一种新型沼气厌氧反应器底部布料器技术的研究与应用

高庆礼

摘 要：本技术研究一种沼气工程厌氧反应器的底部布料器，包括进料总管、分流器、布料支管和锥形旋流布料器，进料总管和布料支管的一端分别和分流器相连，锥形旋流布料器位于所述布料支管末端的正下方，锥形旋流布料器的顶端与布料支管末端之间留有间隙无连接，分流器为立式圆柱形，其上端与进料总管采用法兰连接，底部固定在厌氧反应器底板上，侧面均匀分布若干布料支管，布料支管与分流器采用法兰连接。本技术解决了物料分布与混合问题，并且不会发生堵塞现象。

关键词：厌氧反应器；底部布料器；技术

中图分类号：S216.4 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332012

大中型沼气工程是养殖场畜禽粪便污染问题的重要手段之一，由于沼气工程所使用的原料大多数为牛粪、猪粪、鸡粪等畜禽粪便，粪便中含有较多的不溶性固体，致使采用这类原料发酵时，容易产生进料管道堵塞、布料器堵塞、物料分布不均匀等问题。目前国内大部分沼气工程采用升流式固体反应器（USR）、全混合厌氧反应器（CSTR）等发酵技术， 由于没有解决好物料分布与混合问题，因此导致厌氧反应器内物料分层明显、物料与活性污泥接触时间短、面积小、物料产气率等问题的出现。

为解决现有技术的不足，结合实际工作对厌氧反应器的底部布料器技术进行了研究。

1 技术方案

厌氧反应器的底部布料器，包括进料总管、分流器、布料支管和锥形旋流布料器，进料总管和布料支管的一端分别和分流器相连，锥形旋流布料器位于布料支管末端的正下方，锥形旋流布料器的顶端与布料支管末端之間留有间隙无连接。

锥形旋流布料器为圆锥形，在锥形旋流布料器的圆锥外表面上设置有弧形导流片。

布料支管的末端为用90°弯头并垂直向下。

分流器为立式圆柱形，其上端与进料总管采用法兰连接，底部固定在厌氧反应器底板上，侧面均匀分布若干布料支管，布料支管与分流器采用法兰连接。

2 技术构成

本厌氧反应器的底部布料器主要包括：进料总管1、分流器2、布料支管3和锥形旋流布料器4，在锥形旋流布料器4的圆锥外表面上设置有弧形导流片5。

如图1～3所示，厌氧反应器的底部布料器，其由进料总管1、分流器2、布料支管3、锥形旋流布料器4组成。进料总管1与厌氧反应器壁板采用焊接连接，进料总管1进入厌氧反应器后经90°弯头垂直向下，再与分流器2采用法兰连接。

分流器2为立式、圆柱形，采用不锈钢或碳钢钢板、钢管焊接而成，上端与进料总管1采用法兰连接，底部固定在厌氧反应器底板上。分流器2的侧面均匀分布若干布料支管3，布料支管采用不锈钢或碳钢钢管制作，布料支管3与分流器2采用法兰连接。布料支管3的末端采用90°弯头垂直向下。

锥形旋流布料器4为圆锥形，采用不锈钢或碳钢钢板焊制，底部焊接在厌氧反应器底板上。锥形旋流布料器4圆锥外表面设置弧形导流片5，弧形导流片5采用不锈钢或碳钢钢板裁成长条状，并折成弧形，焊接在锥形旋流布料器4圆锥外表面。锥形旋流布料器4的锥顶在布料支管3末端的中心正下方，并且锥顶与布料支管3的末端管口之间留有一定距离。

如图4～5所示，本技术的具体工作过程为：物料牛粪、猪粪、鸡粪等由进料总管1进入分流器2，然后通过分流器2进入布料支管3，布料支管3出口向下喷出物料，经锥形旋流布料器4的圆锥外表面的反射作用及锥形旋流布料器4圆锥外表面的弧形导流片5的折流作用，在底部布料器的位置形成圆形的向上流及环流区，从而实现对物料的均匀分布与混合。

本技术未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

3 结论

本技术由于各锥形旋流布料器与各布料支管之间留有间隙不连接、不形成封闭结构，所以2者之间不会发生堵塞问题；同时分流器与进料总管和布料支管采用法兰连接，维修和更换更加方便。有效解决了进料管道堵塞、布料器堵塞、物料分布不均匀及其导致厌氧反应器内物料分层明显、物料与活性污泥接触时间短、面积小、物料产气率等问题。

参考文献

[1]闫青宇，张孝义，周辽奇.李忠雨厌氧反应器的研究与应用器[J].通用机械，2011（5）.

[2]兰州市生物和医药科技产业办公室沼气——几种常见的厌氧反应器[J].2008.

[3]董巨威，赵立冬.张丽丽升流式厌氧固体反应器的研究进展[J].河南科技，2007.