CN103980022A - 混合结构立体式环保发酵系统 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种混合结构立体式环保发酵系统，包括多个用于输送发酵物料的输送机、通风装置、除尘装置、除臭装置、发酵室、进料装置、熟料输送机，其还包括立体分层的混凝土结构框架，该混凝土结构框架建设于一个密闭的发酵室内，或者该混凝土结构框架四周直接密封与发酵室形成一体；该混凝土结构框架包括多排纵向立柱和多个横梁，每两排纵向立柱间形成有安装通道，每两排的前、后两条纵向立柱间设有该横梁，该些输送机安装于该些安装通道内，且其机架支撑于该些横梁上。本发明的混合结构立体式环保发酵系统制造成本更低、使用寿命更长、运行稳定性更高、使用更加安全。

Description

混合结构立体式环保发酵系统

技术领域

本发明属于有机肥料发酵设备领域，特别是涉及一种混合结构立体式环保发酵系统。

背景技术

据统计数据显示，目前我国每年社会排放的有机废弃物总量超过40亿吨。这些有机废弃物大多数没有得到很好的环保处理和资源化利用，而是以污染物的形式排放和存在，对我们赖以生存的生态环境构成了严重的威胁。为消除上述有机废弃物污染威胁，实现人与自然环境的和谐发展，社会上对有机废弃物的环保处理和资源化利用日益重视，其中最主要的利用方式便是肥料资源化利用，有机废弃物工业化发酵处理并加工转化成有机肥料的比例也在快速增大。有机废弃物加工转化成为有机肥料，其最为关键和重要的工艺环节便是对有机废弃物进行生物动态好氧发酵，以实现物料养分转化和脱水干化。按传统的发酵工艺技术，通常是采用平面敞开式的槽式发酵或条垛式发酵，但这些发酵工艺均需要有大面积的发酵车间，占用大量的土地，要发酵处理完全国每年排放的40多亿吨有机废弃物，约需要160万亩土地，占我国耕地面积的2％左右。当前，我国土地资源日益短缺，不提供如此多的土地用于有机废弃物的环保处理和资源化利用，无法很好地保护生态环境；提供又势必影响粮食的生产和其他经济建设用地，制约社会的其他发展。因此，这成为政府难以抉择的两难问题。

为解决这一问题，既要处理完如此之多的有机废弃物，又要占用尽可能少的土地，唯有采用立体式发酵设施。为此，人们创新发明了立体式布局、多层叠加的发酵设备或发酵系统，如2005年7月6日公开的邱俊达的《可进行流水线式生产的多层网带式固体发酵设备》发明专利，2012年1月24日公开的中国农业科学院油料作物研究所黄凤洪等人的《一种层叠组合式固态发酵方法及其系统》发明专利，2013年6月公开的我公司的《一种有机物料自动环保发酵系统》发明专利。以上技术创新均采用立体式多层发酵，实现了有机废弃物发酵场地利用率的大幅度提高，从主要的技术原理和方向上可以很好解决槽式或条垛式等平面敞开式发酵占用场地面积大的问题，是将来有机废弃物环保处理和肥料资源化利用发酵装备和发酵工艺技术发展的主流方向。

但上述几个发明技术方案均还没有给出设备要在有机废弃物的工业化、规模化发酵处理和资源化利用生产实践中要解决的几个系统而现实的技术问题：

一是要发酵处理如此之多的有机废弃物，立体式多层发酵设备仅设计制造成区区一组单独的八至十层远还没有解决节省大量土地的问题，要实现真正的工业化、规模化处理，一套设备至少需要设计制造成几十组，每组有二十层、三十层甚至更多大型发酵系统，若按常规采用钢铁材料制造，其成本相当高，社会上大多数企业可能难以承受，这直接会导致其难以得到快速和大范围的推广普及应用。

二是所设计制造的多层立体式发酵系统所发酵处理的有机废弃物，有相当部分是具有强腐蚀性的，采用钢铁材料制造，势必造成发酵生产过程中设备会受到严重的腐蚀，设备的使用寿命将受到严重的影响。

三是采用钢铁材料制造，随着结构的不断被腐蚀，其结构的强度也在随之不断减弱，这会导致设备使用过程中出现严重的安全隐患。

四是采用钢铁结构制造，建成二三十层的高层，要控制制造成本，材料规格受到限制，结构刚性难以保证，这势必会造成设备运行过程中的晃动，难以保证设备运行中的性能稳定性和安全性。

因此，要使立体式发酵设备或发酵系统能在生产实践中真正充分发挥作用和得到广泛的推广应用，为社会的环保和资源化事业作出贡献，就必须解决设备的制造成本问题、设备的防腐和使用寿命问题、设备的安全问题和性能稳定性问题。但目前尚未发现有针对性的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的在于解决现有层叠式多层发酵系统设备存在的技术不足，提供一种制造成本更低、使用寿命更长、运行稳定性更高、使用更加安全的混合结构立体式环保发酵系统。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的混合结构立体式环保发酵系统，包括多个用于输送发酵物料的输送机、通风装置、除尘装置、除臭装置、发酵室、进料装置、熟料输送机，其还包括立体分层的混凝土结构框架，该混凝土结构框架建设于一个密闭的发酵室内，或者该混凝土结构框架四周直接密封与发酵室形成一体；该混凝土结构框架包括多排纵向立柱和多条横梁，每两排纵向立柱间形成有安装通道，每两排的前、后两条纵向立柱间设有该横梁，该些输送机安装于该些安装通道内，且其机架支撑于该些横梁上。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中所述的混凝土结构框架设置2～30层，每层高度为1～20m，相邻两条纵向立柱间的距离为1～20m，该些纵向立柱的横断面为正方形或长方形，尺寸为150～800mm×150mm～1200mm，该些纵向立柱设置2～30排，每排2～30条。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中所述的混凝土结构框架每层上布置1～5层所述输送机，该安装通道内平行安装1～5组所述输送机。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中所述的输送机每2～15层连接一套进料装置和一台熟料输送机，该进料装置连接处于高位的输送机的进料端，该熟料输送机连接处于低位的输送机的出料端，每套该进料装置后端连接1～15组所述输送机，每台熟料输送机前端连接有2～30组所述输送机。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中所述的混凝土结构框架的每一层的该安装通道的一侧或两侧设置有1～3m宽的安装维护平台，每两层之间安装有步行楼梯和电梯，所述纵向立柱与该发酵室的室壁间设置有与所述安装通道、步行楼梯和电梯间相连通的1～6m宽的环形通道。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中所述的通风装置、除尘装置和除臭装置安装于该发酵室的顶部，所述通风装置通过风管在该发酵室的顶部多点从发酵室内抽风，所述通风装置是离心风机或轴流风机，一台风机连接一条或多条风管在该发酵室顶部从发酵室内抽风。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中该发酵室顶设置成若干相连的“人”字形结构，所述通风装置的风管开口于“人”字形结构顶部，该“人”字形结构是混凝土结构或钢结构，或者是其二者的混合结构。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中该发酵室由砖混结构或钢结构或二者的混合结构密闭四周形成，四周立面上均匀开设有透光透气窗户，底平面上设置若干个与外部环境相通的进风口。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中所述的混凝土结构框架的底部1～2层用于布置肥料生产加工设备和/或用于原材料、半成品或成品仓储设施。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中该发酵室内分成若干个单独通风的子发酵室。

较佳地，前述的混合结构立体式环保发酵系统，其中所述的该发酵室的顶部安装有至少一台用于安装和维修维护内部设备的行走式吊车。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：

1.创新性地将发酵系统设计成混凝土结构框架，将输送机安装混凝土结构框架内，可以很好地满足立体式多层发酵设备设计制造成几十组，每组有二十层、三十层甚至更多层输送机或发酵床的大型发酵系统，与按常规采用钢铁材料制造相比，建造成本可降低50％以上，使企业可承受度大幅度提高，可以极大地促进设备的快速推广应用，使社会有机废弃物真正得到全面的环保处理和资源化利用，有利于社会与生态环境的和谐发展。

2.采用混凝土结构框架的主体结构设计，可以有效抵御具有强腐蚀性有机废弃物的腐蚀，在建造成本大幅度降低50％的情况下，设备的使用寿命可提高5倍以上。

3.采用混凝土材料代替钢铁材料制造，主体承重结构不会被腐蚀，长时间使用其机械强度和承重能力不会发生变化，不会出现因其结构的强度不断减弱而导致设备在使用过程中出现的严重安全隐患。

4.采用混凝土材料代替钢铁材料制造，虽然建到二三十层甚至更高层，其也能有效避免设备运行过程中的晃动，结构强度更好，可以有效保证设备运行中的性能稳定性。

因此，本创新技术方案具有真正的实践意义，可以为有机废弃物的环保处理和资源化利用真正发挥作用，可以真正提升社会有机废弃物的环保处理和资源化利用水平，有利于人类与生态环境的和谐发展。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的混合结构立体式环保发酵系统的结构主视示意图。

图2为本发明一实施例的混合结构立体式环保发酵系统的结构左视示意图。

图3为本发明一实施例的混合结构立体式环保发酵系统的结构俯视示意图。

图4为本发明一实施例的混合结构立体式环保发酵系统的结构水平剖视示意图。

图5为图1中A部放大图。

图6为图1中B部放大图。

附图标记说明如下：混凝土结构框架1、横梁11、纵向立柱13、安装通道14、安装维护平台15、步行楼梯16、环形通道17、输送机2、输送机机架21、通风装置3、除尘装置4、除臭装置5、发酵室6、进风口61、透光透气窗户62、电梯7、风管8、进料装置9、物料提升机91、水平布料机92、熟料输送机10。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的混合结构立体式环保发酵系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明一实施例的混合结构立体式环保发酵系统，包括：混凝土结构框架1、用于输送发酵物料的输送机2、通风装置3、除尘装置4、除臭装置5、发酵室6、进料装置9和熟料输送机10；所述的混凝土结构框架1的四周直接进行密封与发酵室6形成一体式，为了方便原有场地的高效利用，该混凝土结构框架1还可以建设于一个已经建好的单独密闭的发酵室6内；该混凝土结构框架1包括多排纵向立柱13和多个横梁11，每两排纵向立柱13间形成有安装通道14，每两排的前、后两条纵向立柱13间设有该横梁11，该些输送机2安装于该些安装通道14内，且其机架支撑于该些横梁11上；所述的通风装置3、除尘装置4、除臭装置5安装于发酵室6的顶部。

所述的混凝土结构框架1设置8层，每层高度为3m，纵向立柱13间的距离为6m，纵向立柱13共有11排，每排有21条。

所述的混凝土结构框架1每层上布置3层输送机2，每2排纵向立柱13之间的安装通道14内平行安装2组输送机2。

为了满足不同发酵物料的发酵周期，使发酵物料经进料装置9输送进入处于高层的输送机2，按一定速度输送到处于低层的输送机2时刚好完成发酵腐熟输送入其后端的熟料输送机10，所述的输送机2每8层连接一套进料装置9和一台熟料输送机10，进料装置9连接处于高位的输送机2的进料端，熟料输送机10连接在处于低位的输送机2的出料端；每套进料装置9后端连接10组输送机2，每台熟料输送机10前端连接有20组输送机2；所述的进料装置9由物料提升机91和水平布料机92组成，物料提升机91将物料从低位提升至水平布料机92的进料口，通过水平布料机92分配至其后端的输送机2上发酵；所述的物料提升机91是皮带斗式提升机，水平布料机92是无轴螺旋输送机。

为了便于设备的安装与平时的维护保养，所述的混凝土结构框架1的每一层的两排纵向立柱13之间的安装通道14的一侧设置有与混凝土结构框架的横向立柱和纵向立柱一体浇筑的宽度为1m的混凝土安装维护平台15。

为方便管理与操作，所述的混凝土结构框架1的两层之间设置有步行楼梯16，所述的步行楼梯可视情况每二至三个安装通道14间设置一套步行楼梯16；若混凝土结构框架1的层数较多，为了方便操作人员上下和提高工作效率，发酵室内还可以设计安装可直达每一层的电梯7；所述的电梯7可根据整个系统的大小情况，在一端或两端分别安装若干套；所述混凝土结构框架1的每层的纵向立柱13与发酵室6的室壁之间设置有与安装通道14、步行楼梯16和电梯7相连通的环形通道17。

为了获得理想的通风效果，保证发酵室内的温度和温度符合物料发酵条件的需要，同时避免发酵生产过程中系统向外部环境排放粉尘和臭气，实现清洁环保生产，所述的通风装置3前连接有除尘装置4和除臭装置5，其连接关系为除尘装置4通过若干条风管8在发酵室6的顶部分多点与发酵室6连通，除臭装置5通过风管8连接在除尘装置4的后端，通风装置3通过风管8连接在除臭装置5的后端，发酵室6内产生的带粉尘和臭味的发酵尾气，通过通风装置3的抽吸先进入除尘装置4将粉尘过滤掉，然后通过除臭装置5将臭味处理除掉，最后通过通风装置3的排风口排放到外部环境；所述的通风装置3的是离心风机，一台风机的引风口可与若干台除臭装置5相连通；为了使风机能从各个抽风点均匀地抽风排气，所述的风管8上安装有能够调节流量的节流阀；所述的通风装置3也可采用轴流风机，而且均匀分布，风机通过风管8直接与发酵室6的顶部连通，从发酵室6的顶部抽风排气到除尘装置4和除臭装置5；所述风机的安装数量与功率的大小，由所述的发酵室6的空间大小及有机物料发酵的通风需要计算确定。

为了更加有利于通风装置3从发酵室6内部抽风排气，所述的发酵室6的顶部设置成若干相连的“人”字形结构，通风装置3通过风管8开口于“人”字形结构顶部，与发酵室6的内部连通；该“人”字形结构是混凝土结构，考虑建设施工难度和建设成本，该“人”字形结构还可以采用钢结构建造，或者混凝土结构与钢结构的混合结构建造。

为了使发酵室6的内部实现均匀的通风，不出现通风盲区，获得理想的通风效果，保证发酵室6内的温度和湿度符合物料发酵条件的需要，所述的发酵室6底平面上按2m×2m设置一个的规格均匀设置与外部环境相通的进风口61；所述的进风口61的尺寸规格为250mm×350mm，其上安装有防护网，通过地沟与外部环境相连通，也可以通过密闭管道与外部环境相连通。

若发酵室6的空间非常大且其内部安装的输送机2的层数也非常多，为了更好地调节发酵室6内的温度和湿度，还可将所述的发酵室6按纵向或水平方向分隔成若干个子发酵室，对各子发酵室进行单独强制通风。

为了更加节约用地，降低设备投资，减少发酵腐熟有机原料的运输距离，降低生产成本，所述的混凝土结构框架1的底部1～2层可以不布置安装输送机2，而直接用于布置肥料生产加工的生产线，输送机2上完成发酵的有机物料可直接输送到肥料生产加工生产线的投配料装置；所述的混凝土结构框架1的底部1～2层也还可以用作原材料、半成品、成品仓储设施。

为了使系统更加经久耐用而且结构更加牢固，所述的发酵室6的四周采用砖混结构建造而成，若混凝土结构框架层数较多，为了减轻重量和减少投资，所述的发酵室6的四周也可以用钢结构密闭形成；为了便于发酵室6内的采用与生产过程中通风调节需要，在所述的发酵室6的四周立面上均匀开设有透光透气窗户62；该透光透气窗户62可根据需要，适时打开与关闭。

此外，为了设备安装和使用过程中维修维护的吊装方便，还可以在该发酵室的顶部安装若干台用于安装和维修维护内部设备的行走式吊车，吊车的超重能力大小据需要吊装的工件重量而定，安装的具体数量视系统的大小而定。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种混合结构立体式环保发酵系统，包括多个用于输送发酵物料的输送机、通风装置、除尘装置、除臭装置、发酵室、进料装置、熟料输送机，其特征在于：

还包括立体分层的混凝土结构框架，该混凝土结构框架建设于一个密闭的发酵室内，或者该混凝土结构框架四周直接密封与发酵室形成一体；该混凝土结构框架包括多排纵向立柱和多条横梁，每两排纵向立柱间形成有安装通道，每两排的前、后两条纵向立柱间设有该横梁，该些输送机安装于该些安装通道内，且其机架支撑于该些横梁上。

2.如权利要求1所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于所述的混凝土结构框架设置2～30层，每层高度为1～20m，相邻两条纵向立柱间的距离为1～20m，该些纵向立柱的横断面为正方形或长方形，尺寸为150～800mm×150mm～1200mm，该些纵向立柱设置2～30排，每排2～30条。

3.如权利要求1或2所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于所述的混凝土结构框架每层上布置1～5层所述输送机，该安装通道内平行安装1～5组所述输送机。

4.如权利要求1或2所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于所述的输送机每2～15层连接一套进料装置和一台熟料输送机，该进料装置连接处于高位的输送机的进料端，该熟料输送机连接处于低位的输送机的出料端，每套该进料装置后端连接1～15组所述输送机，每台熟料输送机前端连接有2～30组所述输送机。

5.如权利要求1所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于所述的混凝土结构框架的每一层的该安装通道的一侧或两侧设置有1～3m宽的安装维护平台，每两层之间安装有步行楼梯和电梯，所述纵向立柱与该发酵室的室壁间设置有与所述安装通道、步行楼梯和电梯间相连通的1～6m宽的环形通道。

6.如权利要求1所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于所述的通风装置、除尘装置和除臭装置安装于该发酵室的顶部，所述通风装置通过风管在该发酵室的顶部多点从发酵室内抽风，所述通风装置是离心风机或轴流风机，一台风机连接一条或多条风管在该发酵室顶部从发酵室内抽风。

7.如权利要求6所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于该发酵室顶设置成若干相连的“人”字形结构，所述通风装置的风管开口于“人”字形结构顶部，该“人”字形结构是混凝土结构或钢结构，或者是其二者的混合结构。

8.如权利要求1所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于该发酵室由砖混结构或钢结构或二者的混合结构密闭四周形成，四周立面上均匀开设有透光透气窗户，底平面上设置若干个与外部环境相通的进风口。

9.如权利要求1或2所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于所述的混凝土结构框架的底部1～2层用于布置肥料生产加工设备和/或用于原材料、半成品或成品仓储设施。

10.如权利要求1所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于该发酵室内分成若干个单独通风的子发酵室。

11.如权利要求1所述的混合结构立体式环保发酵系统，其特征在于该发酵室的顶部安装有至少一台用于安装和维修维护内部设备的行走式吊车。