[發明專利]一種處理集約化養牛場排泄物的厭氧反應罐

有效

• 申請號: 201510093924.5
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104649728B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 梁峙;梁驍;馬捷
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: C05F3/06
• 分類號: C05F3/06;C05F17/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 王月霞

技術領域

本發明屬于農業廢棄物無害化處理和資源化利用領域，具體涉及一種處理集約化養牛場排泄物的厭氧反應罐。

背景技術

近年畜牧業特別是規模化養殖業的迅猛發展帶來了豐富的蛋、奶、肉，同時也使原本潛在的由畜禽養殖帶來的環境污染問題日益顯現，畜禽的糞便和污水排放量的劇增給周圍的大氣、水體、土壤造成嚴重的污染，嚴重危害人類的健康和畜禽養殖業的生產安全。目前我國畜禽養殖業糞便所含污染物嚴重超過排污標準，其中BOD超標60-70倍、COD超標60-70倍、固體懸浮物超標12-20倍。如果這些污染物不能得到及時有效的處理，必將對周圍環境和人類生活造成嚴重危害。養牛場糞便的處置是一個世界性難題，處置的目標就是無害化、減量化與資源化。養牛場糞便厭氧處置是將養牛場固體廢棄物資源化利用的最佳途徑。

集約化養殖業養牛場糞無害化處理，制成多效性有機生物肥料應用于農業生產的技術被國家環保局指定為最佳環保科技，然而養殖場糞便含水量高，難以固液分離；處理質量難以保證，難以生產質量穩定、外觀漂亮的復混肥料等問題給豬糞資源化利用帶來諸多困難。采用微生物工程與化學處理相結合的方法，既縮短其發酵處理時間，易控制腐熟程度，又解決脫水除臭殺菌等問題，這種方法具有美好的前景。目前處理集約化養牛場排泄物主要采用厭氧干法發酵法，將物料中的有機物質在無氧的條件下被厭氧菌群最終分解成甲烷和二氧化碳，該工藝需要采用厭氧反應罐，目前還未見針對養牛場排泄物厭氧干法發酵法設計的厭氧反應罐，在厭氧干法發酵中常見的發酵設備有如下幾種：專利《餐廚垃圾處理酸化反應器》(ZL 200620039676. 2)中，針對餐廚垃圾的特點，在干式厭氧過程中定時的把酸化清液抽出，過濾后由抽吸泵抽至甲烷相反應器產甲烷，未消化的固體殘渣在酸化相中繼續酸化。此實用新型，消除了酸化相與甲烷相之間的相互制約，但是在往反應器進料時，需要把殘渣進行粉碎漿化，并且在反應過程中需要定期的進行氣動攪拌，增加了設備及能源的消耗。

在專利《一種利用高濃度固體原料制備生物燃氣的干發酵裝置及其方法》（CN201310049692.4）中，采用立式發酵裝置對高濃度固體原料進行生物燃氣干發酵，其罐體中部采用推桿及弧形推鏟，其無法實現對物料的翻轉和攪拌作用，無法解決所有物料的完全發酵。在專利“廚余垃圾的干式厭氧處理方法及其裝置(CN201410554673.1)”中，針對餐廚垃圾的特點，采用干式厭氧過程對餐廚垃圾進行處理，反應器中設有布水裝置，但沒有涉及物料的翻耕，發酵完后的物料攪拌送出的裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種處理集約化養牛場排泄物的厭氧反應罐，該厭氧反應罐采用夾套設計，為厭氧反應罐保溫提供能源，使物料受熱均勻，攪拌裝置采用多個攪拌板交叉設計結構，有效提高攪拌效率，使得有機物代謝更徹底。

為了實現上述目的，本發明采用的技術手段為：

一種處理集約化養牛場排泄物的厭氧反應罐，所述厭氧反應罐外層設計有夾套結構，厭氧反應罐內部設有攪拌板，所述攪拌板由攪拌板主桿、攪拌板端口、攪拌板支桿和攪拌板翼桿組成，攪拌板主桿固定在旋轉軸上，相鄰攪拌板主桿之間夾角為30~90°，旋轉軸兩端設有密封圈，并且通過軸承與罐體連接。

所述厭氧反應罐采用臥式設計，長徑比為1:1~4。

所述相鄰攪拌板之間夾角為60°

所述攪拌板采用氟樹脂作為外敷襯層，外敷襯層厚度在1.5-5mm。

所述夾套與厭氧反應罐罐體間間距為20 ~40mm。

所述攪拌板端口截面為圓形或者橢圓形。采用STAAD軟件分析，罐頂采用圓形拱頂設計結構合理，技術先進，在保證安全可靠的前提下，鋼材用量最少。圓形拱頂設計桁架結構在實驗中，表現出加熱均勻，物料在罐體內通過輻射和對流受熱，由于圓形罐體沒有死角，因此物料能受到來自各方面的輻射熱運行安全可靠。

攪拌板支桿與厭氧反應罐內壁之間間距控制在2-4cm。

在厭氧反應罐內部中軸線處可以設計有抽氣管，并與真空泵連接，其目的在于在使反應產生的廢氣迅速抽出，并使反應在負壓下進行，以加速反應進程。

厭氧反應罐根據需要可以設計有溫度計檢測孔，進料卸料口，濾液排放孔，安全閥，視鏡，自來水進口，人孔，熱蒸汽入口、蒸汽輸入管等。

罐體采用不銹鋼雙層夾套結構設計，所述夾套與罐體間間距20 ~40mm，其具有耐腐蝕、熱傳導快、升降溫迅速、減輕和改善勞動條件等優點。