專利名稱：生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物質廢棄物消化處理裝置，尤其是一種帶有攪抖功能可提高傳 質效果的消化反應系統(tǒng)，具體地說是一種生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)。
背景技術：
眾所周知，處理城市生活垃圾、餐廚垃圾、農貿市場垃圾、農作物廢棄物等生物質固體廢棄物的一種方法是采用厭氧消化反應器進行消化降解，既可獲得沼氣生物質能源， 消化后的殘余固渣和殘余液還能進一步處理成有機肥料，因此是一種較好的可降解有機廢 棄物的處理方法。由于生物質廢棄物在消化處理過程中，含有較多的固體物質，容易導致反應器內 出現固液分層體系，使得消化過程的液固傳質效率較低，既降低了消化效率，也增加了消化 過程的控制難度。比如極易發(fā)生反應器內出現酸化現象，致使消化過程被嚴重抑制等。因此開發(fā)一種能增加對反應器內的固液攪拌和擾動，提高傳質效果的生物質廢棄 物消化反應器或系統(tǒng)是當務之急。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有的生物質反應器內部易出現固液分層，影響液固傳質效 率和消化率的問題，設計一種能消除固液分層現象肯提高消化效率的適用范圍廣的生物質 廢棄物消化反應系統(tǒng)。本發(fā)明的技術方案是—種生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)，包括反應器1、低壓儲氣罐2、沼氣壓縮機3和高 壓儲氣罐4，其特征是所述的反應器1包括殼體5，所述的殼體5中設有將其內容分隔成上 升流動區(qū)和下降流動區(qū)的隔擋6，上升流動區(qū)設有物料進口，下降流動區(qū)設有物料出口，所 述殼體5中、隔擋6的上部設有沼氣收集室7，沼氣收集室7通過氣管同時與用氣設備的輸 入端及低壓儲氣罐2的輸入端相連，低壓儲氣罐2的輸出端與沼氣壓縮機3的輸入端相連， 沼氣壓縮機3的輸出端與高壓儲氣罐4的輸入端相連；在所述的隔擋6上安裝有轉輪8，轉 輪8的一側位于所述的上升流動區(qū)中，另一側位于所述的下降流動區(qū)中，轉輪8上安裝有葉 片，在所述的上升流動區(qū)中、所述轉輪8的下部安裝噴嘴9，噴嘴9的出氣口與葉片的下部相 對以驅動葉片帶動轉輪8轉動，所述噴嘴9通過氣管與高壓儲氣罐4的出氣端相連。所述的隔擋6上安裝有1-5層轉輪6，每層平行安裝有1-5只轉輪8。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明可廣泛應用于消化處理城市生活垃圾、餐廚垃圾、農貿市場垃圾、農作物廢 棄物等生物質固體廢棄物，既可將所廢棄物作為反應器的處理對象，也可處理上各種不同 廢棄物的混合物，含固率在 50%之間。本發(fā)明利用消化過程中產生的生物質氣作為驅動介質，解決了消化反應器中無動 力攪拌的難題，既經濟又安全，使得消化處理過程中反應器內不會形成固液分層體系，有利于提高消化過程中的液固傳質效率，提高消化效率，不會出現反應器內酸化等嚴重抑制消化過程的現象。本發(fā)明的組成簡單，易于實現，只需對現有的消化反應器進行適當的改進即可。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖2圖1的A-A剖視結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1-2所示。一種生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)，它包括反應器1、低壓儲氣罐2、沼氣壓縮機3 和高壓儲氣罐4，所述的反應器1包括殼體5，所述的殼體5中設有將其內容分隔成上升流 動區(qū)和下降流動區(qū)的隔擋6，隔擋6可采用磚砌而成的磚墻結構，也可采用耐腐蝕板制造而 成，被隔擋6分隔成的上升流動區(qū)設有物料進口，下降流動區(qū)設有物料出口，如圖1所示。所 述殼體5中、隔擋6的上部設有沼氣收集室7，沼氣收集室7通過氣管同時與用氣設備的輸 入端及低壓儲氣罐2的輸入端相連，低壓儲氣罐2的輸出端與沼氣壓縮機3 (可采用輸出壓 力為5-10公斤的普通壓縮機加以實現，該壓縮機以沼氣為工作介質)的輸入端相連，沼氣 壓縮機3的輸出端與高壓儲氣罐4的輸入端相連；在所述的隔擋6上安裝有轉輪8，轉輪8 的一側位于所述的上升流動區(qū)中，另一側位于所述的下降流動區(qū)中，轉輪8上安裝有葉片， 在所述的上升流動區(qū)中、所述轉輪8的下部安裝噴嘴9，噴嘴9的出氣口與葉片的下部相對 以驅動葉片帶動轉輪8轉動，所述噴嘴9通過氣管與高壓儲氣罐4的出氣端相連，如圖1所 示，為了提高攪拌效果，具體實施時可根據消化反應器的高度和隔擋6的高度，安裝1-5層 轉輪8 (圖1中為3層)，每層轉輪8的數量可由1-5個平行安裝的轉輪組成，圖2中有三個 平行安裝的轉輪8。本發(fā)明的工作原理是反應器內用隔墻(即隔擋6)分為兩部分，在隔墻上設置若干轉輪，轉輪上帶有葉 片，由壓縮沼氣噴射沖擊葉片帶動轉輪轉動，從而使反應器內的固液體系被攪拌。在反應器內的隔墻兩側分別是消化物料上升流動區(qū)和下降流動區(qū)在上升流動區(qū) 中，轉輪被壓縮沼氣驅動帶動固液混合物向上流動，同時由轉輪上分布的葉片進行攪拌擾 動；固液物料上流至隔墻頂面后進入下降流動區(qū)，轉輪在轉動過程中促進物料的向下流動， 并由轉輪上分布的葉片進行攪拌擾動。在隔墻頂部以上的反應器內部空間為沼氣室，由沼 氣管引出，在沼氣引出管上分流一路進入低壓儲氣罐，由沼氣壓縮機增壓為壓縮沼氣，通過 高壓儲氣罐穩(wěn)壓后由壓縮沼氣管引入到反應器內的轉輪下側，通過沼氣噴嘴向上噴射驅動 轉輪運動。本發(fā)明的創(chuàng)新點主要有(1)在生物質廢棄物消化反應器中設置垂直隔墻，將反應器內分為兩個區(qū)間，一個 區(qū)間為生物質廢棄物固液的上升流動區(qū)，另一個區(qū)間為下降流動區(qū)。反應器殼體可以是圓 柱形或方形結構。
(2)在隔墻中安裝與地面垂直的轉輪，轉輪的一半在上升流動區(qū)，轉輪的另一半在 下降流動區(qū)，在轉輪上布置葉片。(3)在轉輪的下部設置壓縮沼氣噴嘴，由沼氣噴嘴噴射的沼氣噴射到轉輪葉片上 帶動轉輪轉動，促進在上升流動區(qū)內的固液混合物形成向上的整體流動，在下降流動區(qū)內 的固液混合物形成向下的整體流動，并由轉輪上葉片對固液混合物進行攪拌。
(4)在隔墻上可垂直設置1 5層轉輪，每層轉輪數1 5只。(5)從消化反應器輸出的沼氣引一路進入低壓儲氣罐，由沼氣壓縮機增壓至5 10公斤壓力，經過高壓儲氣罐穩(wěn)壓后，通過沼氣管進入反應器并引到轉輪下部，通過噴嘴對 轉輪進行驅動。本發(fā)明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求
一種生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)，包括反應器(1)、低壓儲氣罐(2)、沼氣壓縮機(3)和高壓儲氣罐(4)，其特征是所述的反應器(1)包括殼體(5)，所述的殼體(5)中設有將其內容分隔成上升流動區(qū)和下降流動區(qū)的隔擋(6)，上升流動區(qū)設有物料進口，下降流動區(qū)設有物料出口，所述殼體(5)中、隔擋(6)的上部設有沼氣收集室(7)，沼氣收集室(7)通過氣管同時與用氣設備的輸入端及低壓儲氣罐(2)的輸入端相連，低壓儲氣罐(2)的輸出端與沼氣壓縮機(3)的輸入端相連，沼氣壓縮機(3)的輸出端與高壓儲氣罐(4)的輸入端相連；在所述的隔擋(6)上安裝有轉輪(8)，轉輪(8)的一側位于所述的上升流動區(qū)中，另一側位于所述的下降流動區(qū)中，轉輪(8)上安裝有葉片，在所述的上升流動區(qū)中、所述轉輪(8)的下部安裝噴嘴(9)，噴嘴(9)的出氣口與葉片的下部相對以驅動葉片帶動轉輪(8)轉動，所述噴嘴(9)通過氣管與高壓儲氣罐(4)的出氣端相連。
2.根據權利要求1所述的生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)，其特征是所述的隔擋(6)上安 裝有1-5層轉輪(6)，每層平行安裝有1-5只轉輪(8)。
3.根據權利要求1所述的生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)，其特征是所述的隔擋(6)為磚 墻結構或耐腐蝕材料板。
全文摘要
一種生物質廢棄物消化反應系統(tǒng)，包括反應器(1)、低壓儲氣罐(2)、沼氣壓縮機(3)和高壓儲氣罐(4)，其特征是所述的反應器(1)包括殼體(5)，所述的殼體(5)中設有隔擋(6)，所述殼體(5)中設有沼氣收集室(7)，沼氣收集室(7)通過氣管同時與用氣設備的輸入端及低壓儲氣罐(2)相連，低壓儲氣罐(2)與沼氣壓縮機(3)相連，沼氣壓縮機(3)與高壓儲氣罐(4)相連；在所述的隔擋(6)上安裝有轉輪(8)，轉輪(8)上安裝有葉片，在所述的上升流動區(qū)中、所述轉輪(8)的下部安裝噴嘴(9)，噴嘴(9)的出氣口與葉片的下部相對，所述噴嘴(9)通過氣管與高壓儲氣罐(4)的出氣端相連。本發(fā)明結構簡單，效率高，能防止固液分層體系的形成，提高消化率，安全可靠。
文檔編號B09B3/00GK101805690SQ201010126098
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權日2010年3月17日
發(fā)明者史俊威, 吳未立, 徐明剛, 楊軍, 王衛(wèi)兵, 王衛(wèi)星, 王慧, 陳廷超, 陳澤智 申請人:南京碳環(huán)生物質科技有限公司