[发明专利]一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置

说明书

本发明公开了一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置，包括机械搅拌装置和喷液搅拌装置、干发酵反应器和湿发酵反应器；干发酵反应器和湿发酵反应器内均分别安装有一套机械搅拌装置，机械搅拌装置包括位于同一轴线上的主动轴和副动轴，还包括两端分别与主动轴、副动轴连接且可实现自转功能的搅拌轴；喷液搅拌装置包括供液管、泵和喷液器，喷液器安装在位于干发酵反应器内的搅拌轴表面上；干发酵反应器底部通过渗滤液回流管与湿发酵反应器底部相连。本装置在一套设备中配置三套驱动的机械和喷液组合搅拌；三种搅拌方式，可独立运行，也可组合运行，有效解决料液上层浮渣结壳和底部沉积等问题，提高反应器内物料的均质化程度。

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置，该装置适用于干湿耦合型厌氧发酵系统。

背景技术

厌氧发酵技术集废物治理和能源生产两大功能于一身，被列入国家能源发展战略，近年来规模化厌氧工程在国内大量建设，相关产业发展潜力巨大。在厌氧发酵过程中，促进液相与微生物之间的底物传递速度，加快微生物反应进程，是提升发酵效率、提高工程效益的重点，实现这一目标的主要手段就是“搅拌”。

规模化厌氧反应器，尤其是以秸秆、能源草等木质纤维素类为原料的高负荷反应器，在运行过程中，其内部底物不可避免地形成轻物质上浮结壳、渣料等较重物质沉积的趋势，采用搅拌装置的目的就是尽可能地使底物在反应器内形成均质化，均质化程度越好，反应器运行效率越高。

目前采用的搅拌设备绝大部分是机械搅拌，包括桨式、涡轮式、推进式、框式及锚式等形式，由于均配置单一驱动器，其运行方式和速度固定，且覆盖范围小，不利于对底物分层结构的破坏，为破坏反应器内液面顶部的结壳状态、提高底物均质化程度，规模化反应器经常采用多个单一驱动的搅拌器进行组合搅拌，这种解决方案增加了发酵系统的设备数量，增加了采购、控制、维护维修等成本，影响了工程的整体效益。液体搅拌设备利用流体对反应器内物料的冲击，形成搅拌效果，近年来在欧洲厌氧工程的应用呈上升趋势，由于其大部分组件置于反应器外部，易于维修和维护，但对于物料流动性较差的高浓度湿法发酵和干式厌氧发酵，其搅拌效果不佳，甚至无法使用。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置，包括厌氧发酵系统、机械搅拌装置和喷液搅拌装置；所述厌氧发酵系统设有至少两个分级式厌氧反应器，分级式厌氧反应器包括干发酵反应器和湿发酵反应器；所述干发酵反应器和湿发酵反应器内均分别安装有一套所述机械搅拌装置，所述机械搅拌装置包括主动轴、副动轴和搅拌轴，所述主动轴和所述副动轴位于同一轴线上，所述搅拌轴两端分别与主动轴、副动轴连接且可绕该两轴实现自转功能，所述主动轴和所述副动轴分别安装于发酵反应器的两侧壁并控制所述搅拌轴绕发酵反应器作圆周转动；所述喷液搅拌装置包括供液管、泵和喷液器，所述喷液器安装在位于所述干发酵反应器内的所述搅拌轴表面上；所述泵两端分别连接有所述供液管，且位于所述干发酵反应器与所述湿发酵反应器之间；位于所述泵一端的所述供液管插入所述湿发酵反应器内的料液液面下，位于所述泵一端的所述供液管插入所述干发酵反应器内并与所述喷液器相连；所述干发酵反应器底部通过渗滤液回流管与所述湿发酵反应器底部相连。

主动轴、副动轴，驱使搅拌轴绕发酵反应器作圆周运动，可实现本装置的第一套搅拌形式——框架搅拌；驱动轴可实现自转功能，结合框架搅拌，具有与两种搅拌方式的结合，可使搅拌效果更佳；喷液搅拌装置通过供液管与泵从湿发酵反应器内吸取料液，从喷液器喷出，配合搅拌轴对干发酵反应器内的物料形成喷液搅拌。