CN105175032A - 一种自动化垃圾资源化制肥系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动化垃圾资源化制肥系统，包括好氧发酵滚筒、固液分离器、烘干机、粉碎机和制肥摇粒机；本发明设计合理，自动化程度高，通过好氧发酵滚筒可以使好氧菌、有机物质、水和氧气充分混合接触，从而促进有机质垃圾的好氧发酵反应，提高有机质垃圾的好氧发酵速率；发酵完成后通过固液分离器分离出肥料渣并通过烘干机和粉碎机对肥料渣进行烘干和粉碎细化，最后通过制肥摇粒机将肥料渣制成颗粒肥，制肥摇粒机可对肥料的颗粒大小进行筛选，使尺寸过大或过小的颗粒被筛选出来并压碎后重新进入转盘进行制粒，从而保证肥粒的大小一致。

Description

一种自动化垃圾资源化制肥系统
技术领域
本发明属于垃圾制肥技术领域，具体来说涉及一种自动化垃圾资源化制肥系统。
背景技术
随着我国国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，城市规模和人口数量迅速扩大和增加，伴随而来的城市生活垃圾也与日俱增，城市生活垃圾的污染已经成为一个非常严重的社会问题。
垃圾应用制肥法是从“处理垃圾”理念向“应用垃圾”理念转变的产物，是垃圾应用课题研究的成果，将成为垃圾应用技术的典范。它是针对填埋法、焚烧发电法、堆肥法处理垃圾存在的问题，以不产生二次污染为前提，以垃圾资源利用最大化为目的，以产出高品质肥料为出发点和落脚点，研究开发垃圾资源的综合利用，并在总结以往有机肥料生产实践经验的基础上，历经多年实践和不断改进而取得成功的垃圾应用新技术，开辟了一条“代价小、效益好、排放低、可持续”的环境保护新路子，提供了一条生态农业可持续发展的新途径。
垃圾应用制肥法是在剔除垃圾中的重金属和无法分解的无机物后将垃圾中的有机物细化制浆，然后进行调配物料并实施好氧发酵。
好氧发酵过程是在有氧和有水的情况下产生，它的形成如下所示：有机物质+好氧菌+氧气+水→二氧化碳+水+硝酸盐+硫酸盐+氧化物。因此，通过好氧发酵可以使有机质垃圾转化为有机肥料。最后将发酵完成后产生的有机肥料制成肥粒。
由好氧发酵的过程可知，在合适的温度条件下，如何保证好氧菌、有机物质、水和氧气充分混合接触是促进好氧发酵过程的关键所在。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动化垃圾资源化制肥系统。通过该系统对有机质垃圾进行好氧发酵，使好氧菌、有机物质、水和氧气充分混合接触，从而促进有机质垃圾的好氧发酵反应，提高有机质垃圾的好氧发酵速率，发酵完成后分离出肥料渣并对肥料渣进行烘干和粉碎细化，最后将肥料渣制成颗粒肥。
本发明采用以下技术方案来实现：
一种自动化垃圾资源化制肥系统包括好氧发酵滚筒、固液分离器、烘干机、粉碎机和制肥摇粒机；
所述好氧发酵滚筒为水平设置的圆筒形结构，好氧发酵滚筒包括外筒和同轴设置在外筒内部的旋转内筒搅拌装置，旋转内筒搅拌装置由搅拌叶、左内筒壁、右内筒壁和轴组成，其中轴同轴可旋转地设置在外筒内部，左内筒壁和右内筒壁固定在轴的两端，搅拌叶沿外筒的圆周均匀相间地固定在左内筒壁和右内筒壁之间，轴的一端与固定在外筒外侧的第一电机相连；外筒的一个侧面设置有通氧气用的进气口，外筒的另一个侧面设置有出气口；外筒的上部设置有物料进口，物料进口与真空吸料机相连，真空吸料机通过吸料管与垃圾储料池相连；外筒的上部还设置有喷雾口，喷雾口通过管道与发酵液储罐相连；外筒的下部设置有电动出料舱门；
所述制肥摇粒机包括三角支架、转盘机构、颗粒筛选装置和防尘烘干装置，转盘机构设置在三角支架的一侧，颗粒筛选装置和防尘烘干装置设置在三角支架的另一侧；所述转盘机构由转轴、转盘和电机驱动装置组成，所述转轴通过第一轴承支架和第二轴承支架固定在三角支架上，转轴的顶端与转盘固定相连，转盘的上方设置有进料口，转轴上固定有第一传动齿轮；电机驱动装置由第二电机、减速器和第二传动齿轮组成，第二传动齿轮与转轴上固定的第一传动齿轮相啮合；所述颗粒筛选装置包括上滑板、中间滑板和下滑板，上滑板、中间滑板和下滑板从上至下依次且相互平行地设置；上滑板的底端设置有上传送带，中间滑板的底端设置有中间传送带，下滑板的底端设置有下传送带；上滑板上均匀设置有孔径相同的第一通孔，中间滑板上均匀设置有孔径相同的第二通孔；上传送带与进料口相连且在上传送带与进料口之间设置有第一压碎机，下传送带与进料口相连且在下传送带与进料口之间设置有第二压碎机；
好氧发酵滚筒的电动出料舱门通过管道与固液分离器相连；固液分离器的肥料渣出口与烘干机相连，固液分离器的废液出口与废液收集池相连；烘干机与粉碎机相连；粉碎机通过传送带与制肥摇粒机相连。
在上述技术方案中，好氧发酵滚筒的左内筒壁相距外筒左壁2-4cm，右内筒壁相距外筒右壁2-4cm；外筒左壁底端和外筒右壁底端均为向内收缩的斜面。
在上述技术方案中，好氧发酵滚筒的搅拌叶紧贴外筒的内壁。
在上述技术方案中，好氧发酵滚筒的轴通过轴承可旋转的固定在外筒内部。
在上述技术方案中，在喷雾口和发酵液储罐之间的管道上设置有电控阀。
在上述技术方案中，在电动出料舱门和固液分离器之间的管道上设置有泵。
在上述技术方案中，转盘上设置有刮壁装置，刮壁装置的底端固定在底板上，刮壁装置的顶端贴紧转盘的内壁。
本发明的优点和有益效果为：本发明设计合理，自动化程度高，通过好氧发酵滚筒可以使好氧菌、有机物质、水和氧气充分混合接触，从而促进有机质垃圾的好氧发酵反应，提高有机质垃圾的好氧发酵速率；发酵完成后通过固液分离器分离出肥料渣并通过烘干机和粉碎机对肥料渣进行烘干和粉碎细化，最后通过制肥摇粒机将肥料渣制成颗粒肥，制肥摇粒机可对肥料的颗粒大小进行筛选，使尺寸过大或过小的颗粒被筛选出来并压碎后重新进入转盘进行制粒，从而保证肥料颗粒大小一致；同时，通过刮壁装置可防止物料粘贴转盘的内壁。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中的好氧发酵滚筒的侧视图。
图3是本发明中的制肥摇粒机的结构示意图。
其中，1为好氧发酵滚筒，2为固液分离器，3为烘干机，4为粉碎机，5为制肥摇粒机，6为真空吸料机，7为发酵液储罐，8为垃圾储料池，9为泵，10为电控阀，11为废液收集池，1-1为搅拌叶，1-2为喷雾口，1-3为第一电机，1-4为轴，1-5为左内筒壁，1-6为右内筒壁，1-7为电动出料舱门，1-8为物料进口，1-9为进气口，1-10为出气口，1-11为斜面，1-12为外筒，2-1为肥料渣出口，2-2为废液出口，5-1为三角支架，5-2为第一轴承支架，5-3为第二电机，5-4为减速器，5-5为第二传动齿轮，5-6为第一传动齿轮，5-7为转轴，5-8为第二轴承支架，5-9为进料口，5-10为转盘，5-11为刮壁装置，5-12为防尘罩，5-13为加热丝，5-14为鼓风机，5-15为上滑板，5-16为中间滑板，5-17为下滑板，5-18为第一连接支架，5-19为第二连接支架，5-20为第三连接支架，5-21为上传送带，5-22为中间传送带，5-23为下传送带，5-24为第一压碎机，5-25为第二压碎机，6-1为吸料管。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
如附图1-2所示，本发明所涉及的一种自动化垃圾资源化制肥系统包括好氧发酵滚筒1、固液分离器2、烘干机3、粉碎机4和制肥摇粒机5；
所述好氧发酵滚筒1为水平设置的圆筒形结构，好氧发酵滚筒包括外筒1-12和同轴设置在外筒1-12内部的旋转内筒搅拌装置，旋转内筒搅拌装置由搅拌叶1-1、左内筒壁1-5、右内筒壁1-6和轴1-4组成，其中轴1-4通过轴承同轴可旋转地设置在外筒1-12内部，左内筒壁1-5和右内筒壁1-6固定在轴1-4的两端，搅拌叶1-1沿外筒的圆周均匀相间地固定在左内筒壁1-5和右内筒壁1-6之间，轴1-4的一端与固定在外筒外侧的第一电机1-3相连，第一电机旋转可驱动整个旋转内筒搅拌装置在外筒内部旋转，从而实现搅拌作用。左内筒壁1-5和右内筒壁1-6分别相距外筒左壁和外筒右壁2-4cm，以免摩擦；外筒左壁底端和外筒右壁底端均为向内收缩的斜面1-11，保证物料能够流到好氧发酵滚筒的底端并被搅拌叶1-1托起；搅拌叶1-1紧贴外筒的内壁，保证被提起的物料不会沿外筒内壁滑落，提高混合效果；
外筒1-12的一个侧面设置有通氧气用的进气口1-9，外筒的另一个侧面设置有出气口1-10；外筒的上部设置有物料进口1-8，物料进口1-8与真空吸料机6相连，真空吸料机6通过吸料管6-1与垃圾储料池8相连；外筒的上部还设置有喷雾口1-2，喷雾口1-2通过管道与发酵液储罐7相连，且在喷雾口1-2和发酵液储罐7之间设置有电控阀10，电控阀10用于控制喷雾口1-2的开启与关闭；外筒的下部设置有电动出料舱门1-7，电动出料舱门1-7与固液分离器2通过管道相连，在电动出料舱门和固液分离器之间的管道上设置有泵9；固液分离器2的肥料渣出口2-1与烘干机3相连，固液分离器2的废液出口2-2与废液收集池11相连；烘干机3与粉碎机4相连；粉碎机4通过传送带与制肥摇粒机5的进料口5-9相连。
如图3所示，制肥摇粒机5包括三角支架5-1、转盘机构、颗粒筛选装置和防尘烘干装置，转盘机构设置在三角支架的一侧，颗粒筛选装置和防尘烘干装置设置在三角支架的另一侧；
转盘机构由转轴5-7、转盘5-10和电机驱动装置组成，所述转轴5-7通过第一轴承支架5-2和第二轴承支架5-8固定在三角支架5-1的左侧面，转轴5-7的顶端与转盘5-10固定相连，转轴5-7上固定有第一传动齿轮5-6；电机驱动装置由第二电机5-3、减速器5-4和第二传动齿轮5-5组成，第二传动齿轮5-5与转轴5-7上固定的第一传动齿轮5-6相啮合，从而实现第二电机带动转轴以及转盘旋转；
颗粒筛选装置包括上滑板5-15、中间滑板5-16和下滑板5-17，上滑板、中间滑板和下滑板从上至下依次且相互平行地设置；其中上滑板5-15通过第一连接支架5-18固定在三角支架5-1上，中间滑板5-16通过第二连接支架5-19固定在三角支架5-1上，下滑板5-17通过第三连接支架5-20固定在三角支架5-1上；上滑板5-15的底端设置有上传送带5-21，中间滑板5-16的底端设置有中间传送带5-22，下滑板5-17的底端设置有下传送带5-23；上滑板上均匀设置有孔径相同的第一通孔，第一通孔的孔径大于正常肥料颗粒的直径，中间滑板上均匀设置有孔径相同的第二通孔，第二通孔的孔径小于正常肥料颗粒的直径；当转盘中的肥料颗粒从转盘的下边缘掉落至上滑板时，通过上滑板的第一通孔将不符合要求的大颗粒阻隔在上滑板上并经上滑板5-15滑落至上传送带5-21上，再通过中间滑板的第二通孔对不符合要求的小颗粒和符合要求的颗粒进行筛选，不符合要求的小颗粒掉落进下滑板并经下滑板滑落至下传送带5-23上，符合要求的颗粒经中间滑板滑落至中间传送带5-22上；其中，上传送带5-21经第一压碎机5-24与进料口5-9相连(图中未标出)，从而使不符合要求的大颗粒经第一压碎机压碎后再传送到进料口5-9，下传送带5-23经第二压碎机5-25与进料口5-9相连(图中未标出)，从而使不符合要求的小颗粒经第二压碎机压碎后再传送到进料口5-9；进料口5-9设置在转盘5-10的上方位置；
所述防尘烘干装置设置在颗粒筛选装置的上方，防尘烘干装置由防尘罩5-12、加热丝5-13和鼓风机5-14组成，通过加热丝5-13和鼓风机5-14可以烘干肥料颗粒，通过防尘罩可以防止灰尘和杂质进入肥料颗粒；
转盘5-10上设置有刮壁装置5-11，刮壁装置的底端固定在三角支架5-1上，刮壁装置的顶端贴紧转盘5-10的内壁，防止物料粘壁。
工作时，真空吸料机6通过吸料管6-1从垃圾储料池8中吸取已经预处理好的有机质垃圾渣料，并将有机质垃圾渣料从物料进口1-8注入好氧发酵滚筒1内，然后旋转内筒搅拌装置开始旋转，同时电控阀10开启使发酵液从喷雾口1-2进入好氧发酵滚筒1内，氧气从进气口1-9进入好氧发酵滚筒1内，在旋转内筒搅拌装置的作用下使使好氧菌、有机物质、水和氧气充分混合接触，从而促进有机质垃圾的好氧发酵反应，提高有机质垃圾的好氧发酵速率。发酵完成后，电动出料舱门1-7打开，通过泵9使发酵完的渣液混合物进入固液分离器，固液分离器对渣液混合物进行分离，废液从废液出口2-2排进废液收集池11，发酵好的肥料渣从肥料渣出口2-1排出并经烘干机3进行烘干然后再经粉碎机4进行细化粉碎，粉碎后通过传送带将肥料渣传送到制肥摇粒机5，肥料渣从进料口5-9进入转盘5-10，转盘的上方进行喷雾(本机与喷雾机配套使用)同时通过转盘的旋转使肥料粉末均匀的粘和在一起制成圆球状颗粒，随着转盘的不断旋转，物料的不断进入，圆形颗粒状成型后，沿转盘的下边缘掉落至颗粒筛选装置，并通过颗粒筛选装置对肥料的颗粒大小进行筛选，使尺寸过大或过小的颗粒被筛选出来并压碎后重新进入转盘进行制粒，从而保证肥料颗粒大小一致；通过刮壁装置可防止物料粘贴转盘的内壁。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动化垃圾资源化制肥系统，其特征在于：包括好氧发酵滚筒、固液分离器、烘干机、粉碎机和制肥摇粒机；
所述好氧发酵滚筒为水平设置的圆筒形结构，好氧发酵滚筒包括外筒和同轴设置在外筒内部的旋转内筒搅拌装置，旋转内筒搅拌装置由搅拌叶、左内筒壁、右内筒壁和轴组成，其中轴同轴可旋转地设置在外筒内部，左内筒壁和右内筒壁固定在轴的两端，搅拌叶沿外筒的圆周均匀相间地固定在左内筒壁和右内筒壁之间，轴的一端与固定在外筒外侧的第一电机相连；外筒的一个侧面设置有通氧气用的进气口，外筒的另一个侧面设置有出气口；外筒的上部设置有物料进口，物料进口与真空吸料机相连，真空吸料机通过吸料管与垃圾储料池相连；外筒的上部还设置有喷雾口，喷雾口通过管道与发酵液储罐相连；外筒的下部设置有电动出料舱门；
所述制肥摇粒机包括三角支架、转盘机构、颗粒筛选装置和防尘烘干装置，转盘机构设置在三角支架的一侧，颗粒筛选装置和防尘烘干装置设置在三角支架的另一侧；所述转盘机构由转轴、转盘和电机驱动装置组成，所述转轴通过第一轴承支架和第二轴承支架固定在三角支架上，转轴的顶端与转盘固定相连，转盘的上方设置有进料口，转轴上固定有第一传动齿轮；电机驱动装置由第二电机、减速器和第二传动齿轮组成，第二传动齿轮与转轴上固定的第一传动齿轮相啮合；所述颗粒筛选装置包括上滑板、中间滑板和下滑板，上滑板、中间滑板和下滑板从上至下依次且相互平行地设置；上滑板的底端设置有上传送带，中间滑板的底端设置有中间传送带，下滑板的底端设置有下传送带；上滑板上均匀设置有孔径相同的第一通孔，中间滑板上均匀设置有孔径相同的第二通孔；上传送带与进料口相连且在上传送带与进料口之间设置有第一压碎机，下传送带与进料口相连且在下传送带与进料口之间设置有第二压碎机；
好氧发酵滚筒的电动出料舱门通过管道与固液分离器相连；固液分离器的肥料渣出口与烘干机相连，固液分离器的废液出口与废液收集池相连；烘干机与粉碎机相连；粉碎机通过传送带与制肥摇粒机相连。
2.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾资源化制肥系统包括，其特征在于：好氧发酵滚筒的左内筒壁相距外筒左壁2-4cm，右内筒壁相距外筒右壁2-4cm；外筒左壁底端和外筒右壁底端均为向内收缩的斜面。
3.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾资源化制肥系统包括，其特征在于：好氧发酵滚筒的搅拌叶紧贴外筒的内壁。
4.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾资源化制肥系统包括，其特征在于：好氧发酵滚筒的轴通过轴承可旋转的固定在外筒内部。
5.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾资源化制肥系统包括，其特征在于：在喷雾口和发酵液储罐之间的管道上设置有电控阀。
6.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾资源化制肥系统包括，其特征在于：在电动出料舱门和固液分离器之间的管道上设置有泵。
7.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾资源化制肥系统包括，其特征在于：转盘上设置有刮壁装置，刮壁装置的底端固定在底板上，刮壁装置的顶端贴紧转盘的内壁。
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