根据权利要求5所述推流式反应器利用牛粪产沼气的调控方法，其特征在于步骤二所述工作体积是主体反应器(2)有效容积的80％～100％；步骤二厌氧发酵温度控制在36.0℃～38.0℃。