一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法与流程

技术特征：
1.一种螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，包括动力主轴(1)、壳体(2)、螺旋转鼓(3)、筒体(4)、螺旋叶片(5)、单向排气阀(6)、电机(7)、螺旋转鼓出料口(8)、排料仓(9)、电动阀门(10)、离心脱水机(11)、沼渣出口(12)、沼液溢流排口(13)、沼液箱(14)、螺旋转鼓进料口(15)、均质进料仓(16)、酸化仓(17)、液位线(18)、进料破碎制浆机(19)、投料口(20)、浆料输送泵(21)、第一支架(22)、第二支架(23)、第三支架(24)和沼液回流泵(25)；所述螺旋转鼓(3)由动力主轴(1)、筒体(4)和螺旋叶片(5)组成，螺旋转鼓(3)中间设有动力主轴(1)，环绕动力主轴(1)连续焊接设置螺旋叶片(5)，螺旋叶片(5)的外缘无缝焊接在筒体(4)上；动力主轴(1)两端设有第一支架(22)和第二支架(23)，其中动力主轴(1)靠近第二支架(23)一端设有电机(7)；筒体(4)靠近第一支架(22)一端设置螺旋转鼓进料口(15)，靠近第二支架(23)一端设置螺旋转鼓出料口(8)；螺旋转鼓(3)的外部设有固定在地面或第一支架(22)的壳体(2)，电机(7)通过动力主轴(1)带动螺旋转鼓(3)在壳体(2)内转动；壳体(2)靠近第一支架(22)一端设置均质进料仓(16)，均质进料仓(16)旁设有酸化仓(17)，酸化仓(17)与均质进料仓(16)不连通，酸化仓(17)的上部设有进料破碎制浆机(19)，进料破碎制浆机(19)的上部设有投料口(20)，酸化仓(17)的内部靠近地面设有浆料输送泵(21)；壳体(2)靠近第二支架(23)一端的顶部设有单向排气阀(6)，底部设有排料仓(9)，排料仓(9)通过电动阀门(10)与离心脱水机(11)的进料口连接，离心脱水机(11)靠近其进料口的下方设置沼渣出口(12)，离心脱水机(11)通过第三支架(24)进行支撑；离心脱水机(11)的出液口与沼液箱(14)的入口相连，沼液箱(14)的上部设有沼液溢流排口(13)，内部靠近地面设有沼液回流泵(25)。2.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述螺旋转鼓(3)被壳体(2)包裹，且在螺旋叶片(5)的阻隔下形成内部空间密闭的多个独立厌氧发酵环境。3.根据权利要求1或2所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述螺旋转鼓(3)与地面形成10～30
°
的角度，通过其转动来完成物料的进料、搅动、推动和出料，且靠近地面的一端进料，远离地面的一端出料并排出沼气。4.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述单向排气阀(6)排出厌氧发酵沼气，排料仓(9)接受和暂存螺旋转鼓(3)排出的发酵后产物。5.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述离心脱水机(11)用于发酵产物的固液分离。6.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述沼液箱(14)用于暂存回流所需的固液分离沼液。7.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述均质进料仓(16)的内部设有搅拌器，先将酸化后浆料和回流沼液进行调配接种和均质，再送入螺旋转鼓(3)进行厌氧发酵。8.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述筒体(4)的内壁到动力主轴(1)的轴线之间的距离与螺旋叶片(5)的间距之比为5:1。9.根据权利要求1所述的螺旋转鼓厌氧反应器，其特征在于，所述液位线(18)不超过动力主轴(1)的下缘。10.一种权利要求1所述螺旋转鼓厌氧反应器的厌氧发酵方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1：将有机垃圾通过投料口(20)投入进料破碎制浆机(19)，制成粒度≤20mm的浆液落入酸化仓(17)中进行水解酸化；步骤2：浆液经水解酸化3日后，通过浆料输送泵(21)送入均质进料仓(16)，在均质进料仓(16)中与回流沼液配比混合，完成产甲烷菌接种和ph值调整，形成适宜厌氧发酵的浆料；步骤3：螺旋转鼓(3)通过转动将均质进料仓(16)中的浆料绞进螺旋转鼓(3)的内部进行厌氧发酵，厌氧发酵产生的沼气通过单向排气阀(6)排出；步骤4：完成30日的发酵时间后，发酵产物由螺旋转鼓出料口(8)排入排料仓(9)；步骤5：排料仓(9)储满1日的发酵产物后，开启电动阀门(10)，将发酵产物排入离心脱水机(11)；发酵产物在离心脱水机(11)中被分离为沼渣和沼液，其中沼渣由沼渣出口(12)排出，沼液由沼液溢流排口(13)排入沼液箱(14)暂存；沼液再通过沼液回流泵(25)进入均质进料仓(16)与酸化浆料配比混合，多余的沼液通过沼液溢流排口(13)排出。

技术总结
本发明公开了属于有机垃圾处理技术领域的一种螺旋转鼓厌氧反应器及其厌氧发酵方法。该装置包括螺旋转鼓和用于物料水解酸化的酸化仓，上部设进料破碎制浆机，内设浆料输送泵；用于调配酸化后浆料和回流沼液的均质进料仓，与倾斜壳体下端连成一体且设有搅拌器；用于排出沼气的单项排气阀；用于接受和暂存发酵完成物料的排料仓，排料仓下部设有电动阀门；用于发酵后产物固液分离的离心脱水机；用于暂存固液分离产生的沼液的沼液箱，其上部设有溢流排口，内设沼液回流泵。本装置对含固率5％～45％的物料均适用；所有进料都可以完成设定的发酵时间；可实现了酸化-厌氧发酵-固液分离的全过程一体化，便于自动化控制。便于自动化控制。便于自动化控制。


技术研发人员：段怡彤 管若琳 袁松 屈志云 尹然 景国瑞 耿欣 王奕文 邢立军 苏宝枫
受保护的技术使用者：中国城市建设研究院有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/24