CN209307243U - 卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置 - Google Patents

卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置 Download PDF

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李素敏
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Abstract

本实用新型提供了卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,包括卧式发酵筒、搅拌送料机构、加热机构、曝气腔、驱动电机、控制系统和太阳能供电系统。该装置结构设计紧凑,占用空间小,运行稳定,该装置连接有太阳能供电系统,为发酵筒内的厨余垃圾等有机生活垃圾的发酵提供热量,营造出利于微生物活动的环境,加快了有机生活垃圾的发酵降解速度,且将加热机构设置在发酵筒的下方,解决了传统的发酵箱在垃圾降解过程中因垃圾量减少且平铺在堆肥室底部而产生的供能不均的弊端,提升了热能的利用率,利用太阳能的同时既环保又减少了常规能源的消耗,此外,卧式发酵筒底部、靠近所述出样口的一端设置有排液口、有助于排放降解反应后产生的液体。

Description

卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置
技术领域
本实用新型属于垃圾处理技术领域,具体涉及卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置。
背景技术
堆肥是将农业废弃物、禽畜粪便、生活垃圾等转化为有机肥的一种固体废弃物处置方式。好氧堆肥是在有氧的条件下,主要依靠自然界广泛分布的细菌、真菌、放线菌、纤维素及木质素分解菌等好氧微生物或认为添加的高效复合菌剂对有机固体废弃物进行氧化、分解和吸收的过程,并通过矿质化与腐殖化作用将其变成腐熟稳定的有机肥料的生物化学过程。好氧堆肥的温度一般维持在40~60℃之间,极限温度可以达到70℃以上。在好氧堆肥过程中,物料经微生物分解,一方面能生成大量可被植物利用的有效态N、P、K化合物等营养物质,另一方面可为微生物生长繁殖提供必要的元素和能量,对于物料中的可溶性小分子物质可直接透过细胞膜或细胞壁为微生物所用,不溶性大分子物质则首先附着在微生物体外,由微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质再进入细胞被微生物吸收利用;同时,期间又能合成一种复杂而稳定且具有活性的有机类化合物质—腐殖质,含有农作物生长所需的营养和元素,可用于改善土壤、增加肥力,实现资源化利用。
典型的好氧堆肥工艺主要有:条垛式堆肥、强制通风静态垛和槽式堆肥。条垛式堆肥的特点是投资和运行维护成本低,操作简单,缺点是受气候影响大,臭味大,占地面积大,堆置时间长,只适宜待处理物料量适中,处理要求不高,季节温暖和雨量较少的地区。强制通风静态垛的特点是有利于缩短堆肥周期和减少臭气及滤液的污染,但同样易受气候影响。槽式堆肥多建于室内,特点是自动化程度高,空间利用率高,处理效果好,存在的问题是建设及运行维护成本极高,适合于大型堆肥长度商业化处理。
此外,好氧堆肥工艺还有反应器堆肥。反应器堆肥是将物料密闭在容器或装置内,控制通风和水分条件,使物料进行生物降解和转化的处理方式。根据是否采用搅拌装置可分为静态和动态,且按照搅拌或进出料的连续性状态又可分为间歇式和连续式。相对于其他处理技术,反应器堆肥占地面积小,堆肥周期短,易于管理和控制,堆肥过程基本不受天气等条件的影响,产生二次污染的可能性较低,但产品稳定性较差,动态反应器堆肥的能耗相当大。
因此,仍需开发一种体积小、效率高、能耗低、经济学和可操作性好的好氧堆肥反应器。
实用新型内容
为解决现有技术中,好氧堆肥反应器稳定性较差、能耗大的问题,本实用新型的目的在于提供一种卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置。
为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,包括
卧式发酵筒,所述卧式发酵筒一端的顶部设置有进样口,所述卧式发酵筒另一端的底部设置有出样口,所述卧式发酵筒壁上设置有取样口;
搅拌送料机构,所述搅拌送料机构横向水平设置于所述卧式发酵筒中;
加热机构,所述加热机构设置于所述卧式发酵筒下、与所述卧式发酵筒相邻设置;
曝气腔,所述曝气腔设置于所述卧式发酵筒与所述加热机构之间,所述曝气腔与所述卧式发酵筒相邻的一面设置有连通所述卧式发酵筒内部与所述曝气腔的曝气孔,所述曝气腔上设置有进气口;
驱动电机,所述驱动电机设置于所述卧式发酵筒外,与所述搅拌送料机构相连;
控制系统,所述控制系统设置于所述卧式发酵筒外,分别与所述驱动电机和加热机构相连;以及
太阳能供电系统,所述太阳能供电系统设置于所述卧式发酵筒外,所述太阳能控制系统分别与所述驱动机构和控制系统相连。
优选地,所述卧式发酵筒底部、靠近所述出样口的一端设置有排液口。
优选地,所述取样口的数量至少为2个。
优选地,所述搅拌机构包括螺旋轴和围绕所述螺旋轴设置的螺旋叶面。
进一步优选地,所述螺旋轴与所述卧式发酵筒相连处设置有轴承盖,所述轴承盖内设有毡圈。
进一步优选地,所述螺旋叶面围绕所述螺旋轴左右两侧呈镜像对称。
优选地,所述加热机构为水箱,所述水箱的一端设置有进水口,所述水箱的另一端设置有排水口,所述水箱中设置有加热管。
优选地,所述加热机构底部设置有滚轮。
优选地,所述驱动电机包括电机本体与驱动轴,所述驱动轴与所述螺旋轴上开设有销孔,所述驱动轴与所述螺旋轴通过销钉连接。
优选地,所述太阳能供电系统包括太阳能板,与所述太阳能板相连接的蓄电池,和与所述蓄电池相连的控制器。
控制系统由计算机、PLC控制模块和电路控制箱组成,PLC控制模块为6ES7231-OHC22-OXA8型号4AI信号模块,PLC可根据时间设定和温度反馈情况实现对各通风管路电磁阀的开闭状态、风机和加热器的运行情况等的控制。卧式发酵筒内部中心处和顶端分别装有温湿度传感器和温度传感器,以便实时监测试验过程中堆体内部温湿度和筒体温度的变化情况。
太阳能板可以采用的型号为HT-MO100P,蓄电池的型号为100AH,2个串联。驱动电机选用WONSAMART公司生产的WS9250-25-250-X500小型电机,重量为0.5kg。太阳能供电系统在一般情况下均可正常运行,若连续阴雨15天以上,则需要市政电进行辅助供电。
加热器选用上海雄义电热电器有限公司的XY-D12型电加热器,可调功率在0.4~1.2kW的范围内,具有温控反馈功能,可以维持稳定的出风温度,当地问情况下启动加热器时,由于功率较大,太阳能板不足以供给它的运行时,切换成市政供电。
本实用新型的有益效果
1、卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,结构设计紧凑,占用空间小,运行稳定;
2、连接有太阳能供电系统,为发酵筒内的厨余垃圾等有机生活垃圾的发酵提供热量,营造出利于微生物活动的环境,加快了有机生活垃圾的发酵降解速度,且将加热机构设置在发酵筒的下方,解决了传统的发酵箱在垃圾降解过程中因垃圾量减少且平铺在堆肥室底部而产生的供能不均的弊端,提升了热能的利用率,利用太阳能的同时既环保又减少了常规能源的消耗;
3、卧式发酵筒底部、靠近所述出样口的一端设置有排液口、有助于排放降解反应后产生的液体。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的附图。
图2是本实用新型实施例2的附图。
图3是本实用新型实施例3的附图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于再次描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,如图1所示,包括
卧式发酵筒10,所述卧式发酵筒10一端的顶部设置有进样口110,所述卧式发酵筒10另一端的底部设置有出样口120,所述卧式发酵筒10壁上设置有取样口130;
搅拌送料机构20,所述搅拌送料机构20横向水平设置于所述卧式发酵筒10中;
加热机构30,所述加热机构30设置于所述卧式发酵筒10下、与所述卧式发酵筒10相邻设置;
曝气腔40,所述曝气腔40设置于所述卧式发酵筒10与所述加热机构30之间,所述曝气腔40与所述卧式发酵筒10相邻的一面设置有连通所述卧式发酵筒10内部与所述曝气腔40的曝气孔(图中未示),所述曝气腔40上设置有进气口410;
驱动电机(图中未示),所述驱动电机设置于所述卧式发酵筒外,与所述搅拌送料机构相连;
控制系统(图中未示),所述控制系统设置于所述卧式发酵筒外,分别与所述驱动电机和加热机构相连;以及
太阳能供电系统(图中未示),所述太阳能供电系统设置于所述卧式发酵筒外,所述太阳能控制系统分别与所述驱动机构和控制系统相连。
所述驱动电机包括电机本体与驱动轴,所述驱动轴与所述螺旋轴上开设有销孔,所述驱动轴与所述螺旋轴通过销钉连接(图中未示)。
所述太阳能供电系统包括太阳能板,与所述太阳能板相连接的蓄电池,和与所述蓄电池相连的控制器。
控制系统由计算机、PLC控制模块和电路控制箱组成,PLC控制模块为6ES7231-OHC22-OXA8型号4AI信号模块,PLC可根据时间设定和温度反馈情况实现对各通风管路电磁阀的开闭状态、风机和加热器的运行情况等的控制。卧式发酵筒内部中心处和顶端分别装有温湿度传感器和温度传感器,以便实时监测试验过程中堆体内部温湿度和筒体温度的变化情况。
太阳能板可以采用的型号为HT-MO100P,蓄电池的型号为100AH,2个串联。驱动电机选用WONSAMART公司生产的WS9250-25-250-X500小型电机,重量为0.5kg。太阳能供电系统在一般情况下均可正常运行,若连续阴雨15天以上,则需要市政电进行辅助供电。
加热器选用上海雄义电热电器有限公司的XY-D12型电加热器,可调功率在0.4~1.2kW的范围内,具有温控反馈功能,可以维持稳定的出风温度,当地问情况下启动加热器时,由于功率较大,太阳能板不足以供给它的运行时,切换成市政供电。
实施例2
卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,如图2所示,包括
卧式发酵筒10,所述卧式发酵筒10一端的顶部设置有进样口110,所述卧式发酵筒10另一端的底部设置有出样口120,所述卧式发酵筒10壁上设置有取样口130;
搅拌送料机构20,所述搅拌送料机构20横向水平设置于所述卧式发酵筒10中;
加热机构30,所述加热机构30设置于所述卧式发酵筒10下、与所述卧式发酵筒10相邻设置;
曝气腔40,所述曝气腔40设置于所述卧式发酵筒10与所述加热机构30之间,所述曝气腔40与所述卧式发酵筒10相邻的一面设置有连通所述卧式发酵筒10内部与所述曝气腔40的曝气孔(图中未示),所述曝气腔40上设置有进气口410;
驱动电机(图中未示),所述驱动电机设置于所述卧式发酵筒外,与所述搅拌送料机构相连;
控制系统(图中未示),所述控制系统设置于所述卧式发酵筒外,分别与所述驱动电机和加热机构相连;以及
太阳能供电系统(图中未示),所述太阳能供电系统设置于所述卧式发酵筒外,所述太阳能控制系统分别与所述驱动机构和控制系统相连。
所述卧式发酵筒10底部、靠近所述出样口120的一端设置有排液口140。
所述取样口130的数量至少为2个。
所述搅拌机构20包括螺旋轴210和围绕所述螺旋轴210设置的螺旋叶面220。
所述螺旋轴与所述卧式发酵筒相连处设置有轴承盖(图中未示),所述轴承盖内设有毡圈。
所述螺旋叶面220围绕所述螺旋轴210左右两侧呈镜像对称。
所述加热机构30为水箱,所述水箱的一端设置有进水口310,所述水箱的另一端设置有排水口320,所述水箱中设置有加热管。
所述驱动电机包括电机本体与驱动轴,所述驱动轴与所述螺旋轴上开设有销孔,所述驱动轴与所述螺旋轴通过销钉连接(图中未示)。
所述太阳能供电系统包括太阳能板,与所述太阳能板相连接的蓄电池,和与所述蓄电池相连的控制器。
控制系统由计算机、PLC控制模块和电路控制箱组成,PLC控制模块为6ES7231-OHC22-OXA8型号4AI信号模块,PLC可根据时间设定和温度反馈情况实现对各通风管路电磁阀的开闭状态、风机和加热器的运行情况等的控制。卧式发酵筒内部中心处和顶端分别装有温湿度传感器和温度传感器,以便实时监测试验过程中堆体内部温湿度和筒体温度的变化情况。
太阳能板可以采用的型号为HT-MO100P,蓄电池的型号为100AH,2个串联。驱动电机选用WONSAMART公司生产的WS9250-25-250-X500小型电机,重量为0.5kg。太阳能供电系统在一般情况下均可正常运行,若连续阴雨15天以上,则需要市政电进行辅助供电。
加热器选用上海雄义电热电器有限公司的XY-D12型电加热器,可调功率在0.4~1.2kW的范围内,具有温控反馈功能,可以维持稳定的出风温度,当地问情况下启动加热器时,由于功率较大,太阳能板不足以供给它的运行时,切换成市政供电。
实施例3
卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,如图3所示,包括
卧式发酵筒10,所述卧式发酵筒10一端的顶部设置有进样口110,所述卧式发酵筒10另一端的底部设置有出样口120,所述卧式发酵筒10壁上设置有取样口130;
搅拌送料机构20,所述搅拌送料机构20横向水平设置于所述卧式发酵筒10中;
加热机构30,所述加热机构30设置于所述卧式发酵筒10下、与所述卧式发酵筒10相邻设置;
曝气腔40,所述曝气腔40设置于所述卧式发酵筒10与所述加热机构30之间,所述曝气腔40与所述卧式发酵筒10相邻的一面设置有连通所述卧式发酵筒10内部与所述曝气腔40的曝气孔(图中未示),所述曝气腔40上设置有进气口410;
驱动电机(图中未示),所述驱动电机设置于所述卧式发酵筒外,与所述搅拌送料机构相连;
控制系统(图中未示),所述控制系统设置于所述卧式发酵筒外,分别与所述驱动电机和加热机构相连;以及
太阳能供电系统(图中未示),所述太阳能供电系统设置于所述卧式发酵筒外,所述太阳能控制系统分别与所述驱动机构和控制系统相连。
所述卧式发酵筒10底部、靠近所述出样口120的一端设置有排液口140。
所述取样口130的数量至少为2个。
所述搅拌机构20包括螺旋轴210和围绕所述螺旋轴210设置的螺旋叶面220。
所述螺旋轴与所述卧式发酵筒相连处设置有轴承盖(图中未示),所述轴承盖内设有毡圈。
所述螺旋叶面220围绕所述螺旋轴210左右两侧呈镜像对称。
所述加热机构30为水箱,所述水箱的一端设置有进水口310,所述水箱的另一端设置有排水口320,所述水箱中设置有加热管。
所述加热机构30底部设置有滚轮330。
所述驱动电机包括电机本体与驱动轴,所述驱动轴与所述螺旋轴上开设有销孔,所述驱动轴与所述螺旋轴通过销钉连接(图中未示)。
所述太阳能供电系统包括太阳能板,与所述太阳能板相连接的蓄电池,和与所述蓄电池相连的控制器。
控制系统由计算机、PLC控制模块和电路控制箱组成,PLC控制模块为6ES7231-OHC22-OXA8型号4AI信号模块,PLC可根据时间设定和温度反馈情况实现对各通风管路电磁阀的开闭状态、风机和加热器的运行情况等的控制。卧式发酵筒内部中心处和顶端分别装有温湿度传感器和温度传感器,以便实时监测试验过程中堆体内部温湿度和筒体温度的变化情况。
太阳能板可以采用的型号为HT-MO100P,蓄电池的型号为100AH,2个串联。驱动电机选用WONSAMART公司生产的WS9250-25-250-X500小型电机,重量为0.5kg。太阳能供电系统在一般情况下均可正常运行,若连续阴雨15天以上,则需要市政电进行辅助供电。
加热器选用上海雄义电热电器有限公司的XY-D12型电加热器,可调功率在0.4~1.2kW的范围内,具有温控反馈功能,可以维持稳定的出风温度,当地问情况下启动加热器时,由于功率较大,太阳能板不足以供给它的运行时,切换成市政供电。
各部分具体参数如表1所示。
表1 实施例3的主要参数
本实用新型的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,结构设计紧凑,占用空间小,运行稳定,该装置连接有太阳能供电系统,为发酵筒内的厨余垃圾等有机生活垃圾的发酵提供热量,营造出利于微生物活动的环境,加快了有机生活垃圾的发酵降解速度,且将加热机构设置在发酵筒的下方,解决了传统的发酵箱在垃圾降解过程中因垃圾量减少且平铺在堆肥室底部而产生的供能不均的弊端,提升了热能的利用率,利用太阳能的同时既环保又减少了常规能源的消耗,此外,卧式发酵筒底部、靠近所述出样口的一端设置有排液口、有助于排放降解反应后产生的液体。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,包括
卧式发酵筒,所述卧式发酵筒一端的顶部设置有进样口,所述卧式发酵筒另一端的底部设置有出样口,所述卧式发酵筒壁上设置有取样口;
搅拌送料机构,所述搅拌送料机构横向水平设置于所述卧式发酵筒中;
加热机构,所述加热机构设置于所述卧式发酵筒下、与所述卧式发酵筒相邻设置;
曝气腔,所述曝气腔设置于所述卧式发酵筒与所述加热机构之间,所述曝气腔与所述卧式发酵筒相邻的一面设置有连通所述卧式发酵筒内部与所述曝气腔的曝气孔,所述曝气腔上设置有进气口;
驱动电机,所述驱动电机设置于所述卧式发酵筒外,与所述搅拌送料机构相连;
控制系统,所述控制系统设置于所述卧式发酵筒外,分别与所述驱动电机和加热机构相连;以及
太阳能供电系统,所述太阳能供电系统设置于所述卧式发酵筒外,所述太阳能控制系统分别与所述驱动电机和控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述卧式发酵筒底部、靠近所述出样口的一端设置有排液口。
3.根据权利要求1所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述取样口的数量至少为2个。
4.根据权利要求1所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述搅拌送料机构包括螺旋轴和围绕所述螺旋轴设置的螺旋叶面。
5.根据权利要求4所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述螺旋轴与所述卧式发酵筒相连处设置有轴承盖,所述轴承盖内设有毡圈。
6.根据权利要求4所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述螺旋叶面围绕所述螺旋轴左右两侧呈镜像对称。
7.根据权利要求1所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述加热机构为水箱,所述水箱的一端设置有进水口,所述水箱的另一端设置有排水口,所述水箱中设置有加热管。
8.根据权利要求1所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述加热机构底部设置有滚轮。
9.根据权利要求4所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述驱动电机包括电机本体与驱动轴,所述驱动轴与所述螺旋轴上开设有销孔,所述驱动轴与所述螺旋轴通过销钉连接。
10.根据权利要求1所述的卧式螺旋搅拌太阳能好氧堆肥装置,其特征在于,所述太阳能供电系统包括太阳能板,与所述太阳能板相连接的蓄电池,和与所述蓄电池相连的控制器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111807882A (zh) * 2020-07-02 2020-10-23 浙江理工大学 一种多螺旋搅拌的餐厨垃圾好氧发酵设备
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