CN206751686U - 一种废弃物生物制料机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种废弃物生物制料机，包括供热系统、供氧系统、上料系统、发酵系统、卸料系统、液压系统和电气控制系统，供热系统为发酵系统提供热能，供氧系统为发酵系统提供新鲜空气，上料系统为发酵系统提供待发酵物料，卸料系统从发酵系统卸除已发酵物料，液压系统为发酵系统的进料门、出料门和搅拌器提供动力，电气控制系统分别控制供热系统、供氧系统、上料系统、发酵系统、卸料系统和液压系统。可用于农作物秸秆、烟叶、农贸市场垃圾、餐饮垃圾、城市园林垃圾、蓝藻、水葫芦等水体垃圾、中药渣、酒渣、酱渣等工农业有机废弃物的无害化处理，实现废弃物的生态生物循环利用。

Description

一种废弃物生物制料机
技术领域
本实用新型涉及废弃物的无害化处理技术领域，尤其涉及一种废弃物生物制料机。
背景技术
目前，我国对废弃物综合处理利用技术滞后，随意抛弃和焚烧现象普遍，各种工业和农业废弃物大多未进行无害化处理，不但严重污染环境而且极大地浪费资源，为有效解决上述问题，申请人研发了利用废弃物生产有机肥的设备和方法。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种废弃物生物制料机，包括供热系统、供氧系统、上料系统、发酵系统、卸料系统、液压系统和电气控制系统，所述供热系统为发酵系统提供热能，所述供氧系统为发酵系统提供新鲜空气，所述上料系统为发酵系统提供待发酵物料，所述卸料系统从发酵系统卸除已发酵物料，所述液压系统为发酵系统的进料门、出料门和搅拌器提供动力，所述电气控制系统分别控制供热系统、供氧系统、上料系统、发酵系统、卸料系统和液压系统。
进一步的，所述废弃物生物制料机还包括将待处理物料细化的预处理系统。
进一步的，所述预处理系统为粉碎机。
进一步的，所述供热系统为可调式高效环保电热能炉、环保型生物颗粒热能炉、节能型天然气热能炉、通用型柴油热能炉或环保型燃煤热能炉。
进一步的，所述上料系统包括螺旋搅龙进料器。
进一步的，所述卸料系统为刮板式物料运输机。
进一步的，所述发酵系统包括双罐体的发酵罐和具有双螺旋刀轴的搅拌器。
进一步的，所述供氧系统包括供氧风机。
进一步的，所述电气控制系统包括主控单元、搅拌控制单元、上料控制单元、卸料控制单元、温度控制单元、进料门控制单元、出料门控制单元、供热控制系统和供氧控制单元，其中搅拌控制单元对应控制所述搅拌器，上料控制单元对应控制所述上料系统，卸料控制单元对应控制所述卸料系统，温度控制单元对应控制所述发酵系统的发酵罐内的发酵温度，进料门控制单元对应控制发酵罐内的进料门，出料门控制单元对应控制发酵罐内的出料门，供热控制系统对应控制供热系统，供氧控制单元对应控制供氧系统。
进一步的，所述液压系统包括液压泵站、油温散热器、电磁阀、管路、液压油缸和液压马达。
本实用新型提供的设备，可用于农作物秸秆、烟叶、农贸市场垃圾、餐饮垃圾、城市园林垃圾、蓝藻、水葫芦等水体垃圾、中药渣、酒渣、酱渣等工农业有机废弃物的无害化处理，制成优质商品有机肥、种植基料、农牧饲料，从而实现废弃物的生态生物循环利用。
附图说明
图1为本实用新型实施例中一种废弃物生物制料机的结构示意图；
图2-1为本实用新型实施例中一种供热系统的俯视示意图；
图2-2为图2-1的侧视示意图；
图3为本实用新型实施例中一种供氧系统的结构示意图；
图4为本实用新型实施例中一种上料系统的进料器示意图；
图5为本实用新型实施例中一种上料系统的上料机示意图；
图6为本实用新型实施例中一种发酵系统的结构示意图；
图7为本实用新型实施例中一种卸料系统的示意图；
图8为本实用新型实施例中一种粉碎机的结构示意图；
图9为图8的补充结构示意图；
图10为图8的补充结构示意图；
图11-1为本实用新型实施例中一种电气控制系统的界面设置示意图；
图11-2为本实用新型实施例中一种电气控制系统的界面设置示意图；
图11-3为本实用新型实施例中一种电气控制系统的监控状态界面。
其中，100-供热系统，200-供氧系统，300-上料系统，310-进料器，311-螺旋输送器，312-拨料杆，320-上料机，321-上料机入口，322-链轮，323-出料口，324-链条，325-链耙，326-支架，400-发酵系统，410-发酵罐，420-搅拌器，500-卸料系统，501-卸料机入口，502-链轮，503-出料口，504-链条，505-链耙，506-支架，600-预处理系统，601-输送带，602-压辊，603-粉碎室，604-出料口，605-电动机，606-刀轴，607-减速器。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步地说明。
如图1所示，为本实用新型的一种实施例的废弃物生物制料机，包括供热系统100、供氧系统200、上料系统300、发酵系统400、卸料系统500、液压系统和电气控制系统，所述供热系统100为发酵系统提供热能，所述供氧系统200为发酵系统400提供新鲜空气，所述上料系统300为发酵系统400提供待发酵物料，所述卸料系统500从发酵系统400卸除已发酵物料，所述液压系统为发酵系统400的进料门、出料门和搅拌器提供动力，所述电气控制系统分别控制供热系统100、供氧系统200、上料系统300、发酵系统400、卸料系统500和液压系统。
在本实用新型一个实施例中，该废弃物生物制料机的外型尺寸(长×宽×高)为：7500mm×7500mm×3500mm
发酵系统400的罐体容积：6.4m3
发酵系统400的最大处理量：3-6m3/次
搅拌器的搅拌主轴转速：5-10r/min
供热系统100的热风炉热源温度：0～800℃
物料处理温度：0～100℃
主机总重量：5.5T。
如图2-1，2-2所示，为本实用新型的一种供热系统100的示意图，供热系统100包括热风炉，热风炉配备低噪离心风机，用来确保热风纯净。同时热风炉采用高纯度20/80纯镍铬电热丝，氧化铝耐热材料骨架，不锈钢出风口，优质晶体隔热保温纤维棉，确保系统长期、高温、连续、稳定的工作能力。除此之外热风炉还采用了PID/SSR(SCR)控制，数码显示，出风口温度设定，确保使用温度精确无误。最后热风炉装有发热器超温自动保护、温度异常报警、电动机过载保护、工作状态指示灯等安全装置。
供热系统100为可调式高效环保电热能炉、环保型生物颗粒热能炉、节能型天然气热能炉、通用型柴油热能炉或环保型燃煤热能炉。
供氧系统200包括供氧风机210，如图3所示，为本实用新型一种实施例中的供氧风机。因为发酵罐中添加了微生物的菌种，而大多数菌种都属于好氧菌，因此需要给菌种提供一个有氧条件，在发酵罐内部设置供氧系统，为供氧风机。
如图4所示，为本实用新型的上料系统300的进料器示意图，上料系统300包括螺旋搅龙进料器310，由液压马达驱动螺旋输送器311将预处理粉碎后的物料推送至进料器310的物料输出端，并由输送器311右端的拨料杆312将物料推出。上料系统300的驱动也可由机械传动、电动机自驱动代替。
如图5所示，为本实用新型的上料系统300的上料机320示意图，上料机320与进料器310出口连接，进料器310拨出的物料进入上料机入口321，由链轮322顺时针旋转将物料送至出料口323，通过出料口323进入发酵系统400的发酵罐410。链条324上增加链耙325以更大程度的增加物料传送能力，在链耙325上增加聚氨酯板避免链耙325与上盖板和壳体直接接触造成的磨损，此外还增加支架326装配，避免链条在大距离传动中的大负荷对链条324寿命造成的影响。
链轮传动由电机马达提供动力源，更大程度避免了机械传动中可能出现的麻烦，更加方便使用，同时使用电机马达传动更能提供稳定传动速率，提高各部件的使用寿命。
发酵系统400包括双罐体的发酵罐410和具有双螺旋刀轴的搅拌器420，如图6所示，为本实用新型发酵系统400的一种实施例，其包括双罐体的发酵罐410和具有双螺旋刀轴的搅拌器420，不过，该发酵系统400不仅可以是双螺旋刀轴，还可以增加多组螺旋刀轴，刀轴旋转过程中不仅可以使物料呈打散状态，而且还可以使物料在发酵罐410中循环，便于更好地发酵，此外采用电加热系统能够更好地控制罐体的温度和物料的湿度。
如图7所示，为本实用新型的卸料系统500的卸料机示意图，为刮板式物料运输机，包括卸料机入口501、链轮502、出料口503、链条504、链耙505和支架506，卸料机入口501接收发酵罐410的出料后，经过链轮502传动将发酵完成的物料经过出料口503传送至专门盛放器具中，传动过程和动力源相似于上料机320。链条504上增加链耙505以更大程度的增加物料传动能力，在链耙505上增加聚氨酯板避免链耙505与上盖板和壳体直接接触造成的磨损，此外还增加支架506装配，避免链条在大距离传动中的大负荷对链条504寿命造成的影响。
为了能够让废弃物的大小符合进料要求，为了让废弃物的进料尺寸尽可能地小，以利于后续的发酵处理，该废弃物生物制料机还包括将待处理物料细化的预处理系统600，如图8-图10所示，预处理系统600为一种粉碎农业秸秆的粉碎机，将秸秆放在传送段左端输送带601上，输送至传送段左端压辊602处压实后，进入粉碎室603，粉碎后由粉碎室右端出料口604排出。
电动机605为粉碎室刀轴606提供动力，传送段物料输送及物料压实、喂入所需动力由减速机607提供。可选地，电动机605及减速机607动力源由液压马达来提供。
电气控制系统包括主控单元(PLC)、搅拌控制单元、上料控制单元、卸料控制单元、温度控制单元、进料门控制单元、出料门控制单元、供热控制系统和供氧控制单元，其中搅拌控制单元对应控制所述发酵罐410内的搅拌器420，上料控制单元对应控制所述上料系统300，卸料控制单元对应控制所述卸料系统500，温度控制单元对应控制所述发酵罐410内的发酵温度，进料门控制单元对应控制发酵罐410内的进料门，出料门控制单元对应控制发酵罐410内的出料门，供热控制系统对应控制供热系统100，供氧控制单元对应控制供氧系统200。
电气控制系统工作原理：采用可编程控制器(PLC)来控制设备的运行，触摸显示屏作为人机对话界面。整个控制分为手动控制和自动控制两种运行方式。自动控制为一键式操作，全程按所设定的参数自动运行，手动运行可在运行时单独启动任何一个流程，手动运行方式和自动运行方式在运行过程中可任意切换。
电气控制系统部件及组成
一、主控制单元，主控制单元主要由人机界面和操作面板按钮组成，主要作用是对整个设备进行手动和自动控制。
二、搅拌控制单元，搅拌控制机构由液压站提供动力源，驱动液压马达，由液压马达带动主轴旋转，完成对物料的搅拌动作，搅拌控制单元主要控制油泵电机的启动，以及搅拌电磁阀的启动。
为了防止搅拌电机在运行过程中出现异常情况即搅拌轴被异物卡住负载过重、马达卡死、减速器工作异常等，在搅拌主轴端面安装有监测转速的传感器，能实时监测转速，在出现搅拌卡死情况下，及时的反转，再正转运行，若继续卡死，则故障报警，切断此回路电源。油泵电机也有保护，在油泵热继电器动作时，会直接断掉搅拌电机线圈电源，同时热继电器发信号给PLC，PLC控制的流程也停止,从而达到保护设备的目的。
三、上料控制单元，上料系统300为刮板运输机，由液压马达驱动运输刮板，将物料装入发酵系统400的发酵罐410中，由主控制单元控制，自动启动上料机320和发酵罐410进料门的开启。
上料控制单元由上料液压马达控制传输机，在自动运行状态下，自动流程进入装料时，发酵罐410进料门自动打开，上料机320自动启动。在手动状态下在控制面板上按钮来控制上料，在上料启动时发酵罐410进料门会打开。
四、卸料控制单元，卸料系统500为刮板运输机，由液压马达驱动运输刮板，将发酵罐410内物料输出，由主控制单元控制，自动启动发酵罐410出料门的动作和卸料液压马达的启停。
卸料控制单元由卸料液压马达驱动控制传输机，在自动运行状态下，自动流程进入出料时，卸料机自动启动，发酵罐410出料门自动打开，进入卸料阶段，在卸料进行10分钟之后，卸料加速运行。在手动状态下在控制面板上按钮来控制卸料，在卸料启动时发酵罐410出料门会打开。
五、温度控制单元，温度控制单元主要是对物料和热源温度的监测，同时控制高温杀菌时的温度，满足物料高温杀菌的要求。
六、搅拌转速检测单元，转速检测由两个转速传感器组成，主要监测主轴搅拌的转速。当搅拌卡死之后，反馈故障信息至主控制器，同时主控单元发出控制命令。
七、供热控制系统，供热系统可由高效环保电热能炉供热，以提供物料高温杀菌的温度，由热风炉控制面板控制，自动完成加热、控温、开关的步骤。
八、供氧控制系统，供氧控制是由一个中间继电器直接启动供氧系统200的风机，在发酵运行时间歇运行，用于供氧；在降温阶段时连续运行，用于降温。
电气控制系统操作分为手动操作和自动操作。
一、手动操作
(1)手动装料
当切换至手动模式时，将装料启动旋钮旋至右边，手动装料开始启动，发酵罐410的进料门打开，上料机320启动，开始装料。当将装料旋钮旋转至左边时，上料机320停止运行，发酵罐410的进料门关闭，装料结束。
(2)手动出料
当切换至手动模式时，将出料启动旋钮旋至右边，手动出料开始启动，发酵罐410的出料门打开，卸料系统500启动，开始出料。当将出料旋钮旋转至左边时，卸料系统500停止运行，发酵罐410的出料门关闭，出料结束。
(3)手动搅拌
当切换至手动模式时，将搅拌旋钮旋至左边，油泵启动，搅拌器420搅拌正转启动，搅拌连续运行。当将搅拌旋钮旋转至右边时，油泵启动搅拌，搅拌器420反转启动，搅拌反转3秒后自动停止。正常情况下不允许搅拌器420反转。
(4)自动操作
1.参数设置
点击触摸屏上的参数设置，显示参数设置画面如图(11-1)。在首次运行或以不同的原材料做肥时，需设定系统参数。点击数值时可修改参数，可根据实际情况修改参数设定界面所有数值，如图(11-2)。
装料时间设定：在自动运行过程的高温层进料时间，当进入高温层进料时开始计时，时间到了之后，装料结束，自动进入下一个流程。
高温保持时间：在高温杀菌达到所设定的温度时，系统进入高温保持阶段，高温保持计时，时间到之后，系统自动进入下一个阶段。
卸料时间：当发酵结束后，进入卸料阶段，开始卸料，同时开始计时，时间到之后，系统自动进入下一个阶段。
发酵时间设定：高温结束后，进入发酵阶段，同时开始计时，时间到之后，系统自动进入下一个阶段。
杀菌温度设定：在高温杀菌时，温度达到杀菌所设定的温度时，系统进入高温保持阶段。
高温搅拌运行时间：在高温杀菌阶段时，搅拌间歇运行，运行时间时指间歇启动的时间，时间到了搅拌运行停止。
高温搅拌停止时间：在高温杀菌阶段时，搅拌间歇运行，停止时间是指间歇启动时的停止时间，时间到了搅拌运行启动。
发酵搅拌运行时间：在发酵阶段时，搅拌间歇运行，运行时间时指间歇启动的时间，时间到了搅拌运行停止。
发酵搅拌停止时间：在发酵阶段时，搅拌间歇运行，停止时间是指间歇启动时的停止时间，时间到了搅拌运行启动。
2.自动运行启动
在参数值确定后，将运行模式调整为自动模式，按下面板运行启动按钮，设备进入自动运行状态。按运行流程自动运行。
3.状态监控
在触摸屏上点击状态监控，进入状态监控画面，如图(11-3)。
左边蓝色区域为设备部件运转情况，最下面为系统运行流程，当运行在某一阶段时，对应的地方会显示红色。中上方为进料门和出料门的运行状态。右上角可显示物料和热源的温度，以及搅拌运转速度。中间为运行时间显示。
当在自动运行状态下，运行阶段显示红色时，表示正在运行此阶段，可长按红色区域手动结束当前阶段，自动进入下一阶段。
在发酵过程中可点击手动加菌，进料门自动打开，手动加入菌种，当设定加菌的时间到之后，进料门自动关闭。
在自动运行过程中，需要开启盖门观察物料情况，可点击手动开盖，顶盖自动打开，当再次点击时，进料关闭。
在运行过程中如果一个搅拌轴卡死，系统会自动检测，当卡住三秒时，搅拌反转启动，把物料反搅三秒，再次启动正转搅拌，如果还是卡死，再次反转，如此循环2次，搅拌依然卡死，系统会停止运行，正常。
液压系统包括液压泵站、油温散热器、电磁阀、管路、液压油缸和液压马达。
在一个实施例中，液压系统的参数如下：
油泵：双联齿轮泵：16CC/R+16CC/6
额度压力：20MPa
最高转速：2000rpm
电机：立式油压马达
型号：三相380V 18KW，4极
转速：1450rpm。
该液压系统中有一台电机驱动的双齿轮泵，油泵出来的油经过电磁溢流阀进行加载，通过控制换向阀后进入液压油缸，推动液压油缸运动。其中：系统压力通过电磁溢流阀进行调定，油缸速度通过内置的节流子进行设定，油缸回程时的液压油经阀块和回油过滤器、风冷器流回油箱。液压油箱外的风冷散热器没有设温控，开机自动开始工作，对液压油进行散热，系统停机时风扇停止。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围，一个有本专业知识的普通技术人员，仍可以根据本实用新型所传授的技术，在本实用新型的范围内产生其它的实施例，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种废弃物生物制料机，其特征在于：包括供热系统(100)、供氧系统(200)、上料系统(300)、发酵系统(400)、卸料系统(500)、液压系统和电气控制系统，所述供热系统(100)为发酵系统(400)提供热能，所述供氧系统(200)为发酵系统(400)提供新鲜空气，所述上料系统(300)为发酵系统(400)提供待发酵物料，所述卸料系统(500)从发酵系统(400)卸除已发酵物料，所述液压系统为发酵系统(400)的进料门、出料门和搅拌器(420)提供动力，所述电气控制系统分别控制供热系统(100)、供氧系统(200)、上料系统(300)、发酵系统(400)、卸料系统(500)和液压系统。
2.如权利要求1所述的废弃物生物制料机，其特征在于：还包括将待处理物料细化的预处理系统(600)。
3.如权利要求2所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述预处理系统(600)为粉碎机。
4.如权利要求1-3任一所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述供热系统(100)为可调式高效环保电热能炉、环保型生物颗粒热能炉、节能型天然气热能炉、通用型柴油热能炉或环保型燃煤热能炉。
5.如权利要求1-3任一所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述上料系统(300)包括螺旋搅龙进料器。
6.如权利要求1-3任一所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述卸料系统(500)为刮板式物料运输机。
7.如权利要求1-3任一所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述发酵系统(400)包括双罐体的发酵罐(410)和具有双螺旋刀轴的搅拌器(420)。
8.如权利要求1-3任一所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述供氧系统(200)包括供氧风机。
9.如权利要求1-3任一所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述电气控制系统包括主控单元、搅拌控制单元、上料控制单元、卸料控制单元、温度控制单元、进料门控制单元、出料门控制单元、供热控制系统和供氧控制单元，其中搅拌控制单元对应控制所述搅拌器(420)，上料控制单元对应控制所述上料系统(300)，卸料控制单元对应控制所述卸料系统(500)，温度控制单元对应控制所述发酵系统(400)的发酵罐(410)内的发酵温度，进料门控制单元对应控制发酵罐(410)内的进料门，出料门控制单元对应控制发酵罐(410)内的出料门，供热控制系统对应控制供热系统(100)，供氧控制单元对应控制供氧系统(200)。
10.如权利要求1-3任一所述的废弃物生物制料机，其特征在于：所述液压系统包括液压泵站、油温散热器、电磁阀、管路、液压油缸和液压马达。
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