CN113929514B - 一种动态堆肥发酵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态堆肥发酵系统，属于有机固体废弃物处理技术领域，其包括：环形发酵池，环形发酵池的池壁顶部铺设有环形齿轨；筑孔底板，倾斜设置在环形发酵池的底部；中心支柱，设置在所述筑孔底板的中部，并固定安装在环形发酵池的底面上，中间设有通风供气管；曝气搅拌单元，包括中心驱动装置、工作桥臂和曝气搅拌装置；曝气搅拌装置安装在工作桥臂上；通风单元，设在工作桥臂上。本发明可在有机固体废弃物好氧堆肥过程中连续定量进料，提高有机物降解效率；可使堆肥物料在水平方向和垂直方向上全方位混匀，同时进行自动熟料返混，实现余热循环、微生物接种和辅料减量等多重功能，提高了堆肥生物转化效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于及有机固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种动态堆肥发酵系统。
背景技术
堆肥化技术是无害化处理和资源化利用有机废弃物的重要技术途径，已有的堆肥发酵系统/发酵系统受工艺与工程设计的限制，在实际生产中普遍存在原料适应性差、辅料消耗量大、过程控制难等问题。例如，在槽式堆肥发酵系统中，槽的长度和翻堆机的翻堆次数就决定了物料在发酵槽内的发酵停留时间，根本无法动态调控出料的腐熟程度；在筒仓式或塔式堆肥系统中，虽可实现连续进料和同层物料搅拌，但仍无法实现动态调控物料的发酵停留时间，也无法调控出料的腐熟程度；滚筒式堆肥发酵系统同样存在物料只能单向运输、混合的问题，且无法实现熟料自动返混接种。总之，现有的堆肥发酵系统/发酵系统均是采用序批进料的方式，且发酵系统内的物料只能单向流动，新进的物料无法实现熟料回流接种；从堆肥发酵过程来看，各批次物料间的一次堆肥发酵过程相对独立；从工程实践来看，均未实现对物料停留时间和出料腐熟程度的动态调控，难以借助前序物料中存在的优势微生物实现发酵效率提升。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
一种动态堆肥发酵系统，包括：
环形发酵池，所述环形发酵池的池壁顶部铺设有环形齿轨；
筑孔底板，所述筑孔底板倾斜设置在所述环形发酵池的底部，并与所述环形发酵池的底部形成空腔；所述筑孔底板的上表面设置若干个供气孔；
中心支柱，所述中心支柱设置在所述筑孔底板的中部，并固定安装在所述环形发酵池的底面上，中间设有通风供气管，与所述筑孔底板的通气管相连；
曝气搅拌单元，所述曝气搅拌单元包括中心驱动装置、工作桥臂和曝气搅拌装置，所述工作桥臂的一端与所述中心支柱的顶端可转动连接，另一端延伸至所述环形发酵池的池壁顶部齿轨，且设置有与其可转动连接的动力齿轮，所述动力齿轮可转动地设置在所述环形齿轨上；所述中心驱动装置设置在所述工作桥臂上，用于驱动所述工作桥臂以所述中心支柱为中心转动；所述曝气搅拌装置安装在所述工作桥臂上；
通风单元，所述通风单元设置在所述工作桥臂上，与所述筑孔底板的内腔、所述螺旋曝气搅拌轴上的曝气孔连通。
进一步地，所述筑孔底板的底部设置有多个环形沟槽，所述环形沟槽用于收集堆肥渗滤液并输送至渗滤液贮存池。
进一步地，所述曝气搅拌装置包括多组螺旋曝气搅拌轴和第一驱动装置，所述螺旋曝气搅拌轴位于所述环形发酵池内，并可转动地安装在所述工作桥臂上；所述第一驱动装置安装在所述工作桥臂上端，所述第一驱动装置的驱动端与所述螺旋曝气搅拌轴连接；所述螺旋曝气搅拌轴上设置有多个曝气孔。
进一步地，所述中心驱动装置包括第一电机、减速机和小齿轮，所述第一电机的驱动端与所述减速机的输入端驱动连接，所述减速机固定安装在所述工作桥臂上；所述减速机的输出端设置有驱动齿轮；所述小齿轮固定安装在位于齿轨上部的工作桥臂顶端，所述驱动齿轮与所述小齿轮外啮合配合，带动工作桥臂转动。
进一步地，所述螺旋曝气搅拌轴可转动地安装在所述工作桥臂的第一驱动装置上，所述螺旋曝气搅拌轴上设置有若干个与所述通风单元相连的曝气孔。
进一步地，所述通风单元包括气泵和通风管道，所述通风管道的一端与所述气泵连接，所述通风管道的另一端分别与所述筑孔底板的内腔、所述螺旋曝气搅拌轴相连，以实现堆肥发酵系统曝气。
进一步地，还包括自动进料装置，所述自动进料装置包括传送轨道、传送轮和计量料斗，所述传送轨道顶端设置在所述环形发酵池上部，另一端延伸至所述环形发酵池底部；所述传送轮位于所述传送轨道内，所述计量料斗安装在所述传送轮上，以实现有机固体废弃物经过所述计量料斗计量和进料。
进一步地，还包括出料装置，所述出料装置包括出料坑道、螺旋出料器和出料皮带机槽，所述出料坑道的一端位于所述环形发酵池底部，且其端部与所述中心支柱对齐，所述出料坑道的另一端延伸至所述环形发酵池外侧；所述出料皮带机槽设置在位于所述环形发酵池外侧的所述出料坑道底部；所述螺旋出料器设置在所述出料坑道内，用于将所述环形发酵池内腐熟的堆肥物料输送至所述出料皮带机槽中。
有益效果：
本发明提供的一种动态堆肥发酵系统，可有效解决因物料波动导致的发酵异常，减少甚至不用添加辅料，实现余热循环、微生物接种等多重功能；可实现有机固体废弃物和堆肥熟料在水平方向和垂直方向上全方位混匀，提高有机物降解效率，促进物料的快速腐熟，缩短生产周期，大大提高场地利用效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的整体结构的示意图；
图2为本发明的整体结构的俯视图；
其中，1、环形发酵池；2、中心支柱；3、筑孔底板；4、环形沟槽；5、中心驱动装置；6、工作桥臂；7、第一驱动装置；8、动力齿轮；9、旋转控制器；10、中空转轴；11、螺旋曝气桨叶；12、螺旋出料器；13、出料坑道；14、出料皮带机槽；15、通风单元；16、自动进料装置；17、渗滤液贮存池；18、减速机。
具体实施方式
实施例1
参考图1-2，一种动态堆肥发酵系统，包括环形发酵池1、筑孔底板3、中心支柱2、曝气搅拌单元和通风单元15。
环形发酵池1的池壁顶部铺设有环形齿轨。
筑孔底板3倾斜设置在环形发酵池1的底部，并与环形发酵池1的底部形成空腔；筑孔底板3的上表面设置若干个供气孔。
其中，筑孔底板3的底部设置有多个环形沟槽4，环形沟槽4用于收集堆肥渗滤液并输送至渗滤液贮存池17，渗滤液贮存池17用于存放工艺废液。
中心支柱2设置在筑孔底板3的中部，并固定安装在环形发酵池1的底面上，中间设有通风供气管，与筑孔底板3的通气管相连。
曝气搅拌单元包括中心驱动装置5、工作桥臂6和曝气搅拌装置，所述工作桥臂6的一端与中心支柱2的顶端可转动连接，另一端延伸至环形发酵池1的池壁顶部齿轨，且设置有与其可转动连接的动力齿轮8，动力齿轮8可转动地设置在环形齿轨上；中心驱动装置5设置在工作桥臂6上，用于驱动工作桥臂6以中心支柱2为中心转动；曝气搅拌装置安装在工作桥臂6上。
其中，曝气搅拌装置包括多组螺旋曝气搅拌轴和第一驱动装置7，螺旋曝气搅拌轴位于环形发酵池1内，并可转动地安装在工作桥臂6上；第一驱动装置7安装在工作桥臂6上端，第一驱动装置7的驱动端与螺旋曝气搅拌轴连接，用于驱动多组螺旋曝气搅拌轴相对工作桥臂6转动；螺旋曝气搅拌轴上设置有多个曝气孔。
在本实施例中，中心驱动装置5包括第一电机、减速机18和小齿轮，第一电机的驱动端与减速机的输入端驱动连接，减速机固定安装在工作桥臂6上；减速机的输出端设置有驱动齿轮；小齿轮固定安装在位于齿轨上部的工作桥臂6顶端，驱动齿轮与小齿轮外啮合配合，带动工作桥臂6相对中心支柱2旋转。
在本实施例中，螺旋曝气搅拌轴为三组，安装于工作桥臂下，并随工作桥臂6旋转，对堆肥物料进行水平搅拌。第一驱动装置7包括旋转控制器9和驱动电机，每组螺旋曝气搅拌轴在旋转控制器9的作用下可进行自转，对堆肥物料进行垂直搅拌。
螺旋曝气搅拌轴可转动地安装在工作桥臂6的第一驱动装置7上，螺旋曝气搅拌轴上设置有若干个与通风单元15相连的曝气孔。
在本实施例中，螺旋曝气搅拌轴包括中空转轴10和螺旋曝气桨叶11，中空转轴10可转动地安装在工作桥臂6的第一驱动装置7上，螺旋曝气桨叶11安装在中空转轴10上，螺旋曝气桨叶11上设置有若干个与通风单元15相连的曝气孔。
在本实施例中，工作桥臂6包括第一工作臂和第二工作臂；其中，第一工作臂的第一端与中心支柱2为中心，并与中心支柱2转动连接；第一工作臂的第二端与第二工作臂的第一端沿第二工作臂的轴向转动连接。
中空转轴10可转动地安装在与第二工作臂上；中空转轴10一方面可以随着桥臂环形转动，实现物料水平混合，且可通过第一工作臂和第二工作臂之间的相对转动，来实现垂直于转动面的方向前后倾斜45度，以减小阻力；另一方面中空转轴10在驱动电机的驱动下进行自转，带动螺旋曝气桨叶11转动，实现物料在垂直方向的混合。
本实施例中的曝气搅拌单元能够使堆肥物料在水平方向和垂直方向的全方位搅拌，且在搅拌的同时还能向堆肥物料内通过曝气孔曝气，以提高堆肥生物转化效率。
通风单元15，通风单元15设置在工作臂6上，与筑孔底板3的内腔、螺旋曝气搅拌轴连通。
其中，中空转轴10与通风单元连接，空气由中空转轴进入螺旋曝气桨叶，通过螺旋曝气桨叶上的曝气孔对堆肥物料进行曝气。
通风单元15包括气泵和通风管道，通风管道的一端与气泵连接，通风管道的另一端分别与筑孔底板3的内腔、螺旋曝气搅拌轴相连，以实现堆肥发酵系统曝气。
本实施例提供的动态堆肥发酵系统，还包括自动进料装置16，自动进料装置16包括传送轨道、传送轮和计量料斗，传送轨道顶端设置在环形发酵池1上部，另一端延伸至环形发酵池1底部；传送轮位于传送轨道内，计量料斗安装在传送轮上，以实现有机固体废弃物经过所述计量料斗计量和进料。
本实施例提供的动态堆肥发酵系统，还包括出料装置，出料装置包括出料坑道13、螺旋出料器12和出料皮带机槽14，出料坑道13的一端位于环形发酵池1底部，且其端部与中心支柱2对齐，出料坑道13的另一端延伸至环形发酵池1外侧；出料皮带机槽14设置在位于环形发酵池1外侧的出料坑道13底部；螺旋出料器12设置在出料坑道13内，用于将环形发酵池1内腐熟的堆肥物料输送至出料皮带机槽14中。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种动态堆肥发酵系统，其特征在于，包括：
环形发酵池，所述环形发酵池的池壁顶部铺设有环形齿轨；
筑孔底板，所述筑孔底板倾斜设置在所述环形发酵池的底部，并与所述环形发酵池的底部形成空腔；所述筑孔底板的上表面设置若干个供气孔；
中心支柱，所述中心支柱设置在所述筑孔底板的中部，并固定安装在所述环形发酵池的底面上，中间设有通风供气管，与所述筑孔底板的通气管相连；
曝气搅拌单元，所述曝气搅拌单元包括中心驱动装置、工作桥臂和曝气搅拌装置，所述工作桥臂的一端与所述中心支柱的顶端可转动连接，另一端延伸至所述环形发酵池的池壁顶部齿轨，且设置有与其可转动连接的动力齿轮，所述动力齿轮可转动地设置在所述环形齿轨上；所述中心驱动装置设置在所述工作桥臂上，用于驱动所述工作桥臂以所述中心支柱为中心转动；所述曝气搅拌装置安装在所述工作桥臂上；
通风单元，所述通风单元设置在所述工作桥臂上，与所述筑孔底板的内腔、所述螺旋曝气搅拌轴上的曝气孔连通；
其中，所述曝气搅拌装置包括多组螺旋曝气搅拌轴和第一驱动装置，所述螺旋曝气搅拌轴位于所述环形发酵池内，并可转动地安装在所述工作桥臂上；所述第一驱动装置安装在所述工作桥臂上端，所述第一驱动装置的驱动端与所述螺旋曝气搅拌轴连接，用于驱动多个所述螺旋曝气搅拌轴相对所述工作桥臂转动；所述螺旋曝气搅拌轴上设置有多个曝气孔；
所述螺旋曝气搅拌轴可转动地安装在所述工作桥臂的第一驱动装置上，所述螺旋曝气搅拌轴上设置有若干个与所述通风单元相连的曝气孔；
所述螺旋曝气搅拌轴包括中空转轴和螺旋曝气桨叶，所述中空转轴可转动地安装在所述工作桥臂的所述第一驱动装置上，所述螺旋曝气桨叶安装在所述中空转轴上，所述螺旋曝气桨叶上设置有若干个与所述通风单元相连的曝气孔；
所述工作桥臂包括第一工作臂和第二工作臂；第一工作臂的第一端以所述中心支柱为中心，并与所述中心支柱转动连接；所述第一工作臂的第二端与所述第二工作臂的第一端沿第二工作臂的轴向转动连接；所述中空转轴可转动地安装在所述第二工作臂上。
2.根据权利要求1所述的动态堆肥发酵系统，其特征在于，所述筑孔底板的底部设置有多个环形沟槽，所述环形沟槽用于收集堆肥渗滤液并输送至渗滤液贮存池。
3.根据权利要求1所述的动态堆肥发酵系统，其特征在于，所述中心驱动装置包括第一电机、减速机和小齿轮，所述第一电机的驱动端与所述减速机的输入端驱动连接，所述减速机固定安装在所述工作桥臂上；所述减速机的输出端设置有驱动齿轮；所述小齿轮固定安装在位于齿轨上部的工作桥臂顶端，所述驱动齿轮与所述小齿轮外啮合配合，带动工作桥臂转动。
4.根据权利要求1所述的动态堆肥发酵系统，其特征在于，所述通风单元包括气泵和通风管道，所述通风管道的一端与所述气泵连接，所述通风管道的另一端分别与所述筑孔底板的内腔、所述螺旋曝气搅拌轴相连，以实现堆肥发酵系统曝气。
5.根据权利要求1所述的动态堆肥发酵系统，其特征在于，还包括自动进料装置，所述自动进料装置包括传送轨道、传送轮和计量料斗，所述传送轨道顶端设置在所述环形发酵池上部，另一端延伸至所述环形发酵池底部；所述传送轮位于所述传送轨道内，所述计量料斗安装在所述传送轮上，以实现有机固体废弃物经过所述计量料斗计量和进料。
6.根据权利要求1所述的动态堆肥发酵系统，其特征在于，还包括出料装置，所述出料装置包括出料坑道、螺旋出料器和出料皮带机槽，所述出料坑道的一端位于所述环形发酵池底部，且其端部与所述中心支柱对齐，所述出料坑道的另一端延伸至所述环形发酵池外侧；所述出料皮带机槽设置在位于所述环形发酵池外侧的所述出料坑道底部；所述螺旋出料器设置在所述出料坑道内，用于将所述环形发酵池内腐熟的堆肥物料输送至所述出料皮带机槽中。
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