一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置制造方法及圖紙

一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置，屬于發酵裝置技術領域。反應器由呈圓柱形結構的罐體I、罐體II…(n?1)、罐體n以及設于罐體I的左封頭和罐體n的右封頭相互連接；罐體分為鋼制結構層與混凝土加固層，加熱盤管安裝于鋼制結構層外表面；保溫層設在混凝土加固層的最外層。罐體I設置有進料口，罐體II…(n?1)設置有出氣口；罐體n設置有出料口和出氣口；各罐體上部分別設置1個檢查口和三個儀表口；罐體中軸線設有拼裝式中空攪拌軸，不同罐體的攪拌由聯軸器連接，攪拌軸上設置槳葉。罐體可以拆卸，且兩端設置吊耳，用戶需要搬遷時，可以進行拆卸并方便吊裝運輸，防止設備閑置浪費。

【技術實現步驟摘要】
一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置
本技術屬于發酵裝置
，尤其涉及一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置。適用于農業固體廢棄物(畜禽糞污、秸稈等)以及市政餐廚(余)垃圾、污泥等有機、生物質廢棄物的資源化再利用領域，其利用厭氧發酵原理，能高效率的將以上固體廢棄物的有機物、生物質轉化為沼氣及高含固有機肥基料，完全實現廢棄物的資源化利用。
技術介紹
按照含固率來分類，發酵技術分為濕式厭氧發酵(含固率﹤10％)和干式厭氧發酵(﹥20％)，濕式厭氧發酵技術含固率低，發酵初期需要消耗大量清潔水，發酵結束后產物濃度低，脫水困難，其產生的大量沼液，存在沼液消納以及二次環境污染問題，已經成為濕式發酵應用的一個重要瓶頸。而干式厭氧發酵除具備濕式發酵的優點，還不對環境產生二次污染。因而，大力發展干式厭氧發酵技術是改善我國農業廢棄物處理和資源化利用現狀的必然要求。1、目前我國干式厭氧發酵主體裝備厭氧反應器的技術主要依靠引進國外的成套裝備或者引用國外技術，存在“卡脖子”現象，造成行業投資造價高，制約了我國有機固廢資源化利用的發展。2、干式厭氧發酵罐都采取現場施工建設，施工周期長，安裝效率低；且加熱不均勻，發酵效率易受影響，嚴重影響項目經濟效率；3、反應器裝備不能實現標準化生產，造價高，制約行業的發展。
技術實現思路
針對干式厭氧發酵存在的問題，本申請提供了一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置，該裝置可在工廠預制模塊后運抵現場拼裝，施工期短且投資成本低，實現了在工廠標準化制式生產的模式，便于大規模推廣使用。為了實現以上目的，本技術公開了一種復合型高含固拼裝厭氧發酵裝置，其特征在于，發酵反應器由多個呈臥式圓柱形結構的罐體I、罐體II…罐體(n-1)、罐體n端口依次串聯組裝成一體，使得罐體I的左封頭和罐體n的右封頭之間連接連通；每個罐體包括三層結構，最內層為鋼制結構層，最外層為混凝土加固層，鋼制結構層和混凝土加固層之間設有空隙，加熱盤管安裝于空隙內鋼制結構層外表面；在混凝土加固層的外面還設有保溫層；罐體I設置有進料口，罐體II…罐體(n-1)設置有出氣口；罐體n設置有出料口和出氣口；同時每個罐體上部還分別均設置1個檢查口和三個儀表口；反應器中軸線設有拼裝式中空攪拌軸，不同罐體的攪拌軸由聯軸器連接成一體，整體的攪拌軸有攪拌電機進行驅動旋轉，攪拌軸上設置槳葉，每個罐體內設有多個槳葉；各罐體分別預留與加熱盤管連接的熱水進水口和熱水出水口。n≥2。每個罐體的底部設有一個卸料口。罐體I的左端設有左封頭和罐體n的右端設有右封頭。每個罐體的加熱盤管設有一個循環泵和一個熱水調節閥，同時每個罐體內還設有溫度傳感器，所有的循環泵、熱水調節閥、溫度傳感器均與控制系統連接，控制系統能夠通過控制加熱盤管的熱水流量等進而控制每個罐體的溫度。本技術所述的反應器可用于不同階段、具有不同反應溫度段的厭氧發酵反應。應用時所述的復合型高含固拼裝厭氧發酵裝置的參數設置如下：所述罐體直徑為4～10m，長度為3～15m。考慮臥式容器靜壓，腐蝕裕度取1.5mm，所述罐體鋼板厚度為4mm～8mm。所述混凝土強度為C20或C25，混凝土層厚度δ1為180mm～300mm。鋼制結構層和混凝土加固層之間空隙的厚度為加熱盤管直徑的1.2-1.5倍。本技術厭氧發酵裝置可通過調節熱源量及溫度，可適用于任意溫度條件下的厭氧反應工藝。換熱熱源即熱水條件、熱源進量及流速、物料溫度等按照下列方法計算：熱源采用60～85℃熱水，罐外璧散熱無伴管加熱，則發酵裝置所需總熱量Q：Q＝Q1+Q2；說明：Q1——物料加熱到所需溫度所需的熱量，Q1＝mC(t-ts)，m為每日進料量，t、ts分別為物料進料溫度、物料所需加熱到的溫度，C為物料的比熱容，由其總固體濃度決定，可以根據現有技術進行查閱或/和計算；以菜牛糞便為例，C＝4.17[1-0.00812*TS]；Q2——圓筒形沼氣罐的熱量損失；D0、D1、D2——分別為鋼罐罐體外徑、內層絕熱層外徑(此處指混凝土層外徑)、外層絕熱層外徑(此處指保溫層外徑)；λ1，λ2——分別為混凝土與保溫層的導熱系數；T0、Ta——分別為鋼罐外表面、保溫層外表面溫度；αs——保溫層外表面與空氣的換熱系數；根據總熱量Q，熱源進出口溫度，可算得熱源流量q＝Q/[Cp×(t1-t2)]，Cp為水的定壓比熱容，t1、t2為熱源進水、出水溫度；盤管內熱水設計流速v為0.35～0.5m/s，由此可計算盤管直徑d＝(4q/πv)1/2。所述的外層絕熱層外徑D2應滿足下式的要求：式中：D0、D2——分別為鋼罐罐體、外層絕熱層外徑；λ1，λ2——分別為混凝土與保溫層的導熱系數；[Q]——允許最大熱損失量，根據GB50264-2013《工業設備及管道絕熱工程設計規范》附錄B取值；T0、T1、Ta——分別為鋼罐外表面、混凝土層外表面、保溫層外表面溫度；αs——保溫層外表面與空氣的換熱系數；根據上述參數計算出D2lnD2/D0后，再根據GB50264-2013《工業設備及管道絕熱工程設計規范》附錄D，計算出保溫層和混凝土層的總厚度δ。則保溫層厚度δ2＝δ-δ1，其中δ1為混凝土層厚度。本技術的優點：1、罐體可以拆卸，且兩端設置吊耳，用戶需要搬遷時，可以進行拆卸并方便吊裝運輸，防止設備閑置浪費。2、本技術所述的一種復合型高含固拼裝厭氧發酵裝置，所述罐體采用鋼板筒體結構層外包鋼筋混凝土加固層制作，減少鋼材用量和保溫材料用量，降低厭氧發酵罐成本。3、本技術所述的一種復合型高含固拼裝厭氧發酵裝置，所述發酵反應器為臥式圓筒形，由不同罐體通過焊接或者法蘭等方式連接拼裝而成，方便現場安裝，提高施工效率。4、本技術所述的一種復合型高含固拼裝厭氧發酵裝置，所述發酵反應器由不同數量預制罐體拼裝而成，發酵反應器容積達幾百立方米到上千立方米，適用各種工況下的高含固有機廢棄物的處理。5、本技術采用加熱盤管安裝于鋼制結構層外表面使整個鋼制結構層作為換熱器，其換熱面積大且全覆蓋換熱工作區，達到了反應器整體受熱均勻的目的。附圖說明圖1為分段式溫度控制系統示意圖；圖2為高含固拼裝厭氧發酵裝置內部結構示意圖；圖3為為高含固拼裝厭氧發酵裝置外部結構示意圖。圖4為根據GB50264-2013《工業設備及管道絕熱工程設計規范》附錄D。圖中序號說明：1.罐體I、2.左封頭、3.攪拌電機、4.攪拌軸I、5.機架、6.軸承座I、7.進料口、8.檢查口I、9-11.儀表口I、12.加熱盤管I、13.熱源進口I、14.熱源出口I、15.出氣口I、16.卸料口I、17.混凝土層I、18.保溫層I、19.聯軸器、20.罐體II、21.檢查口II、22-24.儀表口II、25.加熱盤管II、26.熱源進口II、27.熱源出口II、28.出氣口II、29.卸料口II、30.混凝土層II、31.保溫層I本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置，其特征在于，反應器由多個呈臥式圓柱形結構的罐體I、罐體II…罐體(n-1)、罐體n端口依次串聯組裝成一體，罐體I的左封頭和罐體n的右封頭相互連接；每個罐體包括三層結構，最內層為鋼制結構層，最外層為混凝土加固層，鋼制結構層和混凝土加固層之間設有空隙，加熱盤管安裝于空隙內鋼制結構層外表面；在混凝土加固層的外面還設有保溫層；罐體I設置有進料口，罐體II…罐體(n-1)設置有出氣口；罐體n設置有出料口和出氣口；同時每個罐體上部還分別均設置1個檢查口和三個儀表口；反應器中軸線設有拼裝式中空攪拌軸，不同罐體的攪拌軸由聯軸器連接成一體，整體的攪拌軸有攪拌電機進行驅動旋轉，攪拌軸上設置槳葉，每個罐體內設有多個槳葉；各罐體分別預留與加熱盤管連接的熱水進水口和熱水出水口；n≥2；每個罐體的底部設有一個卸料口；罐體I的左端設有左封頭和罐體n的右端設有右封頭。/n

【技術特征摘要】
1.一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置，其特征在于，反應器由多個呈臥式圓柱形結構的罐體I、罐體II…罐體(n-1)、罐體n端口依次串聯組裝成一體，罐體I的左封頭和罐體n的右封頭相互連接；每個罐體包括三層結構，最內層為鋼制結構層，最外層為混凝土加固層，鋼制結構層和混凝土加固層之間設有空隙，加熱盤管安裝于空隙內鋼制結構層外表面；在混凝土加固層的外面還設有保溫層；罐體I設置有進料口，罐體II…罐體(n-1)設置有出氣口；罐體n設置有出料口和出氣口；同時每個罐體上部還分別均設置1個檢查口和三個儀表口；反應器中軸線設有拼裝式中空攪拌軸，不同罐體的攪拌軸由聯軸器連接成一體，整體的攪拌軸有攪拌電機進行驅動旋轉，攪拌軸上設置槳葉，每個罐體內設有多個槳葉；各罐體分別預留與加熱盤管連接的熱水進水口和熱水出水口；n≥2；每個罐體的底部設有一個卸料口；罐體I的左端設有左封頭和罐體n的右端設有右封頭。


2.按照權利要求1所述的一種復合型高含固拼裝式厭氧發酵裝置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：付顯利，安斌峰，黃丹，王建華，高彥寧，劉正楊，李因亮，余敦耀，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團環境工程有限公司，
類型：新型
國別省市：河北;13