[发明专利]一种固废生物反应器及性能测试研究装置

说明书

本发明的固废生物反应器性能测试研究装置，主要采用的技术方案为:通过设置固废生物反应器、冷凝器、气体采集与测量装置、碱洗装置、酸洗装置、电动阀、尾气收集装置、氧气/空气供应装置、混气腔、气体质量流量控制器、废液收集装置、过程控制装置和数据采集及分析装置可以实现有机固废物料的生物降解以及对生物降解产生的废气、冷凝水、渗滤液进行收集、监控、分析、测量，还可以实现对废气中的H₂S、CO₂、NOx、NH₃等气体的吸收去除和剩余氧气的检测分析和循环利用，并且通过动态检测固废物料特性、出口气体特性、渗滤液特性等参数，掌握固废物料发酵特性，可用于开展固废生物处理性能特性研究。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，特别是涉及一种固废生物反应器及性能测试研究装置。

背景技术

随着经济的发展，人们的生活水平日益改善，固废的产生量随之巨增，其造成的污染问题日趋成为当今最严峻的挑战之一。生物质固废是其中的重要组成部分。对这些生物质固废以往主要采取填埋、焚烧、堆肥生物发酵等方法进行处理，其中堆肥生物发酵处理由于具有能耗低、占用资源少、产物可以作为有机肥等优点，已越来越成为固废处理的重要手段，利用微生物开展生物质固废的资源化处理，也已成为世界研究热点。固废的生物处理过程，是一个微生物利用氧气、对待处理物料中的有机物进行利用，合成自身生物体并释放二氧化碳的过程，会产生渗滤液、废气和水分等。在研究过程中，需及时了解这些物质的特性以及待处理物料特性的变化。开展固废生物处理研究，尤其是好氧生物处理，常常采用生物反应器的形式进行。由此，也设计了多种反应器的形式。然而，这些反应器的结构形式，存在一些缺点：(1)由于大多采用法兰结构形式，每次采样或观察发酵状态时，需要旋钮螺钉才能开启，费时费力，操作比较繁琐；(2) 流程设计考虑不够全面。如：a.没有对尾气中水分进行收集；b.没有对尾气中NH₃或H₂S等进行收集或去除；c.没有布气结构，供气不均匀，导致反应不完全；d.无气体循环利用装置，浪费氧气资源；e.需要经常看守调控，消耗大量人力物力；f.无法实现自动化记录分析实验基本数据。

现有研究装置的流程设计，有的仅仅设计渗滤液和物料等样品采集，有的仅仅对进、出口气体样品采集，有的没有设计尾气组分总量测量，如水分含量等，这样导致测试参数不全面，不能全面了解固废生物发酵过程特性。因此，为实现科学实验处理微生物固体废物，亟需一种具备可扩展性，有足够的灵活性，可实现自动监控的固废生物反应器及性能测试研究装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种固废生物反应器及性能测试研究装置，主要目的在于提供一种利用微生物对生物质固体废物进行降解处理，能全面了解固废生物发酵过程特性，可实现自动监控的固废生物反应器及性能测试研究装置。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种固废生物反应器，其包括：

底座，其内设置有凹槽，所述凹槽内的上部安装有可外接氧气/空气供应装置的气路管路，所述凹槽内的下部安装可外接废液收集装置的水路管路；

多孔筛板，其安装固定在所述底座上并通过第一密封垫与所述底座密封连接；

反应器主体，其安装固定在所述多孔筛板上并通过第二密封垫与所述多孔筛板密封连接，所述反应器主体的侧面设置有至少3个采样口；

顶盖，其与所述反应器主体螺纹连接，所述顶盖上设置有气路接口、水路接口、温度计接口和第一密封圈，所述顶盖通过第一密封圈与所述反应器主体密封连接，所述顶盖为翻盖结构。

如前所述的，所述气路管路上安装有多孔布气管；

所述多孔布气管的孔径为5-20μm；

所述多孔布气管的材质为PE材质。

如前所述的，所述反应器主体为筒状结构；