CN112812958B - 一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐及使用方法，集存储与发酵为一体，属于有机废弃物资源化、无害化利用的环保设备技术领域。技术方案是：由阀杆组件（1）、罐体（2）、出料绞龙组件（3）和养殖盘操作平台（4）四部分组成。本发明的积极效果：为复杂的物料同时提供了存储、发酵条件，很好地解决了复杂物料堵塞管道及罐体的问题，对物料的适应性好，可以省略物料前期处理设备，可以不做分拣直接采用撕碎机等进行简单粉碎即可投入罐体发酵，降低了投入，提高了生产效率，节约了生产成本，减轻了操作人员的劳动强度；自动化成度高，操作简单，安装方便，外形美观，大大降低黑水虻养殖的人工成本，改善了操作人员的劳动环境。

Description

一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐及使用方法
技术领域
本发明涉及一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐及使用方法，集存储与发酵为一体，属于有机废弃物资源化、无害化利用的环保设备技术领域。
背景技术
黑水虻是腐生性的水虻科昆虫，能够取食畜禽粪便和有机垃圾，将其蛋白、脂肪、水等转化为自身物质，将“湿垃圾”转化为“干垃圾”，高产出比（20%）的生产高价值、高品位的动物蛋白饲料，杜绝了此类垃圾对环境造成的严重污染，因为其繁殖迅速，食物量大，食性广泛，吸收转化率高，饲养成本低，动物适口性好等特点，从而可以快速对食畜禽粪便和有机垃圾等易腐蚀、易发臭的高蛋白、高脂肪废弃物进行无害化及资源化转化，其鲜幼虫可以直接喂养家禽，虫干粉是很好的家畜饲料的添加剂（可代替骨粉、鱼粉、茧蛹等），具有很高的社会效益和经济效益，该产业凸显广阔的市场和产业化前景。但是，有机垃圾尤其是餐厨垃圾的特殊性，前期分拣和粉碎实际操作都很困难，难免大量的大颗粒、长纤维、塑料制品等杂质留存在物料中，进入存储发酵罐后很难靠重力自然全部排出罐外，很快堵塞罐体和管道，给正常生产带来很影响。在黑水虻消化前的有机垃圾需要发酵处理，以提高消化率，减少黑水虻消化过程中氨气和二氧化硫等气体产生；如何解决存储发酵罐对复杂物料的适应性、且存储发酵罐能高效发酵复杂物料，并为黑水虻处置有机废弃物工业化提供基本技术条件，是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明目的是提供一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐及使用方法，为复杂的物料提供存储发酵条件，解决复杂物料堵塞管道和罐体问题，运行中做到免维护，大大提高生产效率，节约生产成本，降低操作人员的劳动强度，使处理工艺更加简单化，经济化，降低了处理设备的总投入。
本发明的技术方案是：
一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐，由阀杆组件、罐体、出料绞龙组件和养殖盘操作平台四部分组成；阀杆组件由升降支架、阀杆提升油缸、阀杆、上直线轴承套、平衡推板和下直线轴承套组成；升降支架安装在罐体上，三个阀杆分别穿过各自的上直线轴承套和下直线轴承套进入罐体内并直达罐体的底部，三个阀杆穿过一个位于上直线轴承套和下直线轴承套之间的平衡推板；平衡推板设有固定卡簧槽，阀杆通过卡簧固定在平衡推板的固定卡簧槽上；两套阀杆提升油缸的缸套分别固定在平衡推板上，缸杆端固定在升降支架上，两套阀杆提升油缸与三个阀杆间隔布置，三个阀杆将随阀杆提升油缸的伸缩而提升和下降；上直线轴承套和下直线轴承套互相配合，保证阀杆沿轴线上下移动；阀杆为空心结构，底部开口，阀杆底部的侧壁上开有渗液孔，罐体内物料发酵过程中产生的废液，从阀杆底部侧壁上的渗液孔进入阀杆的空心结构，从阀杆底部开口排出至罐体外部；
罐体包含密封盖、截面长方形罐体、截面V字形罐体、安装脚、出料绞龙安装法兰、出料绞龙套、管壁加热保温层和阀座；所述罐体为物料承载体，上部容积空间为截面长方形罐体，下部容积空间为截面V字形罐体，截面V字形罐体的底部焊接条状的出料绞龙套，出料绞龙套两端分别焊接出料绞龙安装法兰，罐体的两侧分别设有安装脚，方便罐体的悬空安装，罐体顶部设有密封盖，方便检测维护；罐体设有管壁加热保温层，环境温度过低时，管壁加热保温层可以人为提高物料温度至发酵温度；截面V字形罐体的底部设有三个阀座，与罐体内的三个阀杆相匹配；所述阀杆底部为倒锥形结构的阀头，与阀座上倒锥形的阀孔相匹配，阀座上的阀孔与阀杆底部的阀头相配合，形成环形密封面封闭；阀杆上升后，阀头与阀孔分离，形成环形的出料口，环形的出料口连通出料绞龙套；所述出料绞龙组件安装在罐体下面的出料绞龙安装法兰上，养殖盘操作平台设置在出料绞龙组件下方。
所述出料绞龙组件包含对称绞龙叶片、绞龙减速电机、减速电机安装密封组件、支撑轴承端密封组件和绞龙轴；减速电机安装密封组件由填料密封仓一、密封压盖一和轴承套一组成，设置在出料绞龙安装法兰与绞龙减速电机的安装法兰之间，绞龙减速电机通过螺母与减速电机安装密封组件连接；支撑轴承端密封组件由填料密封仓二、密封压盖二和轴承套二组成，设置在出料绞龙安装法兰与轴承保护盖之间；对称绞龙叶片焊接在绞龙轴上，绞龙轴固定在减速电机安装密封组件和支撑轴承端密封组件的轴承上。
所述出料绞龙组件匹配三个阀杆阀座的出料口，所述对称绞龙叶片是指在一个出料口两侧的绞龙叶片对称布置，叶片的螺旋方向相反，在绞龙轴上形成三个导向点；整个对称绞龙叶片的三个导向点位置刚好与罐体上的三个阀座位置相对应；启动阀杆提升油缸，通过平衡推板带动阀杆提升，在阀杆和罐体的阀座之间形成环形的物料通道，同时启动绞龙减速电机，对称绞龙叶片在绞龙轴带动下转动，对称绞龙叶片将阀座两边的物料不断推进到阀座与阀杆7底部阀头的结合部位，当阀杆提升，物料将顺着环形空隙形成的出料口流出罐体，落入下方的养殖盘操作平台的秤盘上，直到出料完成。
所述养殖盘操作平台包含安装梁、秤盘和称重传感器，操作人员在养殖盘操作平台上完成养殖盘的加料、加虫、检测、翻料等工作。
一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐的使用方法，罐体接收处理后的物料，在罐体内发酵24小时，操作人员发出指令，启动阀杆提升油缸，通过平衡推板带动阀杆提升，在阀杆和罐体的阀座之间形成环形的物料通道，同时启动绞龙减速电机，对称绞龙叶片在绞龙轴带动下转动，对称绞龙叶片将阀座两边的物料不断推进到阀座与阀杆底部阀头的结合部位，当阀杆提升，物料将顺着环形空隙形成的出料口流出罐体，落入下方的养殖盘操作平台的秤盘上，直到出料完成。
所述罐体内物料发酵过程中产生的废液，从阀杆底部侧壁上的渗液孔进入阀杆的空心结构，从阀杆底部开口排出。
本发明创新点：采用贯通式的阀杆作为控制出料速度的开关，有效地解决了其它阀门存在的浆状物料卡阀问题，同时阀杆采用空心结构设计，贯通式阀杆周围均布的渗液孔又是发酵废液的出口；采用对称绞龙叶片主动出料代替了传统的重力出料，使得罐体可以由圆柱体改成长方体形状，有效地节约了空间，且能提升出料速度。
本发明的积极效果：为复杂的物料同时提供了存储、发酵条件，很好地解决了复杂物料堵塞管道及罐体的问题，设备运行工程中做到免维护；对物料的适应性好，可以省略物料前期处理设备，可以不做分拣直接采用撕碎机等进行简单粉碎即可投入罐体发酵，降低了投入，提高了生产效率，节约了生产成本，减轻了操作人员的劳动强度；自动化程度高，操作简单、方便，外形美观，安装方便，大大降低了黑水虻养殖的人工成本，改善了操作人员的劳动环境 。
附图说明
图1为本发明实施例轴侧图；
图2为本发明实施例正视图；
图3为本发明实施例阀杆组件上部图；
图4为本发明实施例阀杆组件下部图；
图5为本发明实施例阀杆顶部示意图；
图6为本发明实施例阀杆底部示意图；
图7为本发明实施例罐体及出料绞龙组件正视图；
图8为本发明实施例出料绞龙组件仰视图；
图9为本发明实施例左视示意图；
图10为本发明实施例出料绞龙组件的管壁加热保温层示意图；
图11为本发明实施例出料绞龙组件的内部结构图；
图12为本发明实施例出料绞龙组件的右端部示意图；
图13为本发明实施例出料绞龙组件的左端部示意图；
图14为本发明实施例养殖盘操作平台结构图；
图15为本发明实施例养殖盘操作平台位置图；
图16为本发明实施例养殖盘操作平台侧视图；
图17为本发明实施例养殖盘操作平台正面视图；
图中：阀杆组件1、罐体2、出料绞龙组件3、养殖盘操作平台4、升降支架5、阀杆提升油缸6、阀杆7、上直线轴承套8、平衡推板9、下直线轴承套10、密封盖11、截面长方形罐体12、截面V字形罐体13、安装脚14、出料绞龙安装法兰15、出料绞龙套16、管壁加热保温层17、对称绞龙叶片18、绞龙减速电机19、减速电机安装密封组件20、支撑轴承端密封组件21、绞龙轴22、阀座23、安装梁24、秤盘25、称重传感器26。
具体实施方式
以下参照附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐，由阀杆组件1、罐体2、出料绞龙组件3和养殖盘操作平台4四部分组成；阀杆组件1由升降支架5、阀杆提升油缸6、阀杆7、上直线轴承套8、平衡推板9和下直线轴承套10组成；升降支架5安装在罐体2上，三个阀杆7分别穿过各自的上直线轴承套8和下直线轴承套10进入罐体2内并直达罐体2的底部，三个阀杆7穿过一个位于上直线轴承套8和下直线轴承套10之间的平衡推板9；平衡推板9设有固定卡簧槽，阀杆7通过卡簧固定在平衡推板9的固定卡簧槽上；两套阀杆提升油缸6的缸套分别固定在平衡推板9上，缸杆端固定在升降支架5上，两套阀杆提升油缸6与三个阀杆7间隔布置，三个阀杆7将随阀杆提升油缸6的伸缩而提升和下降；上直线轴承套8和下直线轴承套10互相配合，保证阀杆7沿轴线上下移动；阀杆7为空心结构，底部开口，阀杆7底部的侧壁上开有渗液孔，罐体内物料发酵过程中产生的废液，从阀杆7底部侧壁上的渗液孔进入阀杆的空心结构，从阀杆7底部开口排出至罐体外部；
罐体2包含密封盖11、截面长方形罐体12、截面V字形罐体13、安装脚14、出料绞龙安装法兰15、出料绞龙套16、管壁加热保温层17和阀座23；所述罐体2为物料承载体，上部容积空间为截面长方形罐体12，下部容积空间为截面V字形罐体13，截面V字形罐体13的底部焊接条状的出料绞龙套16，出料绞龙套16两端分别焊接出料绞龙安装法兰15，罐体的两侧分别设有安装脚14，方便罐体2的悬空安装，罐体2 顶部设有密封盖11，方便检测维护；罐体2设有管壁加热保温层17，环境温度过低时，管壁加热保温层17可以人为提高物料温度至发酵温度；截面V字形罐体13的底部设有三个阀座23，与罐体内的三个阀杆相匹配；所述阀杆7底部为倒锥形结构的阀头，与阀座23上倒锥形的阀孔相匹配，阀座23上的阀孔与阀杆7底部的阀头相配合，形成环形密封面封闭；阀杆7上升后，阀头与阀孔分离，形成环形的出料口，环形的出料口连通出料绞龙套16；所述出料绞龙组件3安装在罐体2下面的出料绞龙安装法兰15上，养殖盘操作平台4设置在出料绞龙组件3下方。
所述出料绞龙组件3包含对称绞龙叶片18、绞龙减速电机19、减速电机安装密封组件20、支撑轴承端密封组件21和绞龙轴22；减速电机安装密封组件20由填料密封仓一、密封压盖一和轴承套一组成，设置在出料绞龙安装法兰15与绞龙减速电机19的安装法兰之间，绞龙减速电机19通过螺母与减速电机安装密封组件20连接；支撑轴承端密封组件21由填料密封仓二、密封压盖二和轴承套二组成，设置在出料绞龙安装法兰15与轴承保护盖之间；对称绞龙叶片18焊接在绞龙轴22上，绞龙轴22固定在减速电机安装密封组件20和支撑轴承端密封组件21的轴承上。
所述出料绞龙组件3匹配三个阀杆阀座的出料口，所述对称绞龙叶片18是指在一个出料口两侧的绞龙叶片对称布置，叶片的螺旋方向相反，在绞龙轴22上形成三个导向点；整个对称绞龙叶片18的三个导向点位置刚好与罐体2上的三个阀座23位置相对应；启动阀杆提升油缸6，通过平衡推板9带动阀杆7提升，在阀杆7和罐体2的阀座23之间形成环形的物料通道，同时启动绞龙减速电机19，对称绞龙叶片18在绞龙轴22带动下转动，对称绞龙叶片18将阀座23两边的物料不断推进到阀座23与阀杆7底部阀头的结合部位，当阀杆7提升，物料将顺着环形空隙形成的出料口流出罐体2，落入下方的养殖盘操作平台4的秤盘25上，直到出料完成。
所述养殖盘操作平台4包含安装梁24、秤盘25和称重传感器26，操作人员在养殖盘操作平台4上完成养殖盘的加料、加虫、检测、翻料等工作。
一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐的使用方法，罐体2接收处理后的物料，在罐体2内发酵24小时，操作人员发出指令，启动阀杆提升油缸6，通过平衡推板9带动阀杆7提升，在阀杆7和罐体2的阀座23之间形成环形的物料通道，同时启动绞龙减速电机19，对称绞龙叶片18在绞龙轴22带动下转动，对称绞龙叶片18将阀座23两边的物料不断推进到阀座23与阀杆7底部阀头的结合部位，当阀杆7提升，物料将顺着环形空隙形成的出料口流出罐体2，落入下方的养殖盘操作平台4的秤盘25上，直到出料完成。
所述罐体内物料发酵过程中产生的废液，从阀杆7底部侧壁上的渗液孔进入阀杆的空心结构，从阀杆7底部开口排出。
有机垃圾尤其是餐厨垃圾的特殊性，前期分拣和粉碎实际操作都很困难，难免大量的大颗粒、长纤维、塑料制品等杂质留存在物料中，进入存储和发酵罐后很难靠重力自然全部排出罐外，将很快堵塞罐体和管道，给正常生产带来很大影响，有机垃圾黑水虻消化前需要发酵处理，以提高消化率，减少黑水虻消化过程中氨气和二氧化硫等气体产生；所以如何解决存储罐对物料发杂性的适应性，且存储罐能高效发酵复杂物料，为黑水虻处置有机废弃物工业化提供基本技术条件；本发明的罐体2接收预处理设备处理后的物料，在发酵存储罐体2内发酵24小时，操作人员发出指令启动阀杆提升油缸6，通过平衡推板9带动阀杆7提升，在阀杆7和罐体2的阀座23之间形成环形物料通道，同时启动绞龙减速电机19，对称绞龙叶片18在绞龙轴22带动下转动，对称绞龙叶片18将阀座23两边的物料不断推进到阀座23与阀杆组件1上的阀杆7上的阀头的结合部位，当阀杆7提升，物料将顺着环形空隙流出罐体2。罐体四周设置管壁加热保温层17、当环境温度达不到发酵最低温度时，管壁加热保温层17将启动，提升物料温度，快速到达发酵深度。

Claims (4)

1.一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐，其特征在于：由阀杆组件（1）、罐体（2）、出料绞龙组件（3）和养殖盘操作平台（4）四部分组成；阀杆组件（1）由升降支架（5）、阀杆提升油缸（6）、阀杆（7）、上直线轴承套（8）、平衡推板（9）和下直线轴承套（10）组成；升降支架（5）安装在罐体（2）上，三个阀杆（7）分别穿过各自的上直线轴承套（8）和下直线轴承套（10）进入罐体（2）内并直达罐体（2）的底部，三个阀杆（7）穿过一个位于上直线轴承套（8）和下直线轴承套（10）之间的平衡推板（9）；平衡推板（9）设有固定卡簧槽，阀杆（7）通过卡簧固定在平衡推板（9）的固定卡簧槽上；两套阀杆提升油缸（6）的缸套分别固定在平衡推板（9）上，缸杆端固定在升降支架（5）上，两套阀杆提升油缸（6）与三个阀杆（7）间隔布置，三个阀杆（7）将随阀杆提升油缸（6）的伸缩而提升和下降；上直线轴承套（8）和下直线轴承套（10）互相配合，保证阀杆（7）沿轴线上下移动；阀杆（7）为空心结构，底部开口，阀杆（7）底部的侧壁上开有渗液孔，罐体内物料发酵过程中产生的废液，从阀杆（7）底部侧壁上的渗液孔进入阀杆的空心结构，从阀杆（7）底部开口排出至罐体外部；
罐体（2）包含密封盖（11）、截面长方形罐体（12）、截面V字形罐体（13）、安装脚（14）、出料绞龙安装法兰（15）、出料绞龙套（16）、管壁加热保温层（17）和阀座（23）；所述罐体（2）为物料承载体，上部容积空间为截面长方形罐体（12），下部容积空间为截面V字形罐体（13），截面V字形罐体（13）的底部焊接条状的出料绞龙套（16），出料绞龙套（16）两端分别焊接出料绞龙安装法兰（15），罐体的两侧分别设有安装脚（14），方便罐体（2）的悬空安装，罐体（2）顶部设有密封盖（11），方便检测维护；罐体（2）设有管壁加热保温层（17），环境温度过低时，管壁加热保温层（17）可以人为提高物料温度至发酵温度；截面V字形罐体（13）的底部设有三个阀座（23），与罐体内的三个阀杆相匹配；所述阀杆（7）底部为倒锥形结构的阀头，与阀座（23）上倒锥形的阀孔相匹配，阀座（23）上的阀孔与阀杆（7）底部的阀头相配合，形成环形密封面封闭；阀杆（7）上升后，阀头与阀孔分离，形成环形的出料口，环形的出料口连通出料绞龙套（16）；所述出料绞龙组件（3）安装在罐体（2）下面的出料绞龙安装法兰（15）上，养殖盘操作平台（4）设置在出料绞龙组件（3）下方；
所述出料绞龙组件（3）包含对称绞龙叶片（18）、绞龙减速电机（19）、减速电机安装密封组件（20）、支撑轴承端密封组件（21）和绞龙轴（22）；减速电机安装密封组件（20）由填料密封仓一、密封压盖一和轴承套一组成，设置在出料绞龙安装法兰（15）与绞龙减速电机（19）的安装法兰之间，绞龙减速电机（19）通过螺母与减速电机安装密封组件（20）连接；支撑轴承端密封组件（21）由填料密封仓二、密封压盖二和轴承套二组成，设置在出料绞龙安装法兰（15）与轴承保护盖之间；对称绞龙叶片（18）焊接在绞龙轴（22）上，绞龙轴（22）固定在减速电机安装密封组件（20）和支撑轴承端密封组件（21）的轴承上；
所述出料绞龙组件（3）匹配三个阀杆阀座的出料口，所述对称绞龙叶片（18）是指在一个出料口两侧的绞龙叶片对称布置，叶片的螺旋方向相反，在绞龙轴（22）上形成三个导向点；整个对称绞龙叶片（18）的三个导向点位置刚好与罐体（2）上的三个阀座（23）位置相对应；启动阀杆提升油缸（6），通过平衡推板（9）带动阀杆（7）提升，在阀杆（7）和罐体（2）的阀座（23）之间形成环形的物料通道，同时启动绞龙减速电机（19），对称绞龙叶片（18）在绞龙轴（22）带动下转动，对称绞龙叶片（18）将阀座（23）两边的物料不断推进到阀座（23）与阀杆（7）底部阀头的结合部位，当阀杆（7）提升，物料将顺着环形空隙形成的出料口流出罐体（2），落入下方的养殖盘操作平台（4）的秤盘（25）上，直到出料完成。
2.根据权利要求1所述的一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐，其特征在于：所述养殖盘操作平台（4）包含安装梁（24）、秤盘（25）和称重传感器（26）。
3.一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐的使用方法，采用权利要求1-2任意一项所述的黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐，包含如下步骤：
罐体（2）接收处理后的物料，在罐体（2）内发酵24小时，操作人员发出指令，启动阀杆提升油缸（6），通过平衡推板（9）带动阀杆（7）提升，在阀杆（7）和罐体（2）的阀座（23）之间形成环形的物料通道，同时启动绞龙减速电机（19），对称绞龙叶片（18）在绞龙轴（22）带动下转动，对称绞龙叶片（18）将阀座（23）两边的物料不断推进到阀座（23）与阀杆（7）底部阀头的结合部位，当阀杆（7）提升，物料将顺着环形空隙形成的出料口流出罐体（2），落入下方的养殖盘操作平台（4）的秤盘（25）上，直到出料完成。
4.根据权利要求3所述的一种黑水虻消化前的有机垃圾存储发酵专用罐的使用方法，其特征在于：所述罐体内物料发酵过程中产生的废液，从阀杆（7）底部侧壁上的渗液孔进入阀杆的空心结构，从阀杆（7）底部开口排出。
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