專利名稱:用于聯(lián)合厭氧中cstr反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，其包含CSTR反應(yīng)罐，罐體內(nèi)設(shè)置漿料注入至一定高度的料位，料位上方的罐體上設(shè)置有溢流口；所述罐體內(nèi)底部設(shè)置沉砂斗，每個沉砂斗單獨設(shè)排砂管伸出至罐體外部，每個排砂管上設(shè)置有排砂管控制閥；所有沉砂斗的排砂管與罐體外設(shè)置的排砂總管相連通，排砂總管將排砂管內(nèi)的漿液經(jīng)砂漿泵輸送到旋流分離器進(jìn)行砂粒分離；所述旋流分離器包含輕相出口和重相出口；重相出口將砂粒與有機漿料的混合物落入旋流分離器下方的沉砂室進(jìn)行再分離，砂礫沉降在沉砂室的砂斗內(nèi)，經(jīng)由沉砂室出口設(shè)置的管式螺旋輸送機排出。
【專利說明】 用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種CSTR反應(yīng)器組件，具體用于有機垃圾的混合處理。

【背景技術(shù)】
[0002]聯(lián)合厭氧是將生活垃圾、餐廚垃圾、廚余垃圾、污泥、糞便等多種有機垃圾(原料)混合后在同一個厭氧罐中進(jìn)行處理，由于降低了投資、產(chǎn)生更多的沼氣能源，該技術(shù)使用越來越廣泛。CSTR(完全混合式厭氧反應(yīng)器)是聯(lián)合厭氧處理的核心設(shè)備，雖然各種原料經(jīng)過了單獨的預(yù)處理，但由于反應(yīng)器中有機垃圾進(jìn)料濃度較高(TS ^ 8% )，泥砂很難分離徹底，殘留泥沙在罐內(nèi)沉積，導(dǎo)致CSTR反應(yīng)器的有效容積變小，嚴(yán)重時會導(dǎo)致罐體攪拌無法運轉(zhuǎn)，需要清罐處理，這是要極力避免發(fā)生的現(xiàn)象。清洗罐內(nèi)的沉砂通常需要使CSTR停工、排出罐內(nèi)所有液體和(有害和/或毒性)氣體，然后才能排除罐底的沉砂，再重新培養(yǎng)甲烷菌類，整個餐廚垃圾處理廠餐廚垃圾厭氧發(fā)酵需要花費數(shù)月時間才能夠使厭氧發(fā)酵系統(tǒng)恢復(fù)正常運行。
[0003]目前，控制厭氧罐內(nèi)沉砂量的技術(shù)主要是強化物料進(jìn)厭氧罐之前的預(yù)處理除砂，包含原始各組成物料制漿后旋流除砂技術(shù)，以及各漿料混合后在勻漿罐、水解罐內(nèi)的沉砂技術(shù)。
[0004]1、原始各組成物料制漿后旋流除砂技術(shù):
[0005]因漿料濃度較高(固含量平均在8%以上)，主要采用分離能力較強的旋流器裝置對密度較大、粒徑較大的重物質(zhì)進(jìn)行分離，包括鐵肩、骨頭、小石頭、砂礫等的分離，對于粒徑較小的重物質(zhì)，如粒徑2mm以下砂礫則難以分離出來。
[0006]2、勻漿罐、水解罐內(nèi)的沉砂分離技術(shù):
[0007]利用物料的密度差，在攪拌機的攪動作用下，密度較大的砂礫在罐內(nèi)下沉至罐底(沙斗內(nèi))，通過排沙進(jìn)一步去除。該技術(shù)需要一定的停留時間，否則去除率較低。由于勻漿罐、水解罐內(nèi)混合漿料的含固率仍較高(平均在8%以上)，黏度大，沙粒下沉阻力較大，且停留時間較短，細(xì)小砂礫的去除效果仍有限。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，其能夠可靠的避免沉砂在反應(yīng)罐內(nèi)沉積，實現(xiàn)無需清罐的目的。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，包含CSTR反應(yīng)罐，CSTR反應(yīng)罐包含罐體，罐體中心設(shè)置立軸式攪拌器；所述罐體上設(shè)置進(jìn)料口，出料口，儀表盤和人孔；所述罐體內(nèi)設(shè)置漿料注入至一定高度的料位，料位上方的罐體上設(shè)置有溢流口；
[0010]所述罐體內(nèi)底部設(shè)置沉砂斗，每個沉砂斗單獨設(shè)排砂管伸出至罐體外部，每個排砂管上設(shè)置有排砂管控制閥；
[0011]所有沉砂斗的排砂管與罐體外設(shè)置的排砂總管相連通，排砂總管將排砂管內(nèi)的漿液經(jīng)砂漿泵輸送到旋流分離器進(jìn)行砂粒分離；所述旋流分離器包含輕相出口和重相出口 ；
[0012]重相出口將砂粒與有機漿料的混合物落入旋流分離器下方的沉砂室進(jìn)行再分離，砂礫沉降在沉砂室的砂斗內(nèi)，經(jīng)由沉砂室出口設(shè)置的管式螺旋輸送機排出。
[0013]進(jìn)一步的是:所述單個沉砂斗上口面積不超過30m2，沉砂斗為方形沉砂斗和/或圓形沉砂斗，方形沉砂斗的傾角不低于55°，圓形沉砂斗的傾角不低于50°，最中心的一個沉砂斗為棱柱體或圓柱體形式。
[0014]進(jìn)一步的是:所述旋流分離器的輕相出口將有機漿料從旋流分離器上部排出至收集井。
[0015]進(jìn)一步的是:所述管式螺旋輸送機上設(shè)置有用于連接壓濾水的壓濾水管道；所述管式螺旋輸送機靠近頂部位置為排砂口，排砂口上連接潔砂外運管道。
[0016]進(jìn)一步的是:所述儀表盤上設(shè)置有用于檢測罐體內(nèi)部狀態(tài)的溫度傳感器和PH傳感器；所述罐體頂部和底部分別設(shè)置頂部人孔和底部人孔。
[0017]本實用新型所述的用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，其具有以下優(yōu)點:
[0018]本實用新型通過在大型CSTR反應(yīng)罐內(nèi)組合設(shè)置多個沉砂斗，從而可降低砂斗的深度，減少建設(shè)投資和施工難度；本實用新型還通過在CSTR反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置沉砂斗和相關(guān)排砂設(shè)施，可避免砂礫在罐內(nèi)的沉積，在CSTR反應(yīng)罐使用壽命年限內(nèi)無需清罐除砂。本實用新型的砂礫從CSTR反應(yīng)罐內(nèi)清除后進(jìn)一步分離和利用壓濾水清洗砂粒，減少漿料的攜帶量，排出的砂粒比較清潔，從而減少砂粒的處理費用、并能提升操作環(huán)境。
[0019]本實用新型具體的特點為:
[0020]1、沉砂斗的數(shù)量和形狀靈活設(shè)計，可為圓形、方形、或其他不規(guī)則形狀，砂斗必須有一定的傾角，以便沉降后的砂粒能輕松地滑落至砂斗底部，便于從排砂管排出。
[0021]2、每個沉砂斗設(shè)單獨的排砂管和控制閥門，以方便對任意一個砂斗進(jìn)行排砂操作。
[0022]3、從罐底排放出來的含有大量有機漿料，通過旋流分離后，砂?；颈蝗コ?，并通過螺旋排砂和壓濾水清洗后，可得到比較潔凈的砂粒，方便進(jìn)一步的處置，并降低處置費用。
[0023]4、旋流分離器輕相有機漿料和沉砂室的有機漿料匯集至漿料貯存池，提升至CSTR反應(yīng)罐循環(huán)處理。

【附圖說明】

[0024]圖1為本實用新型一種【具體實施方式】的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1所示【具體實施方式】的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]1-CSTR反應(yīng)罐，2-攪拌器，3_頂部人孔，4_溢流口，5_進(jìn)料口，6_底部人孔，7_沉砂斗，8-儀表盤，9-出料口，10-帶燈視鏡，11-排砂管控制閥，12-砂漿泵，13-旋流分離器，
14-沉砂室，15-管式螺旋輸送機，16-有機楽料出口，17-壓濾水管道，18-潔砂外運管道。

【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實施例描述本實用新型【具體實施方式】:
[0029]圖1和圖2示出了本實用新型的【具體實施方式】，如圖所示，本實用新型是在CSTR反應(yīng)罐I內(nèi)，進(jìn)一步利用重力分離原理對砂粒進(jìn)行分離，由于漿料在CSTR罐內(nèi)停留時間一般高達(dá)25天以上，且漿料的含固率有大幅降低(一般在4%左右)，砂粒較容易在罐內(nèi)沉降下來，通過輔助增加排砂設(shè)施，可避免沉砂在CSTR罐內(nèi)沉積，實現(xiàn)無需清罐目的。
[0030]混合后的有機垃圾從進(jìn)料口進(jìn)入到聯(lián)合厭氧CSTR反應(yīng)罐1，漿料處理后從出料口9排出至后續(xù)處理系統(tǒng)，當(dāng)漿料上升至高于料位時從溢流口 4排出，漿料從CSTR罐排出后進(jìn)入沼液沼渣處理系統(tǒng)。
[0031]CSTR反應(yīng)罐采用立軸式攪拌器對漿料進(jìn)行攪動混合，既有利于微生物與物料的接觸，提高反應(yīng)和傳熱速率，同時也促使沼氣順利地從料液中排出。
[0032]儀表盤8上設(shè)置有溫度、PH等傳感器，監(jiān)測反應(yīng)器內(nèi)的相關(guān)運行參數(shù)。
[0033]設(shè)置頂部人孔3和底部人孔6，方便檢修。
[0034]通過帶燈視鏡10可觀察罐內(nèi)表面浮渣及其結(jié)殼情況，以便采取相應(yīng)處理措施。
[0035]如圖所示，本實用新型CSTR反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置沉砂斗7，單個沉砂斗上口面積以不超過30m2為宜，方形沉砂斗的傾角以不低于55°為宜，圓形沉砂斗的傾角以不低于50°為宜，沉砂斗的數(shù)量和形狀根據(jù)CSTR反應(yīng)罐的大小靈活設(shè)計，最中心的一個沉砂斗一般為棱柱體或圓柱體形式。每個沉砂斗單獨設(shè)排砂管伸出至CSTR反應(yīng)罐外，并設(shè)排砂管控制閥11進(jìn)行控制。
[0036]各沉砂斗的排砂管與反應(yīng)罐外的排砂總管相連，經(jīng)砂漿泵12輸送到旋流分離器13進(jìn)行砂粒分離。輕相(主要是有機漿料)從旋流器上部排出至收集井，重相(砂粒與有機漿料的混合物)落入旋流器下方的沉砂室進(jìn)一步沉降分離，砂礫沉降在砂斗內(nèi)，最后通過管式螺旋輸送機15排出。有機漿料從上部溢流排放。
[0037]為了減少砂粒帶走的漿料，利用沼渣車間壓濾水對輸送機及沉砂室進(jìn)行砂礫的清洗，可以獲得比較清潔的砂粒。
[0038]總之，本實用新型通過在大型CSTR反應(yīng)罐內(nèi)組合設(shè)置多個沉砂斗，從而可降低砂斗的深度，減少建設(shè)投資和施工難度；本實用新型還通過在CSTR反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置沉砂斗和相關(guān)排砂設(shè)施，可避免砂礫在罐內(nèi)的沉積，在CSTR反應(yīng)罐使用壽命年限內(nèi)無需清罐除砂。本實用新型的砂礫從CSTR反應(yīng)罐內(nèi)清除后進(jìn)一步分離和利用壓濾水清洗砂粒，減少漿料的攜帶量，排出的砂粒比較清潔，從而減少砂粒的處理費用、并能提升操作環(huán)境。
[0039]本實用新型具體的特點為:
[0040]1、沉砂斗的數(shù)量和形狀靈活設(shè)計，可為圓形、方形、或其他不規(guī)則形狀，砂斗必須有一定的傾角，以便沉降后的砂粒能輕松地滑落至砂斗底部，便于從排砂管排出。
[0041]2、每個沉砂斗設(shè)單獨的排砂管和控制閥門，以方便對任意一個砂斗進(jìn)行排砂操作。
[0042]3、從罐底排放出來的含有大量有機漿料，通過旋流分離后，砂?；颈蝗コ⑼ㄟ^螺旋排砂和壓濾水清洗后，可得到比較潔凈的砂粒，方便進(jìn)一步的處置，并降低處置費用。
[0043]4、旋流分離器輕相有機漿料和沉砂室的有機漿料匯集至漿料貯存池，提升至CSTR反應(yīng)罐循環(huán)處理。
[0044]上面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選實施方式作了詳細(xì)說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的如提下做出各種變化。
[0045]不脫離本實用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，包含CSTR反應(yīng)罐(1)，CSTR反應(yīng)罐包含罐體，罐體中心設(shè)置立軸式攪拌器(2);其特征在于:所述罐體上設(shè)置進(jìn)料口(5)，出料口(9)，儀表盤(8)和人孔；所述罐體內(nèi)設(shè)置漿料注入至一定高度的料位，料位上方的罐體上設(shè)置有溢流口⑷； 所述罐體內(nèi)底部設(shè)置沉砂斗(7)，每個沉砂斗單獨設(shè)排砂管伸出至罐體外部，每個排砂管上設(shè)置有排砂管控制閥(11); 所有沉砂斗的排砂管與罐體外設(shè)置的排砂總管相連通，排砂總管將排砂管內(nèi)的漿液經(jīng)砂漿泵(12)輸送到旋流分離器(13)進(jìn)行砂粒分離；所述旋流分離器包含輕相出口和重相出口 ； 重相出口將砂粒與有機漿料的混合物落入旋流分離器下方的沉砂室進(jìn)行再分離，砂礫沉降在沉砂室的砂斗內(nèi)，經(jīng)由沉砂室出口設(shè)置的管式螺旋輸送機(15)排出。2.如權(quán)利要求1所述的用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，其特征在于:所述單個沉砂斗上口面積不超過30m2，沉砂斗為方形沉砂斗和/或圓形沉砂斗，方形沉砂斗的傾角不低于55°，圓形沉砂斗的傾角不低于50°，最中心的一個沉砂斗為棱柱體或圓柱體形式。3.如權(quán)利要求1或2所述的用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，其特征在于:所述旋流分離器的輕相出口將有機漿料從旋流分離器上部排出至收集井。4.如權(quán)利要求3所述的用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，其特征在于:所述管式螺旋輸送機上設(shè)置有用于連接壓濾水的壓濾水管道(17);所述管式螺旋輸送機靠近頂部位置為排砂口，排砂口上連接潔砂外運管道(18)。5.如權(quán)利要求1所述的用于聯(lián)合厭氧中CSTR反應(yīng)罐內(nèi)的除砂裝置，其特征在于:所述儀表盤上設(shè)置有用于檢測罐體內(nèi)部狀態(tài)的溫度傳感器和PH傳感器；所述罐體頂部和底部分別設(shè)置頂部人孔和底部人孔。
【文檔編號】C02F11-04GK204265746SQ201420761561
【發(fā)明者】陳建湘, 楊友強, 章開, 黃杰, 方勇, 李帥, 袁藝東, 劉瑜, 張卓 [申請人]深圳市朗坤環(huán)保有限公司