CN208471931U - 一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐 - Google Patents
一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，属于发酵设备技术领域。包括罐体和搅拌轴，所述搅拌轴上由上至下依次设有至少3层搅拌叶片；所述罐体的上盖板与下盖板上分别设有进料结构和出料结构，所述搅拌轴为中空结构；顶层与底层均设有3片搅拌叶片，其他层设有1片或2片搅拌叶片；底层的搅拌叶片位于下盖板的相邻上方，除顶层以外的其他层搅拌叶片均为中空结构且其上设有通气孔与搅拌轴连通。通过将发酵罐由上至下依次分为快速搅拌进料区、中慢速发酵区和快速出料区，底层的搅拌叶片起搅拌和出料的作用；同时使气体通过均匀地从搅拌叶片中溢出，降低了通气能耗和提高了气体分散效果，提高了发酵效率。
Description
技术领域
本实用新型属于发酵设备技术领域，特别涉及一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐。
背景技术
随着经济的突飞猛进和人们生活品质的日益提升，大家对动物性用品和食品的需求会持续增高，动物性用品和食品在人们的生活中占据了越来越重要的地位。有关研究表明，近些年来，养殖业在全球范围内出现了空前的发展与扩大，这些发展的特点主要以是规模化、集约化经营。目前我国是畜禽养殖的大国之一，近年来，随着规模化畜禽养殖场的不断壮大，畜禽粪便任意排放所造成的污染已成为环境污染的重点源头。
有数据显示，在2003年的时候，我国畜禽粪便的排放量大约为32亿吨，远远超出了全年工业废弃物的总排放量10亿吨，到了2011年，我国畜禽粪便废弃物的总排放量将超过了46亿吨，养殖业污染已经成为我国重大污染源之一。
过量的禽畜粪便排泄物未经处理而直接排放到环境当中去，不但会造成对人类健康和生态环境的危害，还会对畜牧业的可持续发展产生影响，因此禽畜粪便污染的预防和治理已成为迫在眉睫的事情。禽畜粪便对环境的危害的表现为：
(1)水质的污染。
(2)空气的污染。在堆置和储存过程中，由于畜禽粪便中含水量较大，会产生很多恶臭气体（其中包括氨，硫化物和甲烷等），污染空气并对环境空气质量有影响。所有禽畜粪便中奶牛的恶臭气体最大，许多国家对排放恶臭气体都有严格的相关标准和规定，在日本的《恶臭法》中就有相关的规定，其中确定的8种恶臭物质奶牛业就占了6种之多，分别是三甲胺，甲基硫醇，二甲硫，硫化氢，氨和二硫化甲基，后来又新添加了4种低级脂肪酸（包括丙酸，正丁酸，正戊酸和异戊酸）。这些物质毒害人的呼吸中枢，刺激神经系统，最后使人致病，对禽畜的生长发育也有影响，同时也会使禽畜繁育能力下降。
(3)重金属的污染。畜禽饲料中添加微量金属元素添加剂（如铁、铜、锌和砷等），只有少量的这些微量元素能直接被消化吸收，大多数都随粪便直接排出体外了。有人推算一个饲养能力为十万只左右的肉鸡场如果连续十五年以上使用有机砷的生长剂，其附近周边地区土壤砷的含量会增加一倍之多。
(4)病源微生物的污染。很多致病微生物、寄生虫和虫卵存在于未经过处理的禽畜粪便中， 孳生的蚊蝇，造成寄生虫、传染病的蔓延。
(5)禽畜粪便任意排放，不仅污染环境，死亡淘汰率连年升高，也威胁着畜牧业自身持续、健康的发展。
(6)影响社会安定。未经处理的禽畜粪便直接排放到环境当中，对其周围的水域和农田污染严重，与周围的居民和农户冲突不断。
现有技术中通常通过发酵罐对动物粪便和尸体进行发酵以得到有机肥原料，并解决臭味、细菌和不易运输等问题。在发酵过程通常采用带有搅拌的发酵罐来实现，发酵罐中需要搅拌和通氧，搅拌一般采用机械搅拌（搅拌轴和搅拌叶片），通氧一般采用气体分布器。
申请人发现采用常见的发酵罐存在以下问题：
(1)由于传统机械搅拌反应器用固定的气体分布器供气，并依赖叶片的搅拌作用来打散气泡，气泡弥散度低，不利于提高气体利用率；
(2)气体分布器安装在反应器底部，发生堵塞后难于清理疏通；
(3)气体分布器的出气孔中易于结垢沉淀，如采用微孔或细孔型气体分布器，气体分布器的出气孔易于被结垢沉淀堵塞，使通气不畅或通气孔完全堵死。因此，只好采用大孔径通气孔的气体分布器，用叶轮搅拌分散气泡。这样一来，气泡的弥散效果差，气体利用率低；
(4)发酵后水分含量由60-70%降至30-40%，流动性降低，常见的发酵罐不易出料；
(5)发酵效率较低。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，通过将发酵罐由上至下依次分为快速搅拌进料区、中慢速发酵区和快速出料区，底层的搅拌叶片起搅拌和出料的作用；同时使气体通过均匀地从搅拌叶片中溢出，降低了通气能耗和提高了气体分散效果，提高了发酵效率。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，包括竖向设置的圆柱形的罐体1和由上至下贯穿罐体1轴线的搅拌轴2，所述搅拌轴2上由上至下依次设有至少3层搅拌叶片3；所述罐体1的上盖板4与下盖板5上分别设有进料结构6和出料结构7，所述搅拌轴2为中空结构；顶层与底层均设有3片搅拌叶片3，其他层设有1片或2片搅拌叶片3；底层的搅拌叶片3位于下盖板5的相邻上方，除顶层以外的其他层搅拌叶片3均为中空结构且其上设有通气孔8与搅拌轴2连通。
其中，本实用新型实施例中的搅拌轴2与上盖板4和下盖板5之间均设有轴承。
具体地，本实用新型实施例中的搅拌轴2上由上至下依次设有3片搅拌叶片3、1片搅拌叶片3、2片搅拌叶片3、1片搅拌叶片3、1片搅拌叶片3和3片搅拌叶片3共六层搅拌叶片3。
其中，本实用新型实施例中的同一层的搅拌叶片3均匀分布，由上至下相邻层搅拌叶片3的距离逐渐减小，相邻层的搅拌叶片3交错设置。
具体地，本实用新型实施例中的罐体1的直径为4.2-5.0m，高度为4.5-5.5mm；相邻层的搅拌叶片3的距离为0.65-0.90m，顶层的搅拌叶片3与上盖板4之间的距离为1.0-1.2m。
其中，本实用新型实施例中的罐体1的侧壁上设有可开闭的检修门。
其中，本实用新型实施例中的罐体1为双层结构，内层10为不锈钢板层，外层13为铝板层，内层10与外层13之间的夹层设有支撑梁且由内至外依次设有硅酸铝棉保温层11和岩棉保温层12，所述硅酸铝棉保温层11和岩棉保温层12的厚度均大于3cm。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，通过将发酵罐由上至下依次分为快速搅拌进料区、中慢速发酵区和快速出料区，底层的搅拌叶片起搅拌和出料的作用；同时使气体通过均匀地从搅拌叶片中溢出，降低了通气能耗和提高了气体分散效果，提高了发酵效率。同时，本专利根据发酵的实际情况，对搅拌叶片的层数、数量和分布进行了设计以提升发酵效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的搅拌叶片的剖视图；
图3是本实用新型实施例提供的罐体的剖视图。
图中：1罐体、2搅拌轴、3搅拌叶片、4上盖板、5下盖板、6进料结构、7出料结构、8通气孔、9辅助搅拌叶片、10内层、11硅酸铝棉保温层、12岩棉保温层、13外层。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
参见图1和2，本实用新型实施例提供了一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，包括竖向设置的圆柱形的罐体1和由上至下贯穿罐体1轴线的搅拌轴2，搅拌轴2上由上至下依次设有至少3层搅拌叶片3，搅拌轴2可在罐体1中转动，前述结构与现有的发酵罐基本一致，不同之处在于：本实施例中的罐体1顶部的上盖板4与底部的下盖板5上分别设有进料结构6（具体可以为带板阀的进料斗）和出料结构7（具体可以为螺旋出料机），搅拌轴2为中空结构，搅拌轴2为圆柱状中空搅拌轴，搅拌叶片3沿搅拌轴2的径向设置。顶层的搅拌叶片3与底层的搅拌叶片3均设有3片搅拌叶片3以保证搅拌效果；具体地，顶层设置3片搅拌叶片3用于将新投入的粪污和尸体快速打散；底层设置3片搅拌叶片3用于快速出料和保证出料干净，其他层设有1片或2片搅拌叶片3以保证发酵平稳的进行。顶层的搅拌叶片3与上盖板4之间具有一定距离以便于进料，底层的搅拌叶片3位于下盖板5的相邻上方以保证出料效果，至少除顶层以外的其他层搅拌叶片3均为中空结构（具体可以通过搅拌轴2上的通孔连通）且其上设有通气孔8与搅拌轴2连通。其中，顶层搅拌叶片3可以为中空或实心，但其上不能设置通气孔8以防止气体从发酵物上层溢出，减轻尾气处理的压力和带走热量，通气孔8的孔径可以为0.5-2.0cm。
其中，本实用新型实施例中的搅拌轴2与上盖板4和下盖板5之间均设有（密封）轴承以保证转动和密封效果。
参见图2，本实施例中的搅拌叶片3的截面为三角形（钝角），其顶角朝向转动方向，其下腰（下侧的腰）水平，其上腰（上侧的腰）上垂直设有辅助搅拌叶片9，辅助搅拌叶片12以提高搅拌效率、氧气溢出效果和防止通气孔8堵塞（底层的还便于出料）。通气孔8设于搅拌叶片3的底边。
具体地，参见图1，申请人发现，粪便连续投入后，发酵料温度上升至60-70℃，经过3-4天发酵基本完成，温度逐渐降低，到5-7天完全发酵，一层对应一天。本实用新型实施例中的搅拌轴2上由上至下依次设有3片搅拌叶片3、1片搅拌叶片3、2片搅拌叶片3、1片搅拌叶片3、1片搅拌叶片3和3片搅拌叶片3共六层搅拌叶片3。其中，2片的话相对设置，3片的话相邻两片的夹角为120°。
其中，本实用新型实施例中的同一层的搅拌叶片3均匀分布，由上至下相邻层搅拌叶片3的距离逐渐减小（原因为由于发酵过程中，发酵物料的水分逐渐减少（由60-70%降至30-40%）），相邻层的搅拌叶片3交错设置。
具体地，本实用新型实施例中的罐体1的直径为4.2-5.0m，高度为4.5-5.5mm；相邻层的搅拌叶片3的距离为0.65-0.90m，顶层的搅拌叶片3与上盖板4之间的距离为1.0-1.2m。该发酵罐的容积为60-100m3，发酵时间7天，日处理量10-15吨（含水量小于65%的粪污），日产有机肥4-6吨。
其中，本实用新型实施例中的罐体1的侧壁上设有可开闭（具体可以通过铰链）的检修门用于对发酵罐内部进行检修。
其中，参见图3，本实用新型实施例中的罐体1为双层结构，内层10为不锈钢板层（防腐蚀），外层13为铝板层（防雨），内层10与外层13之间的夹层设有支撑梁（框架钢型材）且由内至外依次设有硅酸铝棉保温层11和岩棉保温层12，硅酸铝棉保温层11和岩棉保温层12的厚度均大于3cm。
本实用新型实施例提供了一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，通过将发酵罐由上至下依次分为快速搅拌进料区、中慢速发酵区和快速出料区，底层的搅拌叶片起搅拌和出料的作用；同时使气体通过均匀地从搅拌叶片中溢出，降低了通气能耗和提高了气体分散效果，提高了发酵效率。同时，本专利根据发酵的实际情况，对搅拌叶片的层数、数量和分布进行了设计以提升发酵效果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，包括竖向设置的圆柱形的罐体(1)和由上至下贯穿罐体(1)轴线的搅拌轴(2)，所述搅拌轴(2)上由上至下依次设有至少3层搅拌叶片(3)；其特征在于，所述罐体(1)的上盖板(4)与下盖板(5)上分别设有进料结构(6)和出料结构(7)，所述搅拌轴(2)为中空结构；顶层与底层均设有3片搅拌叶片(3)，其他层设有1片或2片搅拌叶片(3)；底层的搅拌叶片(3)位于下盖板(5)的相邻上方，除顶层以外的其他层搅拌叶片(3)均为中空结构且其上设有通气孔(8)与搅拌轴(2)连通。
2.根据权利要求1所述的用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，其特征在于，所述搅拌轴(2)与上盖板(4)和下盖板(5)之间均设有轴承。
3. 根据权利要求1所述的用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，其特征在于，所述搅拌轴(2)上由上至下依次设有 3片搅拌叶片(3)、1片搅拌叶片(3)、2片搅拌叶片(3)、1片搅拌叶片(3)、1片搅拌叶片(3)和3片搅拌叶片(3)共六层搅拌叶片(3)。
4.根据权利要求1所述的用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，其特征在于，同一层的搅拌叶片(3)均匀分布，由上至下相邻层搅拌叶片(3)的距离逐渐减小，相邻层的搅拌叶片(3)交错设置。
5.根据权利要求1所述的用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，其特征在于，所述罐体(1)的直径为4.2-5.0m，高度为4.5-5.5mm；相邻层的搅拌叶片(3)的距离为0.65-0.90m，顶层的搅拌叶片(3)与上盖板(4)之间的距离为1.0-1.2m。
6.根据权利要求1所述的用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，其特征在于，所述罐体(1)的侧壁上设有可开闭的检修门。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于动物粪便与尸体的有氧发酵罐，其特征在于，所述罐体(1)为双层结构，内层(10)为不锈钢板层，外层(13)为铝板层，内层(10)与外层(13)之间的夹层设有支撑梁且由内至外依次设有硅酸铝棉保温层(11)和岩棉保温层(12)，所述硅酸铝棉保温层(11)和岩棉保温层(12)的厚度均大于3cm。
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