一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置

摘要

本实用新型公开了一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置，包括电机、联轴器、旋转轴、上层搅拌桨、下层搅拌桨；旋转轴位于高温厌氧反应器内部的垂直中心线上；旋转轴上间隔固定安装有上层搅拌桨和下层搅拌桨；高温厌氧反应器的外壁安装有加热盘管；上层搅拌桨包括至少两片上翘式平板桨叶，所述下层搅拌桨包括至少两片弧形式平板桨叶，每片上翘式平板桨叶和每片弧形式平板桨叶均沿旋转轴向外呈收拢状；以旋转轴为中心，每片上翘式平板桨叶与每片弧形式平板桨叶呈平行交错布置；每片弧形式平板桨叶的切料边为曲线状；通过设置双层的搅拌桨，形成高温厌氧反应器内独特的流线形态，并且具有运行功率小、混合效率高的优点。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种搅拌装置，特别是一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置。

背景技术

随着我国经济社会的快速发展，环境问题日益突出，而餐厨垃圾资源化利用是一个重要的研究领域，餐厨垃圾具有含固率高、含油率高、易腐蚀、恶臭气味浓厚等特点，导致其处理难度大。厌氧发酵技术是处理有机废水的重要方法之一，具有运行成本低、可资源化回收等优点，非常适合餐厨垃圾废水资源化利用的要求。厌氧发酵技术按温度的不同可分为低温、中温和高温厌氧，而高温厌氧经理论和实践验证具有更高的发酵率和产气率，是处理高有机负荷、高含油废水的重要手段。

制约高温厌氧发酵效率的因素包括进料质量、工艺参数控制、搅拌效果等，其中在其他条件相同的情况下，搅拌效果的好坏至关重要，特别是针对餐厨废水这种高含固（≥10%）、高含油（≥5000ppm）的处理对象，高效的搅拌应能使反应器内物料获得均匀流速，物料和微生物得到充分接触，物料温度均匀扩散，从而有利于厌氧发酵顺利进行。

国内现有的餐厨高温厌氧搅拌系统多采用单一的桨叶型式，反应器内搅拌流线紊乱，不能形成稳定有序的循环流动，导致传质和传热效率降低，反应器内不同位置的发酵条件差别较大，引起以下问题：

①混合效果差：反应器内高含固物料和微生物不能充分、快速混合，温度分布差异较大，从而影响到高温厌氧的发酵效率；

②餐厨垃圾含油率较高：由于反应器内搅拌效果不好，油脂得不到及时降解，导致后端处理工艺（如超滤、反渗透等）运行风险陡增；

③低下的搅拌效率导致反应器内死区较多，减小了容器使用率，增加了相同处理量下设备投资和运行成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置，该用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置通过设置双层的搅拌桨，形成高温厌氧反应器内独特的流线形态，并且具有运行功率小、混合效率高的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置，包括电机、联轴器、旋转轴、上层搅拌桨、下层搅拌桨；所述电机位于高温厌氧反应器的外部，所述旋转轴位于高温厌氧反应器内部的垂直中心线上，所述旋转轴通过联轴器连接电机，所述电机驱动旋转轴转动；所述旋转轴上间隔固定安装有上层搅拌桨和下层搅拌桨；所述高温厌氧反应器的外壁安装有加热盘管；所述上层搅拌桨包括至少两片上翘式平板桨叶，所述下层搅拌桨包括至少两片弧形式平板桨叶，所述每片上翘式平板桨叶和每片弧形式平板桨叶均沿旋转轴向外呈收拢状；以旋转轴为中心，所述上层搅拌桨与下层搅拌桨呈平行交错布置；所述每片弧形式平板桨叶的切料边为曲线状。

作为本实用新型的进一步的优选方案，所述上翘式平板桨叶的板面和弧形式平板桨叶的板面与旋转轴均呈倾斜状，且板面与旋转轴的倾斜角度为15°。

作为本实用新型的进一步的优选方案，所述上翘式平板桨叶和弧形式平板桨叶均通过连接板固定连接在旋转轴上。

作为本实用新型的进一步的优选方案，所述每片上翘式平板桨叶的上翘倾角为18°。

作为本实用新型的进一步的优选方案，所述高温厌氧反应器的内侧壁周向均匀布设有多个竖向挡板。

作为本实用新型的进一步的优选方案，所述高温厌氧反应器内的底部呈收拢状。

作为本实用新型的进一步的优选方案，所述高温厌氧反应器的外部还设有保温层，所述加热盘管位于高温厌氧反应器的外壁与保温层之间，所述加热盘管焊接于高温厌氧反应器的外壁。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型公开的一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置，在搅拌过程中产生贯穿整个高温厌氧反应器的大循环流体物质流动，从而物料和微生物得到及时充分的接触，有利于微生物高效消化有机物，提升厌氧发酵的效率；

2、通过上翘式平板桨叶和弧形式平板桨叶，上翘式平板桨叶将高温厌氧反应器内的物料向下搅动，而弧形式平板桨叶则将高温厌氧反应器内的物料向上搅动，且上翘式平板桨叶和弧形式平板桨叶呈上下间隔的形式布设，使得高温厌氧反应器内的搅拌死区少，高温厌氧反应器内的空间利用率高，从而物料和微生物得到及时充分的接触，有利于微生物高效消化有机物，提升厌氧发酵的效率；

3、通过将加热盘管设在高温厌氧反应器的外壁，不再另外占用高温厌氧反应器的内部空间，可以最大限度的增大高温厌氧反应器的内部空间；

4、当搅拌桨搅拌高温厌氧反应器内的物质时，高温厌氧反应器内的物料快速流动，此时物料会冲击碰撞高温厌氧反应器的内壁，容易对内壁造成伤害，因此在内壁设置多个挡板，用于物料撞击内壁的缓冲保护，同时挡板也可以防止内壁附近产生较大的漩涡流，增强壁面附近物料的有序流动，从而减少流动阻力损失；

5、由于搅拌桨距离高温厌氧反应器的底面还有一定的距离，故高温厌氧反应器的底面附近的物料不容易被搅拌到，所以在高温厌氧反应器的底面沿着高温厌氧反应器的内壁布设一圆周的斜板，用来防止圆筒式反应器底部直角区域产生搅拌死区。

附图说明

图1是本实用新型一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置的结构示意图；

图2是上层搅拌桨的结构示意图；

图3是下层搅拌桨的结构示意图；

图4是物料在高温厌氧反应器内在搅拌状态下的循环流动路线示意图。

其中有：1.电机；2.减速机；3.机架；4.填料密封；5.安装底盖；6.联轴器；7.旋转轴；8.上层搅拌桨；9.下层搅拌桨；10.竖向挡板；11.斜板；12.高温厌氧反应器；13.加热盘管；14.蒸汽入口；15.蒸汽出口；81.连接板；82.螺母；83.螺栓；84.上翘式平板桨叶；91.弧形式平板桨叶。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种用于餐厨垃圾高温厌氧反应器的搅拌装置，该搅拌装置安装于高温厌氧反应器12中，所述高温厌氧反应器12为圆柱状，所述搅拌装置包括电机1、联轴器6、旋转轴7、上层搅拌桨8、下层搅拌桨9，所述电机1置于高温厌氧反应器12的顶端，所述电机1的驱动端和旋转轴7之间通过联轴器6连接，所述联轴器6从高温厌氧反应器12的顶部中心插入高温厌氧反应器12中，所述旋转轴7位于高温厌氧反应器12内的垂直中心线上，所述旋转轴7上间隔固定安装有上层搅拌桨8和下层搅拌桨9，且上层搅拌桨8和下层搅拌桨9呈平行交错布置。

如图2所示，所述上层搅拌桨8包括至少两片上翘式平板桨叶84，所述每片上翘式平板桨叶84远离旋转轴7的一端呈向上翘起状，其桨叶板面为不等宽设计，以均衡高温厌氧反应器12内不同位置的排水量，具体的桨叶形状为：所述每片上翘式平板桨叶84靠近旋转轴7一端的宽度大于每片上翘式平板桨叶84远离旋转轴7一端的宽度；上翘式平板桨叶84呈对称状固定安装在旋转轴7上，且每片上翘式平板桨叶84的上翘端的向上倾斜角度为18°。

如图3所示，所述下层搅拌桨9包括至少两片弧形式平板桨叶91，所述每片弧形式平板桨叶91的切料边为曲线状（切料边为弧形式平板桨叶旋转时，首先切割高温厌氧反应器内物料的一边），曲面角度为8°，且每片弧形式平板桨叶91沿旋转轴向外呈收拢状，这样最大程度的增大每片弧形式平板桨叶91的中部的排水量，使得更多的物料冲击弧形式平板桨叶91的中部后再向上方走起，保证弧形式平板桨叶91的径向向外板面的平稳过渡，且弧形式平板桨叶91在旋转搅拌时，不会因为物料阻力过大而折断。

另外，在本实施例中，每片上翘式平板桨叶84和每片弧形式平板桨叶91均通过连接板81固定连接在旋转轴7上，所述连接板81呈倾斜状固定在旋转轴7上，该连接板81与旋转轴7的倾斜夹角为15°，每片桨叶均通过螺栓固定在连接板81上，而连接板81焊接在旋转轴7上，所述连接板81上还设置了加强筋来增加桨叶的固定连接强度。

另外，在本实施例中，在高温厌氧反应器12的内侧壁还布设有多个竖向挡板10，所述多个竖向挡板10在高温厌氧反应器12的内侧壁上的同一高度处，沿圆周方向均匀布设，这样布设的竖向挡板10可以防止内侧壁附近产生较大的漩涡流，增强内侧壁附近物料的有序流动，从而减少流动阻力损失。

另外，所述高温厌氧反应器12内的底部呈收拢状，这样在搅拌时候，圆筒状的高温厌氧反应器12的底部直角区域不会产生搅拌盲区，具体在，则是在圆筒状的高温厌氧反应器12的底部沿圆周固定设置一圈的斜板11，该斜板11与高温厌氧反应器12的底部呈密封状态，保证物料不会流入斜板11和高温厌氧反应器12之间。

另外，在本实施例中，所述高温厌氧反应器12的外壁设有保温层，所述高温厌氧反应器12的外壁与保温层之间布设有加热盘管13，所述加热盘管13焊接于高温厌氧反应器12的外壁，这样加热盘管13就不用再另外占用高温厌氧反应器12的内部空间，提高高温厌氧反应器12的内部空间的使用率，对搅拌的影响降低，且避免了管道结垢等问题。

如图4所示，在实际使用中，当电机1通电后，开始驱动旋转轴7顺时针转动，下层搅拌桨9对高温厌氧反应器12内的物料施加向下的驱动力，物料向下运动碰撞高温厌氧反应器12的底面后沿着内侧壁向上流动，此时竖向挡板10对物料的向上流线产生干扰，防止产生较大的旋涡，当物料向上流动至上层搅拌桨8附近时，物料在上层搅拌桨8的作用下继续向上运动，冲击至物料的液面后，自旋转轴7附近开始下沉，从而完成高温厌氧反应器12内的循环搅拌。在物料完成上述运动过程中，物料先是沿着外圈自下而上流动，后是沿着内圈自上而下流动，在连续的搅拌循环中污泥和物料充分接触混合，而且热量不断交换，从而厌氧发酵效率得到提高。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。