CN104177135A - 自动液压翻转式oar处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动液压翻转式OAR处理装置，属于固废有机物资源化利用技术装备领域。该装置包括机架、发酵罐、曝气系统、自动液压翻转系统、发酵控制系统、喷淋系统和排气系统。其中，机架用于固定各部件；发酵罐与自动液压翻转系统中的油缸连接，油缸底部与底座相连，泵站安装于机架背面，控制柜置于机架前面；曝气系统位于发酵罐下方，通过升顶曝气槽固定于机架的底座上；发酵控制系统安装于发酵罐侧面；喷淋系统安装于机架的顶部框架内，与自来水管连接；排气系统安装于机架后侧部，与除臭机连接。该装置能耗低、效率高、结构简单、占地面积小，操作简易且无二次污染，适用于生产生活有机垃圾的处理。

Description

自动液压翻转式OAR处理装置

技术领域

本发明涉及固废有机物资源化利用技术装备领域，特别是指一种自动液压翻转式OAR处理装置。

背景技术

有机物好氧资源化利用技术(Organics Aerobic oxidation Resources，简称OAR)是一种应用较广的有机垃圾处理技术。其原理是通过控制供氧量、温度、水分等环境因素，使有机物料进行生物转化和分解，达到稳定化、无害化，进而进行土地利用，如作为土壤肥料等；将有机垃圾对环境污染减轻到最小程度，并实现对有机垃圾的资源化利用。

根据有机物在发酵过程中所处的状态划分为两类：发酵过程中垃圾得到混合并能够连续进出料称为动态发酵；发酵过程中垃圾处于堆放状态称为静态发酵。

常见的罐式OAR处理装置属于动态发酵装置，它附加了混合/翻堆、增湿、曝气、排气等功能，通过对罐内环境参数进行集约控制，为微生物的生长与繁殖创造良好条件，使微生物活性处于最佳状态，对有机垃圾进行有效处理。这种装置具有发酵周期短，处理效率高，效果好，占地面积小，二次污染少的特点。

但仍然存在以下缺点：一、由于间歇式运行，承担混合、翻堆功能的搅拌系统需频繁带料启动，增大能耗，且电机带料启动时对电网的冲击大，易缩短设备使用寿命，增加设备维修费用；二、自动化程度低；三、设备制造成本高。

而常见的仓式OAR处理装置属于静态发酵装置，由于物料处于堆放状态(无翻堆机构)，具有操作简单能耗低，设备投资小的特点，但发酵周期长，处理线占地面积大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动液压翻转式OAR处理装置，以此来克服现有装置能耗大、成本高等缺陷。

该装置包括机架、发酵罐、曝气系统、自动液压翻转系统、发酵控制系统、喷淋系统和排气系统；

其中，机架由顶部框架、顶棚、翻罐轨道、框架立柱、底座、进料门、出料仓和围护组成，发酵罐由罐体、纵轴、铰支筋板、网孔盖板、连接轴、侧梁、滑轮、加强筋板和曝气底座组成，曝气系统由曝气风机、曝气管、升顶曝气槽和滤液排出系统组成，自动液压翻转系统由泵站、阀门、举升油缸及自动控制系统组成，喷淋系统由喷头、增压泵、过滤器、球阀及连接管件组成，排气系统由UPVC管件和抽风机组成；

机架中，顶部框架采用槽钢或矩形钢制作，上部为平面或拱形覆盖阳光板的顶棚，起采光加热和防雨作用，边部设有导水槽，疏引雨水；翻罐轨道和框架立柱采用槽钢制作，发酵罐沿翻罐轨道完成提升、翻罐的动作；机架的围护上部采用透明PVC和塑钢边框制成的观察窗，利于观察内部工作情况，下半部采用金属雕刻板或其他保温装饰材料封闭，起保温作用；进料端和出料端的上部为双开式进料门，出料端下半部分开放，出料仓由出料斗、出料阀门和控制开关组成，出料斗由镀锌板制成，出料阀门采用电机启闭形式，控制开关安装于该OAR处理装置后端，易于根据出料情况控制出料阀门启闭；底座采用背向双槽钢框架结构，增加装置整体稳定性，双槽之间的空间用于固定框架立柱和举升油缸，将各部件连成一个整体。

发酵罐中，罐体为U型或倒梯形断面结构，采用碳钢板或不锈钢板制作，用于装盛发酵物料，罐体底部开孔，曝气风机自下而上对物料供氧；纵轴采用圆管或方管制成，焊接于罐体长度方向两侧，两端装有滑轮，可分别沿垂直轨道和翻罐轨道行走；侧梁采用槽钢或方管制成，连接于罐体宽度方向两侧，中部装有连接轴，用于与举升油缸连接；网孔盖板由网孔板加边框制成，一端与铰支筋板上的孔眼连接，当罐体翻转式时，可以限制物料外撒，受料时，可以将下落结块的物料打散，利于后续发酵；曝气底座由不等边角钢制成，焊接于发酵罐罐底，用于发酵时支撑罐体，并与升顶曝气槽紧密连接，确保曝气气体进入罐内；加强筋板采用碳钢板制成，与纵轴、曝气底座焊接，用于增强发酵罐的整体强度。

曝气系统中，曝气风机选用高压风机，外购定型产品；曝气管采用UPVC管材，管侧面开有两组小孔，置于升顶曝气槽内，与曝气风机连接的一端用软管连接，以利于槽体升降时曝气管路不受影响；升顶曝气槽由升顶弹簧、曝气槽体组成，固定于底座上；曝气槽体由钢板和方钢焊接而成，上部固定一层橡胶密封垫，用于升顶曝气槽与曝气底座接触密封，确保曝气压力；升顶弹簧焊接于曝气槽体底部，发酵罐下压时，弹簧压缩，产生向上压力，使接触面紧密，发酵罐上升时，弹簧复位；滤液排出系统由阀门和排液管组成，采用UPVC或镀锌管件，安装于曝气槽体底部，曝气时关闭阀门，排液时打开；滤液在统一收集沉淀后回喷淋于罐体内对物料进行补水。

自动液压翻转系统中，泵站安装于机架背面；举升油缸与发酵罐的连接轴连接，举升油缸缸筒底部与缸座连接、缸座再与底座相连，控制系统置于机架前面；根据使用发酵罐的数量，自动液压翻转系统采用一台泵站驱动多组举升油缸的控制形式。单罐翻罐采用一键自动操作，行程开关与光电限位双重反馈保险设计，动作顺序为：

垂直上行——后纵轴停止上升——前纵轴沿弧形轨道倾斜上行——翻罐倒料——停止——倾斜下行——垂直下行——停止

发酵控制系统中，按“温度-时间”双因素控制原理设计。发酵控制系统由智能液晶屏、驱动板、继电器、温度传感器、直流电源和外壳等组成。其中：智能液晶屏做主控用；驱动板包括输出信号驱动，输入信号处理，温度测量电路；继电器驱动曝气风机；温度传感器传导发酵罐中物料温度；直流电源给液晶屏、驱动板、继电器等供电；外壳起固定元件和保护作用。实际应用时可采用一台智能液晶屏控制系统控制多台发酵罐的模式。

喷淋系统安装于顶部框架内，与自来水管连接，用于调节物料含水率。

排气系统安装于机架后侧部，与除臭机连接，用于发酵过程中的臭气排除。

本装置的工作原理为：

本发明为组合式装置，可根据发酵工艺要求组合成不同罐数的一体式装置。通过曝气、喷淋、排气、翻罐等系统，调节封闭仓内的温度、湿度、氧含量等参数，为微生物的生长繁殖创造良好条件，实现快速分解有机垃圾的目的。以发酵周期21天(仓内18天，仓外3天)，三天翻堆一次为例，可制造成“6个发酵罐+1个出料仓”的组合装置形式。

操作流程如下：

首次使用时，用挂桶提升机(或其他上料设备)从1号罐侧面上料，装满后开启曝气风机，自动曝气，三天后开启自动液压翻转系统，将物料倒入2号罐，之后再将1号罐装满。六天后2号罐物料倒入3号罐，1号罐倒入2号罐，1号罐再装满；依次循环操作，直至18天后，6号罐倒入出料仓运出，物料完成发酵工序。

正常运行时，每次从6号罐开始向出料仓倾倒卸料，再由5号罐至1号罐依次向后一罐操作。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

(1)采用独特的分离式曝气方式和液压翻罐机构，实现用翻罐技术代替传统搅拌式翻堆，减少搅拌轴的空间占用，提高发酵罐的容积利用率；同时解决了出料难的问题；

(2)联体布置，省略部分厂内运输设备，减小了车间占地面积；

(3)“一带多”液压举升系统，不仅降低了投资成本，而且大大降低了能耗和运行成本；

(4)采用模块化设计，利于标准化生产、现场快速安装和灵活扩大规模；

(5)采用智能发酵控制系统和自动翻转操作系统，自动化程度高，发酵效果好；

(6)封闭式采光、保温设计，有利于提高热能利用率，延长发酵时间；同时有利于集中除臭，避免臭气外溢造成环境的二次污染；

(7)装置操作方便，维修简易，安全可靠。

附图说明

图1为本发明自动液压翻转式OAR处理装置总体结构示意图；

图2为本发明自动液压翻转式OAR处理装置的发酵罐结构示意图；

图3为本发明自动液压翻转式OAR处理装置的曝气系统结构示意图；

图4为本发明自动液压翻转式OAR处理装置的围护结构示意图。

图5为本发明自动液压翻转式OAR处理装置的翻罐作业示意图；

图6为本发明自动液压翻转式OAR处理装置的发酵控制原理示意图。

[主要元件符号说明]

1.顶部框架2.顶棚3.喷淋系统4.翻罐轨道5.发酵罐6.框架立柱7.出料仓8.排气系统9.进料门10.发酵控制系统11.出料阀门12.泵站13.出料斗14.曝气风机15.底座16.升顶曝气槽17.举升油缸18.罐体19.纵轴20.铰支筋板21.网孔盖板22.连接轴23.侧梁24.滑轮25.加强筋板26.曝气底座27.软管28.曝气槽体29.密封垫30.曝气管31.升顶弹簧32.排液管33.观察窗34.导水槽35.金属雕刻板

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的OAR处理装置能耗大，成本高等问题，提供一种自动液压翻转式OAR处理装置。

如图1、图2、图3和图4所示，为本发明自动液压翻转式OAR处理装置的总体结构示意图以及发酵罐、曝气系统和围护结构示意图，从图中可知，该装置包括机架、发酵罐5、曝气系统、自动液压翻转系统、发酵控制系统10、喷淋系统3和排气系统8；

其中，机架由顶部框架1、顶棚2、翻罐轨道4、框架立柱6、底座15、进料门9、出料仓7和围护组成，发酵罐5由罐体18、纵轴19、铰支筋板20、网孔盖板21、连接轴22、侧梁23、滑轮24、加强筋板25和曝气底座26组成，曝气系统由曝气风机14、曝气管30、升顶曝气槽16和滤液排出系统组成，自动液压翻转系统由泵站12、阀门、举升油缸17及自动控制系统组成，喷淋系统3由喷头、增压泵、过滤器、球阀及连接管件组成，排气系统8由UPVC管件和抽风机组成；

纵轴19焊接于罐体18长度方向两侧，两端装有滑轮24；侧梁23连接于罐体18宽度方向两侧，中部装有连接轴22，用于与举升油缸17连接；网孔盖板21一端与铰支筋板20上的孔眼连接；曝气底座26焊接于发酵罐5罐底，并与升顶曝气槽16紧密连接；加强筋板25与纵轴19、曝气底座26焊接；曝气管30置于升顶曝气槽16内，与曝气风机14连接的一端用软管27连接；升顶曝气槽16由升顶弹簧31、曝气槽体28组成，固定于底座15上；曝气槽体28上部固定一层橡胶密封垫29，用于升顶曝气槽16与曝气底座26接触密封，升顶弹簧31焊接于曝气槽体28底部；滤液排出系统由阀门和排液管32组成，安装于曝气槽体28底部；泵站12安装于机架背面；举升油缸17与发酵罐5的连接轴22连接，举升油缸17缸筒底部与缸座连接、缸座再与底座15相连，控制系统置于机架前面；喷淋系统3安装于顶部框架1内，与自来水管连接；排气系统8安装于机架后侧部，与除臭机连接。

按照上述结构，根据发酵周期21天(仓内18天，仓外3天)，三天翻堆一次的工艺要求，设计采用6个发酵罐+1个出料仓的结构形式。用于农村生产生活有机垃圾制备有机肥料。

按图1制作，其中：装置总体尺寸为：10m×2.8m×3.0m。

单个发酵罐5尺寸：2.0m×1.2m×1.0m。罐体18采用厚5mm碳钢板，纵轴19为80mm×80mm方管制作。

排气系统采用DN100 UPVC管，排风机为120w轴流风机，出口与除臭机连接；喷淋系统采用DN15镀锌管，100w增压泵；排液管32采用DN40软管。

曝气槽体28采用厚2mm防腐钢板和5号方管制作，曝气风机14选用570w旋涡气泵，曝气管30直径20mm。六台曝气风机14由一台智能液晶屏控制系统控制。

机架与底座采用10号槽钢制作，侧面上部由透明PVC板、下部由不透明PVC板封闭。

液压系统采用1带12的控制形式，泵站12功率5kw，油缸采用二级油缸，直径120mm，总行程1500mm。油缸底部与发酵罐5截面中心偏心50mm。

操作流程如下：

首次使用时，用挂桶提升机(或其他上料设备)从1号发酵罐侧面上料，装满后开启曝气风机，自动曝气，三天后开启自动液压翻转系统，将物料倒入2号罐，之后再将1号罐装满。六天后将2号罐物料倒入3号罐，1号罐物料倒入2号罐，1号罐再装满；依次循环操作，直至18天后，6号罐物料倒入出料仓运出，物料完成发酵工序。

正常运行时，每次从6号罐开始向出料仓倾倒卸料，再由5号罐至1号罐依次向后一罐操作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动液压翻转式OAR处理装置，其特征在于：该装置包括机架、发酵罐(5)、曝气系统、自动液压翻转系统、发酵控制系统(10)、喷淋系统(3)和排气系统(8)；

其中，机架由顶部框架(1)、顶棚(2)、翻罐轨道(4)、框架立柱(6)、底座(15)、进料门(9)、出料仓(7)和围护组成，发酵罐(5)由罐体(18)、纵轴(19)、铰支筋板(20)、网孔盖板(21)、连接轴(22)、侧梁(23)、滑轮(24)、加强筋板(25)和曝气底座(26)组成，曝气系统由曝气风机(14)、曝气管(30)、升顶曝气槽(16)和滤液排出系统组成，自动液压翻转系统由泵站(12)、阀门、举升油缸(17)及自动控制系统组成，喷淋系统(3)由喷头、增压泵、过滤器、球阀及连接管件组成，排气系统(8)由UPVC管件和抽风机组成；

纵轴(19)焊接于罐体(18)长度方向两侧，两端装有滑轮(24)；侧梁(23)连接于罐体(18)宽度方向两侧，中部装有连接轴(22)，用于与举升油缸(17)连接；网孔盖板(21)一端与铰支筋板(20)上的孔眼连接；曝气底座(26)焊接于发酵罐(5)罐底，并与升顶曝气槽(16)紧密连接；加强筋板(25)与纵轴(19)、曝气底座(26)焊接；曝气管(30)置于升顶曝气槽(16)内，与曝气风机(14)连接的一端用软管(27)连接；升顶曝气槽(16)由升顶弹簧(31)、曝气槽体(28)组成，固定于底座(15)上；曝气槽体(28)上部固定一层橡胶密封垫(29)，用于升顶曝气槽(16)与曝气底座(26)接触密封，升顶弹簧(31)焊接于曝气槽体(28)底部；滤液排出系统由阀门和排液管(32)组成，安装于曝气槽体(28)底部；泵站(12)安装于机架背面；举升油缸(17)与发酵罐(5)的连接轴(22)连接，举升油缸(17)缸筒底部与缸座连接、缸座再与底座(15)相连，控制系统置于机架前面；喷淋系统(3)安装于顶部框架(1)内，与自来水管连接；排气系统(8)安装于机架后侧部，与除臭机连接。

2.根据权利要求1所述的自动液压翻转式OAR处理装置，其特征在于：在所述的机架中，顶部框架(1)采用槽钢或矩形钢制作，上部为平面或拱形覆盖阳光板的顶棚(2)，边部设有导水槽(34)；翻罐轨道(4)和框架立柱(6)采用槽钢制作，发酵罐(5)沿翻罐轨道(4)完成提升、翻罐的动作；机架的围护上部采用透明PVC和塑钢边框制成的观察窗(33)，下半部采用金属雕刻板(35)或其他保温装饰材料封闭；进料端和出料端的上部为双开式进料门(9)，出料端下半部分开放，出料仓(7)由出料斗(13)、出料阀门(11)和控制开关组成，出料斗(13)由镀锌板制成，出料阀门(11)采用电机启闭形式，控制开关安装于该OAR处理装置后端；底座(15)采用背向双槽钢框架结构，双槽之间的空间用于固定框架立柱(6)和举升油缸(17)。

3.根据权利要求1所述的自动液压翻转式OAR处理装置，其特征在于：所述发酵罐(5)中，罐体(18)为U型或倒梯形断面结构，采用碳钢板或不锈钢板制作，用于装盛发酵物料，罐体(18)底部开孔，曝气风机(14)自下而上对物料供氧；纵轴(19)采用圆管或方管制成；侧梁(23)采用槽钢或方管制成；网孔盖板(21)由网孔板加边框制成；曝气底座(26)由不等边角钢制成；加强筋板(25)采用碳钢板制成。

4.根据权利要求1所述的自动液压翻转式OAR处理装置，其特征在于：所述的曝气系统中，曝气风机(14)选用高压风机，外购定型产品；曝气管(30)采用UPVC管材，管侧面开有两组小孔；曝气槽体(28)由钢板和方钢焊接而成；排液管(32)采用UPVC或镀锌管件。

5.根据权利要求1所述的自动液压翻转式OAR处理装置，其特征在于：根据使用发酵罐(5)的数量，自动液压翻转系统采用一台泵站(12)驱动多组举升油缸(17)的控制形式；单罐翻罐采用一键自动操作，行程开关与光电限位双重反馈保险设计，动作顺序为：垂直上行——后纵轴停止上升——前纵轴沿弧形轨道倾斜上行——翻罐倒料——停止——倾斜下行——垂直下行——停止。

6.根据权利要求1所述的自动液压翻转式OAR处理装置，其特征在于：所述的发酵控制系统(10)由智能液晶屏、驱动板、继电器、温度传感器、直流电源和外壳组成，一台智能液晶屏控制系统能够控制多台发酵罐(5)。

7.根据权利要求1所述的自动液压翻转式OAR处理装置，其特征在于：该装置为组合式装置，根据发酵工艺要求组合成不同罐数的OAR处理装置。