CN202193740U

CN202193740U - 带搅拌器的箱体式生物发酵设备

Info

Publication number: CN202193740U
Application number: CN2011203527032U
Authority: CN
Inventors: 张毅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2021-09-20

Abstract

一种带搅拌器的箱体式生物发酵设备，具有生物滤池、带有进料口、出料口、风机和逆气装置的箱体、带有两级轴齿轮的搅拌器电机、带有渗滤液池和喷淋泵的堆肥反应器、带有水箱的服务舱、带有调节阀的正压与负压曝气器、箱体状态控制面板，其中，设置在所述箱体上的进料口是由箱体状态控制面板控制的且具有由三个方向填料的进料口，设置在在所述服务舱内部的搅拌器电机具有两组，其各组电机的两级轴齿轮与设置在所述堆肥反应器内的往复推拉式搅拌器的离合器啮齿盘连接。

Description

带搅拌器的箱体式生物发酵设备

技术领域

本实用新型涉及一种C05F17/00、C05F9/00领域的生物发酵装置，尤其是一种带搅拌器的箱体式生物发酵设备。

背景技术

就生物发酵技术而言，本技术领域的技术方案或技术改进为人们展现了许多可操作性的实例，例如，中国专利文献公开了诸如CN101255077A、CN101148373A、CN1256649A、CN2714565Y、CN1406884A、CN2905782Y等多篇说明书。研读由所列举公开/公告的文献，其各自方案均基于好氧发酵的原理且以罐体/筒体作为发酵容器，其内设置搅拌器、温湿度传感器、通风管路、发酵过程控制、除臭设备等。比较而言，CN101255077A、CN2905782Y两篇文献披露的技术方案较好的解决了罐体外部的保温、罐体顶部的进料与排风、罐体底部的出料、罐体内部的搅拌与温/湿度传感/氧量计算以及除臭效果的问题。然而，技术方案的教导与生产设备的使用能否产生互为结合的积极效果仍有待于实践的考验。例如，上述各文献中虽然分别披露了在生物发酵罐体/筒体中内置了搅拌装置及排放气味的生物滤池、在生物发酵罐体/筒体匹配了上、下料口的事实，但如何解决均匀搅拌与进出料的问题、如何细化处理排放气味与烷烃类气体的回收等问题仍有待于进一步的技术改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带搅拌器的箱体式生物发酵设备，该设备从完善生物发酵出料的目的出发，将着重在解决往复式进料、拌料、出料的搅拌器的改进同时再以这种改进解决发酵时被处理的肥料的气味排放问题。

为此，本实用新型解决所述问题的技术方案是：一种带搅拌器的箱体式生物发酵设备，具有生物滤池、带有进料口、出料口、风机和逆气装置的箱体、带有两级轴齿轮的搅拌器电机、带有渗滤液池和喷淋泵的堆肥反应器、带有水箱的服务舱、带有调节阀的正压与负压曝气器、箱体状态控制面板，其中，设置在所述箱体上的进料口是由箱体状态控制面板控制的且具有由三个方向填料的进料口，所述出料口设置在箱体的下方；所述服务舱与所述堆肥反应器及生物滤池同设于所述箱体内，其彼此之间以舱隔板分隔，在所述堆肥反应器的上方与所述生物滤池之间设有一块隔板，所述喷淋泵设置在生物滤池的上方，所述渗滤液池设置在箱体的底部，带有调节阀的正压与负压曝气器设置在服务舱的上部，所述风机及逆气装置设置在服务舱的底部，设置在在所述服务舱内部的搅拌器电机具有两组，其各组电机的两级轴齿轮与设置在所述堆肥反应器内的往复推拉式搅拌器的离合器啮齿盘连接。

优选的，所述的搅拌器由离合器、杆套、推拉杆构成，其中，所述离合器具有至少一套离合啮合轮组，所述啮合轮组与所述电机轴的一级齿轮链接，所述杆套其外缘上设置至少一组、每组至少三圈以上的缘刀叶轮，所述推拉杆设置在杆套的内部，所述推拉杆的一端与所述的电机轴的二级齿轮相连接，另一端与箱体的出料口相连接。

优选的，所述逆气装置由带有电路芯片模块的气敏传感器、逆气阀，气管、储气容器构成，其中，所述气敏传感器的芯片模块与所述箱体状态控制面板的控制电路相连接。

相比现有技术，本实用新型所产生的积极效果是十分明显的：在箱体的上方设置了由箱体状态控制面板控制的且可从三个方向的填料的进料口，是填料效果达到了均匀的要求；相对于箱体内的堆肥反应器，服务舱和生物滤池分别以隔板与其分隔，使箱体式生物发酵设备的功能区一目了然，更便于各自区域的独立控制与操作；驱动搅拌器的各组电机的两级轴齿轮结构可以很好的解决往复推拉式搅拌器的推拉杆与杆套之间的功能匹配问题；设置在服务舱底部的风机与箱体内的喷淋泵及带有调节阀的正压与负压曝气器可以将发酵时产生的气味在净化处理同时通过箱体逆气装置将其除味。

附图说明

图1是带搅拌器的箱体式生物发酵设备的整体结构框图；

图2是关于图1的实施例之一的整体结构示意图；

图3是关于图1中的往复推拉式搅拌器结构示意框图；

图4是关于图2的侧视结构示意图。

图中；1-箱体，2-生物滤池，3-进料口，4-出料口，5-风机，6-逆气装置，601-芯片，602-气敏传感器，603-逆气阀，604-气管，605-储气容器，7-搅拌器电机，701-电机二级轴齿轮，8-渗液池，9-喷淋泵，10-堆肥反应器，11-水箱，12-服务舱，14-调节阀，15-箱体控制面板，16-舱隔板，17-隔板，18-往复推拉式搅拌器，1801-离合器，1802-杆套，1803-推拉杆，1804-缘刀叶轮。

具体实施方式

之所以提出本实用新型的任务，是基于餐厨垃圾、厨余垃圾、活性污泥等有有机类的好氧物质可以通过发酵的方式将其转化为稳定的腐殖质物的机理而设计的。既如此，比较现有的以生物发酵法为处理方式的发酵设备，存在着发酵效果是否能生成有机肥料的同时还能达到物料减容的目的、发酵过程中设备的密闭性可靠与否。以下实施例将就以上问题结合本实用新型的具体结构逐一展开解决所述问题的技术方案：首先，结合图1及图2，本实用新型涉及的是一种带搅拌器的箱体式生物发酵设备。该设备由生物滤池2、带有进料口3、出料口4、风机5和逆气装置6的箱体1，带有两级电机轴齿轮701的搅拌器电机7，带有渗滤液池8和喷淋泵9的堆肥反应器10，带有水箱11的服务舱12，带有调节阀13的正压与负压曝气器14，箱体状态控制面板15构成。为了能使进料充分均和，在密闭的箱体1内使有机物在氧气作用下与好氧菌充分反应，放出热量，使物料自然产生高温，设置在箱体1上的进料口3是由箱体状态控制面板15控制的且具有由三个方向填料的进料口，而出料口4则设置在箱体1的下方便于自动或人工干预出料。从密闭性考虑，将设备中的服务舱12与所述堆肥反应器10及生物滤池2同设于箱体1内，但又用舱隔板16将彼此分隔，同理，在堆肥反应器10的上方与生物滤池2之间也设置了一块隔板17，而把喷淋泵9设置在了生物滤池2的上方，把渗滤液池8设置在了箱体1的底部，再将带有调节阀13的正压与负压曝气器14设置在服务舱12的上部，同时又将风机5及逆气装置设置6在服务舱12的底部。从设备的整体布局看，上述设计可以将设备的。各个功能区的作业整体协调控制。例如，喷淋泵9对堆肥反应器10喷淋时并不影响进料口的填料过程，相反的，可增加料物的湿度更利于洗尘入生物滤池滤物；此时或发酵过程中的调节阀13可以根据箱体状态控制面板15的指令对的正压与负压曝气器14的进、放风过程可以调节，而物料的浸液则可进入渗滤液池8储存；整个过程都是在设置于堆肥反应器10内的往复推拉式搅拌器18的工作状态进行的。

再结合图3和图4，设置在箱体1的往复推拉式搅拌器18具有两套，它是本实用新型的核心部件，其静态结构是各组电机的两级轴齿轮701可与往复推拉式搅拌器离合器1801的啮齿盘连接。由于设备箱体内部装配两个搅拌器，在与进料口的送料装置(图中未画出)实现联动后即可进行自动进料且配合好氧发酵进行均匀搅拌作业。

本实用新型涉及的每套往复推拉式搅拌器18均由离合器1801、杆套1802、推拉杆1803构成，而离合器则具有至少一套离合啮合轮组，当受控于箱体状态控制面板15的搅拌器电机7工作时，啮合轮组可与电机轴的第一级齿轮或第二级啮合连接。由于推拉杆的一端是与电机轴的二级齿轮相连接的，而另一端是与箱体的出料口相连接的，若此时离合啮合轮组是与第一级齿轮连接，则杆套1802可旋转带动缘刀叶轮1804均匀搅拌物料，若此时离合啮合轮组是与第二级齿轮连接，则推拉杆1803可往复运动，其效果是将处理后的物料推至出料口实现自动出料的功能。本实用新型涉及的杆套1802，其杆套外缘上设置了至少一组、每组至少三圈以上的缘刀叶轮1804，因而可保证无论从进料口的那个方向进料，都可使物料被均匀搅拌；又因为推拉杆是设置在杆套1802的内部，相对于杆套它相当于活塞的作用，因此可以将堆肥反应器中的充分发酵了的物料推至其另一端与箱体的出料口相连接的出口。

除臭是任何生物发酵设备无法回避的问题。一般的讲，堆肥的温度变化是发酵是否正常最直接、最敏感的指标。正常生物好氧发酵的温度主要通过搅拌和强制通风来调控。受气候条件影响，秋冬季北方地区生物好氧发酵的温度较低已成为影响发酵过程的主要因素之一。而控制臭气污染的问题已成为生物好氧发酵工程应用中最为关注的问题。生物好氧发酵中的主要环境问题是恶臭气体的产生。物料发酵过程中，微生物对有机质的分解会产生一定的水分和CO2，如一旦出现局部厌氧状态，则会产生臭味气体，如NH₃、H₂S、甲烷等厌氧气体或统称的烷烃类气体等。

好氧发酵的过程若堆肥温度的异常变化或有臭味、异味产生则说明物料的通透性发生了问题。而在生物发酵过程中仍需人工控制通风条件。通常情况下，常规手段是采取强化通风辅助增氧措施并结合搅拌的方式来解决通透性问题。

本实用新型由于对箱体1采用了全密封的结构设计，又加之由箱体状态控制面板15控制的正压与负压曝气器14可以实时通风补氧及生物滤池的作用，生物发酵过程产生的臭气异味可基本被净化；与此同时，由箱体状态控制面板15控制的逆气装置6可以通过气敏传感器602感测箱体内部的飘逸气体，当含有烷烃类气体的浓度达到一定值时，气敏传感器602将预置临界信号发送至控制面板的中央处理器，由此启动芯片模块601的控制电路将逆气阀603打开，同时开启负压开关由抽风压缩机将箱体内的气体抽入气管604强制注入至储气容器605中。从而从根本上解决了烷烃类气体飘逸在箱体外的问题。

当然，以上技术方案而言有可能会使箱体式生物发酵设备的整体成本有所提高，但从环保的角度讲，仅以上措施就可以彻底杜绝箱体外臭气飘逸问题是十分值得的。实际上该措施还可以产生附带的经济效益：将储气容器及时回收利用其浓缩的烷烃类气体作为其他用途的原料，亦产生生物发酵的循环经济的效果。

诚然，以上措施仍可进一步的改进；将箱体状态控制面板15屏幕界面化，且通过浏览触摸屏决定与逆气装置6的结构关系，以近、中、远程的通讯方式完成彼此之间的通信，例如可采用Zigbee模块通讯、RFID射频、GPRS、3G、云计算等网络技术实现群体化的生物发酵设备及其产品的采集、收集、处理、利用及调度管理。如此措施可对城市的有机物垃圾无害化处理起到一种增强国家环保政策执行标准的力度。

以上实施例涉及的箱体式生物发酵设备其箱体是不锈钢制成的，可完全隔热和密封且适应极冷的环境。设备中的堆肥反应器和服务舱其标准化生产亦可根据用户的实际需要自定体积的大小。但前提是必须保证堆肥反应器箱体是不锈钢材料制成的且配置可使入料的完美同质化的两个搅拌器。(包括带有触摸屏)控制面板的作用至少应当包括监测箱体内部的温度传感及氧传感的功能以及调节曝气和翻转搅拌频率的功能。服务舱内安装的水箱亦应保证一定(百升)的容量。在堆肥反应器下方设置的渗滤液系统应包括一台与之相连接的水泵，该水泵可与箱体外供水系统的管路并联且在发酵过程中由操作人员选择性地使用管路用水或被水泵收集的渗滤液。箱体上方设置的三个方向的进料口的电动门也由控制面板控制，且根据事先的程序设定进料方向、进料量。除了出料由搅拌器的推杆实现自动出料外，还可在箱体出料口设置功能同于自动开启出料口挡板的手动开关。

以上实施例的操作过程可简单地归纳为：

上料步骤，即操作员选择触摸屏上的程序“上料”时，箱体顶部的电动门就打开，由装载机或传输带将进料，同时开启箱体内的两个搅拌器均匀地搅拌入料；在执行该步骤时可根据入料的质量及水分含量可适当填入如木屑、稻草、禾壳类等碳源性添加物。

堆肥步骤，上料完成后，操作者可以选择控制面板预确的堆肥计划，或手动输入工艺参数。一旦加载完毕，电气通口关闭，堆肥程序将开始。该设备的堆肥过程设计为批处理，其间，实现对箱体内的温度和氧气传感器和水位计量监测。

出料步骤，当几天之后的堆肥操作完成时，即可执行堆肥发生器中的成品收集及废料的程序；操控人员选择触屏上的排放程序，搅拌器将堆肥发生器中的成品料推出，废料由排放挡板下面排出。

本设备对工况环境的要求：选择夯实的水平面或小于2％的坡度安装面在其上安装机器，在服务舱的指定插座上连接负载约为12kw、电力供应为400V/32A的电源。

Claims

1.一种带搅拌器的箱体式生物发酵设备，具有生物滤池、带有进料口、出料口、风机和逆气装置的箱体、带有两级轴齿轮的搅拌器电机、带有渗滤液池和喷淋泵的堆肥反应器、带有水箱的服务舱、带有调节阀的正压与负压曝气器、箱体状态控制面板，其特征是，设置在所述箱体上的进料口是由箱体状态控制面板控制的且具有由三个方向填料的进料口，所述出料口设置在箱体的下方；所述服务舱与所述堆肥反应器及生物滤池同设于所述箱体内，其彼此之间以舱隔板分隔，在所述堆肥反应器的上方与所述生物滤池之间设有一块隔板，所述喷淋泵设置在生物滤池的上方，所述渗滤液池设置在箱体的底部，带有调节阀的正压与负压曝气器设置在服务舱的上部，所述风机及逆气装置设置在服务舱的底部，设置在在所述服务舱内部的搅拌器电机具有两组，其各组电机的两级轴齿轮与设置在所述堆肥反应器内的往复推拉式搅拌器的离合器啮齿盘连接。

2.根据权利要求1所述的带搅拌器的箱体式生物发酵设备，其特征是，所述的搅拌器由离合器、杆套、推拉杆构成，其中，所述离合器具有至少一套离合啮合轮组，所述啮合轮组与所述电机轴的一级齿轮链接，所述杆套其外缘上设置至少一组、每组至少三圈以上的缘刀叶轮，所述推拉杆设置在杆套的内部，所述推拉杆的一端与所述的电机轴的二级齿轮相连接，另一端与箱体的出料口相连接。

3.根据权利要求1所述的带搅拌器的箱体式生物发酵设备，其特征是，所述逆气装置由带有电路芯片模块的气敏传感器、逆气阀，气管、储气容器构成，其中，所述气敏传感器的芯片模块与所述箱体状态控制面板的控制电路相连接。