恒溫厭氧反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種恒溫厭氧反應(yīng)裝置，包括一個或多個保溫容器，所述保溫容器包括由里向外依次設(shè)置的內(nèi)膽、保溫層和外殼；進料管、出料管以及導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管安裝在每個保溫容器的頂部，所述進料管安裝在首個保溫容器上，所述出料管安裝在末尾的保溫容器上，所述出料管的進料口低于所述導(dǎo)氣管的進氣口，所述出料管的出料口低于所述導(dǎo)氣管的出氣口；加熱器，所述加熱器安裝在其中至少一個保溫容器上，用于加熱所述保溫容器中的發(fā)酵液；溫控器，所述溫控器與所述加熱器連接，用于控制所述加熱器的供熱和停止供熱。本實用新型的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，適合做成由工廠化批量生產(chǎn)、適合汽車運輸和安裝簡單的整體式產(chǎn)品。
【專利說明】恒溫厭氧反應(yīng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于微生物發(fā)酵【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種恒溫厭氧反應(yīng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行具有加熱、保溫和攪拌功能的厭氧反應(yīng)罐如利普罐和搪瓷罐厭氧反應(yīng)罐子都是由混凝土底座和經(jīng)過特殊處理的鋼質(zhì)或搪瓷保溫罐體以及位于保溫罐體頂部的雙膜儲氣裝置構(gòu)成。這種反應(yīng)罐都是現(xiàn)場組裝制作的大型裝置，用于養(yǎng)殖場、釀造廠處理排污以獲取沼氣。因此，這種厭氧反應(yīng)罐不是由工廠批量生產(chǎn)的完整產(chǎn)品，即使可以由工廠生產(chǎn)也會由于體積過大過于笨重無法運輸安裝。
[0003]另外，現(xiàn)行厭氧反應(yīng)罐采用的加熱形式都是在反應(yīng)罐內(nèi)安裝盤管熱交換器，通過來自沼氣發(fā)電機的余熱(冷卻水)或來自太陽能熱水器的熱水加熱。這種加熱形式由于體積龐大、安裝復(fù)雜也不適合裝置的小型化。
[0004]綜合上所述，現(xiàn)有具有加熱、保溫和攪拌功能的高效厭氧反應(yīng)罐不適合做成由工廠化批量生產(chǎn)、適合汽車運輸和安裝簡單的整體式產(chǎn)品。
[0005]由于生活小區(qū)、食堂或餐廳的餐廚垃圾產(chǎn)生量一般為每天幾百公斤，小型食品加工廠的廢水排放量也就是幾立方米至幾十立方米。所以由幾個幾立方米容積的中溫(38度C)或高溫(56度C)恒溫厭氧反應(yīng)罐組成的厭氧反應(yīng)裝置即可處理得了。
[0006]因而，一種由工廠化批量生產(chǎn)、適合汽車運輸和安裝簡單的整體式小型高效厭氧反應(yīng)罐和幾個厭氧反應(yīng)罐組成的厭氧反應(yīng)裝置有著巨大的市場潛力。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適合做成由工廠化批量生產(chǎn)、適合汽車運輸和安裝簡單的輕便的整體式產(chǎn)品的恒溫厭氧反應(yīng)裝置。
[0008]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0009]提供一種恒溫厭氧反應(yīng)裝置，包括:
[0010]一個或通過管路相互連通的多個保溫容器，所述保溫容器包括由里向外依次設(shè)置的內(nèi)膽、保溫層和外殼；
[0011]進料管、出料管以及導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管安裝在每個保溫容器的頂部，所述進料管安裝在首個保溫容器上，所述出料管安裝在末尾的保溫容器上，所述出料管上形成有位于所述保溫容器內(nèi)部的進料口及位于所述保溫容器外部且高于所述進料口的出料口，所述導(dǎo)氣管上形成有位于所述保溫容器內(nèi)部的進氣口及位于所述保溫容器外部且高于所述進氣口的出氣口，所述出料管的進料口低于所述導(dǎo)氣管的進氣口，所述出料管的出料口低于所述導(dǎo)氣管的出氣口；
[0012]加熱器，所述加熱器安裝在其中至少一個保溫容器上，用于加熱所述保溫容器中的發(fā)酵液；
[0013]溫控器，所述溫控器與所述加熱器連接，用于控制所述加熱器的供熱和停止供熱，以使得所述保溫容器內(nèi)的發(fā)酵液溫度恒定。
[0014]進一步地，所述出料管的末端分叉為兩條末端開口的管路，其中一條管路豎直向上并在末端形成與大氣相通的導(dǎo)氣口，另一條管路水平伸出并在末端形成有所述出料管的出料口。
[0015]進一步地，所述出料管的出料口低于導(dǎo)氣管的進氣口。
[0016]進一步地，所述進料管內(nèi)設(shè)置有單向閥，以使得發(fā)酵液只能經(jīng)所述進料管進入保溫容器，而不能經(jīng)所述進料管從保溫容器中流出。
[0017]進一步地，所述內(nèi)膽及外殼均由不銹鋼板制成。
[0018]進一步地,所述內(nèi)膽及外殼均由0.2-2mm厚的不銹鋼板制成。
[0019]進一步地，所述加熱器為電加熱器或熱泵加熱器。
[0020]進一步地，所述恒溫厭氧反應(yīng)裝置還包括攪拌裝置，所述保溫容器的頂部還設(shè)置有一用于安裝所述攪拌裝置的安裝管，所述安裝管深入保溫容器內(nèi)預(yù)設(shè)長度，所述攪拌裝置通過法蘭安裝在所述安裝管上并經(jīng)由所述安裝管深入到所述保溫容器內(nèi)，所述安裝管的底部管口低于所述導(dǎo)氣管的進氣口。進一步地，所述安裝管的底部管口低于所述出料管的出料口的最低點。
[0021]進一步地，所述進料管、出料管及導(dǎo)氣管均由兩節(jié)以上的管件通過法蘭連接而成。
[0022]進一步地，所述保溫層為發(fā)泡保溫層。
[0023]根據(jù)本實用新型的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，保溫容器為一個功能完備的部件，無需現(xiàn)場澆筑混凝土底座，并且采用加熱器直接給保溫容器中的發(fā)酵液加熱，相對于現(xiàn)有的余熱加熱形式，能夠減小整個裝置的體積，并且能夠簡化安裝，有利于裝置的小型化，使得該恒溫厭氧反應(yīng)裝置適合做成由工廠化批量生產(chǎn)、適合汽車運輸和安裝簡單的整體式產(chǎn)品。該恒溫厭氧反應(yīng)裝置主要用于生活小區(qū)、學(xué)校、機關(guān)或工廠食堂處理餐廚垃圾，或用于小型食品加工廠處理有機廢水。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型實施例1提供的恒溫厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實用新型實施例2提供的恒溫厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本實用新型實施例3提供的恒溫厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本實用新型實施例4提供的恒溫厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是本實用新型實施例5提供的恒溫厭氧反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]說明書附圖中的附圖標記如下:
[0030]1、保溫各器；101、內(nèi)膽；102、保溫層；103、外殼；2、加熱器；3、溫控器；4、進料管；401、出料口 ；5、出料管；501、進料口 ；502、出料口 ；503、導(dǎo)氣口 ；6、導(dǎo)氣管；601、進氣口 ；602、出氣口 ；7、單向閥；8、進料泵；9、安裝管；10、攪拌裝置；11、蓄料池；12、氣室；13、管路；14、法蘭。

【具體實施方式】
[0031]為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0032]實施例1
[0033]如圖1所示，本實施例的恒溫厭氧處理裝置，包括保溫容器1、加熱器2、溫控器3、進料管4、出料管5及導(dǎo)氣管6。保溫容器I包括由里向外依次設(shè)置的內(nèi)膽101、保溫層102和外殼103。
[0034]本實施例中，保溫容器I為圓柱形，即內(nèi)膽101、保溫層102和外殼103均為圓柱形。當然，在其它實施例中，保溫容器I也可以是方形或其它形狀。
[0035]本實施例中，所述內(nèi)膽及外殼均由不銹鋼板制成，例如，采用0.2-2mm厚的不銹鋼板制成。之所以采用不銹鋼做內(nèi)膽是由于不銹鋼材料具有很好的防腐性能和高強度，采用Imm左右厚度的薄不銹鋼板做成的圓柱形內(nèi)膽即可滿足裝發(fā)酵液所需的耐腐蝕和承受液壓的需求。當然，在其它實施例中，所述內(nèi)膽也可由搪瓷板制成。之所以采用不銹鋼板做外殼也是由于不銹鋼材料具有很好的防腐性能和強度，采用0.6mm左右厚度的薄不銹鋼板做成外殼即可滿足露天的防銹需要和運輸?shù)膹姸刃枰?br> [0036]本實施例中，所述保溫層102為發(fā)泡保溫層。優(yōu)選地，所述保溫層102為聚氨酯整體發(fā)泡保溫層。當然，在其它實施例中，保溫層102也可以由其它發(fā)泡材料制成。
[0037]由上可見，本實施例中，由于保溫容器I是采用不銹鋼薄板和發(fā)泡保溫層做成的，因而，使得本實施例所提供的恒溫厭氧反應(yīng)裝置的重量較輕，故容易運輸和安裝，造價也低。
[0038]本實施例中，在保溫容器I上安有進料管4、出料管5以及導(dǎo)氣管6。導(dǎo)氣管6安裝在保溫容器I的頂部，出料管5也安裝在保溫容器I的頂部，進料管4安裝在保溫容器I的周身上。由圖1可見，所述出料管5的進料口 501低于導(dǎo)氣管6的進氣口 601，進料管4的出料口 401也低于導(dǎo)氣管6的進氣口 601，這樣當容器I內(nèi)的發(fā)酵液產(chǎn)生沼氣后，沼氣氣泡在浮力的作用下將匯集在容器I的頂部并由導(dǎo)氣管6導(dǎo)出，而不會由出料管5或進料管4泄漏出去。由圖1還可看到出料管5的出料口 502(出料口的定義:停止進料后，出料口502的最低點與保溫容器I內(nèi)處于靜止平衡狀態(tài)的發(fā)酵液的液面處于同一水平面上)低于導(dǎo)氣管6的出氣口 602，以確保容器I內(nèi)的發(fā)酵液不會由導(dǎo)氣管6導(dǎo)出。
[0039]如圖1所示，所述出料管5的末端分叉為兩條末端開口的管路，其中一條管路豎直向上并在末端形成與大氣相通的導(dǎo)氣口 503，另一條管路水平伸出并在末端形成有所述出料管的出料口 502。設(shè)置導(dǎo)氣口 503的目的是消除出料管5和連接出料管的向下的輸料管(圖中未示出)可能產(chǎn)生的虹吸效應(yīng)。如果出料管上不設(shè)導(dǎo)氣口 503，則在虹吸效應(yīng)的作用下，容器I內(nèi)的發(fā)酵液會沿出料管5導(dǎo)出直至容器I內(nèi)的水位低于出料管5的進料口 501，從而聚集在容器I頂部的沼氣可以從出料管5泄漏出去。
[0040]如圖1所示，進料管4上安裝有單向閥7。當然，在其它實施例中，單向閥7也可是替換為安裝在進料管的進料口 401上的鴨嘴閥。單向閥的作用是限制進料管4內(nèi)的發(fā)酵液只能沿一個方向流動，即，既發(fā)酵液只能經(jīng)所述進料管4進入保溫容器1，而不能經(jīng)所述進料管4從保溫容器I中流出。
[0041]本實施例中，加熱器2安裝在保溫容器上，從控溫方便、體積小和造價低的角度考慮，加熱器2選為電加熱器，即采用電加熱器2給發(fā)酵液加熱。對于小型的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，由于每天的進料不多，采用電加熱最為實用。當然，在其它實施例中，對于大型一點的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，從節(jié)能的角度考慮，也可以采用熱泵加熱器加熱。
[0042]本實施例中，與所述加熱器2連接的溫控器3，用于控制所述加熱器2的供熱和停止供熱，以使得所述保溫容器I內(nèi)的發(fā)酵液溫度恒定。溫控器3為常規(guī)部件，其結(jié)構(gòu)和功能均為已知，本實施例中不再詳述。
[0043]另外，如圖1所示，為了提高效率，所述保溫容器I的頂部還安裝有攪拌裝置10。由圖1可見，在保溫容器I的頂部安有一用于安裝攪拌裝置10的安裝管9，安裝管9為一段焊接有法蘭的不銹鋼管。攪拌裝置10通過法蘭安裝在安裝管9上并經(jīng)由安裝管9深入到保溫容器I內(nèi)。安裝管9與保溫容器I的內(nèi)膽101氣密焊接，并深入保溫容器I內(nèi)預(yù)設(shè)長度使得安裝管9的底部管口 901低于導(dǎo)氣管的進氣口 601，這樣以確保聚集在容器I頂部的沼氣不會從安裝管9泄漏。攪拌裝置10通過安裝管9來密封既可靠又經(jīng)濟。
[0044]本實施例中，攪拌裝置10為常規(guī)的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其包括設(shè)置在保溫容器I外部的電機、安裝在電機的輸出軸上的攪拌軸以及安裝在攪拌軸末端的攪拌槳。攪拌裝置10安裝在安裝管9的法蘭上。
[0045]如圖1所示，進料管4的外側(cè)端安裝有進料泵8，進料泵8置于在蓄料池11內(nèi)。使用時首先將裝置的反應(yīng)溫度通過溫控器3設(shè)置在最理想的溫度點上如攝氏38度或攝氏56度。接著開啟進料泵8將蓄積在蓄料池11內(nèi)的發(fā)酵液泵入保溫容器I內(nèi)；開啟攪拌裝置10將新進的發(fā)酵液與容器I內(nèi)的含有生物菌的老料混合均勻以提高反應(yīng)速度。由于采用滿裝料運行，保溫容器I內(nèi)始終裝滿了發(fā)酵液，因此每次進料時容器I內(nèi)同等容積的老料將從出料管5擠出。容器I內(nèi)產(chǎn)生的沼氣泡在浮力的作用下上升聚集在容器I的頂部，并沿導(dǎo)氣管6和輸氣管(圖中未標示)輸出至儲氣軟袋儲存待用。
[0046]另外，為了運輸和安裝方便，本實施例中，如圖1所示，進料管4、出料管5和導(dǎo)氣管6均由兩節(jié)以上的管件通過法蘭14連接而成。
[0047]實施例2
[0048]如圖2所示，實施列2與實施列I的不同之處在于出料管5的結(jié)構(gòu)與安裝不同。本實施例中，出料管5安裝在容器I的周身上，出料管的進料口 501低于導(dǎo)氣管的進氣口 601，出料管的出料口 502低于導(dǎo)氣管6的出氣口 602。
[0049]將出料管5設(shè)置在保溫容器I的周身上的好處是可以根據(jù)需要將出料管的出料口502的高度調(diào)至低于保溫容器I的頂部。
[0050]實施列3
[0051]實施列3與實施列2不同點在于出料管5的出料口 502的高度不同。如圖3所示，出料管5的出料口 502低于導(dǎo)氣管6的進氣口 601 (即容器的頂部)，由此在保溫容器I內(nèi)，出料管的出料口 502最低點與導(dǎo)氣管6的進氣口 601 (即容器的頂部)之間形成一氣室12。該氣室12的存在可以降低進料時進料泵8施加給保溫容器內(nèi)部的壓力，以保護保溫容器免受破壞。采用進料泵8進料時，如果進料速度大于出料速度，當保溫容器內(nèi)充滿液體時，由于液體的不可壓縮性進料泵將對容器壁施加較大壓力。由于容器的內(nèi)膽和外殼都是由很薄的不銹鋼板焊接而成，進料泵施加的壓力有可能損壞容器。如果氣室的空間大于每次進料的發(fā)酵液體積，則進料時氣室內(nèi)有足夠的沼氣可及時排出(氣體的流動性好于液體的)以讓出足夠的空間來容納新進的發(fā)酵液，再加上氣體的可壓縮性，所以容器內(nèi)的壓力將大大降低。另外，為了保證氣室12內(nèi)的沼氣不會從安裝管9泄漏，安裝管的底部管口 901必須低于出料口 502的最低點，以確保安裝管的底部管口 901全部淹沒在發(fā)酵液中。
[0052]實施列4
[0053]實施列4與實施列3不同點在于進料管4的安裝不同。本實施例中，進料管4安裝在保溫容器I的頂部，并插入保溫容器I內(nèi)一定深度使得進料管的出料口 401低于出料管的出料口 502的最低點，以保證氣室12內(nèi)的沼氣不會從進料管4泄漏。
[0054]實施列5
[0055]如圖5所示，實施列5與實施列4不同之處在于，所述恒溫厭氧反應(yīng)裝置含有兩個保溫容器1，兩個保溫容器I通過管路13串聯(lián)起來。進料管4安裝在第一個(首個)保溫容器上(即圖5中右側(cè)的保溫容器)，出料管5安裝在第二個(末尾)保溫容器上(即圖5中左側(cè)的保溫容器)，攪拌器10和加熱器2安裝在第一個保溫容器上，加熱器2安裝在第一個保溫容器I上。將加熱器2和攪拌器10設(shè)置在第一個保溫容器上比設(shè)置在第二個保溫容器上更有效，因為第一個保溫容器內(nèi)的發(fā)酵液內(nèi)含有更多的還沒有被降解的新鮮原料。采用兩個串聯(lián)的保溫容器I的優(yōu)點是能確保新進的發(fā)酵液不從出料管5排出，以保證從該恒溫厭氧反應(yīng)裝置出來的發(fā)酵液是經(jīng)過充分發(fā)酵的。
[0056]另外，為了運輸和安裝方便，管路13由兩節(jié)以上管件通過法蘭14連接。
[0057]當然，在其它實施例中，也可設(shè)置三個以上相互連通的保溫容器，其原理與實施例5類似。
[0058]另外，在這些具有多個保溫容器的實施例中，加熱器2可以是每個保溫容器上都設(shè)置，也可以是只設(shè)置在任意一個保溫容器上；攪拌裝置10可以是每個保溫容器上都設(shè)置，也可以是只設(shè)置在其中一個保溫容器上。
[0059]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，包括: 一個或通過管路相互連通的多個保溫容器，所述保溫容器包括由里向外依次設(shè)置的內(nèi)膽、保溫層和外殼； 進料管、出料管以及導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管安裝在每個保溫容器的頂部，所述進料管安裝在首個保溫容器上，所述出料管安裝在末尾的保溫容器上，所述出料管上形成有位于所述保溫容器內(nèi)部的進料口及位于所述保溫容器外部且高于所述進料口的出料口，所述導(dǎo)氣管上形成有位于所述保溫容器內(nèi)部的進氣口及位于所述保溫容器外部且高于所述進氣口的出氣口，所述出料管的進料口低于所述導(dǎo)氣管的進氣口，所述出料管的出料口低于所述導(dǎo)氣管的出氣口； 加熱器，所述加熱器安裝在其中至少一個保溫容器上，用于加熱所述保溫容器中的發(fā)酵液； 溫控器，所述溫控器與所述加熱器連接，用于控制所述加熱器的供熱和停止供熱，以使得所述保溫容器內(nèi)的發(fā)酵液溫度恒定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述出料管的末端分叉為兩條末端開口的管路，其中一條管路豎直向上并在末端形成與大氣相通的導(dǎo)氣口，另一條管路水平伸出并在末端形成有所述出料管的出料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述進料管內(nèi)設(shè)置有單向閥，以使得發(fā)酵液只能經(jīng)所述進料管進入保溫容器，而不能經(jīng)所述進料管從保溫容器中流出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述出料管的出料口低于導(dǎo)氣管的進氣口
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述內(nèi)膽及外殼均由不銹鋼板制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述內(nèi)膽及外殼均由0.2-2mm厚的不銹鋼板制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述加熱器為電加熱器或熱泵加熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述恒溫厭氧反應(yīng)裝置還包括攪拌裝置，所述保溫容器的頂部還設(shè)置有一用于安裝所述攪拌裝置的安裝管，所述安裝管深入保溫容器內(nèi)預(yù)設(shè)長度，所述攪拌裝置通過法蘭安裝在所述安裝管上并經(jīng)由所述安裝管深入到所述保溫容器內(nèi)，所述安裝管的底部管口低于所述導(dǎo)氣管的進氣口，厭氧所述安裝管的底部管口低于所述出料管的出料口的最低點。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述進料管、出料管及導(dǎo)氣管均由兩節(jié)以上的管件通過法蘭連接而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于，所述保溫層為發(fā)泡保溫層。
【文檔編號】C12M1/38GK204138666SQ201420529767
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】王建安 申請人:深圳市普新環(huán)境資源技術(shù)有限公司