一種高濃度厭氧反應器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于可再生資源及生物質廢棄物生產沼氣的裝置，具體是一種高濃度厭氧反應器裝置。
【背景技術】
[0002]我國是能源消耗大國，一次能源消費量僅次于美國，已成為世界第二大能源消費國。預計到本世紀中葉我國全面達到小康水平時，一次能源的消費量將達到30多億噸油當量。目前我國一次能源構成以煤為主，占一次能源的比例為63.6%，由于煤的高效、潔凈利用難度大，使用過程中已對人類的生產、生活及生存環境帶來嚴重的污染。另一方面我國人均能源資源嚴重不足，人均石油儲量不到世界平均水平的1/10，人均煤炭儲量僅為世界平均值的1/2。因此，開發潔凈可再生能源已成為緊迫的課題。利用現代科技發展生物能源，是解決未來能源問題的一條重要出路。人類對能源的依賴和獲取方式正面臨著重大轉折。
[0003]開發利用可再生能源是調整能源結構、保障能源安全、保護環境和實現可持續發展的需要。是促進農村經濟發展、建設社會主義新農村的重要舉措，是國家戰略安全保障的基礎之一。
[0004]生物質能包括自然界可用作能源用途的各種植物、人畜排泄物以及城鄉有機廢物轉化成的能源，如薪柴、沼氣、生物柴油、燃料乙醇、林業加工廢棄物、農作物秸桿、城市有機垃圾、工農業有機廢水和其他野生植物等。
[0005]我國擁有豐富的生物質資源，生物質能源是我國僅次于煤與石油的第三大能源。目前可供利用開發的資源主要為生物質廢棄物，包括農作物秸桿、禽畜糞便、工業有機廢棄物和城市固體有機垃圾等。可再生能源是對傳統礦物能源的補充和一定程度的替代，一方面可以化廢為寶，節約資源，具有相當大的經濟價值，另一方面可以減少有害氣體排放，對環境保護也具有極其重要的意義，受到黨和國家的高度重視。因此，開發利用生物質資源，包括農作物秸桿、禽畜糞便、工業有機廢棄物和城市固體有機垃圾等生產沼氣有重要的經濟意義和現實意義
[0006]厭氧反應器，是一種用于可再生資源及生物質廢棄物生產沼氣的裝置，現有厭氧反應器主要是針對于污泥消化而言的。從1896年英國出現了第一座用于處理生活污水的厭氧消化池后，世界各國對厭氧反應器都進行了深入研究，開發了多種多樣的厭氧反應器，目前應用較多的有以下幾種:
[0007](I)上流式厭氧污泥床(UASB)
[0008]UASB反應器的特點:有機負荷高，水力停留時間短。處理周期大為縮短；反應器內無填料，無污泥回流裝置，無攪拌裝置，成本和運行費用大大降低；但反應器內可能出現短流現象，影響處理能力.當進水中的懸浮物濃度過高時會引起堵塞。
[0009](2)厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)
[0010]在厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)內顆粒污泥處于膨脹狀態，而且在高的上流速度和產氣攪拌作用下，廢水與顆粒污泥間的接觸更充分，水力停留時間更短.從而可大大提高反應器的有機負荷和處理效率。EGSB反應器能在超高有機負荷(COD達到30kg/(m3, d))下處理化工、生化和生物工程工業廢水。
[0011]缺點:但反應器內可能出現短流現象，影響處理能力；進水中的懸浮物濃度不能高，一般僅為1_3%，只能用于廢水處理，不能用于高懸浮固體原料的混合液的處理。
[0012](3)厭氧內循環反應器(IC)
[0013]厭氧內循環反應器(IC)是基于UASB反應器顆粒化和三相分離器而改進的新型反應器，實際上相當于兩個UASB反應器的單元相互重疊而成。
[0014]在下部反應室大多數的COD被轉化成沼氣，產生的沼氣被下層三相分離器收集，收集的氣體產生氣提作用，污泥和水的混合液通過上升管帶到反應器頂部的氣液分離器，沼氣便從泥水中分離出來，泥水從回流管直接回流到反應器底部，形成反應器內部的循環流。經過下部反應室處理的污水進入上部反應室，剩余的COD將被去除掉。運行穩定，去除效果較好
[0015]缺點:進水中的懸浮物濃度不能高，一般僅為1_3%，只能用于廢水處理，不能用于高懸浮固體原料的混合液的處理。
[0016](4)升流式固體反應器(USR)
[0017]升流式固體反應器(USR)是一種結構簡單、適用于高懸浮固體原料的反應器，懸浮固體約為45?55g/L。原料從底部進入消化器內，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的生物質固體顆粒和沼氣發酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內，上清液從消化器上部溢出。這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。常用于雞糞污水和豬糞廢水沼氣發酵工程，運行穩定，效果較好。
[0018]缺點:但反應器內可能出現短流現象，影響處理能力.當進水中的懸浮物濃度過高時易產生厚的結殼，產氣效率低。
[0019](5)塞流式反應器(PFR)
[0020]塞流式反應器(PFR)適用于高懸浮固體原料的反應器，懸浮固體約為45?80g/L，不需要攪拌，池形結構簡單，能耗低；運行方便，故障少，穩定性高。
[0021]缺點:固體物容易沉淀于池底，影響反應器的有效體積，使HRT和SRT降低，效率降低；需要固體和微生物回流作為接種物；因反應器面積較大，反應器內難以保持一致的溫度；易產生厚的結殼。
[0022]綜上所述，目前應用較多的現有厭氧反應器上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)和厭氧內循環反應器(IC)僅適用于固含量較低的工業廢水；而升流式固體反應器(USR)、塞流式反應器(PFR)雖能用于較高懸浮固體原料的處理，但進水中的懸浮物濃度也有限，且易產生厚的結殼，產氣效率也低。因此研究開發一種效率高、能耗低、運行方便、穩定性高、能利用生物質資源一一農作物秸桿、禽畜糞便、工業有機廢棄物和城市固體有機垃圾等生產沼氣的高濃度厭氧反應器，顯得愈來愈迫切需要。
【實用新型內容】
[0023]本實用新型的目的在于提供一種高濃度厭氧反應器裝置，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0024]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0025]—種高濃度厭氧反應器裝置，包括罐體、進水管、三相分離器、集氣管和人孔，所述罐體的上部設有進水管，罐體的頂部設有人孔，所述進水管的上方設置三相分離器，且三相分離器連接集氣管。
[0026]作為本實用新型進一步的方案:所述進水管可由1-5個支管組成。
[0027]作為本實用新型進一步的方案:所述人孔設置1-2個，一個在罐體下部一米高處，一個在罐體頂蓋上。
[0028]作為本實用新型進一步的方案:所述罐體的高度大于10米，三相分離器為二層。
[0029]作為本實用新型進一步的方案:所述罐體的頂部內壁邊緣設有環形的集水槽，集水槽的一側設置出水管。
[0030]作為本實用新型進一步的方案:所述罐體的底部設有排泥管。
[0031]作為本實用新型進一步的方案:所述罐體的底部設有加熱器。
[0032]作為本實用新型進一步的方案:所述罐體的外壁上分別設置的2-5根取樣管。
[0033]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用的進