[發明專利]一種高溫厭氧消化生物反應系統

有效

• 申請號: 201210372229.9
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102910730A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 羅烈明;羅逸
• 申請（專利權）人: 方明環保科技（漳州）有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;F28D1/053;F24H1/43
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

技術領域

本發明涉及一種高溫厭氧消化生物反應系統。

背景技術

高溫厭氧消化生物反應器是污水降解中有機負荷最高，水力停留時間最短，占地面積最少，處理污水量最大的一種厭氧消化反應器。

高溫厭氧消化生物反應器雖然有如此眾多優點，但由于需要外加能耗來提升待處理污水的溫度，成本過高，因此僅能用在污水水溫度在53度或以上的場合，無法在一般場合使用。

高溫厭氧消化生物反應器必須維持反應溫度在53度-55度間，才能使消化效率最高。要維持如此高的溫度需要補充極高的能耗。比如要將流出口為5度的污水通過高溫厭氧消化生物反應器處理（降解），則需要提高污水溫度約50度。根據計算可知使每噸污水提升50度所耗電量約為55KWh，按每KWh電0.7元計算得38.5元，加上熱交換損耗則每噸污水升溫所需能耗在40元以上。如此高的處理成本限制了高溫厭氧消化生物反應器在一般污水降解中的使用，比如養豬場，工業常溫污水、生活污水處理等場合,使得這些場合只能使用常溫厭氧消化反應器。常溫厭氧消化反應器的有機負荷只有高溫厭氧消化生物反應器十分之一，水力停留時間是高溫厭氧消化生物反應器的十至二十倍以上。這就使得建造常溫反應器要比高溫厭氧消化生物反應器需要更大容積，從而占用更多的土地面積和建造費用。就建造費用而言，一般常溫反應器是高溫厭氧消化生物反應器的20倍，而占地面積是60倍。最為難于解決的難題是常溫反應器必須維持污水溫度在高于15度以上。如果低于15度，則厭氧菌處于休眠狀態，厭氧消化停止工作而使常溫反應器失效，污水得不到有效降解而造成環境污染，所以常溫反應器雖然在我國普遍使用，但僅限于氣溫在15度以上時發揮一定效用，而在15度以下的4-6個月時間里幾乎不起作用，給環境造成極大的危害，尤其是四季分明的地區。

綜上所述，高溫厭氧消化生物反應器只有解決其外加補充能耗的難題，或將其外加能耗限制在其自身產出的沼氣的極限之內，才有實際社會經濟意義。

發明內容

本發明提供了一種高溫厭氧消化生物反應系統，其克服了背景技術中的高溫厭氧消化生物反應系統所存在的不足。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案是：

一種高溫厭氧消化生物反應系統，包括：

高溫厭氧消化生物的反應器，用于在高溫環境中降解污水以產生沼氣和沼液，且設一沼氣出口、一沼液出口和一原液進口；

高效熱能回收裝置，包括多個熱交換單元和一個保溫單元，該保溫單元連接多個熱交換單元以使多個熱交換單元相隔開且獨立保溫；該熱交換單元設排放流體流道和加熱流體流道，每相鄰兩熱交換單元間設第一連通道和第二連通道，該第一連通道連通相鄰兩熱交換單元的排放流體流道，該第二連通道連通相鄰兩熱交換單元的加熱流體流道，以將該多個熱交換單元串聯接通，使該些排放流體流道和第一連通道組成沼液通道，使該些加熱流體流道和第二連通道組成原液通道；該沼液通道一端接沼液出口，該原液通道一端接污水源，該排放流體流道的沼液和加熱流體流道的污水進行熱交換，以加熱污水；及

加熱裝置，包括沼氣燃燒器和加熱管，該加熱管連接原液通道另一端和原液進口，該沼氣燃燒器連接沼氣出口，以通過沼氣加熱加熱管內的污水。

一較佳實施例之中：該反應器包括一殼體單元和一懸浮生物濾料層，該殼體單元內具有反應腔，該沼氣出口設在殼體單元頂部，該沼液出口設在殼體單元上部，該原液進口設在殼體單元底部，該懸浮生物濾料層設在反應腔中部且位于原液進口和沼液出口之間。

一較佳實施例之中：該殼體單元包括一基體，該基體外包保溫殼，該基體內壁加襯防腐層。

一較佳實施例之中：該反應器還包括一生物濾膜層和一固液氣三相分離器；該生物濾膜層位于懸浮生物濾料層和沼液出口之間，該沼液出口設在生物濾膜層和液面之間；該固液氣三相分離器包括一椎體殼，該錐體殼頂部貫穿且貫穿處的周緣向上延伸成管道，該管道至下而上穿過生物濾膜層且頂端不低于液面。

一較佳實施例之中：該殼體單元內壁設環凸，該環凸位于椎體殼和懸浮生物濾料層之間。

一較佳實施例之中：該反應器還包括一流化循環機構，它包括一循環管道和一連接循環管道的循環泵，該循環管道一端接通反應腔之位于懸浮生物濾料層之上的位置，另一端接通反應腔之位于懸浮生物濾料層之下的位置。

一較佳實施例之中：該反應器還包括一均流板，該均流板設在殼體單元的反應腔底部且高于原液進口，該均流板開設有多個均勻間隔的通孔。