CN110922230B - 一种堆肥好氧发酵前处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于，包括：固液分离系统，用于对含液物料进行固液分离处理；混料破碎系统，连通设置在所述固液分离系统的后方，用于对所述固液分离系统送来的固体残渣以及自外部加入所述混料破碎系统内的物料进行破碎搅拌处理；输料系统，连通设置在所述混料破碎系统的下方，用于自动输出自所述混料破碎系统送来的堆肥物料。

Description

一种堆肥好氧发酵前处理装置

技术领域

本发明涉及一种堆肥好氧发酵前处理装置，特别涉及一种带有固液分离功能的堆肥混料输送一体化设备，属于有机固体废弃物处理装置技术领域。

背景技术

好氧发酵是以各类畜禽粪便、沼渣、有机辅料(秸秆、锯末、稻壳、花生壳、酒糟等)、生物菌剂和回填料(腐熟料)为原料，按照比例混合，并掺混一定量生物菌剂，在好氧条件下进行氧化和分解后得到的有机肥料。不仅能够为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。

好氧发酵方式处理过程中，需要多种物料混合以达到发酵所需适宜的含水率、孔隙率和炭氮比，而现有生产过程中采用的堆肥物料混合设备主要存在以下问题：1)混料不均匀，影响堆肥效果；2)混合后物料需要二次转运浪费时间，增加成本；3)无自动出料功能，劳动强度高；4)结团问题严重，无破碎功能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种堆肥好氧发酵前处理装置，其集物料的在线固液分离、高效均匀混料以及自动出料转运功能为一体，克服现有设备存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于，包括：

固液分离系统，用于对含液物料进行固液分离处理；

混料破碎系统，连通设置在所述固液分离系统的后方，用于对所述固液分离系统送来的固体残渣以及自外部加入所述混料破碎系统内的物料进行破碎搅拌处理；

输料系统，连通设置在所述混料破碎系统的下方，用于自动输出自所述混料破碎系统送来的堆肥物料。

优选地，在所述混料破碎系统和输料系统的连通位置处活动设置隔板。

优选地，所述固液分离系统包括呈水平布置的外筒；同轴转动设置在所述外筒内的不锈钢螺旋绞龙，固定设置在所述外筒的一端外部并与所述不锈钢螺旋绞龙连接的第一动力电机；同轴套置在所述不锈钢螺旋绞龙的外部的筒状筛网，所述筒状筛网的两端固定在所述外筒的内壁上；在所述外筒的一端的上部设置与所述不锈钢螺旋绞龙连通的喂料口，在所述外筒的一端的下部固定设置液体回收箱，在所述外筒上开设与所述液体回收箱连通的出液口；所述外筒的另一端伸入所述混料破碎系统内，在所述外筒内滑动设置出料挡板，在所述外筒的另一端端壁和所述出料挡板之间设置压力弹簧，在所述外筒的另一端的侧壁上开设与所述混料破碎系统连通的出料口。

优选地，所述混料破碎系统包括混料箱，转动设置在所述混料箱内的混料机构，转动设置在所述混料箱内的破碎机构，以及设置在所述混料箱的外部且驱动所述混料机构和破碎机构同步转动的第一驱动机构；所述混料箱的侧壁上开设与所述固定分离系统连通的接口，所述混料箱的顶部开设有加料口，所述混料箱的底部开设有与所述输料系统连通的出口。

优选地，混料机构包括传动轴、轴套、固定架和混料螺旋轴；两所述传动轴转动设置在所述混料箱的两相对侧壁上，每一所述传动轴的一端伸入所述混料箱内，且该端上套置有所述轴套，每一所述传动轴的另一端位于所述混料箱的外部，并固定在所述支撑轴承座上，所述支撑轴承座固定设置在所述混料箱的外部；两所述固定架分别固定设置在两所述轴套上，两所述混料螺旋轴互为反向地分布在所述混料箱内，两所述混料螺旋轴的外螺旋线分布的同一圆柱体上，每一所述混料螺旋轴的两端分别固定连接在对应侧的所述固定架上；每一所述混料螺旋轴上的螺旋线的螺旋升角范围为10°～20°；所述剪切破碎机构采用刀轴，所述刀轴包括同轴设置在两混料螺旋轴内的轴体，以及固定在所述轴体的外周壁上且沿其轴向间隔分布的多个切割刀，所述轴体的两端分别固定在对应侧的所述轴套上，所述第一驱动机构与对应侧的所述传动轴连接。

优选地，所述输料系统包括输料筒，转动设置在所述输料筒内的螺旋出料机构，以及设置在所述输料筒的外部并驱动所述螺旋出料机构转动的第二驱动机构，在所述输料筒的顶部开设与所述混料破碎系统连通的入口，在所述输料筒的下部开设有出料口。

优选地，所述螺旋出料机构包括输料螺旋轴，所述输料螺旋轴包括同轴转动设置在所述输料筒上的转轴，沿所述转轴的轴线方向呈螺旋分布且固定在所述转轴的外周壁上的导流叶片；

所述输料筒的两侧设置有所述支撑轴承座，所述转轴的两端伸出所述输料筒的外部，并固定在对应侧的所述支撑轴承座上，所述转轴的一端通过联轴器与所述第二驱动机构连接。

优选地，所述第一驱动机构和第二驱动机构为同一驱动机构，其包括设置在所述输料系统的后方的第二动力电机，第二动力电机通过联轴器与所述转轴连接，所述转轴通过传动机构与所述传动轴连接。

优选地，所述传动机构采用带传动机构或链传动机构。

优选地，在所述混料箱上的出口和输料筒上的入口的位置上下对应，在所述出口和入口之间活动插置隔板。

本发明采用以上技术方案，其具有如下优点：

1、本发明包括固液分离系统，连通设置在固液分离系统后方的混料破碎系统，以及连通设置在混料破碎系统下方的输料系统，能够将物料的在线固液分离、高效均匀混料以及自动出料转运功能为一体，减少物料结团，提高混料均匀度，减少混料后二次转运的工序，实现自动出料，提高堆肥物料前处理效率，提高后续堆肥效果。

2、本发明的固液分离系统包括外筒、不锈钢螺旋绞龙、筒状筛网、液体回收箱、动力电机、出料挡板和压力弹簧，实现物料的在线固液分离，提高堆肥物料前处理效率。

3、本发明的混料破碎系统包括混料箱、混料机构、破碎机构和第一驱动机构，混料机构包括互为反向地设置在混料箱内的两混料螺旋轴，两混料螺旋轴的外螺旋线分布在同一圆柱体上，两混料螺旋管的螺旋方向不同，能够实现对物料进行强制搅拌、混合、剪切和对流，对粘滞性高的物料具有较好的搅拌效果。通过两混料螺旋轴的外轮廓与混料箱的距离合理设置，实现对多种固体物料的高效混合，可以有效的将粘滞在混料箱底部与侧壁的混合物料刮起使物料参与混合。

4、本发明在混料破碎系统和输料系统的连通处活动设置隔板，能够实现物料的单独混料、单独输料或者边混料边输料。

5、本发明的破碎机构包括刀轴，刀轴同轴设置在两混料螺旋轴内，对长秸秆与结团物料有很好的破碎剪切效果，实现将搅拌和破碎过程相结合，大大减少物料的结团，提高物料混合均匀度。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明的局部放大示意图；

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

如图1、图2所示，本发明提供了一种堆肥好氧发酵前处理装置，其包括：

固液分离系统1，用于对含液物料进行固液分离处理；

混料破碎系统2，连通设置在固液分离系统1的后方，用于对固液分离系统1送来的固体残渣以及自外部加入混料破碎系统2内的物料进行破碎搅拌处理；

输料系统3，连通设置在混料破碎系统2的下方，用于自动输出自混料破碎系统2送来的堆肥物料。

在上述实施例中，优选的，在混料破碎系统2和输料系统3的连通位置处活动设置隔板4，例如隔板4可插拔地设置在混料破碎系统2和输料系统3的连通位置处，又或者，隔板4滑动设置在在混料破碎系统2和输料系统3的连通位置处；使用时，通过控制隔板4活动实现混料破碎系统2和输料系统3的连通或隔断，进而可以实现物料的单独混料、单独输料或者边混料边输料。

在上述实施例中，优选的，如图1、图3所示，固液分离系统1包括呈水平布置的外筒10；同轴转动设置在外筒10内的不锈钢螺旋绞龙11，固定设置在外筒10的一端外部并与不锈钢螺旋绞龙11连接的动力电机12；同轴套置在不锈钢螺旋绞龙11的外部的筒状筛网13，筒状筛网13的两端固定在外筒10的内壁上；在外筒10的一端的上部设置与不锈钢螺旋绞龙11连通的喂料口14，在外筒10的一端的下部固定设置一液体回收箱15，在外筒10上开设与液体回收箱15连通的出液口16，外筒10的另一端伸入混料破碎系统2内，在外筒10内滑动设置出料挡板17，在外筒10的另一端端壁和出料挡板17之间设置压力弹簧18，在外筒10的另一端的侧壁上开设与混料破碎系统2连通的出料口19。使用时，含湿物料由喂料口14投入不锈钢螺旋绞龙11内，动力电机12驱动不锈钢螺旋绞龙11转动，不锈钢螺旋绞龙11将物料不断推向出料口19侧；在这一过程中，随着不锈钢螺旋绞龙11的不断转动，不锈钢螺旋绞龙11的前缘压力不断增加，当前缘压力增大到一定程度时，将出料挡板17顶开并挤出，压力弹簧18提供反向挤压力，达到挤压出料的目的，使得物料中的液体不断被挤出，并通过筛网13沿外筒10的内壁流向出液口16侧，最终汇入液体回收箱15内，实现在线固液分离；出料挡板17被顶着向外筒10的另一端运动，使得外筒10的内腔与出料口19连通，运动至出料口19的物料自由下落至混料破碎系统2内。

在上述实施例中，优选的，混料破碎系统2包括混料箱21，转动设置在混料箱21内的混料机构22，转动设置在混料箱21内的破碎机构23，以及设置在混料箱21的外部且驱动混料机构22和破碎机构23同步转动的第一驱动机构24；混料箱21的侧壁开设与固定分离系统1连通的接口(图中未示出)，混料箱21的顶部开设有加料口(图中未示出)，混料箱21的底部开设有与输料系统3连通的出口26。

在上述实施例中，优选的，混料机构22包括传动轴221、轴套222、固定架223和混料螺旋轴224；两传动轴221转动设置在混料箱21的两相对侧壁上，每一传动轴221的一端伸入混料箱21内，且该端上套置有轴套222，每一传动轴221的另一端位于混料箱21的外部，并固定在支撑轴承座225上，支撑轴承座225固定设置在混料箱21的外部；两固定架223分别固定设置在两轴套222上，两混料螺旋轴224互为反向地分布在混料箱21内，两混料螺旋轴224的外螺旋线分布的同一圆柱体上，每一混料螺旋轴224上的螺旋线的螺旋升角范围为10°～20°；每一混料螺旋轴224的两端分别固定连接在对应侧的固定架223上；剪切破碎机构23采用刀轴，刀轴包括同轴设置在两混料螺旋轴224内的轴体231，以及固定在轴体231的外周壁上且沿其轴向间隔分布的多个切割刀232，轴体231的两端分别固定在对应侧的轴套222上，第一驱动机构24与对应侧的传动轴221连接；使用时，第一驱动机构24驱动传动轴221转动，从而实现刀轴和混料螺旋轴224同步转动，刀轴不断切割破碎物料，两混料螺旋轴224既可对物料进行强制搅拌，又可加强物料在混料箱21内部的对流作用，增强搅拌效果，大大减少物料结团，使得物料高效均匀混合，保证堆肥效果。

在上述实施例中，优选的，输料系统3包括输料筒31，转动设置在所述输料筒31内的螺旋出料机构32，以及设置在输料筒31的外部并驱动螺旋出料机构32转动的第二驱动机构33，在输料筒31的顶部开设与混料破碎系统2连通的入口34，在输料筒31的下部开设有出料口35。

在上述实施例中，优选的，螺旋出料机构32包括输料螺旋轴，输料螺旋轴包括同轴转动设置在输料筒31上的转轴321，沿转轴321的轴线方向呈螺旋分布且固定在转轴321的外周壁上的导流叶片322。

在上述实施例中，优选的，输料筒31的两侧设置有支撑轴承座36，转轴321的两端伸出输料筒31的外部，并固定在对应侧的支撑轴承座36上，转轴321的一端通过联轴器与第二驱动机构33连接。

在上述实施例中，优选的，第一驱动机构24和第二驱动机构33为同一驱动机构，其包括设置在输料系统3的后方的动力电机5，动力电机5通过联轴器与转轴321连接，转轴321通过传动机构6与传动轴221连接。

在上述实施例中，优选的，传动机构6可采用带传动机构，其包括固定在输料螺旋轴32上的主动皮带轮61，通过皮带62与主动皮带轮61连接的从动皮带轮63，从动皮带轮63固定在传动轴221上。

在上述实施例中，优选的，传动机构6可采用链传动机构，其包括固定在输料螺旋轴32上的主动链轮61，通过链条62与主动链轮61连接的从动链轮63，从动链轮63固定在传动轴221上。

在上述实施例中，优选的，出料口35设置在输料筒31的前部的下方，自混料破碎系统2落下的堆肥物料经输料螺旋轴32输送至输料筒31的前部，再经出料口34落下，完成堆肥物料的自动出料。

在上述实施例中，优选的，在混料箱2上的出口26和输料筒31上的入口34的位置上下对应，隔板4活动插置在出口26和入口34之间，以实现混料破碎系统2和输料系统3的连通或隔断。

本发明的使用过程如下：

沼液在固液分离系统1内进行固液分离处理，处理后的固体残渣输送至混料箱21内，其他物料从混料箱21的加料口进入混料箱21内，动力电机5通过联轴器带动转轴321转动对物料进行输送，通过传动机构6带动传动轴221转动，传动轴221带动混料螺旋轴224以及刀轴转动，对物料进行搅拌剪切；搅拌完成后抽出隔板4，物料落入输料筒31，由输料螺旋轴将物料输送至出料口35，由出料口35落下；完成均匀混料以及自动输送过程。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于，包括：

固液分离系统（1），用于对含液物料进行固液分离处理；

混料破碎系统（2），连通设置在所述固液分离系统（1）的后方，用于对所述固液分离系统（1）送来的固体残渣以及自外部加入所述混料破碎系统（2）内的物料进行破碎搅拌处理；

输料系统（3），连通设置在所述混料破碎系统（2）的下方，用于自动输出自所述混料破碎系统（2）送来的堆肥物料；

所述混料破碎系统（2）包括混料箱（21），转动设置在所述混料箱（21）内的混料机构（22），转动设置在所述混料箱（21）内的破碎机构（23），以及设置在所述混料箱（21）的外部且驱动所述混料机构（22）和破碎机构（23）同步转动的第一驱动机构（24）；所述混料箱（21）的侧壁上开设与所述固液分离系统（1）连通的接口，所述混料箱（21）的顶部开设有加料口，所述混料箱（21）的底部开设有与所述输料系统（3）连通的出口（26）；

所述混料机构（22）包括传动轴（221）、轴套（222）、固定架（223）和混料螺旋轴（224）；两所述传动轴（221）转动设置在所述混料箱（21）的两相对侧壁上，每一所述传动轴（221）的一端伸入所述混料箱（21）内，且该端上套置有所述轴套（222），每一所述传动轴（221）的另一端位于所述混料箱（21）的外部，并固定在支撑轴承座（225）上，所述支撑轴承座（225）固定设置在所述混料箱（21）的外部；两所述固定架（223）分别固定设置在两所述轴套（222）上，两所述混料螺旋轴（224）互为反向地分布在所述混料箱（21）内，两所述混料螺旋轴（224）的外螺旋线分布的同一圆柱体上，每一所述混料螺旋轴（224）上的螺旋线的螺旋升角范围为10°～20°，每一所述混料螺旋轴（224）的两端分别固定连接在对应侧的所述固定架（223）上；所述破碎机构（23）采用刀轴，所述刀轴包括同轴设置在两混料螺旋轴（224）内的轴体（231），以及固定在所述轴体（231）的外周壁上且沿其轴向间隔分布的多个切割刀（232），所述轴体（231）的两端分别固定在对应侧的所述轴套（222）上，所述第一驱动机构（24）与对应侧的所述传动轴（221）连接；

所述输料系统（3）包括输料筒（31），转动设置在所述输料筒（31）内的螺旋出料机构（32），以及设置在所述输料筒（31）的外部并驱动所述螺旋出料机构（32）转动的第二驱动机构（33），在所述输料筒（31）的顶部开设与所述混料破碎系统（2）连通的入口（34），在所述输料筒（31）的下部开设有出料口（35）；

所述螺旋出料机构（32）包括输料螺旋轴，所述输料螺旋轴包括同轴转动设置在所述输料筒（31）上的转轴（321），沿所述转轴（321）的轴线方向呈螺旋分布且固定在所述转轴（321）的外周壁上的导流叶片（322）；

所述输料筒（31）的两侧设置有支撑轴承座（36），所述转轴（321）的两端伸出所述输料筒（31）的外部，并固定在对应侧的所述支撑轴承座（36）上，所述转轴（321）的一端通过联轴器与所述第二驱动机构（33）连接。

2.如权利要求1所述的一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于：所述固液分离系统（1）包括呈水平布置的外筒（10）；同轴转动设置在所述外筒（10）内的不锈钢螺旋绞龙（11），固定设置在所述外筒（10）的一端外部并与所述不锈钢螺旋绞龙（11）连接的第一动力电机（12）；同轴套置在所述不锈钢螺旋绞龙（11）的外部的筒状筛网（13），所述筒状筛网（13）的两端固定在所述外筒（10）的内壁上；在所述外筒（10）的一端的上部设置与所述不锈钢螺旋绞龙（11）连通的喂料口（14），在所述外筒（10）的一端的下部固定设置液体回收箱（15），在所述外筒（10）上开设与所述液体回收箱（15）连通的出液口（16）；所述外筒（10）的另一端伸入所述混料破碎系统（2）内，在所述外筒（10）内滑动设置出料挡板（17），在所述外筒（10）的另一端端壁和所述出料挡板（17）之间设置压力弹簧（18），在所述外筒（10）的另一端的侧壁上开设与所述混料破碎系统（2）连通的出料口（19）。

3.如权利要求1所述的一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于：所述第一驱动机构（24）和第二驱动机构（33）为同一驱动机构，其包括设置在所述输料系统（3）的后方的第二动力电机（5），第二动力电机（5）通过联轴器与所述转轴（321）连接，所述转轴（321）通过传动机构（6）与所述传动轴（221）连接。

4.如权利要求3所述的一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于：所述传动机构（6）采用带传动机构或链传动机构。

5.如权利要求1所述的一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于：在所述混料破碎系统（2）和输料系统（3）的连通位置处活动设置隔板（4）。

6.如权利要求1所述的一种堆肥好氧发酵前处理装置，其特征在于：在所述混料箱（21）上的出口（26）和输料筒（31）上的入口（34）的位置上下对应，在所述出口（26）和入口（34）之间活动插置隔板（4）。

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