一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于環境垃圾厭氧消化處理領域，特別是涉及到一種不用機械攪拌而利用沼氣浮力對發酵料液進行攪拌的技術，適用于濕法發酵來處理餐廚垃圾的設備。
【背景技術】
[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、單位供餐等活動中產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，餐廚垃圾具有有機物含量豐富、水分含量高、油脂含量及鹽分含量高，營養元素豐富等特點，其中含粗脂肪12%、含蛋白質20%以上、油脂含量3%以上，具有很尚的回收利用價值。
[0003]目前，我國實際應用的餐廚垃圾集中處理技術主要包括填埋、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，所以，填埋時產生的大量滲瀝液易污染土壤和地下水，造成二次環境污染。而且由惡臭、滲瀝液、病原菌等問題而導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地愈來愈少，開辟遠距離填埋場地又大大提高了垃圾運輸費用，并且隨之產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上，運行費用高，在經濟上不合理。而且在焚燒過程中會產生環境毒性很強的有機氯化物，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，會延長畜禽的成長期；飼料中含有大量的鹽分，會造成家畜鹽分中毒，導致肉質降低，生長遲緩；再者畜禽最終將進入人類食物鏈中，飼料的安全性和可靠性也是需要關注的問題。因此，很難得到養殖業主支持。
[0007]堆肥處理，由于生產出肥料只能用于土壤改良使用，大規模銷售不十分現實。同時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的堆肥撒在農作物或土壤上，會造成土地板結。
[0008]上述餐廚垃圾集中處理技術由于受各種因素影響，都難以推廣應用。
[0009]因此現有技術當中亟需要一種新的技術方案來解決這一問題。
【發明內容】
[0010]針對現有餐廚垃圾處理技術存在二次污染、安全可靠性低、經濟性差等問題，本實用新型提供一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產設備，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設備，其特征是:包括主體發酵罐、浮罩緩沖集氣罐、高壓儲氣罐、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、球閥1、輸氣管道IV、單向閥、球閥I1、截止閥1、截止閥II，
[0012]所述主體發酵罐為立式圓柱體結構，主體發酵罐包括立式鋼質罐體、保溫層、加熱管、分層集氣隔、進料管、出氣管、排液管、排渣管；所述保溫層包裹在立式鋼質罐體的外側壁；所述加熱管為環形結構，加熱管與立式鋼質罐體同軸，且加熱管設置在立式鋼質罐體的內側壁下部；所述分層集氣隔的數量為兩個或兩個以上，分層集氣隔與立式鋼質罐體的內側壁垂直，且等間距設置在立式鋼質罐體的內部；所述進料管與立式鋼質罐體的側壁下部連接；所述出氣管與立式鋼質罐體的頂部固定連接；所述排液管與立式鋼質罐體的側壁上部固定連接；所述排渣管與立式鋼質罐體側壁下部連接；
[0013]所述浮罩緩沖集氣罐包括主筒、浮筒、導軌、行程開關1、行程開關I1、限位桿、導向輪，所述主筒為無頂蓋敞口設計的圓柱體結構；所述浮筒為無底蓋敞口設計的圓柱體結構，且浮筒設置在主筒的內部；所述導軌與主筒的外側壁固定連接；所述行程開關I和行程開關II均設置在導軌上；所述限位桿與浮筒的頂部固定連接；所述導向輪安裝在浮筒的外側壁上部，且導向輪與導軌連接；
[0014]所述高壓儲氣罐包括壓力罐、進氣口、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連接；所述輸氣管道III上設置有球閥I ;所述沼氣壓縮機的一端與脫水罐II連接，另一端通過輸氣管道IV與高壓儲氣罐連接；所述單向閥、球閥II和截止閥I順次設置在輸氣管道IV上；所述截止閥II設置在出氣口上。
[0016]所述立式鋼質罐體的內部設有防腐蝕涂料層。
[0017]所述保溫層為聚氨酯發泡，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管；所述中間隔板上設置有圓孔；所述流體移動管為圓錐管結構，流體移動管通過圓孔與間隔板的下部固定連接。
[0019]所述排渣管的內部設置有螺旋輸送結構。
[0020]所述底座為U型結構。
[0021]通過上述設計本實用新型能帶來以下有益效果:
[0022]1、立式鋼質罐體內部沿垂直方向設有多層分層集氣隔，每層分層集氣隔均勻布有流體移動管，流體移動管設計成合理的高度，進料管設置在主體發酵罐的下部，排液管和出氣管設置在主體發酵罐的上部。利用分層集氣隔把主體發酵罐內反應池分為多段，每段內產生的沼氣上升停留到該層分層集氣隔的下方空間，當沼氣累積到一定程度，就通過流體移動管移動到上一層。這時利用沼氣向上移動的浮力實現攪拌，無需傳統的機械攪拌，也可實現均勻攪拌并且破壞浮渣層，使氣體和微生物分離，實現較高的甲烷含量且高率回收生物氣體。
[0023]2、利用主體發酵罐的立式鋼質罐體結構且料液下進上出，使反應器的流體的流動接近于活塞流PFR流動。在高濃度廢水進入的反應器最底層，微生物的濃度最高，從而提高反應器的抗沖擊能力。
[0024]3、利用流體的豎直方向多段分布，可漸進式控制PH值，實現對PH值的有效調節，保證厭氧消化運行的穩定性。
[0025]4、使SRT (懸浮固體物質從消化器里被置換的時間)遠大于HRT (待處理污水在反應器內的平均停留時間)，可防止微生物流失，有效分解有機物，增加沼氣產量。
[0026]5、采用上述設計的浮罩緩沖集氣罐的主筒-浮筒結構，產氣過程中，可以通過浮筒的上下浮動直觀地判斷反應器內產氣情況以及浮筒內氣體的排出情況。在導軌上下兩個極限位置分別設有行程開關，當浮筒上的限位桿觸及上極限位置行程開關觸點時，沼氣壓縮機開始工作，向高壓儲氣罐中儲氣；當浮筒上的限位桿觸及下極限位置行程開關觸點時，沼氣壓縮機停止工作，停止儲氣。可以保證產生的沼氣得到及時收集和儲存，確保沼氣生產安全可靠。
【附圖說明】
[0027]下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明:
[0028]圖1為本實用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產設備的整體結構示意圖。
[0029]圖2為本實用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產設備主體發酵罐的結構示意圖。
[0030]圖3為本實用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產設備浮罩緩沖集氣罐的結構示意圖。
[0031]圖4為本實用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產設備高壓儲氣罐的結構示意圖。
[0032]圖5為本實用新型一種餐廚垃圾自攪拌厭氧消化沼氣生產設備分層集氣隔的結構示意圖。
[0033]圖中:1_主體發酵罐、101-立式鋼質罐體、102-保溫層、103-加熱管、104-分層集氣隔、1041-中間隔板、1042-流體移動管、105-進料管、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-導軌、204-行程開關1、205_行程開關II >206-限位桿、207-導向輪、3-高壓儲氣罐、301-壓力罐、302-進氣口、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、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設備，其特征是:包括主體發酵罐1、浮罩緩沖集氣罐2、高壓儲氣罐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]主體發酵罐I為立式圓柱形結構，主體發酵罐I包括立式鋼質罐體101、保溫層
102、加熱管103、分層集氣隔104、進料管105、出氣管106、排液管107、排渣管108 ;所述立式鋼質罐體101的內部涂有防腐蝕涂料層，立式鋼質罐體101主要用來盛裝發酵料液并形成密閉厭氧環境；保溫層102采取聚氨酯發泡形成，厚度為150mm且保溫層102包裹在立式鋼質罐體101的外表面，用以維持發酵溫度的穩定；所述加熱管103呈環形置于立式鋼質罐體101的內壁下部；所述分層集氣隔104沿垂直方向等距分布于立式鋼質罐體101的內部，所述分層集氣隔104包括中間隔板1041和流體移動管1042 ;所述中間隔板1041上設置有圓孔；所述流體移動