專利名稱:用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的cstr反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，其中，罐體內設置漿料注入至一定高度的料位，料位上方的罐體上設置有溢流口；還包含水平設置的水平軸攪拌器，所述水平軸攪拌器包含水平攪拌軸，水平攪拌軸由罐體外部伸入至罐體內部；所述水平攪拌軸位于罐體外部的端部連接至變速器的輸出軸，變速器通過變頻電機驅動；所述水平攪拌軸位于罐體內部的部分上設置至少兩組葉片；所有葉片相互錯開，且相鄰葉片間的夾角相等；所述葉片上設有弧形推流板，葉片最外端設置橫桿，橫桿上均布安裝破殼銳齒；所述罐體內部，與水平攪拌軸平行的設置有錐形擋板；所述水平攪拌軸位于料位上方200～500mm。
【專利說明】 用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種CSTR反應器，具體用于有機垃圾的混合處理。
【背景技術】
[0002]為了降低投資，實現處理設施的資源共享，聯合厭氧技術正在被廣泛地用于生活垃圾、餐廚垃圾、廚余垃圾、污泥、糞便等多種有機垃圾的混合處理。CSTR(完全混合式厭氧反應器)是聯合厭氧處理的核心設備，反應器中有機垃圾進料濃度較高(TS多8%)，由于漿料中高纖維物質的水解速度小于產酸和產甲烷速度，纖維物質固體及微生物菌團易隨著產生的氣泡(沼氣)上浮形成浮渣層，與漿料分層，微生物在浮渣層上進一步繁殖形成生物膜。久而久之，位于液面之上的漿料及生物膜在厭氧的氣室中縮水、變硬、形成堅硬的結殼。最終導致CSTR反應器有效容積變小，并且產生的沼氣聚集受阻，無法進入氣室。更為嚴重的，會導致浮渣堵塞出料管并引起反應器爆裂。因此，浮渣的形成嚴重影響到沼氣工程的正常運行，必須采取合理有效的措施將影響降至最低。
[0003]目前的浮渣抑制方式包含下述三種:
[0004](I)底部漿料循環沖洗工藝形式。用高壓泵抽取下部漿料，產生的高壓水力沖洗、攪動浮渣殼，該工藝可用于小型的罐體，如果罐體面積大，易出現攪動不均現象。
[0005](2)氣體攪拌工藝形式。利用氣泵將CSTR罐內產生的沼氣打回到發酵液下部對上下液進行內循環攪拌，但該方式攪拌強度有限。如果操作不當，會加重結殼現象。
[0006](3)中心攪拌破碎工藝形式:CSTR反應罐一般采用立軸式攪拌器，由電機驅動單軸單向攪拌器，帶動攪拌葉輪轉動。表面浮渣易在葉輪轉動單一方向推力作用下隨攪拌軸轉動方向作同向流動，浮渣如果不能及時排出，久而久之，在反應器內與發酵液分層，由于浮渣缺少水分，容易硬化、結殼。
實用新型內容
[0007]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，其能夠高效可靠的抑制和去除浮渣層，防止硬殼產生。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，包含CSTR反應罐，CSTR反應罐包含罐體，罐體中心設置立軸式攪拌器；所述罐體上設置進料口，出料口，儀表盤和人孔；所述罐體內設置漿料注入至一定高度的料位，料位上方的罐體上設置有溢流口 ；
[0009]還包含水平設置的水平軸攪拌器，所述水平軸攪拌器包含水平攪拌軸，水平攪拌軸由罐體外部伸入至罐體內部；水平攪拌軸進入罐體的入口處設置密封組件；所述水平攪拌軸位于罐體外部的端部連接至變速器的輸出軸，變速器通過變頻電機驅動；
[0010]所述水平攪拌軸位于罐體內部的部分上設置至少兩組葉片；所有葉片相互錯開，且相鄰葉片間的夾角相等；所述葉片上設有弧形推流板，葉片最外端設置橫桿，橫桿上均布安裝破殼銳齒；所述罐體內部，與水平攪拌軸平行的設置有錐形擋板；
[0011 ] 所述水平攪拌軸位于料位上方200?500mm。
[0012]進一步的是:所述儀表盤上設置有用于檢測罐體內部狀態的溫度傳感器和PH傳感器。
[0013]進一步的是:所述罐體頂部和底部分別設置頂部人孔和底部人孔。
[0014]進一步的是:所述水平攪拌軸上的葉片為三組，相互錯開布置，三組葉片的夾角互為120° ;葉片外輪廓邊緣橫桿上安裝的破殼銳齒與推流板呈90° ;所述罐體上設置帶燈視鏡9。
[0015]本實用新型所述的用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，其具有以下優點:
[0016]本實用新型的水平軸破殼攪拌器與立軸式攪拌器協作，操作靈活，適應性強；水平軸攪拌器用于破碎浮渣殼，立軸式攪拌器用于對漿料的攪拌。本實用新型可調整水平軸攪拌器電機轉速以應對不同來料成分、不同漿料濃度、不同浮渣層厚度的需要。本實用新型的立軸式攪拌器的浮渣攪拌與物料攪拌固定在一個攪拌軸上時，轉速一致，攪拌強度同步增減；而專屬浮渣攪拌破殼機械與物料攪拌混合設備分離，兩者的攪拌強度任意搭配，能實現最佳組合，提高處理效率，增加產氣率。本實用新型既能防止浮渣形成硬殼，也能對已形成的硬殼進行有效破碎；破殼銳齒強度大、硬度高，能有效的穿插進硬殼內，使其破裂。錐形擋板配合攔截住大塊的硬殼，銳齒反復破碎，直至浮渣殼破碎后能與料液良好地混合在一起。本實用新型的錐形擋板可防止浮渣、破裂后的浮渣硬殼在同步旋轉過程中重新聚結結塊并形成硬殼。本實用新型的水平軸攪拌器上的葉片組數可變，葉片的數量可采用兩組或多組錯開、等夾角均布方式，每一組葉片由一至多塊葉片組成。
[0017]如圖4所示，本實用新型的水平軸攪拌器上的葉片外輪廓邊緣上安裝的破殼銳齒與推流板呈90°，銳齒由特殊材料制作，鈍化速率慢，堅固耐用。本實用新型水平軸攪拌器采用低速大扭矩攪拌方式，可攪拌固含率高的物質或破碎硬度大的物質。本實用新型的錐形擋板和攪拌器上的推流板組合，改變懸浮殼渣破碎后的流動方向，使其垂直流向下部漿料中，通過立式攪拌軸的水平方向的流場，促進破碎后浮渣與漿料的均勻混合。本實用新型在攪拌軸入口處設置密封組件來防止內部物料泄漏。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一種【具體實施方式】的俯視結構示意圖；
[0019]圖2為圖1的A向結構示意圖；
[0020]圖3為圖1的B向結構示意圖；
[0021]圖4為葉片詳圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]1-變頻電機，2-變速器，3-密封組件，4-水平軸攪拌器，5-破殼銳齒，6_推流板，7-錐形擋板，8-CSTR反應罐，9-帶燈視鏡，10-立軸式攪拌器，11-進料口，12-出料口，13-人孔，14-儀表盤，15-人孔，16-溢流口，41-水平攪拌軸。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及實施例描述本實用新型【具體實施方式】:
[0025]圖1?圖4示出了本實用新型的【具體實施方式】，如圖所示，本實用新型在具體運行是，混合后的有機垃圾從進料口 11進入到聯合厭氧CSTR反應罐8，漿料處理后從出料口 12排出至后續處理系統，當漿料上升至高于料位時從溢流口 16排出。
[0026]CSTR反應罐采用立軸式攪拌器10對漿料進行攪動混合，有利于微生物與物料的接觸，提高反應和傳熱速率，同時也促使沼氣順利地從料液中排出。
[0027]CSTR反應罐的罐體上設置儀表盤14，儀表盤上設置有溫度、PH等傳感器，監測反應器內的相關運行參數。
[0028]在水平軸攪拌器的水平攪拌軸41的入口處設置密封組件3來防止內部物料泄漏；
[0029]本實用新型在罐體頂部和底部分別設置頂部人孔和底部人孔，方便檢修。
[0030]本實用新型的水平軸攪拌器的轉速通過變頻電機進行調節，攪拌器的動力來自變頻電機，經變速器減速后與水平攪拌軸相連。水平軸攪拌器可連續運行，也可間歇運行，運行方式及攪拌速度可靈活操作，視表面浮渣及其結殼情況(通過帶燈視鏡觀察)而定。水平軸攪拌器的水平攪拌軸位于料位上方200?500mm。水平攪拌軸上設有2組或多組錯開布置的葉片(夾角相等，2組的葉片在一個平面上，3組葉片的夾角互為120°，多組葉片的夾角按等分)，葉片上設有弧形推流板6，破殼銳齒5設在葉片最外端的橫桿上，錐形擋板7與水平攪拌軸平行布置。
[0031]錐形擋板將破碎成大塊的浮渣殼攔截住，通過水平軸攪拌器最外圍的破殼銳齒的不斷錘擊直至破碎成小塊顆粒，推流板推動浮渣形成的流場與立軸式攪拌器10攪動漿料形成的流場相向成一定角度，使碎小浮澄顆粒與罐內楽料均勾混合。
[0032]本實用新型的水平軸破殼攪拌器與立軸式攪拌器協作，操作靈活，適應性強；水平軸攪拌器用于破碎浮渣殼，立軸式攪拌器用于對漿料的攪拌。
[0033]本實用新型可調整水平軸攪拌器電機轉速以應對不同來料成分、不同漿料濃度、不同浮渣層厚度的需要。
[0034]本實用新型的立軸式攪拌器的浮渣攪拌與物料攪拌固定在一個攪拌軸上時，轉速一致，攪拌強度同步增減；而專屬浮渣攪拌破殼機械與物料攪拌混合設備分離，兩者的攪拌強度任意搭配，能實現最佳組合，提高處理效率，增加產氣率。
[0035]本實用新型既能防止浮渣形成硬殼，也能對已形成的硬殼進行有效破碎；破殼銳齒強度大、硬度高，能有效的穿插進硬殼內，使其破裂。錐形擋板配合攔截住大塊的硬殼，銳齒反復破碎，直至浮渣殼破碎后能與料液良好地混合在一起。
[0036]本實用新型的關鍵部件采用特殊材質，堅固耐用；所述破殼銳齒由特殊材料制作，使其耐磨性強、難鈍化，減少系統的不穩定性，堅固耐用，壽命長。
[0037]本實用新型的錐形擋板可防止浮渣、破裂后的浮渣硬殼在同步旋轉過程中重新聚結結塊并形成硬殼。
[0038]本實用新型的水平軸攪拌器上的葉片組數可變，葉片的數量可采用兩組或多組錯開、等夾角均布方式，每一組葉片由一至多塊葉片組成。
[0039]如圖4所示，本實用新型的水平軸攪拌器上的葉片外輪廓邊緣上安裝的破殼銳齒與推流板呈90°，銳齒由特殊材料制作，鈍化速率慢，堅固耐用。
[0040]本實用新型水平軸攪拌器采用低速大扭矩攪拌方式，可攪拌固含率高的物質或破碎硬度大的物質。
[0041]本實用新型的錐形擋板和攪拌器上的推流板組合，改變懸浮殼渣破碎后的流動方向，使其垂直流向下部漿料中，通過立式攪拌軸的水平方向的流場，促進破碎后浮渣與漿料的均勻混合。
[0042]本實用新型在攪拌軸入口處設置密封組件3來防止內部物料泄漏。
[0043]上面結合附圖對本實用新型優選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的如提下做出各種變化。
[0044]不脫離本實用新型的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，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利要求限定。
【權利要求】
1.用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，包含CSTR反應罐(8)，CSTR反應罐包含罐體，罐體中心設置立軸式攪拌器(10);其特征在于:所述罐體上設置進料口(11)，出料口(12)，儀表盤(14)和人孔；所述罐體內設置漿料注入至一定高度的料位，料位上方的罐體上設置有溢流口(16); 還包含水平設置的水平軸攪拌器(4)，所述水平軸攪拌器包含水平攪拌軸(41)，水平攪拌軸由罐體外部伸入至罐體內部；水平攪拌軸進入罐體的入口處設置密封組件(3);所述水平攪拌軸位于罐體外部的端部連接至變速器(2)的輸出軸，變速器通過變頻電機(I)驅動； 所述水平攪拌軸位于罐體內部的部分上設置至少兩組葉片；所有葉片相互錯開，且相鄰葉片間的夾角相等；所述葉片上設有弧形推流板(6)，葉片最外端設置橫桿，橫桿上均布安裝破殼銳齒(5);所述罐體內部，與水平攪拌軸平行的設置有錐形擋板(7); 所述水平攪拌軸位于料位上方200?500mm。2.如權利要求1所述的用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，其特征在于:所述儀表盤(14)上設置有用于檢測罐體內部狀態的溫度傳感器和PH傳感器。3.如權利要求1所述的用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，其特征在于:所述罐體頂部和底部分別設置頂部人孔和底部人孔。4.如權利要求1所述的用于聯合厭氧的具備除浮渣能力的CSTR反應器，其特征在于:所述水平攪拌軸上的葉片為三組，相互錯開布置，三組葉片的夾角互為120° ;葉片外輪廓邊緣橫桿上安裝的破殼銳齒與推流板呈90° ;所述罐體上設置帶燈視鏡(9)。
【文檔編號】C12M1-107GK204265755SQ201420761564
【發明者】陳建湘, 楊友強, 章開, 黃杰, 方勇, 李帥, 袁藝東, 劉瑜, 張卓 [申請人]深圳市朗坤環保有限公司