本发明属于有机固废处理和资源化，涉及餐厨垃圾处理，具体涉及一种利用赤泥预处理强化餐厨垃圾厌氧消化的高效反应器。
背景技术：
1、餐厨垃圾是我国城市生活垃圾的主体，对其进行高效处理是实现垃圾分类处理系统优化的关键环节。然而，餐厨垃圾易腐败酸化，滋生病原菌，危害生态环境。厌氧消化具有生态环境保护、资源循环利用以及可再生能源替代的“三重功能”，是高效可靠的餐厨垃圾处理技术。然而，由于餐厨垃圾有机物含量高和含水率高，餐厨垃圾厌氧消化过程存在稳定性差、甲烷产率低等问题，严重制约餐厨垃圾处理效率和能源回收效率。
2、赤泥具有强碱性、多孔结构、高氧化铁含量和丰富的微量元素等特点，具备调控厌氧消化系统ph和介导微生物间直接种间电子传递（direct interspecific electrontransfer, diet）途径的潜力。同时，赤泥是炼铝行业提炼氧化铝过程产生的工业固体废物，随着产量逐年增加，带来的环境问题日益凸显。因此，开发一种“赤泥预处理+厌氧消化”的餐厨垃圾高效处理反应器，利用赤泥强化餐厨垃圾厌氧消化对有机固废领域的减污降碳具有十分重要的意义。目前为止，利用赤泥提升厌氧消化反应器性能及机制研究还处于起步阶段，尚未有研究关注赤泥在餐厨垃圾厌氧消化中应用模式。
3、现有技术中尚未公开赤泥强化餐厨垃圾厌氧消化技术。本发明公开“赤泥预处理+厌氧消化”的餐厨垃圾高效处理反应器，具有强化微生物间电子传递、缓解酸抑制，从而提高餐厨垃圾处理效率和能源回收效率的特征。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提出一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，所使用的技术方案是：
2、一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，包括餐厨垃圾粉碎装置、二次压滤装置、传动装置、预处理装置、厌氧发酵装置和控制端；所述餐厨垃圾粉碎装置包括支撑架一，并通过支撑架一设置在所述二次压滤装置的上方；所述预处理装置包括支撑架二，并通过支撑架二设置在所述厌氧发酵装置的上方，所述传动装置设置在所述二次压滤装置和所述预处理装置之间；所述控制端用于控制整个赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器的运行。
3、优选的，所述餐厨垃圾粉碎装置还包括粉碎机、混合箱和固液分离箱；粉碎机、混合箱和固液分离箱自上至下依次固定安装在支撑架一上；所述粉碎机用于切割粉碎大块餐厨垃圾固形物，其底端与混合箱连通；所述混合箱用于均质化粉碎后的餐厨垃圾，其底端通过阀门与固液分离箱连通；所述固液分离箱用于对粉碎并均质化的餐厨垃圾进行第一次固液分离，其底端设有阀门。
4、优选的，所述二次压滤装置包括集液箱、伺服电缸一、安装架一、过滤箱、移动组件、翻转电机一、安装架二、压滤组件和压滤板；所述伺服电缸一设有若干且均竖直设置，其伸缩端与集液箱固定连接，用于带动集液箱竖直移动；所述集液箱间歇性套装在过滤箱外围；所述安装架一用于支撑过滤箱和移动组件；所述移动组件安装在安装架一上，用于带动过滤箱移动；所述过滤箱间歇性承接餐厨垃圾粉碎装置中流出的固液混合物，且过滤箱通过转轴一转动安装在移动组件上；所述翻转电机一设置在移动组件上，其输出端与过滤箱的转轴一同轴固定连接；所述安装架二用于支撑压滤组件和压滤板；所述压滤组件设置在安装架二上，用于带动压滤板移动；所述压滤板间歇性伸入过滤箱内，用于对过滤箱内的固液混合物进行二次压滤。
5、优选的，所述移动组件包括丝杠一、滑动杆和驱动电机一；所述丝杠一设有两个，两丝杠一平行且对称设置在过滤箱的左右两侧；每个丝杠一均水平转动安装在安装架一上，且两丝杠一通过传动轮和传动带同步传动连接；所述驱动电机一固定安装在安装架一上，其输出端与其中一个丝杠一同轴固定连接；每个所述丝杠一上均滑动安装有一个滑动杆；所述过滤箱的转轴一的左右两端分别转动安装在两滑动杆上；所述翻转电机一固定安装在其中一个滑动杆上。
6、优选的，所述压滤组件包括丝杠二、滑动块、驱动电机二和限位架；所述丝杠二设有两个，两丝杠二平行且对称设置在压滤板的左右两侧；每个丝杠二均水平转动安装在安装架二上，且两丝杠二通过传动轮和传动带同步传动连接；所述驱动电机二固定安装在安装架二上，其输出端与其中一个丝杠二同轴固定连接；每个所述丝杠二上均滑动安装有一个滑动块；每个滑动块对应一个限位架，两限位架平行且对称设置在压滤板的左右两侧，并固定安装在安装架二上；所述限位架上设有l形滑槽，l形滑槽的水平部与丝杠二平行，竖直部外端朝下；所述滑动块上设有与l形滑槽竖直部对应的斜线滑槽；所述压滤板的左右两端均同时滑动安装在对应的l形滑槽和斜线滑槽内。
7、优选的，所述传动装置包括传动架、运输箱、电动卷线轮、翻转电机二和运输架；所述运输架滑动安装在传动架上；所述电动卷线轮至少设有一对，每对电动卷线轮均固定安装在传动架上，其绳索与运输架固定连接，用于带动运输架移动；所述运输箱通过转轴二转动安装在运输架上；所述翻转电机二固定安装在运输架上，其输出端与转轴二同轴固定连接。
8、优选的，所述预处理装置还包括预处理箱、电动阀门、赤泥储存箱和定量机构；所述预处理箱固定安装在支撑架二上，其底端设有电动阀门，并通过电动阀门与厌氧发酵装置连通；所述预处理箱顶端设有开口，内部安装有预处理搅拌器；所述赤泥储存箱位于预处理箱上方，并固定安装在支撑架二上；所述赤泥储存箱的赤泥出口上设有旋塞阀；所述定量机构设置在预处理箱和支撑架二上，用于控制旋塞阀的开关，以控制赤泥定量流出。
9、优选的，所述定量机构包括主动拨盘一、槽轮一、主动拨盘二、槽轮二、传动组件、锥形半齿轮、锥齿轮一和锥齿轮二；所述主动拨盘一与预处理搅拌器的搅拌轴同轴固定连接，并与转动安装在预处理箱箱壁上的槽轮一相配合；所述主动拨盘二同轴固定安装在槽轮一上，并与转动安装在预处理箱箱壁上的槽轮二相配合；所述槽轮二通过设置在支撑架二上的传动组件与转动安装在支撑架二上的锥形半齿轮同步传动连接；所述锥齿轮一和所述锥齿轮二同轴固定连接且均转动安装在支撑架二上，所述锥形半齿轮分别与锥齿轮一和锥齿轮二间歇性啮合；所述锥齿轮二通过传动轮和传动带与旋塞阀的塞体同步传动连接。
10、优选的，所述传动组件包括输入锥齿轮和输出锥齿轮；输入锥齿轮和输出锥齿轮相互啮合且均转动安装在支撑架二上；所述槽轮二通过传动轮和传动带与输入锥齿轮同步传动连接；所述输出锥齿轮与锥形半齿轮同轴固定连接。
11、优选的，所述厌氧发酵装置包括搅拌机、伺服电缸二、丝杠三、驱动电机三、推动板、搅拌箱、转动电机和遮挡板；所述搅拌箱底端设有沼渣出口，侧壁上设有能够人工控制开合的沼气出口；所述伺服电缸二设有若干，且固定安装在搅拌箱侧壁上，其伸缩端与搅拌机的支架固定连接；所述搅拌机的支架的两端均滑动安装在搅拌箱的侧壁上，且支架滑动端的两侧均沿滑动走向滑动安装有弹性膜，并通过弹性膜与搅拌箱的侧壁弹性连接；搅拌机滑动时，弹性膜始终保持搅拌箱侧壁封闭；所述丝杠三设有两个，两丝杠三平行且对称设置在搅拌机的两侧；每个丝杠三均水平转动安装在搅拌箱)上，且两丝杠三通过传动轮和传动带同步传动连接；所述驱动电机三固定安装在搅拌箱上，其输出端与其中一个丝杠三同轴固定连接；所述推动板的两端分别滑动安装在两丝杠三上；所述转动电机固定安装在搅拌箱上，其输出端与遮挡板偏心固定连接；所述遮挡板间歇性遮挡沼渣出口。
12、由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
13、本发明通过餐厨垃圾粉碎装置、二次压滤装置、传动装置、预处理装置和厌氧发酵装置的配合设计，能够对餐厨垃圾进行粉碎、固液分离以及二次压滤，预处理装置将二次压滤处理好的产物与赤泥混合进行预处理，混合产物进入厌氧发酵装置，通过搅拌机混匀发酵，发酵产生的沼气可用于热电联产，排出的沼渣一部分循环利用，另一部分农用，从而在实现以废治废的同时产生了绿色能源，提高了餐厨垃圾处理效率和能源回收效率。
1.一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，包括餐厨垃圾粉碎装置（1）、二次压滤装置（2）、传动装置（3）、预处理装置（4）、厌氧发酵装置（5）和控制端（6）；所述餐厨垃圾粉碎装置（1）包括支撑架一（104），并通过支撑架一（104）设置在所述二次压滤装置（2）的上方；所述预处理装置（4）包括支撑架二（405），并通过支撑架二（405）设置在所述厌氧发酵装置（5）的上方，所述传动装置（3）设置在所述二次压滤装置（2）和所述预处理装置（4）之间；所述控制端（6）用于控制整个赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器的运行。
2.根据权利要求1所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述餐厨垃圾粉碎装置（1）还包括粉碎机（101）、混合箱（102）和固液分离箱（103）；粉碎机（101）、混合箱（102）和固液分离箱（103）自上至下依次固定安装在支撑架一（104）上；所述粉碎机（101）用于切割粉碎大块餐厨垃圾固形物，其底端与混合箱（102）连通；所述混合箱（102）用于均质化粉碎后的餐厨垃圾，其底端通过阀门与固液分离箱（103）连通；所述固液分离箱（103）用于对粉碎并均质化的餐厨垃圾进行第一次固液分离，其底端设有阀门。
3.根据权利要求1所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述二次压滤装置（2）包括集液箱（201）、伺服电缸一（202）、安装架一（203）、过滤箱（204）、移动组件、翻转电机一（208）、安装架二（209）、压滤组件和压滤板（214）；所述伺服电缸一（202）设有若干且均竖直设置，其伸缩端与集液箱（201）固定连接，用于带动集液箱（201）竖直移动；所述集液箱（201）间歇性套装在过滤箱（204）外围；所述安装架一（203）用于支撑过滤箱（204）和移动组件；所述移动组件安装在安装架一（203）上，用于带动过滤箱（204）移动；所述过滤箱（204）间歇性承接餐厨垃圾粉碎装置（1）中流出的固液混合物，且过滤箱（204）通过转轴一转动安装在移动组件上；所述翻转电机一（208）设置在移动组件上，其输出端与过滤箱（204）的转轴一同轴固定连接；所述安装架二（209）用于支撑压滤组件和压滤板（214）；所述压滤组件设置在安装架二（209）上，用于带动压滤板（214）移动；所述压滤板（214）间歇性伸入过滤箱（204）内，用于对过滤箱（204）内的固液混合物进行二次压滤。
4.根据权利要求3所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述移动组件包括丝杠一（205）、滑动杆（206）和驱动电机一（207）；所述丝杠一（205）设有两个，两丝杠一（205）平行且对称设置在过滤箱（204）的左右两侧；每个丝杠一（205）均水平转动安装在安装架一（203）上，且两丝杠一（205）通过传动轮和传动带同步传动连接；所述驱动电机一（207）固定安装在安装架一（203）上，其输出端与其中一个丝杠一（205）同轴固定连接；每个所述丝杠一（205）上均滑动安装有一个滑动杆（206）；所述过滤箱（204）的转轴一的左右两端分别转动安装在两滑动杆（206）上；所述翻转电机一（208）固定安装在其中一个滑动杆（206）上。
5.根据权利要求3所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述压滤组件包括丝杠二（210）、滑动块（211）、驱动电机二（212）和限位架（213）；所述丝杠二（210）设有两个，两丝杠二（210）平行且对称设置在压滤板（214）的左右两侧；每个丝杠二（210）均水平转动安装在安装架二（209）上，且两丝杠二（210）通过传动轮和传动带同步传动连接；所述驱动电机二（212）固定安装在安装架二（209）上，其输出端与其中一个丝杠二（210）同轴固定连接；每个所述丝杠二（210）上均滑动安装有一个滑动块（211）；每个滑动块（211）对应一个限位架（213），两限位架（213）平行且对称设置在压滤板（214）的左右两侧，并固定安装在安装架二（209）上；所述限位架（213）上设有l形滑槽（2131），l形滑槽（2131）的水平部与丝杠二（210）平行，竖直部外端朝下；所述滑动块（211）上设有与l形滑槽（2131）竖直部对应的斜线滑槽（2111）；所述压滤板（214）的左右两端均同时滑动安装在对应的l形滑槽（2131）和斜线滑槽（2111）内。
6.根据权利要求1所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述传动装置（3）包括传动架（301）、运输箱（302）、电动卷线轮（303）、翻转电机二（304）和运输架（305）；所述运输架（305）滑动安装在传动架（301）上；所述电动卷线轮（303）至少设有一对，每对电动卷线轮（301）均固定安装在传动架（301）上，其绳索与运输架（305）固定连接，用于带动运输架（305）移动；所述运输箱（302）通过转轴二转动安装在运输架（305）上；所述翻转电机二（304）固定安装在运输架（305）上，其输出端与转轴二同轴固定连接。
7.根据权利要求1所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述预处理装置（4）还包括预处理箱（401）、电动阀门（402）、赤泥储存箱（403）和定量机构（404）；所述预处理箱（401）固定安装在支撑架二（405）上，其底端设有电动阀门（402），并通过电动阀门（402）与厌氧发酵装置（5）连通；所述预处理箱（401）顶端设有开口，内部安装有预处理搅拌器；所述赤泥储存箱（403）位于预处理箱（401）上方，并固定安装在支撑架二（405）上；所述赤泥储存箱（403）的赤泥出口上设有旋塞阀（4031）；所述定量机构（404）设置在预处理箱（401）和支撑架二（405）上，用于控制旋塞阀（4031）的开关，以控制赤泥定量流出。
8.根据权利要求7所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述定量机构（404）包括主动拨盘一（4041）、槽轮一（4042）、主动拨盘二（4043）、槽轮二（4044）、传动组件、锥形半齿轮（4047）、锥齿轮一（4048）和锥齿轮二（4049）；所述主动拨盘一（4041）与预处理搅拌器的搅拌轴同轴固定连接，并与转动安装在预处理箱（401）箱壁上的槽轮一（4042）相配合；所述主动拨盘二（4043）同轴固定安装在槽轮一（4042）上，并与转动安装在预处理箱（401）箱壁上的槽轮二（4044）相配合；所述槽轮二（4044）通过设置在支撑架二（405）上的传动组件与转动安装在支撑架二（405）上的锥形半齿轮（4047）同步传动连接；所述锥齿轮一（4048）和所述锥齿轮二（4049）同轴固定连接且均转动安装在支撑架二（405）上，所述锥形半齿轮（4047）分别与锥齿轮一（4048）和锥齿轮二（4049）间歇性啮合；所述锥齿轮二（4049）通过传动轮和传动带与旋塞阀（4031）的塞体同步传动连接。
9.根据权利要求8所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述传动组件包括输入锥齿轮（4045）和输出锥齿轮（4046）；输入锥齿轮（4045）和输出锥齿轮（4046）相互啮合且均转动安装在支撑架二（405）上；所述槽轮二（4044）通过传动轮和传动带与输入锥齿轮（4045）同步传动连接；所述输出锥齿轮（4046）与锥形半齿轮（4047）同轴固定连接。
10.根据权利要求1所述一种赤泥预处理强化高固厌氧消化高效反应器，其特征在于，所述厌氧发酵装置（5）包括搅拌机（501）、伺服电缸二（502）、丝杠三（503）、驱动电机三（504）、推动板（505）、搅拌箱（506）、转动电机（507）和遮挡板（508）；所述搅拌箱（506）底端设有沼渣出口（5061），侧壁上设有能够人工控制开合的沼气出口（5062）；所述伺服电缸二（502）设有若干，且固定安装在搅拌箱（506）侧壁上，其伸缩端与搅拌机（501）的支架固定连接；所述搅拌机（501）的支架的两端均滑动安装在搅拌箱（506）的侧壁上，且支架滑动端的两侧均沿滑动走向滑动安装有弹性膜，并通过弹性膜与搅拌箱（506）的侧壁弹性连接；搅拌机（501）滑动时，弹性膜始终保持搅拌箱（501）侧壁封闭；所述丝杠三（503）设有两个，两丝杠三（503）平行且对称设置在搅拌机（501）的两侧；每个丝杠三（503）均水平转动安装在搅拌箱（506)上，且两丝杠三（503）通过传动轮和传动带同步传动连接；所述驱动电机三（504）固定安装在搅拌箱（506）上，其输出端与其中一个丝杠三（503）同轴固定连接；所述推动板（505）的两端分别滑动安装在两丝杠三（503）上；所述转动电机（507）固定安装在搅拌箱（505）上，其输出端与遮挡板（508）偏心固定连接；所述遮挡板（508）间歇性遮挡沼渣出口（5061）。
