CN209065920U - 一种有机生活垃圾厌氧发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种有机生活垃圾厌氧发酵装置，包括发酵罐体和温控机构，发酵罐体底部设有支撑架和排料口，顶部密封配合有罐盖，罐盖上设有进料口和排气口，罐盖顶部设有电机及与电机轴连接的减速机，发酵罐体内设有转轴，转轴上端与减速机输出轴连接，位于发酵罐体内的转轴上连接有弯叶式涡轮搅拌器，发酵罐体的内壁支撑连接有沿罐体内壁周向均匀排列并与弯叶式涡轮搅拌器间隙配置的若干挡块，温控机构包括夹套、温度检测仪和PLC控制器，夹套进出水口的管路上均安装有电磁阀，夹套内设有电加热管，发酵罐体侧壁上设有温度检测仪，电磁阀、电加热管和温度检测仪均与PLC控制器电连接。本装置在发酵过程中能很好地对温度进行控制，发酵效率高。

Description

一种有机生活垃圾厌氧发酵装置

技术领域

本实用新型涉及生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种有机生活垃圾厌氧发酵装置。

背景技术

城市生活垃圾处理方法大多采用卫生填埋、焚烧、堆肥等方法，但是这些方法在一定程度上对土壤、地下水和大气都造成现实或潜在的危害。城市生活垃圾中含有约40％的有机质，经过机械液化可以获得液态垃圾有机质浆液，采用厌氧发酵的方法进行深度处理，不仅可以获得沼气，还可以得到纯生态的有机肥，从而达到资源化的目的。因此，垃圾有机质液化与厌氧发酵是一种处理城市生活垃圾的理想方法。

厌氧发酵是指废弃物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和二氧化碳产生的变化，液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段主要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和二氧化碳同时利用产酸阶段产生的氢将二氧化碳还原成甲烷。目前，在城市生活垃圾处理中通常采用厌氧发酵罐来进行厌氧反应，本实用新型的发明人经过研究发现，现有厌氧发酵罐在发酵过程中不能很好地对温度进行控制，进而使得料液不能充分进行反应，导致发酵效率低，因此已不能很好地满足垃圾液化发酵需求。

实用新型内容

针对现有厌氧发酵罐在发酵过程中不能很好地对温度进行控制，进而使得料液不能充分进行反应，导致发酵效率低，已不能很好地满足垃圾液化发酵需求的技术问题，本实用新型提供一种有机生活垃圾厌氧发酵装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种有机生活垃圾厌氧发酵装置，包括发酵罐体和温控机构，所述发酵罐体的底部两侧设有支撑架，底部中间设有排料口，所述发酵罐体的顶部密封配合有罐盖，所述罐盖上设有进料口和排气口，所述罐盖的顶部设有电机和减速机，所述减速机的主轴与电机的电机轴连接，所述发酵罐体内设有转轴，所述转轴的上端伸出罐盖与减速机的输出轴连接，位于所述发酵罐体内的转轴上连接有弯叶式涡轮搅拌器，所述弯叶式涡轮搅拌器包括空心柱环和若干弯叶式搅拌桨叶，所述空心柱环固定套接在转轴上，所述若干弯叶式搅拌桨叶固定连接在空心柱环的周向侧壁，所述发酵罐体的内壁支撑连接有若干挡块，所述若干挡块沿发酵罐体内壁周向均匀排列并与若干弯叶式搅拌桨叶间隙配置，所述温控机构包括夹套、温度检测仪和PLC控制器，所述夹套固定连接在发酵罐体的周向侧壁上，所述夹套的进水口位于发酵罐体的上部，所述夹套的出水口位于发酵罐体的下部，所述进水口和出水口的管路上均安装有电磁阀，所述夹套内设有适于对夹套进水加热的电加热管，所述发酵罐体的侧壁上开设有与罐体内部连通的测温口，所述测温口内密封设有温度检测仪，所述电磁阀、电加热管和温度检测仪均与设于发酵罐体上的PLC控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的有机生活垃圾厌氧发酵装置，通过温度检测仪对发酵罐体内的发酵温度进行检测，PLC控制器对温度检测仪的检测温度与设定的目标温度进行对比，当检测温度低于目标温度如35℃时，PLC 控制器控制电加热管启动对夹套内的进水加热，当检测温度高于目标温度如 40℃时，PLC控制器控制电磁阀开启向夹套内加水降温，进而通过热交换来对发酵罐体内的物料加热或者降温来满足发酵温度，进而使得罐体内的料液能充分进行反应，发酵效率高，因而能很好地满足垃圾液化发酵需求；同时，通过电机转动，经转轴带动弯叶式涡轮搅拌器旋转，可使发酵料液和生物细菌能达到快速高效混合，以便在短时间内完成所需要的传热，而采用弯叶式搅拌桨叶能够减小对流体作用的剪切力，有助于降低搅拌时所需要的轴功率；另外，在发酵罐体内壁周向均匀支撑排列有与弯叶式搅拌桨叶间隙配置的若干挡块，由此可对罐体内因搅拌而形成的涡流进行阻挡切削，以便于罐体内的每个地方都能被切削后的涡流带动流动。

进一步，所述转轴的轴向上间隔连接有两个弯叶式涡轮搅拌器，所述两个弯叶式涡轮搅拌器的中心间距为0.7～0.8米。

进一步，所述转轴的外壁上设有花键，所述空心柱环的内壁上设有与花键配合的键槽。

进一步，所述弯叶式搅拌桨叶为六个并均匀布置在空心柱环的圆周侧壁。

进一步，所述发酵罐体的内壁支撑连接有六个挡块。

附图说明

图1是本实用新型提供的有机生活垃圾厌氧发酵装置结构示意图。

图2是本实用新型提供的弯叶式涡轮搅拌器的结构示意图。

图中，1、发酵罐体；11、支撑架；12、排料口；2、罐盖；21、进料口； 22、排气口；3、电机；4、减速机；5、转轴；6、弯叶式涡轮搅拌器；61、空心柱环；611、键槽；62、弯叶式搅拌桨叶；7、挡块；8、温控机构；81、夹套；82、温度检测仪；83、PLC控制器；84、电磁阀；85、电加热管。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1和图2所示，本实用新型提供一种有机生活垃圾厌氧发酵装置，包括发酵罐体1和温控机构8，所述发酵罐体1的底部两侧设有支撑架 11，底部中间设有排料口12，所述发酵罐体1的顶部密封配合有罐盖2，所述罐盖2上设有进料口21和排气口22，所述排气口22用于排出发酵产生的气体，所述罐盖2的顶部设有电机3和减速机4，所述减速机4的主轴与电机3 的电机轴连接，具体可通过联轴器连接，所述发酵罐体1内设有转轴5，所述转轴5的上端伸出罐盖2与减速机4的输出轴连接，位于所述发酵罐体1内的转轴5上连接有弯叶式涡轮搅拌器6，所述弯叶式涡轮搅拌器6包括空心柱环 61和若干弯叶式搅拌桨叶62，所述空心柱环61固定套接在转轴5上，所述若干弯叶式搅拌桨叶62固定连接在空心柱环61的周向侧壁，因此所述弯叶式涡轮搅拌器6在转轴5的旋转带动下可实现搅拌混合，加速传热过程，所述发酵罐体1的内壁支撑连接有若干挡块7，所述若干挡块7沿发酵罐体1内壁周向均匀排列并与若干弯叶式搅拌桨叶62间隙配置，由此若干挡块7可对弯叶式搅拌桨叶62搅拌形成的涡流进行阻挡切削，从而使罐体内的每个地方都能被切削后的涡流带动进行流动，保证了料液的充分均匀混合，所述温控机构8包括夹套81、温度检测仪82和PLC控制器83，所述夹套81固定连接在发酵罐体1的周向侧壁上，所述夹套81的进水口位于发酵罐体1的上部，所述夹套 81的出水口位于发酵罐体1的下部，所述进水口和出水口的管路上均安装有电磁阀84，所述电磁阀84用于对进出水口管路上的水流进行开关控制，所述夹套81内设有适于对夹套进水加热的电加热管85，即电加热管85用于对流入夹套81内的水加热，所述发酵罐体1的侧壁上开设有与罐体内部连通的测温口，所述测温口内密封设有温度检测仪82，所述电磁阀84、电加热管85和温度检测仪82均与设于发酵罐体1上的PLC控制器83电连接。其中，在发酵的开始阶段罐体内的热量较少，此时需要通过电加热管85对夹套81内的水进行加热，以通过夹套81内加热后的水与罐体内的料液进行热交换，让料液保持在合适的温度下进行发酵；而在发酵的过程中，罐体内的温度通常都比较偏高，此时需要开启进出水口管路上的电磁阀84，通过向夹套内加冷水来替换夹套81内的热水，以通过与罐体内的料液进行热交换进行降温，从而满足发酵的温度需求；而对于罐体内发酵温度的检测具体可通过本领域技术人员熟知的现有探针式水温度检测仪来实现。

与现有技术相比，本实用新型提供的有机生活垃圾厌氧发酵装置，通过温度检测仪对发酵罐体内的发酵温度进行检测，PLC控制器对温度检测仪的检测温度与设定的目标温度进行对比，当检测温度低于目标温度如35℃时，PLC 控制器控制电加热管启动对夹套内的进水加热，当检测温度高于目标温度如 40℃时，PLC控制器控制电磁阀开启向夹套内加水降温，进而通过热交换来对发酵罐体内的物料加热或者降温来满足发酵温度，进而使得罐体内的料液能充分进行反应，发酵效率高，因而能很好地满足垃圾液化发酵需求；同时，通过电机转动，经转轴带动弯叶式涡轮搅拌器旋转，可使发酵料液和生物细菌能达到快速高效混合，以便在短时间内完成所需要的传热，而采用弯叶式搅拌桨叶能够减小对流体作用的剪切力，有助于降低搅拌时所需要的轴功率；另外，在发酵罐体内壁周向均匀支撑排列有与弯叶式搅拌桨叶间隙配置的若干挡块，由此可对罐体内因搅拌而形成的涡流进行阻挡切削，以便于罐体内的每个地方都能被切削后的涡流带动流动。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述转轴5的轴向上间隔连接有两个弯叶式涡轮搅拌器6，所述两个弯叶式涡轮搅拌器6的中心间距为0.7～0.8 米，由此可以对罐体内的料液进行充分搅拌混合，便于发酵过程高效进行。

作为具体实施例，请参考图1和图2所示，所述转轴5的外壁上设有花键，所述空心柱环61的内壁上设有与花键配合的键槽611，由此可将空心柱环61牢固地套接在转轴5上，这样转轴5在转动时空心柱环61就不会发生转动，从而有效提升了弯叶式涡轮搅拌器6的搅拌效率。

作为具体实施例，所述弯叶式搅拌桨叶62为六个并均匀布置在空心柱环 61的圆周侧壁，从而可以有效地满足罐体内物料的搅拌需求。当然，本领域的技术人员在前述实施方式的基础上，还可以根据实际需要对弯叶式搅拌桨叶 62的个数进行设置，以能够满足搅拌需求为准。

作为具体实施例，所述发酵罐体1的内壁支撑连接有六个挡块7，由此能够对罐体内因搅拌而形成的涡流进行阻挡切削，以便于罐体内的每个地方都能被切削后的涡流带动流动，从而使罐体内的料液达到充分混合。

作为具体实施例，所述PLC控制器83采用现有的松下FP-X系列PLC来实现，所述电加热管85采用现有的法兰式电加热管来实现，该电加热管对于水的具体加热原理已为本领域技术人员所公知。而在前述给出了电磁阀84、电加热管85和温度检测仪82的功能基础上，采用现有的松下FP-X系列PLC 控制器根据温度检测仪的检测温度来对电磁阀和电加热管进行开关控制，其对于所属领域的技术人员来说是很容易实现的，即本领域技术人员完全可以采用现有技术来实现对电磁阀和电加热管进行开关。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种有机生活垃圾厌氧发酵装置，其特征在于，包括发酵罐体和温控机构，所述发酵罐体的底部两侧设有支撑架，底部中间设有排料口，所述发酵罐体的顶部密封配合有罐盖，所述罐盖上设有进料口和排气口，所述罐盖的顶部设有电机和减速机，所述减速机的主轴与电机的电机轴连接，所述发酵罐体内设有转轴，所述转轴的上端伸出罐盖与减速机的输出轴连接，位于所述发酵罐体内的转轴上连接有弯叶式涡轮搅拌器，所述弯叶式涡轮搅拌器包括空心柱环和若干弯叶式搅拌桨叶，所述空心柱环固定套接在转轴上，所述若干弯叶式搅拌桨叶固定连接在空心柱环的周向侧壁，所述发酵罐体的内壁支撑连接有若干挡块，所述若干挡块沿发酵罐体内壁周向均匀排列并与若干弯叶式搅拌桨叶间隙配置，所述温控机构包括夹套、温度检测仪和PLC控制器，所述夹套固定连接在发酵罐体的周向侧壁上，所述夹套的进水口位于发酵罐体的上部，所述夹套的出水口位于发酵罐体的下部，所述进水口和出水口的管路上均安装有电磁阀，所述夹套内设有适于对夹套进水加热的电加热管，所述发酵罐体的侧壁上开设有与罐体内部连通的测温口，所述测温口内密封设有温度检测仪，所述电磁阀、电加热管和温度检测仪均与设于罐体上的PLC控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的有机生活垃圾厌氧发酵装置，其特征在于，所述转轴的轴向上间隔连接有两个弯叶式涡轮搅拌器，所述两个弯叶式涡轮搅拌器的中心间距为0.7～0.8米。

3.根据权利要求1所述的有机生活垃圾厌氧发酵装置，其特征在于，所述转轴的外壁上设有花键，所述空心柱环的内壁上设有与花键配合的键槽。

4.根据权利要求1所述的有机生活垃圾厌氧发酵装置，其特征在于，所述弯叶式搅拌桨叶为六个并均匀布置在空心柱环的圆周侧壁。

5.根据权利要求1所述的有机生活垃圾厌氧发酵装置，其特征在于，所述发酵罐体的内壁支撑连接有六个挡块。