專利名稱:厭氧消化器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及各類糞污(包括畜禽、人類排放的)無害化處理裝置,尤其涉及通過高溫厭氧消化技術實現(xiàn)各類糞污的無害化和資源化的處理的厭氧消化器。
背景技術:
養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展在滿足人們不斷增長的生活需求的同時,大量畜禽糞便的產(chǎn)生也帶來了一系列環(huán)境問題,這些糞便不能隨時處理導致大中城市周邊地帶和郊區(qū)農(nóng)村單位土地面積的糞污承載量過高,而糞水的肆意排放不僅導致水體的嚴重污染,更令周邊一定范圍內(nèi)的空氣中彌漫著惡臭,嚴重影響了環(huán)境質(zhì)量。
不僅是畜禽排放物,人類糞便的無害化處理技術也將成為標志社會文明程度和技術發(fā)展的重要體現(xiàn)。
無論是畜禽糞便還是人類糞便作為良好的有機肥原料,多年來在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了重要地位。應該說從最初的簡單堆放和堆漚到有意識地對其實施發(fā)酵而轉(zhuǎn)化成商品有機肥,人們已經(jīng)向有機肥的工業(yè)化生產(chǎn)和綜合利用方向邁出了關鍵的一步。當然還存在很多不盡人意之處,對于畜禽糞便的綜合處理情況調(diào)查結(jié)果的分析,目前畜禽糞污仍存在嚴重污染的原因主要是兩方面,一是大量的養(yǎng)殖企業(yè)或養(yǎng)殖戶并未意識到或者沒有實施糞污的處理和利用,多數(shù)仍然隨意堆漚;二是目前還缺乏成熟的處理技術能實現(xiàn)綜合效益,即在產(chǎn)生糞污排放的同時,實現(xiàn)邊處理,邊資源轉(zhuǎn)換,邊商品生產(chǎn),也就是通常所稱的無害化、資源化和商品化。
目前,對于糞污處理主要是通過好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵技術,其中現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵是通過常溫厭氧消化器來實現(xiàn)的?,F(xiàn)有的常溫厭氧消化器主要由一個單體罐構(gòu)成,使用時,將由糞污構(gòu)成的物料放入該單體罐中,兌入6-9倍的水,使糞污水解,然后進行厭氧發(fā)酵后出倉。該現(xiàn)有的常溫厭氧消化器存在如下問題(1)需要的周期長,處理效率低該厭氧消化器每處理一罐物料需要30天以上,一般在50-60天,處理周期較長,大大影響了對糞污進行處理的效率。
(2)無法進行工業(yè)化連續(xù)處理由于該厭氧消化器是將水解、厭氧發(fā)酵等處理過程均放在一個罐體中完成,在處理過程中,必須等待罐體中的物料經(jīng)50-60天處理完成后,才能進行下一罐物料的處理,而無法進行邊進料、邊出料的連續(xù)化處理,從而造成該種厭氧消化器的處理效率極低。
(3)有害菌滅活率低該種常溫厭氧消化器對糞污中的有害菌的滅活率只有30%-40%,遠遠低于國家規(guī)定的糞污處理有害菌滅活率90%的標準,從而對處理產(chǎn)物的后續(xù)利用產(chǎn)生不良的影響。
(4)沼氣產(chǎn)量較低由于該常溫厭氧消化器所采用的常溫厭氧發(fā)酵需要先加6-9倍的水對物料進行稀釋后,在常溫下厭氧發(fā)酵,物料消化的干物質(zhì)量明顯被降低,發(fā)酵過程中沼氣的產(chǎn)生量也受到限制。
因此,有必要提供一種新型的厭氧消化器,來克服上述現(xiàn)有常溫厭氧消化器的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題在于,提供一種厭氧消化器,其能夠?qū)ξ锪线M行連續(xù)處理,具有較高的處理效率。
為解決上述技術問題,本實用新型的技術方案為一種厭氧消化器,其包括水解倉室、接種倉室和至少一個高溫厭氧倉室,每一倉室均設有進料口和出料口,至少該水解倉室的出料口通過輸送管路連通于接種倉室的進料口,接種倉室的出料口通過輸送管路連通于高溫厭氧倉室的進料口,并且于每一倉室中均設有加熱元件。
所述的連通出料口和進料口的輸送管路上可設有濃漿泵。
本實用新型的水解倉室的進料口與出料口和/或接種倉室的進料口與出料口和/或高溫厭氧倉室的進料口與出料口之間也可通過輸送管路相連通,并在輸送管路上設有濃漿泵,使各倉室中的物料可以形成自循環(huán)系統(tǒng),從而達到對各倉室中的物料進行充分均勻加熱的效果。
本實用新型的厭氧消化器還可包括有總上料管和總回料管,至少所述總上料管與接種倉室、高溫厭氧倉室的進料口之間分別設置有將其來連通的上料支管,所述總回料管與水解倉室、接種倉室的出料口之間分別設有將其連通的回料支管,總上料管和總回料管之間設有用于泵送物料的濃漿泵,所述每一上料支管和回料支管上均設有控制閥。
所述總回料管與高溫厭氧倉室之間也可設有回料支管,總上料管與水解倉室之間也可設有上料支管,并于回料支管和上料支管上也同樣設有控制閥,上述的控制閥為手動控制閥和/或電動控制閥。
本實用新型的接種倉室可套置于所述的高溫厭氧倉室中。
本實用新型所述的高溫厭氧倉室套置于所述的接種倉室外,該接種倉室的外壁與高溫厭氧倉室的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間形成為所述的高溫厭氧倉室。所述的接種倉室還可進一步套置于所述的水解倉室外,該水解倉室的外壁與接種倉室的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間形成為所述的接種倉室,使構(gòu)成厭氧消化器的各倉室套合成為整體,其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。
所述的高溫厭氧倉室可為兩個或兩個以上,各相鄰高溫厭氧倉室之間的出料口與進料口通過輸送管道相連通,以便于在出料時順序倒倉。
作為一個具體的實施例子,該高溫厭氧倉室為4個。
上述兩個或者兩個以上的高溫厭氧倉室可沿周向分布于接種倉室外壁與高溫厭氧倉室內(nèi)壁之間形成的環(huán)形空間內(nèi)。
本實用新型的上述各倉室中可設有溫控儀,來控制各倉室的處理溫度。
所述的高溫厭氧艙室還可連接有一沼氣儲存?zhèn)}室,用于存儲高溫厭氧發(fā)酵處理過程中所產(chǎn)生的沼氣。
所述的高溫厭氧倉室與沼氣儲存?zhèn)}室之間可連接有脫硫裝置,以對沼氣進行脫硫處理,將原沼氣中的二氧化碳和硫化氫濾除,提高沼氣中甲烷的純度。
上述的沼氣儲存?zhèn)}室可套置于所述的高溫厭氧倉室之外,同時對高溫厭氧倉室起到保溫作用。
本實用新型中的加熱元件為流體循環(huán)供熱加熱器或者電加熱器。
本實用新型中的沼氣儲存?zhèn)}室可連接于一沼氣鍋爐,該沼氣鍋爐與所述的流體循環(huán)供熱加熱器之間設有流體循環(huán)管路,經(jīng)該沼氣鍋爐加熱的循環(huán)流體可通過循環(huán)管路提供給流體循環(huán)供熱加熱器,用于加熱各倉室。
采用本實用新型的上述結(jié)構(gòu),可達到如下效果(1)由于本實用新型的厭氧消化器包括有分別設有加熱元件的水解倉室、接種倉室、高溫厭氧室,進行糞污處理時,可首先將物料放入水解倉室中在28-35度溫度下進行水解,然后通過輸送管道輸送入接種倉室中接種,并在接種后輸送入高溫厭氧倉室中高溫厭氧發(fā)酵、腐熟后出料,整個過程可以邊進料、邊處理、邊出料,實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)處理,從而大大提高物料的處理效率,降低成本。并且,由于在每一倉室中均設有加熱元件,從而可對各倉室的物料進行大約28-62度的高溫厭氧發(fā)酵處理,從而可以大大縮短物料的處理周期。經(jīng)實驗證明,采用本實用新型的厭氧消化器糞污的處理周期僅為5-7天。
(2)由于可通過加熱元件對各倉室的加熱來進行高溫厭氧處理,對糞污中的有害菌的滅活率能夠達到100%,遠遠高于現(xiàn)有常溫厭氧消化器的30%-40%,并且超出了國家規(guī)定的95%的標準,真正達到了無害化處理。
(3)由于本實用新型中的水解倉室中可通過加熱元件對其中的物料進行加熱來使其水解,而不用如現(xiàn)有常溫厭氧消化器那樣進行6-9倍的稀釋,從而大大提到了沼氣的產(chǎn)量。并且,其產(chǎn)出的沼氣可通過沼氣鍋爐或者沼氣發(fā)電裝置來滿足使加熱元件發(fā)熱所需的能源要求,達到能源的循環(huán)利用,從而大大降低高溫厭氧處理的成本,為高溫厭氧處理的規(guī)?;峁┝擞欣麠l件。
圖1為本實用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為各倉室的組合結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖2的A-A剖視圖;圖4為本實用新型的自循環(huán)系統(tǒng)管路聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為本實用新型加熱元件布置結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為本實用新型圖5的B-B剖視圖。
具體實施方式
如圖1-6所示,本實用新型的厭氧消化器包括水解倉室1、接種倉室2和至少一個高溫厭氧倉室3,每一倉室均設有進料口和出料口,至少該水解倉室1的出料口通過輸送管路連通于接種倉室2的進料口,接種倉室2的出料口通過輸送管路連通于高溫厭氧倉室3的進料口,并且于每一倉室中分別設有加熱元件41、42、43。
本實用新型在進行糞污處理時,可首先將物料放入水解倉室1中在28-35度溫度下進行水解,然后通過輸送管道輸送入接種倉室2中接種,并在接種后輸送入高溫厭氧倉室3中高溫厭氧發(fā)酵、腐熟后出料,整個過程可以邊進料、邊處理、邊出料,實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)處理,從而大大提高物料的處理效率,降低成本。并且,由于在每一倉室中分別設有加熱元件41、42、43,從而可對各倉室的物料進行大約28-62度的高溫厭氧發(fā)酵處理,從而可以大大縮短物料的處理周期。經(jīng)實驗證明,采用本實用新型的厭氧消化器,糞污的處理周期僅為5-7天。
并且由于可通過加熱元件41、42、43對各倉室的加熱來進行高溫厭氧處理,對糞污中的有害菌的滅活率能夠達到100%,遠遠高于現(xiàn)有常溫厭氧消化器的30%-40%,并且超出了國家規(guī)定的95%的標準,真正達到了無害化處理。另外,水解倉室1中可通過加熱元件41對其中的物料進行加熱來使其水解,而不用如現(xiàn)有常溫厭氧消化器那樣進行6-9倍的稀釋,從而大大提到了沼氣的產(chǎn)量。
如圖3所示,本實用新型中連通出料口和進料口的輸送管路上可設有濃漿泵5,以泵送物料。
本實用新型的水解倉室1的進料口與出料口和/或接種倉室2的進料口與出料口和/高溫厭氧倉室3的進料口與出料口之間也可通過輸送管路相連通,并在輸送管路上設有濃漿泵5,使各倉室中的物料可以形成自循環(huán)系統(tǒng),從而達到對各倉室中的物料進行充分均勻加熱的效果,提高物料的加熱處理效率。作為一個較佳的例子,如圖3所示為水解倉室1、接種倉室2和高溫厭氧倉室3中均形成有物料自循環(huán)系統(tǒng)。
作為一個較佳的具體實施例子,如圖3、圖4所示,本實用新型的厭氧消化器還可包括有總上料管6和總回料管7,所述總上料管6與接種倉室2、高溫厭氧倉室3的進料口之間分別設置有將其連通的上料支管21、31,至少所述總回料管7與水解倉室1、接種倉室2的出料口之間分別設有將其連通的回料支管12、22,總上料管6和總回料管7之間設有用于泵送物料的濃漿泵5,所述每一上料支管21、31和回料支管12、22上均設有控制閥,這樣水解倉室1與接種倉室2之間以及接種倉室2與高溫厭氧倉室3之間均可以通過上述的總上料管6、總回料管7、上料支管21、31、回料支管12、22相連通,并可通過濃漿泵5泵送,實現(xiàn)處理過程中倉室的物料輸送。
進一步,如圖3、4所示,所述總回料管7與高溫厭氧倉室3之間也可設有回料支管32,總上料管6與水解倉室1之間也可設有上料支管11,并于回料支管32和上料支管21上也同樣設有控制閥,從而可以在水解倉室1、接種倉室2和高溫厭氧倉室3中均可形成上述的物料自循環(huán)系統(tǒng),提高物料的加熱效率。
本實用新型的的上述控制閥可為手動控制閥或電動控制閥或者包括手動控制閥與電動控制閥,從而可以通過手動控制或者電動控制各倉室的物料的輸送。
如圖2所示,本實用新型的高溫厭氧倉室3套置于所述的接種倉室2外,該接種倉室2的外壁與高溫厭氧倉室3的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間形成為所述的高溫厭氧倉室3。并且,所述的接種倉室2還可進一步套置于所述的水解倉室1外,該水解倉室1的外壁與接種倉室2的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間形成為所述的接種倉室2,使構(gòu)成厭氧消化器的各倉室套合成為整體,其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。
如圖2、圖5所示,本實用新型的高溫厭氧倉室3可為兩個或兩個以上,各相鄰高溫厭氧倉室3之間的出料口與進料口通過輸送管道相連通,以便于在出料時順序倒倉,提高連續(xù)處理的效率和處理質(zhì)量。
作為一個具體的實施例子,如圖2、圖5所示,本實施例的高溫厭氧倉室3為4個。
本實用新型的上述兩個或者兩個以上的高溫厭氧倉室3可如圖2和圖5所示沿周向分布于接種倉室2外壁與高溫厭氧倉室3內(nèi)壁之間形成的環(huán)形空間內(nèi)。
如圖1所示,本實用新型的上述各倉室中可設有溫控儀8,來控制各倉室的處理溫度。
如圖1所示,所述的高溫厭氧倉室3還可連接有一沼氣儲存?zhèn)}室91,用于存儲高溫厭氧發(fā)酵處理過程中所產(chǎn)生的沼氣。
如圖1所示,所述的高溫厭氧倉室3與沼氣儲存?zhèn)}室91之間可連接有脫硫裝置92,以對沼氣進行脫硫處理,將原沼氣中的二氧化碳和硫化氫濾除,提高沼氣中甲烷的純度。
如圖2、圖5所示,上述的沼氣儲存?zhèn)}室91可套置于所述的高溫厭氧倉室3之外,同時對高溫厭氧倉室3起到保溫作用。
本實用新型中的加熱元件41、42、43可為流體循環(huán)供熱加熱器或者電加熱器。
如圖1所示,本實用新型中的沼氣儲存?zhèn)}室91可連接于一沼氣鍋爐93,該沼氣鍋爐93與所述的流體循環(huán)供熱加熱器構(gòu)成的加熱元件41、42、43之間可設有流體循環(huán)管路,經(jīng)該沼氣鍋爐93加熱的循環(huán)流體可通過循環(huán)管路提供給流體循環(huán)供熱加熱器構(gòu)成的加熱元件41、42、43,用于加熱各倉室。這樣,高溫厭氧處理過程中產(chǎn)出的沼氣可通過沼氣鍋爐93或者沼氣發(fā)電裝置來滿足使加熱元件41、42、43發(fā)熱所需的能源要求,達到能源的循環(huán)利用,從而大大降低高溫厭氧處理的成本,為高溫厭氧處理的規(guī)模化提供了有利條件。
上述實施例為本實用新型的具體實施方式
,僅用于說明本實用新型,而非用于限制本實用新型。
權(quán)利要求1.一種厭氧消化器,其特征在于,其包括水解倉室、接種倉室和至少一個高溫厭氧倉室,每一倉室均設有進料口和出料口,至少該水解倉室的出料口通過輸送管路連通于接種倉室的進料口,接種倉室的出料口通過輸送管路連通于高溫厭氧倉室的進料口,并且于每一倉室中均設有加熱元件。
2.如權(quán)利要求1所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的連通出料口和進料口的輸送管路上設有用于泵送物料的濃漿泵。
3.如權(quán)利要求1所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的的水解倉室和/或接種倉室和/或高溫厭氧倉室的進料口與出料口之間通過輸送管路相連通,并在輸送管路上設有濃漿泵,形成倉室自循環(huán)系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的厭氧消化器,其特征在于,還包括有總上料管和總回料管,至少所述總上料管與接種倉室、高溫厭氧倉室的進料口之間分別設置有將其連通的上料支管,所述總回料管與水解倉室、接種倉室的出料口之間分別設有將其連通的回料支管,總上料管和總回料管之間設有用于泵送物料的濃漿泵,所述每一上料支管和回料支管上均設有控制閥。
5.如權(quán)利要求4所述的厭氧消化器,其特征在于,所述總回料管與高溫厭氧倉室之間設有回料支管,總上料管與水解倉室之間設有上料支管,并于該回料支管和上料支管上設有控制閥,
6.如權(quán)利要求4或5所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的控制閥為手動控制閥和/或電動控制閥。
7.如權(quán)利要求1所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的高溫厭氧倉室套置于所述的接種倉室外,該接種倉室的外壁與高溫厭氧倉室的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間形成為所述的高溫厭氧倉室。
8.如權(quán)利要求1或7所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的接種倉室套置于所述的水解倉室外,該水解倉室的外壁與接種倉室的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間形成為所述的接種倉室。
9.如權(quán)利要求1或7所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的高溫厭氧倉室為兩個或兩個以上,各兩鄰高溫厭氧倉室之間的出料口與進料口通過輸送管道相連通。
10.如權(quán)利要求9所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的高溫厭氧倉室為4個。
11.如權(quán)利要求9所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的兩個或者兩個以上的高溫厭氧倉室沿周向分布于接種倉室外壁與高溫厭氧倉室內(nèi)壁之間形成的環(huán)形空間內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的厭氧消化器,其特征在于,所述各倉室中設有控制各倉室的處理溫度的溫控儀。
13.如權(quán)利要求1所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的高溫厭氧倉室連接有一沼氣儲存?zhèn)}室。
14.如權(quán)利要求13所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的高溫厭氧倉室與沼氣儲存?zhèn)}室之間連接有脫硫裝置。
15.如權(quán)利要求13所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的沼氣儲存?zhèn)}室套置于所述的高溫厭氧倉室之外。
16.如權(quán)利要求1或13所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的加熱元件為流體循環(huán)供熱加熱器或者電加熱器。
17.如權(quán)利要求16所述的厭氧消化器,其特征在于,所述的沼氣儲存?zhèn)}室連接于一沼氣鍋爐,該沼氣鍋爐與所述的流體循環(huán)供熱加熱器之間設有流體循環(huán)管路。
專利摘要本實用新型涉及一種厭氧消化器,其包括水解倉室、接種倉室和至少一個高溫厭氧倉室,每一倉室均設有進料口和出料口,至少該水解倉室的出料口通過輸送管路連通于接種倉室的進料口,接種倉室的出料口通過輸送管路連通于高溫厭氧倉室的進料口,并且于每一倉室中均設有加熱元件。本實用新型的厭氧消化器能夠?qū)ξ锪线M行連續(xù)處理,具有較高的處理效率,處理周期短,并且成本低,能夠達到真正的高質(zhì)量、無害化處理。
文檔編號C02F11/04GK2787655SQ20052001116
公開日2006年6月14日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者張全成, 謝衛(wèi)東 申請人:泰農(nóng)源(北京)科技有限公司