[發明專利]五級厭氧甲烷反應器

有效

• 申請號: 201010294768.6
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN101974410A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 吳兆流
• 申請（專利權）人: 吳兆流
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C02F3/28;C02F11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種五級厭氧甲烷反應器，是一種采用五級分步厭氧生成甲烷的新型生產甲烷的反應器，它可為城鄉工農業生產及人們生活處理有機污水及廢棄物，是一種新能源環保產品。

一、技術領域

本發明涉及一種五級厭氧甲烷反應器，屬于新能源和環保的技術領域，是一種高效甲烷反應器裝置，可廣泛應用于工業污水、生活污水、生活垃圾、禽畜糞便、農作物秸稈等有機物的厭氧消化處理。

二、背景技術

目前，還沒有這種形式的五級厭氧甲烷反應器，現有的沼氣工程，大部分都是一級厭氧反應裝置，也有少量的已經是二級(二相)或三級(三相)反應，甲烷含量一般都在55-65％之間，且不能形成一種工廠化產品，也不能應用于大規模能量供應。同時由于傳統沼氣發酵罐生成沼氣方式上缺少微生物反應過程中所需要的反復的反應過程，因此，生產沼氣較慢，轉化的效率低下，并且甲烷含量較低。另外，厭氧發酵的料液需要溫度(一般30-55度為宜)，如不給發酵的料液加溫，寒冷地區冬季沼氣裝置就不能正常使用，或再用大量的能源給沼氣裝置自身加熱，運行費用很大，造成一些用戶不再使用的現象。而且傳統沼氣裝置效率低、體積大難以實現工廠化成型和機械化作業生成沼氣，沼氣裝置滲漏氣現象普遍存在，也限制了沼氣在工農業生產和人們生活上的大規模應用。

我國發展沼氣已有十幾年的歷史了，近年來連續六年中央1號文件中要求推廣沼氣，并納入到4萬億內需范圍和民生工程中，加以推廣。到2009年底，有關部門統計，我國戶用沼氣已有約3500萬口，大中型沼氣工程近57000處，發展速度日益加快，對沼氣新產品、新技術的需求越來越為迫切。

近年來，我國城鎮建設、工業、農業和養殖業的規模都在迅猛擴大，城鎮生活垃圾和污水總量發展很快，年增長速度約6％以上，但治理利用率卻很低，如北京和上海等大城市僅為3％～8％，較好的城市也只有5％～15％；工業排污水的企業約有幾十萬家，大中型養殖企業約有幾萬家，農作物秸稈每年約幾百萬噸，這些廢棄有機物目前的治理和利用總的也還不到10％，這不僅浪費了資源、污染了水源和環境，也危害了人們的身體健康。另外隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，能源緊張短缺的形勢越來越嚴峻，世界性爭奪能源成了全球主要不安定因素，開發新的替代能源迫在眉睫。

我們如能將這些資源采用沼氣化處理，把所產生的沼氣用于發電，所發的電量相當于我國目前發電總量的20％，也治理了環境，還提供了大量的有機肥。因此，開發新型沼氣反應器勢在必行，迫切需要。

三、發明內容

本發明是要提供一種五級厭氧甲烷反應器，是一種采用五級(五相)厭氧，產生高濃度甲烷(沼氣)的裝置，五級厭氧甲烷反應器提高了生成甲烷效率和甲烷的濃度，可進一步充分消化發酵有機物，可使經過厭氧反應過的出口水質變得更好。同時還能改善過去在沼氣生成方法上所缺少的料液反復反應過程，可再將厭氧出口的水再進行好氧發酵產生成中水達標排放，不在形成二次污染。

本發明為達到上述目的是以這樣的方式實現的：將厭氧反應裝置設計成五級，好氧反應裝置一級，并將好氧池設在厭氧池第二級與第三級之間，利用好氧反應中排放的熱能給上下厭氧池加溫，從而減少厭氧反應中的自身耗能。料液從進料池進入，通過一級厭氧池消化后，難以降解的雜物從出渣口由排渣機排出，再將一級厭氧池已降解下來的料液，經二級厭氧反應后由泵抽入三級厭氧池繼續發酵，三級厭氧池在進料水流和甲烷氣作用下，升流至四級厭氧池反應，四級厭氧池將進入料液同等的量溢流至五級厭氧池繼續反應，第五級厭氧池同時也作為儲液池使用(這里料液可直接作為肥料使用)；作肥后多余的料液經分流出，進入好氧池中進行好氧再消化生成中水后，達標排放。甲烷氣從一級經壓料板的空隙升流至二級，二級中的甲烷氣經甲烷升壓管和甲烷噴管噴入三級厭氧池再反應凈化。