一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境垃圾厭氧消化處理領(lǐng)域，特別是涉及到一種不用機(jī)械攪拌而利用沼氣浮力對(duì)發(fā)酵料液進(jìn)行攪拌的技術(shù)，適用于濕法發(fā)酵來(lái)處理餐廚垃圾的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]餐廚垃圾主要是指居民日常生活及除此以外的食品加工、飲食服務(wù)、單位供餐等活動(dòng)中產(chǎn)生的食物殘余和廢棄食用油脂，俗稱“泔水”。餐廚垃圾是城市生活垃圾的主要組成部分，在城市生活垃圾中所占比例約為40?60%。與其它生活垃圾相比，餐廚垃圾具有有機(jī)物含量豐富、水分含量高、油脂含量及鹽分含量高，營(yíng)養(yǎng)元素豐富等特點(diǎn)，其中含粗脂肪12%、含蛋白質(zhì)20%以上、油脂含量3%以上，具有很尚的回收利用價(jià)值。
[0003]目前，我國(guó)實(shí)際應(yīng)用的餐廚垃圾集中處理技術(shù)主要包括填埋、焚燒、飼料化和好氧堆肥。
[0004]填埋處理，由于在餐廚垃圾中含有大量的水分和容易腐爛的物質(zhì)，所以，填埋時(shí)產(chǎn)生的大量滲瀝液易污染土壤和地下水，造成二次環(huán)境污染。而且由惡臭、滲瀝液、病原菌等問題而導(dǎo)致填埋地的逐漸減少，以及城市垃圾量的增加，靠近城市的適用的填埋場(chǎng)地愈來(lái)愈少，開辟遠(yuǎn)距離填埋場(chǎng)地又大大提高了垃圾運(yùn)輸費(fèi)用，并且隨之產(chǎn)生了安全和可靠性冋題。
[0005]焚燒處理，因餐廚垃圾中含有大量的水分含水率一般在80?90%，故焚燒所消耗的熱量很大程度上被用于水分的蒸發(fā)上，運(yùn)行費(fèi)用高，在經(jīng)濟(jì)上不合理。而且在焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生環(huán)境毒性很強(qiáng)的有機(jī)氯化物，危害人類身體健康。
[0006]飼料化處理，由于飼料化處理的飼料缺少微量元素，會(huì)延長(zhǎng)畜禽的成長(zhǎng)期；飼料中含有大量的鹽分，會(huì)造成家畜鹽分中毒，導(dǎo)致肉質(zhì)降低，生長(zhǎng)遲緩；再者畜禽最終將進(jìn)入人類食物鏈中，飼料的安全性和可靠性也是需要關(guān)注的問題。因此，很難得到養(yǎng)殖業(yè)主支持。
[0007]堆肥處理，由于生產(chǎn)出肥料只能用于土壤改良使用，大規(guī)模銷售不十分現(xiàn)實(shí)。同時(shí)餐廚垃圾堆肥最大問題是鹽分含量過多大約3%，如果將鹽分含量超標(biāo)的堆肥撒在農(nóng)作物或土壤上，會(huì)造成土地板結(jié)。
[0008]上述餐廚垃圾集中處理技術(shù)由于受各種因素影響，都難以推廣應(yīng)用。
[0009]因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新的技術(shù)方案來(lái)解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)現(xiàn)有餐廚垃圾處理技術(shù)存在二次污染、安全可靠性低、經(jīng)濟(jì)性差等問題，本實(shí)用新型提供一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備，主要解決微生物流失、因浮渣及油份累積造成處理效率低、機(jī)械攪拌能耗高且不勻等問題。
[0011]一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備，其特征是:包括主體發(fā)酵罐、浮罩緩沖集氣罐、高壓儲(chǔ)氣罐、脫水罐1、輸氣管道1、脫硫罐、輸氣管道I1、脫水罐I1、輸氣管道II1、沼氣壓縮機(jī)、球閥1、輸氣管道IV、單向閥、球閥I1、截止閥1、截止閥II，
[0012]所述主體發(fā)酵罐為立式圓柱體結(jié)構(gòu)，主體發(fā)酵罐包括立式鋼質(zhì)罐體、保溫層、加熱管、分層集氣隔、進(jìn)料管、出氣管、排液管、排渣管；所述保溫層包裹在立式鋼質(zhì)罐體的外側(cè)壁；所述加熱管為環(huán)形結(jié)構(gòu)，加熱管與立式鋼質(zhì)罐體同軸，且加熱管設(shè)置在立式鋼質(zhì)罐體的內(nèi)側(cè)壁下部；所述分層集氣隔的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上，分層集氣隔與立式鋼質(zhì)罐體的內(nèi)側(cè)壁垂直，且等間距設(shè)置在立式鋼質(zhì)罐體的內(nèi)部；所述進(jìn)料管與立式鋼質(zhì)罐體的側(cè)壁下部連接；所述出氣管與立式鋼質(zhì)罐體的頂部固定連接；所述排液管與立式鋼質(zhì)罐體的側(cè)壁上部固定連接；所述排渣管與立式鋼質(zhì)罐體側(cè)壁下部連接；
[0013]所述浮罩緩沖集氣罐包括主筒、浮筒、導(dǎo)軌、行程開關(guān)1、行程開關(guān)I1、限位桿、導(dǎo)向輪，所述主筒為無(wú)頂蓋敞口設(shè)計(jì)的圓柱體結(jié)構(gòu)；所述浮筒為無(wú)底蓋敞口設(shè)計(jì)的圓柱體結(jié)構(gòu)，且浮筒設(shè)置在主筒的內(nèi)部；所述導(dǎo)軌與主筒的外側(cè)壁固定連接；所述行程開關(guān)I和行程開關(guān)II均設(shè)置在導(dǎo)軌上；所述限位桿與浮筒的頂部固定連接；所述導(dǎo)向輪安裝在浮筒的外側(cè)壁上部，且導(dǎo)向輪與導(dǎo)軌連接；
[0014]所述高壓儲(chǔ)氣罐包括壓力罐、進(jìn)氣口、壓力表、安全閥、出氣口、底座，所述壓力罐為臥式圓柱形罐體，且壓力罐的一端通過封頭與進(jìn)氣口固定連接，另一端通過封頭與出氣口固定連接；所述壓力表和安全閥均安裝在壓力罐的頂部，且壓力表和安全閥的數(shù)量均為兩套；所述底座與壓力罐的底部連接。
[0015]所述脫水罐I的一端通過輸氣管道I與主體發(fā)酵罐連接，另一端與脫硫罐連接；所述脫硫罐通過輸氣管道II與浮罩緩沖集氣罐連接；所述脫水罐II的一端通過輸氣管道III與浮罩緩沖集氣罐連接，另一端與沼氣壓縮機(jī)連接；所述輸氣管道III上設(shè)置有球閥I ;所述沼氣壓縮機(jī)的一端與脫水罐II連接，另一端通過輸氣管道IV與高壓儲(chǔ)氣罐連接；所述單向閥、球閥II和截止閥I順次設(shè)置在輸氣管道IV上；所述截止閥II設(shè)置在出氣口上。
[0016]所述立式鋼質(zhì)罐體的內(nèi)部設(shè)有防腐蝕涂料層。
[0017]所述保溫層為聚氨酯發(fā)泡，且保溫層的厚度為150_。
[0018]所述分層集氣隔包括中間隔板和流體移動(dòng)管；所述中間隔板上設(shè)置有圓孔；所述流體移動(dòng)管為圓錐管結(jié)構(gòu)，流體移動(dòng)管通過圓孔與間隔板的下部固定連接。
[0019]所述排渣管的內(nèi)部設(shè)置有螺旋輸送結(jié)構(gòu)。
[0020]所述底座為U型結(jié)構(gòu)。
[0021]通過上述設(shè)計(jì)本實(shí)用新型能帶來(lái)以下有益效果:
[0022]1、立式鋼質(zhì)罐體內(nèi)部沿垂直方向設(shè)有多層分層集氣隔，每層分層集氣隔均勻布有流體移動(dòng)管，流體移動(dòng)管設(shè)計(jì)成合理的高度，進(jìn)料管設(shè)置在主體發(fā)酵罐的下部，排液管和出氣管設(shè)置在主體發(fā)酵罐的上部。利用分層集氣隔把主體發(fā)酵罐內(nèi)反應(yīng)池分為多段，每段內(nèi)產(chǎn)生的沼氣上升停留到該層分層集氣隔的下方空間，當(dāng)沼氣累積到一定程度，就通過流體移動(dòng)管移動(dòng)到上一層。這時(shí)利用沼氣向上移動(dòng)的浮力實(shí)現(xiàn)攪拌，無(wú)需傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌，也可實(shí)現(xiàn)均勻攪拌并且破壞浮渣層，使氣體和微生物分離，實(shí)現(xiàn)較高的甲烷含量且高率回收生物氣體。
[0023]2、利用主體發(fā)酵罐的立式鋼質(zhì)罐體結(jié)構(gòu)且料液下進(jìn)上出，使反應(yīng)器的流體的流動(dòng)接近于活塞流PFR流動(dòng)。在高濃度廢水進(jìn)入的反應(yīng)器最底層，微生物的濃度最高，從而提高反應(yīng)器的抗沖擊能力。
[0024]3、利用流體的豎直方向多段分布，可漸進(jìn)式控制PH值，實(shí)現(xiàn)對(duì)PH值的有效調(diào)節(jié)，保證厭氧消化運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0025]4、使SRT (懸浮固體物質(zhì)從消化器里被置換的時(shí)間)遠(yuǎn)大于HRT (待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間)，可防止微生物流失，有效分解有機(jī)物，增加沼氣產(chǎn)量。
[0026]5、采用上述設(shè)計(jì)的浮罩緩沖集氣罐的主筒-浮筒結(jié)構(gòu)，產(chǎn)氣過程中，可以通過浮筒的上下浮動(dòng)直觀地判斷反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)氣情況以及浮筒內(nèi)氣體的排出情況。在導(dǎo)軌上下兩個(gè)極限位置分別設(shè)有行程開關(guān)，當(dāng)浮筒上的限位桿觸及上極限位置行程開關(guān)觸點(diǎn)時(shí)，沼氣壓縮機(jī)開始工作，向高壓儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)氣；當(dāng)浮筒上的限位桿觸及下極限位置行程開關(guān)觸點(diǎn)時(shí)，沼氣壓縮機(jī)停止工作，停止儲(chǔ)氣?？梢员ＷC產(chǎn)生的沼氣得到及時(shí)收集和儲(chǔ)存，確保沼氣生產(chǎn)安全可靠。
【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0028]圖1為本實(shí)用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本實(shí)用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備主體發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3為本實(shí)用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備浮罩緩沖集氣罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4為本實(shí)用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備高壓儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖5為本實(shí)用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備分層集氣隔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中:1_主體發(fā)酵罐、101-立式鋼質(zhì)罐體、102-保溫層、103-加熱管、104-分層集氣隔、1041-中間隔板、1042-流體移動(dòng)管、105-進(jìn)料管、106-出氣管、107-排液管、108-排渣管、2-浮罩緩沖集氣罐、201-主筒、202-浮筒、203-導(dǎo)軌、204-行程開關(guān)1、205_行程開關(guān)II >206-限位桿、207-導(dǎo)向輪、3-高壓儲(chǔ)氣罐、301-壓力罐、302-進(jìn)氣口、303-壓力表、304-安全閥、305-出氣口、306-底座、4-脫水罐1、5_輸氣管道1、6_脫硫罐、7-輸氣管道
I1、8-脫水罐I1、9-輸氣管道II1、10-沼氣壓縮機(jī)、11-球閥1、12-輸氣管道IV、13-單向閥、
14-球閥I1、15-截止閥1、16-截止閥II。
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖所示，一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產(chǎn)設(shè)備，其特征是:包括主體發(fā)酵罐1、浮罩緩沖集氣罐2、高壓儲(chǔ)氣罐3、脫水罐I 4、輸氣管道I 5、脫硫罐6、輸氣管道II 7、脫水罐II 8、輸氣管道III9、沼氣壓縮機(jī)10、球閥I 11、輸氣管道IV 12、單向閥13、球閥II 14、截止閥I 15、截止閥II 16，
[0035]主體發(fā)酵罐I為立式圓柱形結(jié)構(gòu)，主體發(fā)酵罐I包括立式鋼質(zhì)罐體101、保溫層
102、加熱管103、分層集氣隔104、進(jìn)料管105、出氣管106、排液管107、排渣管108 ;所述立式鋼質(zhì)罐體101的內(nèi)部涂有防腐蝕涂料層，立式鋼質(zhì)罐體101主要用來(lái)盛裝發(fā)酵料液并形成密閉厭氧環(huán)境；保溫層102采取聚氨酯發(fā)泡形成，厚度為150mm且保溫層102包裹在立式鋼質(zhì)罐體101的外表面，用以維持發(fā)酵溫度的穩(wěn)定；所述加熱管103呈環(huán)形置于立式鋼質(zhì)罐體101的內(nèi)壁下部；所述分層集氣隔104沿垂直方向等距分布于立式鋼質(zhì)罐體101的內(nèi)部，所述分層集氣隔104包括中間隔板1041和流體移動(dòng)管1042 ;所述中間隔板1041上設(shè)置有圓孔；所述流體移動(dòng)