本發(fā)明涉及厭氧反應(yīng)裝置，尤其是一種用于生物質(zhì)垃圾的處理和資源化利用的集成式厭氧反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

面對(duì)各類垃圾“圍城”的困局，尤其針對(duì)處理最讓人頭痛的生物質(zhì)垃圾(容易腐爛、發(fā)臭、占地的同時(shí)，污染大氣和地下水)，而目前已有的不同類型的厭氧反應(yīng)裝置在處理。

例如專利公告號(hào)為：204509320u，名為“集成式中溫厭氧反應(yīng)裝置”的實(shí)用新型專利，公開(kāi)了這樣的技術(shù)方案，以防滲、防腐的鋼筋混凝土為主要材料制成的裝置本體形成有至少兩個(gè)反應(yīng)單元，每個(gè)所述的反應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)是：下部為主要裝需要處理的原料的容器，上部為水密封集氣裝置，所述的容器的上端設(shè)有出氣口，所述的水密封集氣裝置包括與所述的容器的出氣口對(duì)接的池口、所述的池口內(nèi)設(shè)有罩住所述的出氣口的集氣罩、所述的集氣罩連接有沼氣管以及所述的池口內(nèi)注有密封水，所述的容器內(nèi)設(shè)有內(nèi)循環(huán)加熱裝置、水流攪拌裝置和復(fù)合生物填料，所述的容器對(duì)接有進(jìn)料閥門和排渣閥門。

上述的技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、功能齊全、原料適應(yīng)性強(qiáng)、占地面積小。但是也存在一些問(wèn)題。

針對(duì)這一難題，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)頂返水集成式中溫厭氧反應(yīng)裝置在采用序批式投料時(shí)，產(chǎn)氣量大；在發(fā)酵初期，大量懸浮物會(huì)集中在集氣罩內(nèi)，形成聚集。與此同時(shí)，氣、渣混合體猛烈向外噴發(fā)，很容易進(jìn)入沼氣管道并堵塞管道，增加了日常維護(hù)的工作量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集成式厭氧反應(yīng)裝置，其目的是解決發(fā)酵過(guò)程中懸浮物在集氣罩內(nèi)聚集的問(wèn)題。

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的基本技術(shù)方案為：一種集成式厭氧反應(yīng)裝置，包括裝置本體，具有至少一個(gè)反應(yīng)單元，每一個(gè)反應(yīng)單元均設(shè)置至少一個(gè)用于收集沼氣的收集裝置，該收集裝置包括連通反應(yīng)單元的出氣口和罩住所述在出氣口的集氣罩，在出氣口設(shè)置攔渣網(wǎng)；

在每個(gè)反應(yīng)單元上至少設(shè)置一個(gè)用于能夠讓反應(yīng)單元內(nèi)的懸浮物聚集的集渣槽，所述集渣槽由所述反應(yīng)單元內(nèi)部的上端面向上突起形成；該集渣槽上方連通一個(gè)能夠在特定條件下開(kāi)啟以實(shí)現(xiàn)將集渣槽內(nèi)的沼氣導(dǎo)出的氣渣分離裝置。

進(jìn)一步的，所述集渣槽沿反應(yīng)單元的高度方向的縱截面為方形或者圓弧形。

進(jìn)一步的，所述集渣槽由所述反應(yīng)單元的一端延伸至另一端。

進(jìn)一步的，所述集渣槽和所述反應(yīng)單元為一體式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述氣渣分離裝置包括由所述集渣槽的頂部連通至其內(nèi)部的直管、氣渣分離器和沼氣管道，其中該直管的輸出端連接所述氣渣分離器的輸入端，氣渣分離器的輸出口連接沼氣管道，并且在所述氣渣分離器與沼氣管道之間設(shè)置截止閥門用于控制集渣槽和氣渣分離器的開(kāi)閉。

進(jìn)一步的，所述沼氣管道連接一個(gè)能夠向所述氣渣分離器產(chǎn)生高壓水流的進(jìn)水管道，該進(jìn)水管道通過(guò)一個(gè)反沖閥門控制與沼氣管道的連通與否。

進(jìn)一步的，每一個(gè)反應(yīng)單元設(shè)置四個(gè)用于收集沼氣的收集裝置，該四個(gè)收集裝置均勻分布在反應(yīng)單元的上端面。

進(jìn)一步的，所述氣渣分離裝置設(shè)置在反應(yīng)單元的中間位置。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過(guò)在反應(yīng)單元上設(shè)置有集渣槽，能夠在反應(yīng)過(guò)程中讓懸浮物集聚于該集渣槽，避免了過(guò)多懸浮物集聚于集氣罩中的問(wèn)題出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)沼氣更順暢的導(dǎo)出。另外，設(shè)置了氣渣分離裝置，能夠有效的將集聚于集渣槽內(nèi)的剩余的沼氣導(dǎo)出。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種集成式厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的集成式厭氧反應(yīng)裝置的俯視圖

圖3為收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為集渣槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為集渣槽的第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為帶有氣渣分離裝置的集成式厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為氣渣分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖1至7對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但不應(yīng)以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。為了方便說(shuō)明并且理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下說(shuō)明所使用的方位詞均以附圖所展示的方位為準(zhǔn)，但不應(yīng)因此認(rèn)為本發(fā)明的技術(shù)方案受到限制。

本發(fā)明一種集成式厭氧反應(yīng)裝置，用于生物質(zhì)垃圾的厭氧發(fā)酵處理。

參照?qǐng)D1和圖2，該圖示出了一種集成式厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)，該圖2為圖1的俯視圖。具體的，包括裝置本體10，該裝置本體10具有至少一個(gè)反應(yīng)單元101，該反應(yīng)單元101用作生物質(zhì)垃圾的發(fā)酵。在實(shí)際生產(chǎn)的時(shí)候，可以根據(jù)不同的使用要求設(shè)置多個(gè)反應(yīng)單元101，例如兩個(gè)或更多的反應(yīng)單元101并排設(shè)置，亦或者是四個(gè)反應(yīng)單元101按照四方形的排布方式排布在一起。

如圖2，在每一個(gè)反應(yīng)單元101均設(shè)置至少一個(gè)用于收集沼氣的收集裝置20，而在本實(shí)施例中，反應(yīng)單元101采用的是立方體結(jié)構(gòu)，因此，在所述反應(yīng)單元101的上端面的四個(gè)角落處分別設(shè)置一對(duì)收集裝置20，也就是說(shuō)總共設(shè)置了八個(gè)收集裝置20實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)單元101內(nèi)的沼氣進(jìn)行回收。

參見(jiàn)圖3，該收集裝置20至少包括連通反應(yīng)單元101的出氣口201和罩住所述在出氣口201的集氣罩202。使用的時(shí)候，反應(yīng)單元101內(nèi)的沼氣通過(guò)出氣口201向集氣罩202集聚，并由集氣罩202向外導(dǎo)出。更為詳細(xì)的，在出氣口201處設(shè)置攔渣網(wǎng)203，通過(guò)該攔渣網(wǎng)203能夠阻擋懸浮物進(jìn)入集氣罩202，保持沼氣順利導(dǎo)出。另，在集氣罩202周側(cè)設(shè)置有池口204，該池口204和集氣罩202之間填充用于封閉的密封液205(例如水)，而集氣罩202連接一個(gè)沼氣輸出裝置206；其中，在出氣口201處設(shè)置攔渣網(wǎng)203目的是防止粗大的懸浮物進(jìn)入集氣罩202，而直接進(jìn)入集渣槽30內(nèi)。

參照?qǐng)D4，非常重要的是，在每個(gè)反應(yīng)單元101上至少設(shè)置一個(gè)用于能夠讓反應(yīng)單元101內(nèi)的懸浮物聚集的集渣槽30，該集渣槽30由所述反應(yīng)單元101內(nèi)部的上端面向上突起形成，該集渣槽30上方連接一個(gè)能夠在特定條件下開(kāi)啟以實(shí)現(xiàn)將集渣槽30內(nèi)的沼氣導(dǎo)出的氣渣分離裝置40。集渣槽30的下端與所述反應(yīng)單元101的內(nèi)部上端面位于同一個(gè)平面上，集渣槽30由該平面向外凸起形成。由于該集渣槽30具有更多的空間，在反應(yīng)單元101的內(nèi)部上端面處停留的懸浮物將會(huì)被集聚于該集渣槽30內(nèi)，大大降低了懸浮物在攔渣網(wǎng)203處集聚，進(jìn)而大大降低了懸浮物會(huì)進(jìn)入到集氣罩202的數(shù)量，大大降低了懸浮物被吸附到連接集氣罩203的沼氣輸出管道內(nèi)的幾率，提高了沼氣導(dǎo)出的效率，降低故障率。

詳細(xì)的，集渣槽30可以根據(jù)反應(yīng)單元101的體積來(lái)確定其尺寸，但是可以明確的是，該集渣槽30最好是能夠按照集渣的最大極限值進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體來(lái)說(shuō)，該集渣槽30的橫截面尺寸和深度應(yīng)該根據(jù)使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本實(shí)施例中，集渣槽30沿反應(yīng)單元101的高度方向的縱截面為方形。當(dāng)然，也可以設(shè)計(jì)成圓弧形或者其他形狀，具體可參見(jiàn)圖5。因此，只要是與本實(shí)施例設(shè)置有集渣槽30的技術(shù)方案均應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。而集渣槽30的設(shè)置方向可以由所述反應(yīng)單元101的一端延伸至另一端，即圖2中反應(yīng)單元101由下端向上端延伸。

另外，根據(jù)需求，可以設(shè)置多個(gè)集渣槽30，這些集渣槽30可以并列設(shè)置或者交叉設(shè)置。

再者，本實(shí)施例中，所述集渣槽30和所述反應(yīng)單元101為一體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)置，即集渣槽30與反應(yīng)單元101可以可拆卸連接固定。具體，可以是通過(guò)螺紋連接的方式與反應(yīng)單元101組裝在一起。

當(dāng)懸浮物經(jīng)充分發(fā)酵后，會(huì)逐步下沉，在集渣槽30內(nèi)集聚大量的沼氣。因此，需要將這些沼氣導(dǎo)出。

具體采用的技術(shù)方案是，集渣槽30連通一個(gè)能夠在特定條件下開(kāi)啟以實(shí)現(xiàn)將集渣槽30內(nèi)的沼氣導(dǎo)出的氣渣分離裝置40，參見(jiàn)圖6。

參見(jiàn)圖7，所述氣渣分離裝置40包括由所述集渣槽30的頂部連通至其內(nèi)部的直管401、氣渣分離器402和沼氣管道403，其中該直管401的輸出端連接所述氣渣分離器402的輸入端，氣渣分離器402的輸出口連接沼氣管道403，并且在所述氣渣分離器402與沼氣管道403之間設(shè)置截止閥門404用于控制集渣槽30和氣渣分離器402的開(kāi)閉。本實(shí)施例中，氣渣分離器402采用的是現(xiàn)有技術(shù)中通用的技術(shù)方案，因此此處不對(duì)該氣渣分離器402進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)說(shuō)明其至少具有沼氣輸入端和沼氣輸出端。

當(dāng)懸浮物經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間的發(fā)酵后，這些懸浮物將會(huì)下沉至反應(yīng)單元101底部，將會(huì)有大量的沼氣還會(huì)集聚于集渣槽30內(nèi)，此時(shí)打開(kāi)該截止閥門404，集渣槽30聚集的沼氣在池口的液位差的壓力下順著直管401經(jīng)氣渣分離器402后由沼氣管道403導(dǎo)出；該壓力為池口204的密封液205的液位與集渣槽30之間的壓力差，因?yàn)樵诒緦?shí)施中，密封液205的位置總是高于集渣槽30頂部。

另外，所述沼氣管道403連接一個(gè)能夠向所述氣渣分離器402產(chǎn)生高壓水流的進(jìn)水管道405，該進(jìn)水管道405通過(guò)一個(gè)反沖閥門406控制與沼氣管道405的連通與否。應(yīng)當(dāng)注意的是，該進(jìn)水管道405能夠連接一個(gè)產(chǎn)生高壓水流的裝置，產(chǎn)生的高壓水流將順著進(jìn)水管道405流動(dòng)，當(dāng)打開(kāi)該反沖閥門406時(shí)，高壓水流將順著進(jìn)水管道405經(jīng)沼氣管道405進(jìn)入氣渣分離器402，將集聚于該集渣槽30內(nèi)的懸浮物重新壓到反應(yīng)單元101內(nèi)部重新發(fā)酵。

另外，在集渣槽30的沼氣導(dǎo)出時(shí)，有可能夾帶一些懸浮物進(jìn)入到所述的氣渣分離器402內(nèi)，當(dāng)這些懸浮物集聚過(guò)多的時(shí)候，影響氣渣分離器402的工作。因此，需要將將這些懸浮物排出，此時(shí)可以打開(kāi)反沖閥門406將該氣渣分離器402內(nèi)的懸浮物沖入反應(yīng)單元101內(nèi)。

使用的時(shí)候，也可以同時(shí)打開(kāi)反沖閥門406和截止閥門404，檢測(cè)集渣槽30內(nèi)的含渣量和沼氣量。如果出渣量大，用水反沖洗后，關(guān)閉截止閥門404和反沖洗閥406繼續(xù)發(fā)酵；若渣少或無(wú)渣沼氣多，則開(kāi)啟截止閥門404，使沼氣進(jìn)入沼氣管道405，直到這批物料充分降解到全部出料。

再者，在本實(shí)施例中，每一個(gè)反應(yīng)單元101也設(shè)置可以四個(gè)用于收集沼氣的收集裝置20，該四個(gè)收集裝置40均勻分布在反應(yīng)單元101的上端面；而氣渣分離裝置40設(shè)置在反應(yīng)單元101的中間位置。

根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。