CN205676458U - 一种卧式好氧‑厌氧一体化发酵装置 - Google Patents

一种卧式好氧‑厌氧一体化发酵装置 Download PDF

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赵立欣
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Abstract

本实用新型专利公开了卧式好氧‑厌氧一体化发酵装置。技术方案包括发酵装置主体(1)、喷淋器(4)、搅拌桨叶(6)、电机(7)、搅拌轴(9)、渗滤板(10)、风机(15)等部分，利用空心搅拌轴(9)和轴上均布气孔(12)实现好氧发酵过程中的强制通风以及通风过程中的物料均匀混合；利用渗滤板(10)和喷淋器(4)将收集的渗滤液调质后回流到物料顶部进行喷淋，并通过搅拌轴(9)的混合搅拌，实现传质传热，有效解决酸抑制难题；利用循环水浴层(8)可以实现物料冬季的正常好氧发酵及控温好氧发酵；装置将好氧发酵与厌氧发酵的功能集成于一体，避免了物料转移过程的中大量热损失，具有广阔的应用前景。

Description

一种卧式好氧-厌氧一体化发酵装置
技术领域
本专利涉及一种微生物发酵装置，特别涉及一种卧式好氧-厌氧一体化发酵装置。
背景技术
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，有机废弃物的排放量日益增加。我国有机废弃物产量居世界前列，已成为影响环境污染的主要因素之一。运用合理的技术对有机废弃物进行有效的处理和利用，对节约自然资源、防治环境污染、实现经济社会可持续发展具有重要的意义。目前主要的处理技术包括填埋、好氧堆肥、焚烧、厌氧消化等。填埋法占地面积大、投资大，尤其是生物质能难以得到有效利用，是一种资源的浪费；焚烧法实现了能源化，节约了土地，但是投资高，且会排放高毒性的二恶英类气体，环境危害大。好氧堆肥和厌氧消化能使有机废弃物达到无害化、减量化、资源化利用的效果，受到国内外专家学者的重视并得到快速发展。
传统的好氧发酵装置为自然通风或强制通风静态好氧发酵装置，物料从发酵开始，经中温、高温然后温度开始下降，整个过程是在有氧条件下进行的，其缺点是不能回收清洁能源。传统的厌氧发酵技术主要为液态发酵技术，应用已经非常广泛并较为成熟，液态发酵由于发酵物料浓度低，需要消耗大量水，且为达到中温或高温发酵温度，需要消耗大量能源，大大降低了工程的经济效益；而固态发酵则面临传质传热困难、易产生酸抑制等主要问题。因此，开发一种好氧-厌氧一体化发酵装置，不仅可以在发酵过程的初期，通过好氧发酵技术将物料温度提升至较高水平，促进物料的初步降解，而且可以避免物料在从好氧发酵装置转移到厌氧发酵装置的过程中损失大量热量，可以有效节约能源消耗。
发明内容
针对上述好氧堆肥不能回收清洁能源，液态厌氧发酵浓度低、能耗高、经济效益低，固态厌氧发酵传质传热困难、易产生酸抑制等问题，本专利研究开发了一种好氧-厌氧一体化发酵装置，该装置将好氧发酵和厌氧发酵功能集成到同一个发酵装置中，大大降低了厌氧发酵过程所需的外加热能，渗滤液收集与喷淋系统实现了物料的传质传热，有效解决酸抑制的难题，同时可以回收有机肥料和清洁能源——沼气。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下：
上述卧式好氧-厌氧一体化发酵装置中，包括发酵装置主体、喷淋器、电机、搅拌轴、搅拌桨叶、渗滤板、风机等，搅拌轴采用卧式安装的方式安装在发酵装置内部偏下处，轴的一端通过联轴器与电机相连，另一端通过联轴器与风机相连；发酵装置顶部安装有喷淋器以及排气管和沼气管，底部设置有渗滤板。
上述卧式好氧-厌氧一体化发酵装置中，搅拌轴为空心轴，轴上均匀布置布气孔，在好氧发酵阶段，风机按照设定的频率和时间往搅拌轴中吹入空气，空气通过轴上的气孔进入物料中，保证好氧发酵所需空气，在通气的过程中可以进行搅拌，以便物料与空气接触更加充分。
上述卧式好氧-厌氧一体化发酵装置中，在厌氧发酵阶段，渗滤液收集后通过喷淋管和喷淋器回流对物料喷淋实现传质传热和循环接种，有效解决固态物料厌氧发酵过程的酸抑制难题，在喷淋的同时搅拌轴带动搅拌桨叶旋转，使喷淋液体与物料混合更加均匀。
上述卧式好氧-厌氧一体化发酵装置中，底板为斜坡结构，且坡向渗滤液排放管，便于渗滤液的排出与收集。
上述卧式好氧-厌氧一体化发酵装置中，物料发酵过程中产生的渗滤液通过渗滤板上的小孔进入装置底部，并可经渗滤液排放管排出，经过调质后通过喷淋管回流喷淋到物料上。
上述卧式好氧-厌氧一体化发酵装置中，装置的外部设置有水浴保温层，利用循环水浴可以使物料的温度保持在一定的数值，实现物料冬季的正常好氧发酵，避免常规发酵装置冬季无法启动的问题；此外，也可以通过控制水浴温度进行控温好氧发酵或分阶段控制发酵温度。
附图说明
图1为卧式好氧-厌氧一体化发酵装置示意图。
具体实施方式
如图1所示：
1发酵装置主体，2为排气管，3为喷淋管，4为喷淋器，5为沼气管，6为搅拌桨叶，7为电机，8为水浴保温层，9为搅拌轴，10为渗滤板，11为底板，12为气孔，13为渗滤液排放管，14为联轴器，15为风机。
下面结合附图1对本发明的实施例进行描述：
如图1所示，卧式好氧-厌氧一体化发酵装置主要由发酵装置主体1、喷淋器3、电机7、搅拌轴9、搅拌桨叶6、水浴保温层8、渗滤板10、风机15等组成，其中搅拌轴9采用卧式安装的方式安装在发酵装置内部偏下处，轴的一端通过联轴器与电机7相连，另一端通过联轴器与风机15相连；搅拌轴9为空心轴，轴上均匀布置布气孔12，在好氧发酵阶段，风机15按照设定的频率和时间往搅拌轴9中吹入空气，空气通过轴上的气孔12进入物料中，保证好氧发酵所需空气，在通气的过程中可以进行搅拌，以便物料与空气接触更加充分；发酵装置顶部安装有喷淋器4以及排气管2和沼气管5，用于好氧发酵阶段空气的排放和厌氧发酵阶段沼气的收集；底部设置有渗滤板10，物料发酵过程中产生的渗滤液通过渗滤板10上的小孔进入装置底部，并可经渗滤液排放管13排出，在厌氧发酵阶段，渗滤液收集后通过喷淋管3和喷淋器回流对物料喷淋实现传质传热和循环接种，有效解决固态物料厌氧发酵过程的酸抑制难题，在喷淋的同时搅拌轴9带动搅拌桨叶6旋转，使喷淋液体与物料混合更加均匀；发酵装置的底板11为斜坡结构，且坡向渗滤液排放管13，便于渗滤液的排出与收集；装置的外部设置有水浴保温层8，利用循环水浴可以使物料的温度保持在一定的数值，实现物料冬季的正常好氧发酵，避免常规发酵装置冬季无法启动的问题，此外也可以通过控制水浴温度进行控温好氧发酵或分阶段控制发酵温度。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种卧式好氧-厌氧一体化发酵装置，主要包括发酵装置主体(1)、喷淋器(4)、搅拌桨叶(6)、电机(7)、搅拌轴(9)、渗滤板(10)、风机(15)，搅拌轴采用卧式安装的方式安装在发酵装置内部偏下处，轴的一端通过联轴器与电机(7)相连，另一端通过联轴器与风机(15)相连；发酵装置顶部安装有喷淋器(4)以及排气管(2)和沼气管(5)，底部设置有渗滤板(10)。
2.根据权利要求1所述的卧式好氧-厌氧一体化发酵装置，搅拌轴(9)为空心轴，轴上均匀布置布气孔(12)，在好氧发酵阶段，风机(15)按照设定的频率和时间往搅拌轴(9)中吹入空气，空气通过轴上的气孔(12)进入物料中，保证好氧发酵所需空气，在通气的过程中进行搅拌，以便物料与空气接触更加充分。
3.根据权利要求1所述的卧式好氧-厌氧一体化发酵装置，在厌氧发酵阶段，渗滤液收集后通过喷淋管(3)和喷淋器(4)回流对物料喷淋实现传质传热和循环接种，有效解决固态物料厌氧发酵过程的酸抑制难题，在喷淋的同时搅拌轴(9)带动搅拌桨叶(6)旋转，使喷淋液体与物料混合更加均匀。
4.根据权利要求1所述的卧式好氧-厌氧一体化发酵装置，底板(11)为斜坡结构，且坡向渗滤液排放管(13)。
5.根据权利要求1所述的卧式好氧-厌氧一体化发酵装置，物料发酵过程中产生的渗滤液通过渗滤板(10)上的小孔进入装置底部，并可经渗滤液排放管(13)排出。
6.根据权利要求1所述的卧式好氧-厌氧一体化发酵装置，外部设置有水浴保温层(8)，利用循环水浴可以使物料的温度维持在一定数值，实现物料冬季的正常好氧发酵，也可以通过控制水浴温度进行控温好氧发酵。
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