一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于包括以下裝置，反應(yīng)器(1)，腐土填料層(2)，承托層(3)，沼氣收集裝置(4)，溫控儀(5)和攪拌器(6)，本發(fā)明利用了腐殖土填料存在特殊微生物種群臭味去除能力較強(qiáng)的特點(diǎn)，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使厭氧發(fā)酵過(guò)程中藻漿與腐殖土填料充分接觸而大大去除藻泥的惡臭。腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道，實(shí)為首創(chuàng)。
【專利說(shuō)明】一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)外一些專家和學(xué)者做了有關(guān)藻漿資源化處理利用方面的研究，所取得的成果集中體現(xiàn)在沼氣和有機(jī)肥的利用上。對(duì)于藻漿發(fā)酵后有機(jī)肥效方面的研究，其成果主要集中于查明沼液中氮磷濃度并探討其作為有機(jī)肥利用的可行性。對(duì)于處于何種運(yùn)行條件下藻漿厭氧發(fā)酵產(chǎn)物肥效最佳這一課題的研究，本課題組作了較為深入的研究，并查明了藻漿厭氧發(fā)酵作為有機(jī)肥肥效最佳運(yùn)行條件，主要包括:接種厭氧發(fā)酵藻泥量與藻漿量之比=1/10，藻漿上浮比=100%、發(fā)酵溫度為24°C、pH值處于7.0~8.0等。在此運(yùn)行條件下，當(dāng)藻漿厭氧發(fā)酵時(shí)間縮短至7d時(shí)，藻泥濾后液體中氨氮、有效磷濃度至少可達(dá)1028mg/L、186mg/L,有機(jī)肥效十分顯著。
[0003]然而本課題組發(fā)現(xiàn)，藻漿厭氧發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的惡臭十分強(qiáng)烈，嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境衛(wèi)生，成為此技術(shù)推廣應(yīng)用的最大阻力之一。若能采取措施顯著減少藻漿厭氧發(fā)酵過(guò)程中的臭味，則可大大提高本技術(shù)推廣應(yīng)用的可行性。根據(jù)文獻(xiàn)及本課題組的研究成果，腐殖土填料是含有腐殖質(zhì)的土壤經(jīng)熬練凝固、風(fēng)干制成的，以大分子土壤有機(jī)物質(zhì)和土壤微生物等為主要成分特殊填料，因其存在特殊的微生物種群而在污水和糞便處理過(guò)程中具有較強(qiáng)的污染去除和臭味去除能力?；诟惩撂盍暇哂谐粑度コ芰Φ倪@一特性，本研究研發(fā)了內(nèi)置腐殖土填料的藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，以期在不明顯降低藻漿厭氧發(fā)酵肥效的前提下大大降低厭氧發(fā)酵 藻泥的惡臭。
[0004]由8個(gè)多月的試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果表明，本發(fā)明的腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器藻泥濾后液體氨氮、有效磷含量穩(wěn)定(1015mg/L、173mg/L)，并具有較強(qiáng)的臭味去除功效。
[0005]本發(fā)明的腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器在確保發(fā)酵藻泥肥效不發(fā)生顯著降低的前提下，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)是具有較強(qiáng)的臭味去除功效，這是其他藻漿厭氧發(fā)酵技術(shù)短時(shí)期無(wú)法取代的，這也將使得該技術(shù)的推廣和應(yīng)用具有長(zhǎng)期的市場(chǎng)保障。腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道，實(shí)為首創(chuàng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明專利的目的在于提供一種具有較強(qiáng)的臭味去除功效的腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于包括以下裝置，反應(yīng)器(1)，腐土填料層(2)，承托層(3)，沼氣收集裝置(4)，溫控儀(5)和攪拌器(6)；
[0009]所述承托層(3)位于反應(yīng)器(I)的下方，腐土填料層(2)位于該反應(yīng)器(I)內(nèi)部的下方的1/2高度處，該反應(yīng)器(I)的上部具有出氣口(7)，反應(yīng)器(I)中的沼氣從出氣口
(7)進(jìn)入沼氣收集裝置⑷中，該反應(yīng)器⑴的側(cè)壁處和溫控儀(5)相連，所述攪拌器(6)由反應(yīng)器(I)的頂部進(jìn)入其內(nèi)部，所述腐土填料層(2)的重量為1.5kg。
[0010]所述反應(yīng)器(I)的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，其反應(yīng)器高度為35cm，直徑為30cm，容積為22L。
[0011]所述反應(yīng)器⑴的側(cè)壁具有電熱線⑶。
[0012]所述反應(yīng)器⑴的頂部還具有溫度計(jì)(9)用于測(cè)量反應(yīng)器⑴中的溫度。
[0013]所述反應(yīng)器⑴的側(cè)壁還具有采樣口(10)。
[0014]所述承托層(3)的下部具有排污口(11)。
[0015]所述出氣口(7)的直徑為3cm。
[0016]藻泥經(jīng)過(guò)該反應(yīng)器過(guò)濾后液體中的COD、氨氮、有效磷含量分別為10925mg/L、1015mg/L、173mg/L，臭閾值為 83。
[0017]本發(fā)明的腐土填料層中的腐殖土填料為市售產(chǎn)品，是含有腐殖質(zhì)的土壤經(jīng)熬練凝固、風(fēng)干制成的，以大分子土壤有機(jī)物質(zhì)和土壤微生物等為主要成分特殊填料，因其可能存在特殊的微生物種群而在污水和糞便處理過(guò)程中具有較強(qiáng)的污染去除和臭味去除能力?；诟惩撂盍暇哂谐粑度コ芰Φ倪@一特性，本研究研發(fā)了腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，以期在不降低藻漿厭氧發(fā)酵肥效的前提下大大降低厭氧發(fā)酵藻泥的臭味。
[0018]所述腐殖土填料的空隙率為54.1%，體積比為0.78，比表面積為1.70。
[0019]有益效果:
[0020]本發(fā)明的腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器在確保發(fā)酵藻泥肥效不發(fā)生顯著降低的前提下，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)是具有較強(qiáng)的臭味去除功效，這是其他藻漿厭氧發(fā)酵技術(shù)短時(shí)期無(wú)法取代的，這也將使得該技術(shù)的推廣和應(yīng)用具有長(zhǎng)期的市場(chǎng)保障。腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道，實(shí)為首創(chuàng)。
[0021]腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器藻泥濾后液體中的C0D、氨氮、有效磷含量分別為10925mg/L、1015mg/L、173mg/L,臭閾值為83 ;相同運(yùn)行條件下，一般的藻衆(zhòng)厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中藻泥濾后液體中的C0D、氨氮、有效磷含量分別為10974mg/L、1025mg/L、186mg/L，臭閾值為250。研究結(jié)果表明，腐殖土填料的藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中藻泥臭閾值僅為一般的藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器的0.332，惡臭的去除效果顯著。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0025]一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于包括以下裝置，反應(yīng)器(1)，腐土填料層(2)，承托層(3)，沼氣收集裝置(4)，溫控儀(5)和攪拌器(6)；
[0026]所述承托層(3)位于反應(yīng)器(I)的下方，腐土填料層(2)位于該反應(yīng)器(I)內(nèi)部的下方的1/2高度處，該反應(yīng)器⑴的端部具有出氣口(7)，反應(yīng)器⑴中的沼氣從出氣口
(7)進(jìn)入所述沼氣收集裝置(4)中，該反應(yīng)器(I)的側(cè)壁處和溫控儀(5)相連，所述攪拌器
(6)由反應(yīng)器(I)的頂部進(jìn)入其內(nèi)部，所述腐土填料層(2)的重量為1.5kg。[0027]所述反應(yīng)器(I)的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，其反應(yīng)器有效高度為35cm，直徑為30cm，有效容積為22L。
[0028]所述反應(yīng)器⑴的側(cè)壁具有電熱線⑶。
[0029]所述反應(yīng)器⑴的頂部還具有溫度計(jì)(9)用于測(cè)量反應(yīng)器⑴中的溫度。
[0030]所述反應(yīng)器(I)的側(cè)壁還具有采樣口(10)。
[0031]所述承托層(3)的下部具有排污口(11)。
[0032]所述出氣口(7)的直徑為3cm。
[0033]藻泥經(jīng)過(guò)該反應(yīng)器過(guò)濾后液體中的COD、氨氮、有效磷含量分別為10925mg/L、1015mg/L、173mg/L，臭閾值為 83。
[0034]本發(fā)明的腐土填料層腐殖土填料是含有腐殖質(zhì)的土壤經(jīng)熬練凝固、風(fēng)干制成的，以大分子土壤有機(jī)物質(zhì)和土壤微生物等為主要成分特殊填料，因其可能存在特殊的微生物種群而在污水和糞便處理過(guò)程中具有較強(qiáng)的污染去除和臭味去除能力?；诟惩撂盍暇哂谐粑度コ芰Φ倪@一特 性，本研究研發(fā)了腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，以期在不降低藻漿厭氧發(fā)酵肥效的前提下大大降低厭氧發(fā)酵藻泥的臭味。
[0035]應(yīng)器頂部均設(shè)置直徑為3cm的3個(gè)孔，分別用于沼氣收集，放置溫度計(jì)探頭和攪拌器。攪拌器每隔2h攪拌15min，以確保藻漿發(fā)酵過(guò)程中與腐殖土填料充分接觸；沼氣收集孔通過(guò)膠管與沼氣收集裝置相連，用于測(cè)定單位藻漿厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣量；為方便取樣，于側(cè)壁設(shè)置I個(gè)取樣口 ；根據(jù)藻類在水體中以漂浮狀態(tài)存在的這一特點(diǎn)，為便于控制厭氧發(fā)酵試驗(yàn)中藻漿含水率，反應(yīng)器底部設(shè)置I個(gè)排水口 ；用纏繞在反應(yīng)器外壁上的電熱線、溫度計(jì)探頭和濕式溫控儀控制發(fā)酵溫度。
[0036]控制試驗(yàn)條件如下:接種厭氧發(fā)酵藻泥量與藻漿量之比=1/10(縮短藻漿厭氧發(fā)酵所需時(shí)間)、藻漿上浮比=100%、發(fā)酵溫度為25°C、pH值處于7.0~8.0等，7d后腐殖土填料的藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中藻泥濾后液體中的C0D、氨氮、有效磷含量分別為10925mg/L、1015mg/L、173mg/L，臭閾值為83 ;相同運(yùn)行條件下，一般的藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中藻泥濾后液體中的C0D、氨氮、有效磷含量分別為10974mg/L、1025mg/L、186mg/L，臭閾值為250。研究結(jié)果表明，腐殖土填料的藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器對(duì)惡臭的去除效果顯著。
[0037]應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于包括以下裝置，反應(yīng)器(1)，腐土填料層(2)，承托層(3)，沼氣收集裝置(4)，溫控儀(5)和攪拌器(6)； 所述承托層(3)位于反應(yīng)器(I)的下方，腐土填料層(2)位于該反應(yīng)器(I)內(nèi)部的下方的1/2高度處，該反應(yīng)器(I)的上部具有出氣口(7)，反應(yīng)器(I)中的沼氣從出氣口(7)進(jìn)入沼氣收集裝置⑷中，該反應(yīng)器⑴的側(cè)壁處和溫控儀(5)相連，所述攪拌器(6)由反應(yīng)器(I)的頂部進(jìn)入其內(nèi)部，所述腐土填料層(2)的重量為1.5kg。
2.如權(quán)利要求1所述的一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器(I)的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，其反應(yīng)器高度為35cm，直徑為30cm，容積為22L。
3.如權(quán)利要求1所述的一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器(I)的側(cè)壁具有電熱線(8)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器(I)的頂部還具有 溫度計(jì)(9)用于測(cè)量反應(yīng)器(I)中的溫度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器(I)的側(cè)壁還具有采樣口(10)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于所述承托層(3)的下部具有排污口(11)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于所述出氣口(7)的直徑為3cm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種腐殖土填料藻漿厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，其特征在于藻泥經(jīng)過(guò)該反應(yīng)器過(guò)濾后液體中的COD、氨氮、有效磷含量分別為10925mg/L、1015mg/L、173mg/L，臭閾值為83。
【文檔編號(hào)】C05F15/00GK103951478SQ201410172319
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】葉長(zhǎng)兵, 周志明, 劉琴, 章新, 李明, 張晶晶 申請(qǐng)人:玉溪師范學(xué)院