[发明专利]一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法

权利要求书

1.一种螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，包括动力主轴(1)、壳体(2)、螺旋转鼓(3)、筒体(4)、螺旋叶片(5)、单向排气阀(6)、电机(7)、螺旋转鼓出料口(8)、排料仓(9)、电动阀门(10)、离心脱水机(11)、沼渣出口(12)、沼液溢流排口(13)、沼液箱(14)、螺旋转鼓进料口(15)、均质进料仓(16)、酸化仓(17)、液位线(18)、进料破碎制浆机(19)、投料口(20)、浆料输送泵(21)、第一支架(22)、第二支架(23)、第三支架(24)和沼液回流泵(25)；

所述螺旋转鼓(3)由动力主轴(1)、筒体(4)和螺旋叶片(5)组成，螺旋转鼓(3)中间设有动力主轴(1)，环绕动力主轴(1)连续焊接设置螺旋叶片(5)，螺旋叶片(5)的外缘无缝焊接在筒体(4)上；动力主轴(1)两端设有第一支架(22)和第二支架(23)，其中动力主轴(1)靠近第二支架(23)一端设有电机(7)；筒体(4)靠近第一支架(22)一端设置螺旋转鼓进料口(15)，靠近第二支架(23)一端设置螺旋转鼓出料口(8)；螺旋转鼓(3)的外部设有固定在地面或第一支架(22)的壳体(2)，电机(7)通过动力主轴(1)带动螺旋转鼓(3)在壳体(2)内转动；壳体(2)靠近第一支架(22)一端设置均质进料仓(16)，均质进料仓(16)旁设有酸化仓(17)，酸化仓(17)与均质进料仓(16)不连通，酸化仓(17)的上部设有进料破碎制浆机(19)，进料破碎制浆机(19)的上部设有投料口(20)，酸化仓(17)的内部靠近地面设有浆料输送泵(21)；壳体(2)靠近第二支架(23)一端的顶部设有单向排气阀(6)，底部设有排料仓(9)，排料仓(9)通过电动阀门(10)与离心脱水机(11)的进料口连接，离心脱水机(11)靠近其进料口的下方设置沼渣出口(12)，离心脱水机(11)通过第三支架(24)进行支撑；离心脱水机(11)的出液口与沼液箱(14)的入口相连，沼液箱(14)的上部设有沼液溢流排口(13)，内部靠近地面设有沼液回流泵(25)；

所述液位线(18)不超过动力主轴(1)的下缘。

2.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述螺旋转鼓(3)被壳体(2)包裹，且在螺旋叶片(5)的阻隔下形成内部空间密闭的多个独立厌氧发酵环境。

3.根据权利要求1或2所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述螺旋转鼓(3)与地面形成10～30°的角度，通过其转动来完成物料的进料、搅动、推动和出料，且靠近地面的一端进料，远离地面的一端出料并排出沼气。

4.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述单向排气阀(6)排出厌氧发酵沼气，排料仓(9)接受和暂存螺旋转鼓(3)排出的发酵后产物。

5.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述离心脱水机(11)用于发酵产物的固液分离。

6.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述沼液箱(14)用于暂存回流所需的固液分离沼液。

7.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述均质进料仓(16)的内部设有搅拌器，先将酸化后浆料和回流沼液进行调配接种和均质，再送入螺旋转鼓(3)进行厌氧发酵。

8.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述筒体(4)的内壁到动力主轴(1)的轴线之间的距离与螺旋叶片(5)的间距之比为5:1。

9.一种权利要求1所述螺旋转鼓厌氧反应器的厌氧发酵方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1：将有机垃圾通过投料口(20)投入进料破碎制浆机(19)，制成粒度≤20mm的浆液落入酸化仓(17)中进行水解酸化；

步骤2：浆液经水解酸化3日后，通过浆料输送泵(21)送入均质进料仓(16)，在均质进料仓(16)中与回流沼液配比混合，完成产甲烷菌接种和pH值调整，形成适宜厌氧发酵的浆料；

步骤3：螺旋转鼓(3)通过转动将均质进料仓(16)中的浆料绞进螺旋转鼓(3)的内部进行厌氧发酵，厌氧发酵产生的沼气通过单向排气阀(6)排出；

步骤4：完成30日的发酵时间后，发酵产物由螺旋转鼓出料口(8)排入排料仓(9)；

步骤5：排料仓(9)储满1日的发酵产物后，开启电动阀门(10)，将发酵产物排入离心脱水机(11)；发酵产物在离心脱水机(11)中被分离为沼渣和沼液，其中沼渣由沼渣出口(12)排出，沼液由沼液溢流排口(13)排入沼液箱(14)暂存；沼液再通过沼液回流泵(25)进入均质进料仓(16)与酸化浆料配比混合，多余的沼液通过沼液溢流排口(13)排出。