CN117383972A - 一种易发酵生活垃圾积肥设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易发酵生活垃圾积肥设备，包括机架，机架上并排设置有多个发酵室，发酵室内设有分隔板，分隔板将发酵室分隔为好氧发酵室和厌氧发酵室，机架底部设有造粒机，位于头部的好氧发酵室连接有进料管，进料管连接有垃圾进料机构；位于尾部的好氧发酵室与位于头部的厌氧发酵室之间设有第二流通管，位于尾部的厌氧发酵室连接有排液管，排液管与进料管连通。本发明结合了好氧发酵和厌氧发酵的优势，能够缩短垃圾发酵时间，提高垃圾的降解性，而且利用了造粒机将沉淀物制成有机肥，实现了生活垃圾的高效处理以及回收利用，促进了生态农业的可持续发展。该装置结构简单，成本较低，易于普及，无需外部动力源，更加节能环保。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种易发酵生活垃圾积肥设备。
背景技术
在常规卫生填埋场中，目前主要有厌氧型、好氧型及准好氧型三种填埋方法。准好氧填埋对不均匀沉降要求非常严格，不适合以生垃圾为主的填埋方法，而适合焚烧灰渣的填埋处理。好氧型填埋由于需要连续强制通风，运行成本较高，且好氧型发酵尽在易降解物质稳定化方面促进效果显著，对需较长时间稳定分解的难降解大分子有机物质则不适合采用。在我国已建或在建卫生填埋场中，绝大多数采用的是厌氧填埋工艺，且没有进行甲烷气体收集回用。
虽然厌氧型填埋对易降解有机物分解速度较慢，对填埋场稳定化和渗滤液中有机质污染控制极为不利，但对于难降解有机质，如塑料、高强度聚酯纤维等的降解仍有比较优势。这主要是因为难降解物质的分解限速步骤在于水解阶段，而厌氧降解过程水解发酵细菌产生胞外酶对难降解物质的水解效果较好。生活垃圾的水解是其实现由固态向流态转化的关键步骤，能否快速实现水解从很大程度上影响着其生物降解速度。好氧菌对有机质吸收的方式不利于以塑料为代表这类高聚态有机物质的水解发酵。另一方面，好氧型填埋工艺的优势在于快速、高效性，且在这一过程中强制通风会消耗大量能量，这不适合用于处理难降解有机质。
因此，开发一种能够同时发挥好氧和厌氧两种发酵方式的工艺具有较大的优势。中国专利CN217165750U公开了一种生活垃圾资源化处理系统，包括上料系统、分选系统、热解碳化系统、制肥系统、造粒系统、空气处理系统、污水处理系统；上料系统包括板式给料机、渗滤液收集池；分选系统包括破袋破料机、磁选机Ⅰ、人工巡检工位Ⅰ、粗破碎机、一级滚筒筛、磁选机Ⅱ、风选机Ⅰ、人工巡检工位Ⅱ、细破碎机、磁选机Ⅲ、破碎机、二级滚筒筛、三级滚筒筛、磁选机Ⅳ、星盘筛、风选机Ⅱ、磁选机Ⅴ、人工巡检工位Ⅲ；热解碳化系统包括热解进料系统、热解炉、碳回收系统、油回收系统、烟气处理系统；制肥系统包括静态好氧发酵罐、二次发酵罐、后处理系统；造粒系统包括塑料清洗机、精分选系统、造粒机。本实用新型能够高效、资源化处理生活垃圾。上述专利的生活垃圾资源化处理系统虽然采用了厌氧发酵和好氧发酵的方式，对生活垃圾进行了充分的处理，能够回收碳粉、油类物质等物质，并能够制肥、制砖、造粒、回收金属等，但是其结构较复杂，成本较高，不适用大批量应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种易发酵生活垃圾积肥设备，用于解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种易发酵生活垃圾积肥设备，包括机架，所述机架上并排设置有多个发酵室，所述发酵室内设有分隔板，所述分隔板将发酵室分隔为好氧发酵室和厌氧发酵室，所述好氧发酵室设有上部漂浮物层、中部液体层和下部沉淀物层，所述厌氧发酵室设有顶部液体层和底部沉淀物层，所述下部沉淀物层和底部沉淀物层分别设有第一排料管和第二排料管；机架底部设有造粒机，所述第一排料管和第二排料管均与造粒机连接；相邻的两个好氧发酵室之间通过第一流通管连通，位于头部的好氧发酵室连接有进料管，所述进料管连接有垃圾进料机构；位于尾部的好氧发酵室与位于头部的厌氧发酵室之间设有第二流通管，所述第二流通管的底部伸入好氧发酵室的中部液体层，第二流通管的顶部伸入厌氧发酵室的顶部液体层，相邻的两个厌氧发酵室之间通过第三流通管连通，位于尾部的厌氧发酵室连接有排液管，所述排液管与进料管连通。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述好氧发酵室的底部设有沉淀槽，所述第一排料管的顶部与沉淀槽连接。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述分隔板设有朝好氧发酵室内凸起的凸起部，所述凸起部的底部伸入好氧发酵室的上部漂浮物层中，凸起部的顶部为收集槽，所述收集槽用于收集厌氧发酵室的沉淀物。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述分隔板为圆弧板。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述厌氧发酵室的顶部设有透气膜，所述透气膜的一侧为气体收集室，各个气体收集室相互连通，且位于尾部的气体收集室连接有排气管。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述好氧发酵室内设有曝气装置。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，位于尾部的好氧发酵室设有气体排放管，所述气体排放管的底部伸入好氧发酵室的上部漂浮物层中，气体排放管的入口端设有过滤器。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，位于头部的好氧发酵室设有好氧菌群补给管。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，位于头部的厌氧发酵室设有厌氧菌群补给管。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述第一流通管的最高点靠近分隔板设置，且第一流通管的入口端伸入好氧发酵室的中部液体层中。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述第二流通管的入口端伸入厌氧发酵室的顶部液体层中。
作为上述技术方案的一种可选设计结构，所述垃圾进料机构包括进料室，所述进料室设有进料斗，进料室内设有破碎组件，进料室底部设有出口，所述出口与进料管连通；所述破碎组件包括一对破碎辊，所述破碎辊的表面设置有锯齿。
本发明的有益效果为：
本发明结合了好氧发酵和厌氧发酵的优势，能够缩短垃圾发酵时间，提高垃圾的降解性，而且利用了造粒机将沉淀物制成有机肥，实现了生活垃圾的高效处理以及资源的回收利用，促进了生态农业和循环经济的可持续发展。该装置结构简单，成本较低，易于普及，无需外部动力源，更加节能环保。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的结构示意图。
图中：1-机架；2-分隔板；3-好氧发酵室；4-厌氧发酵室；5-第一排料管；6-造粒机；7-第一流通管；8-进料管；9-第二流通管；10-第三流通管；11-排液管；12-透气膜；13-气体收集室；14-气体排放管；15-进料室；16-进料斗；17-破碎组件。
具体实施方式
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种易发酵生活垃圾积肥设备，包括机架1，所述机架1上并排设置有多个发酵室，可以在机架1上设置一个容器，通过多块竖向设置的隔板将容器分割为多个发酵室，各个发酵室的大小可设计为相同或者不同。所述发酵室内设有横向的分隔板2，所述分隔板2将发酵室分隔为好氧发酵室3和厌氧发酵室4。好氧发酵室3用于好氧发酵，厌氧发酵室4用于厌氧发酵。每个发酵室的中部均设置一横向的分隔板2，分隔板2的上方为厌氧发酵室4，分隔板2的下方为好氧发酵室3，好氧发酵室3和厌氧发酵室4的大小可设计为相同或者不同。
位于头部的好氧发酵室3连接有进料管8，所述进料管8连接有垃圾进料机构。垃圾进料机构用于对生活垃圾进行初步处理，然后经过进料管8进入到好氧发酵室3中，垃圾在好氧发酵室3中进行好氧发酵。其中，所述好氧发酵室3设有上部漂浮物层、中部液体层和下部沉淀物层，所述厌氧发酵室4设有顶部液体层和底部沉淀物层，所述下部沉淀物层和底部沉淀物层分别设有第一排料管5和第二排料管。机架1底部设有造粒机6，所述第一排料管5和第二排料管均与造粒机6连接。第一排料管5和第二排料管排出的沉淀物进入造粒机6中，通过造粒机6得到有机肥。
在垃圾进入好氧发酵室3时，可适当补充一些水，使垃圾和水混合后填满好氧发酵室3。垃圾中的漂浮物浮在上部漂浮物层中，垃圾中的沉淀物以及发酵后产生的沉淀物沉淀在下部沉淀物层中，液体留在中部液体层中。所述好氧发酵室3内设有曝气装置，增加好氧发酵室3的发酵效率。相邻的两个好氧发酵室3之间通过第一流通管7连通，前一个好氧发酵室3中的液体可通过第一流通管7进入后一个好氧发酵室3，多个好氧发酵室3相互连通，使得垃圾在前一个好氧发酵室3中发酵一段时间，然后进入下一个好氧发酵室3继续发酵。
位于尾部的好氧发酵室3与位于头部的厌氧发酵室4之间设有第二流通管9，所述第二流通管9的底部伸入好氧发酵室3的中部液体层，第二流通管9的顶部伸入厌氧发酵室4的顶部液体层。垃圾在多个好氧发酵室3中经过充分好氧发酵后，通过第二流通管9向上进入厌氧发酵室4中。由于第二流通管9的底部伸入好氧发酵室3的中部液体层，因此进入厌氧发酵室4中主要为液体垃圾，漂浮物和沉淀物留在好氧发酵室3中。所述第二流通管9的入口端伸入厌氧发酵室4的顶部液体层中，避免厌氧发酵室4的沉淀物堵塞二流通管。
相邻的两个厌氧发酵室4之间通过第三流通管10连通，位于尾部的厌氧发酵室4连接有排液管11，所述排液管11与进料管8连通。前一个厌氧发酵室4中的液体可通过第二流通管9进入后一个厌氧发酵室4，多个厌氧发酵室4相互连通，使得垃圾在前一个厌氧发酵室4中发酵一段时间，然后进入下一个厌氧发酵室4继续发酵。垃圾在多个厌氧发酵室4中经过充分厌氧发酵后，在尾部的厌氧发酵室4中可得到上清液，上清液由排液管11排入进料管8进行重复利用，以便对垃圾进行处理。
本发明结合了好氧发酵和厌氧发酵的优势，能够缩短垃圾发酵时间，提高垃圾的降解性，而且利用了造粒机6将沉淀物制成有机肥，实现了生活垃圾的高效处理以及资源的回收利用，促进了生态农业和循环经济的可持续发展。该装置结构简单，成本较低，易于普及，无需外部动力源，更加节能环保。
所述分隔板2设有朝好氧发酵室3内凸起的凸起部，所述凸起部的底部伸入好氧发酵室3的上部漂浮物层中，凸起部的顶部为收集槽，所述收集槽用于收集厌氧发酵室4的沉淀物。凸起部可设计为不同的形状，好氧发酵室3中的漂浮物可自动汇聚到凸起部的周围，便于集中排出一些无法发酵的漂浮物；此外，厌氧发酵室4发酵产生的沉淀物可在收集槽中沉淀，便于集中排出厌氧发酵室4的沉淀物。优选地，所述分隔板2为圆弧板，相应的，收集槽为圆弧槽，便于对厌氧发酵室4的沉淀物进行收集。所述好氧发酵室3的底部设有沉淀槽，所述第一排料管5的顶部与沉淀槽连接。好氧发酵室3发酵产生的沉淀物可在沉淀槽中沉淀，便于集中排出好氧发酵室3的沉淀物。
在本实施例中，所述厌氧发酵室4的顶部设有透气膜12，所述透气膜12的一侧为气体收集室13，各个气体收集室13相互连通，且位于尾部的气体收集室13连接有排气管。厌氧发酵室4发酵产生的气体穿过透气膜12进入气体收集室13中，该气体主要为甲烷，可进行回收利用。
其中，位于尾部的好氧发酵室3设有气体排放管14，所述气体排放管14的底部伸入好氧发酵室3的上部漂浮物层中，气体排放管14的入口端设有过滤器。过滤器对好氧发酵室3的垃圾进行过滤，使得好氧发酵室3发酵产生的气体可通过气体排放管14进行排放。
在本实施例中，位于头部的好氧发酵室3设有好氧菌群补给管。垃圾进入头部的好氧发酵室3后，通过好氧菌群补给管向好氧发酵室3补充好氧菌群，垃圾在头部的好氧发酵室3进行初步发酵后，垃圾与好氧菌群一起进入下一个好氧发酵室3继续发酵，随着时间的推移，垃圾和好氧菌群逐渐消耗，在尾部的好氧发酵室3中，好氧菌群较少，此时的垃圾也完成了充分的好氧发酵，然后将垃圾通过第二流通管9输送至厌氧发酵室4中。
位于头部的厌氧发酵室4设有厌氧菌群补给管，垃圾进入头部的厌氧发酵室4后，通过厌氧菌群补给管向厌氧发酵室4补充厌氧菌群，垃圾在头部的厌氧发酵室4进行初步发酵后，垃圾与厌氧菌群一起进入下一个厌氧发酵室4继续发酵，随着时间的推移，垃圾和厌氧菌群逐渐消耗，在尾部的厌氧发酵室4中，厌氧菌群较少，此时的垃圾也完成了充分的厌氧发酵，厌氧发酵产生的沉淀物沉积在收集槽中，厌氧发酵产生的气体进入气体收集室13中，厌氧发酵后的上清液通过排液管11排出。
所述第一流通管7的最高点靠近分隔板2设置，且第一流通管7的入口端伸入好氧发酵室3的中部液体层中，上一个好氧发酵室3的液体充满之后，垃圾才会通过第一流通管7进入下一个好氧发酵室3。
在本实施例中，所述垃圾进料机构包括进料室15，所述进料室15设有进料斗16，进料室15内设有破碎组件17，进料室15底部设有出口，所述出口与进料管8连通。所述破碎组件17包括一对破碎辊，所述破碎辊的表面设置有锯齿。破碎辊对垃圾进行破碎处理，然后通过进料管8输送至好氧发酵室3中。
在本发明描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对本领域技术人员而言，可以理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中，在不相互矛盾的情况下，本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本发明的保护范围并不局限于上述具体实施方式，根据本发明的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)上并排设置有多个发酵室，所述发酵室内设有分隔板(2)，所述分隔板(2)将发酵室分隔为好氧发酵室(3)和厌氧发酵室(4)，所述好氧发酵室(3)设有上部漂浮物层、中部液体层和下部沉淀物层，所述厌氧发酵室(4)设有顶部液体层和底部沉淀物层，所述下部沉淀物层和底部沉淀物层分别设有第一排料管(5)和第二排料管；机架(1)底部设有造粒机(6)，所述第一排料管(5)和第二排料管均与造粒机(6)连接；相邻的两个好氧发酵室(3)之间通过第一流通管(7)连通，位于头部的好氧发酵室(3)连接有进料管(8)，所述进料管(8)连接有垃圾进料机构；位于尾部的好氧发酵室(3)与位于头部的厌氧发酵室(4)之间设有第二流通管(9)，所述第二流通管(9)的底部伸入好氧发酵室(3)的中部液体层，第二流通管(9)的顶部伸入厌氧发酵室(4)的顶部液体层，相邻的两个厌氧发酵室(4)之间通过第三流通管(10)连通，位于尾部的厌氧发酵室(4)连接有排液管(11)，所述排液管(11)与进料管(8)连通。
2.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，所述好氧发酵室(3)的底部设有沉淀槽，所述第一排料管(5)的顶部与沉淀槽连接。
3.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，所述分隔板(2)设有朝好氧发酵室(3)内凸起的凸起部，所述凸起部的底部伸入好氧发酵室(3)的上部漂浮物层中，凸起部的顶部为收集槽，所述收集槽用于收集厌氧发酵室(4)的沉淀物；所述分隔板(2)为圆弧板。
4.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，所述厌氧发酵室(4)的顶部设有透气膜(12)，所述透气膜(12)的一侧为气体收集室(13)，各个气体收集室(13)相互连通，且位于尾部的气体收集室(13)连接有排气管。
5.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，所述好氧发酵室(3)内设有曝气装置。
6.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，位于尾部的好氧发酵室(3)设有气体排放管(14)，所述气体排放管(14)的底部伸入好氧发酵室(3)的上部漂浮物层中，气体排放管(14)的入口端设有过滤器。
7.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，位于头部的好氧发酵室(3)设有好氧菌群补给管。
8.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，位于头部的厌氧发酵室(4)设有厌氧菌群补给管。
9.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，所述第一流通管(7)的最高点靠近分隔板(2)设置，且第一流通管(7)的入口端伸入好氧发酵室(3)的中部液体层中；所述第二流通管(9)的入口端伸入厌氧发酵室(4)的顶部液体层中。
10.根据权利要求1所述的易发酵生活垃圾积肥设备，其特征在于，所述垃圾进料机构包括进料室(15)，所述进料室(15)设有进料斗(16)，进料室(15)内设有破碎组件(17)，进料室(15)底部设有出口，所述出口与进料管(8)连通；所述破碎组件(17)包括一对破碎辊，所述破碎辊的表面设置有锯齿。
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