[发明专利]基于脉动气压作用的厌氧消化反应器物料搅拌与破渣方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机物厌氧消化处理方法，尤其是一种无需外加动力即可实现厌氧消化反应器内消化反应液搅拌均匀并自动破除浮渣使产气能连续进行的垃圾处理方法，具体地说是一种基于脉动气压作用的厌氧消化反应器物料搅拌与破渣方法。

背景技术

目前，对包括城市生活垃圾、餐厨垃圾、农业废弃物、禽畜粪便等在内的固体有机废弃物进行厌氧消化处理，不仅能有效改善上述有机废弃物带来的环境污染问题，而且还能获得沼气、沼液、沼渣等资源化利用产物，是一个环境友好型的废弃物处理技术，具有很好的发展前景。

处理上述有机废弃物的关键设备是厌氧消化反应器，通常情况下有机废弃物以浆液形式在反应器中消化反应，这样对于厌氧消化反应器就带来如下两个问题需要解决：一个是当反应器运行一段时间以后，很容易在反应器内的液面上生成一层浮渣，该浮渣层会阻止沼气从反应器内向沼气室扩散，并破坏反应器内的流态；另一个是为了加快浆液的消化过程，需要采取适当的搅拌或搅动措施，以提高反应过程中的传质速率。

为了解决上述两方面问题，人们以前已经采取了多种措施，诸如机械搅拌、气力搅拌、水力搅拌等，这些方法或多或少地存在着增加了故障点、运行成本增加等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的厌氧消化反应器需外加动力进行搅拌和浮渣的破碎，造成运行成本增加，易出故障的问题，发明一种无需外加动力，直接利用所产沼气的压力脉动来实现搅拌和浮渣破碎的基于脉动气压作用的厌氧消化反应器物料搅拌与破渣方法。

本发明的技术方案是：

一种基于脉动气压作用的厌氧消化反应器物料搅拌与破渣方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，在密闭的厌氧消化反应器安装一个能在脉动气压作用下可上下往复运动和旋转运动的物料搅拌与破碎装置；该破碎装置由浮子、破渣刺、连杆和浆叶组成，其中的浮子用于产生使整个破碎装置浮于消化浆液中的浮力，破渣刺安装在浮子上用于刺破消化浆液表面的浮渣，以便于生物质气从消化浆液中逸出，连杆与浮子相连并用于安装浆叶，浆叶在上下运动过程中带动连杆作旋转运动从而以使整个破碎装置在厌气消化反应器中作旋转运动；

其次，在伸入厌氧消化反应器用以收集沼气的气管上安装一个可控制的气管阀门；

第三，控制所述的气管阀门的开关以便使密闭的厌氧消化反应器中的沼气压力产生脉动，从而带动浮子在消化浆液中上下运动，浮子带动连杆作上下运动，连杆带动其上的浆叶上下运动的，浆叶产生旋转运动，从而迫使连杆作旋转运动，连杆带动浮子也作旋转运动，浆叶的旋转运动实现对消化浆液的搅拌，而安装在浮子上的破渣刺在上下和旋转运动过程中实现对消化浆液表面的浮渣的破碎作用。

所述的密闭的厌氧消化反应器中的沼气的压力波动范围为5～100kPa。

所述的密闭的厌氧消化反应器中安装有与其内部形状相配的网格状定位装置，物料搅拌与破碎装置的数量为两个以上，物料搅拌与破碎装置中的连杆插装在所述的网格状定位装置的网格中。

本发明的有益效果：

本发明直接利用沼气压力浮动实现无外加动力的搅拌和破碎，具有节能，可无故障长期工作。

本发明所采用的搅拌和破碎装置结构简单，制造方便，成本低，寿命长，使用和操作均十分方便。

本发明的阀门既可采用人工控制，也可采用电动阀实现自动或远程控制，可提高自动化水平。

附图说明

图1是本发明的厌氧反应器的结构示意图。

图2是本发明的物料搅拌与破碎装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、2所示。

一种基于脉动气压作用的厌氧消化反应器物料搅拌与破渣方法，它包括以下步骤：