CN210367714U - 自动恒温厌氧发酵设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自动恒温厌氧发酵设备，用于将有机垃圾进行厌氧搅拌发酵，包括半开放式结构的罐体和用来密封的顶盖，所述顶盖上设有动力机构，所述动力机构与设置在罐体内用于搅拌翻动物料的搅拌件；所述罐体为多层的保温结构，通过设有的固定架进行固定，所述罐体的开口外沿放置在固定架上并将所述顶盖也固定在固定架上使得所述顶盖与罐体密封连接。本实用新型通过提供一种新型的双层罐体结构，将原本由罐体承重的方式改为由单独设置的固定架进行承重，而罐体可在保持较大容积的前提下尽可能减小壁厚，从而降低制造成本。

Description

自动恒温厌氧发酵设备

技术领域

本实用新型属于固废处理技术领域，具体涉及自动恒温厌氧发酵设备。

背景技术

再生资源成为资源循环的新起点，同时成为循环经济的重要组成部分。另外，在废弃资源和废旧材料回收利用加工过程中，不但解决了资源短缺问题，同时降低了垃圾排放，正可谓“一举两得”。在厌氧条件下，微生物分解垃圾中的有机物，产生沼气和二氧化碳的过程。厌氧消化根据温度的不同，可分为中温厌氧消化和高温厌氧消化两种。

垃圾厌氧消化是指在厌氧微生物的分解作用下，使垃圾中有机物分解(消化)并趋于稳定。厌氧消化时有机物的分解过程由一开始的现象描述阶段发展为两阶段理论，再发展到三阶段理论，现在发展为四阶段理论。

两阶段理论可分为产酸和产气两个阶段。在产酸阶段，在兼性好氧的酸性腐化菌或产酸菌的作用下，垃圾中的含碳有机物被水分解为单糖，蛋白质被水解为多肽和氨基酸，脂肪被水解成丙三醇、脂肪酸等，还有醇、氨，同时还释放能量。在产气阶段，前一阶段产生的各种有机酸、醇类在厌氧条件下被甲烷菌分解为甲烷、CO、NH3、H2和H2S等。这一过程有机物的分解速度缓慢。卫生土地填埋处置垃圾即以厌氧消化为基础。

三阶段理论：水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段；

在水解酸化阶段，水解与发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解，使固体物质变成可溶于水的物质，然后细菌再吸收可溶于水的物质，并将其发酵分解成不同产物。在产氢产乙酸阶段，产氢产乙酸细菌把前一阶段产生的一些中间产物丙酸、丁酸、乳酸、长链脂肪酸、醇类等进一步分解成乙酸和氢。在产甲烷阶段，甲烷菌利用H2、CO2、乙酸以及甲醇、甲酸、甲胺等C1类化合物为基质，将其转化成甲烷。其中，H2、CO2和乙酸是主要基质。一般认为，甲烷的形成主要来自H2还原CO2和乙酸的分解。根据对主要中间产物转化成甲烷的过程所作的研究，以COD计约72％的甲烷来自乙酸盐，13％由丙酸盐生成，还有15％来自其它中间产物。因此乙酸是厌氧发酵中最重要的中间产物。

现有的厌氧发酵的反应设备通常采用反应釜，所述的反应釜即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。其结构一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成。相应配套的辅助设备：分馏柱、冷凝器、分水器、收集罐、过滤器等。但现有的发酵处理设备均为立式的罐体结构，而罐体是直接固定在地面上，如果是大容积的罐体结构，且动力机构设置在顶部，故需要在其下部设有加强结构，以保证其结构强度。但该结构还需在其内部设有保温层，则导致其整个罐体体积较大且保温效果较差。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供自动恒温厌氧发酵设备。

本实用新型所采用的技术方案为：

自动恒温厌氧发酵设备，用于将有机垃圾进行厌氧搅拌发酵，包括半开放式结构的罐体和用来密封的顶盖，所述顶盖上设有动力机构，所述动力机构与设置在罐体内用于搅拌翻动物料的搅拌件；

所述罐体为多层的保温结构，通过设有的固定架进行固定，所述罐体的开口外沿放置在固定架上并将所述顶盖也固定在固定架上使得所述顶盖与罐体密封连接。

本实用新型是一种专用于有机垃圾厌氧资源化处理的设备，在厌氧条件下，微生物分解垃圾中的有机物，产生沼气和二氧化碳的过程。厌氧消化根据温度的不同，可分为中温厌氧消化和高温厌氧消化两种。也就是说，厌氧发酵处理有机垃圾不仅能够产生能源气体进行转化利用，而且处理后的废渣还能作为有机肥主料进行处理，故对于许多大型养殖场或产生大量有机垃圾的地区，采用厌氧发酵处理的方式可带来较好的经济效益。

现在的厌氧发酵处理方法均采用密闭容器进行控温厌氧反应，根据菌种和有机垃圾的类型，从而确定最佳的发酵条件，通过控制环境条件并时刻监控环境数据，从而时刻保持发件密闭容器中有机物能够在最佳的条件下高效发酵。但现有的发酵处理设备均为立式的罐体结构，而罐体是直接固定在地面上，如果是大容积的罐体结构，且动力机构设置在顶部，故需要在其下部设有加强结构，以保证其结构强度。但该结构还需在其内部设有保温层，则导致其整个罐体体积较大且保温效果较差。本实用新型通过提供一种新型的双层罐体结构，将原本由罐体承重的方式改为由单独设置的固定架进行承重，而罐体可在保持较大容积的前提下尽可能减小壁厚，从而降低制造成本。而且，本实用新型为了增加保温效果，将罐体设置为双层保温结构，其中间为真空层，从而有效的阻隔热量的内外传递，以保证较低的功耗维持罐体内的环境温度。且本实用新型的顶盖结构也同样固定在固定架上，而采用的固定架结构作为总的承重体，其固定点在整个罐体上方，故结构更加稳定。

进一步的，所述罐体包括作为主体结构的管状体，所述管状体一侧设有开口并在开口上连接有连接环；所述连接环与所述固定架适型连接。

进一步的，所述罐体包括作为主体结构的管状体和锥形体，所述管状体两段均设有开口，一侧开口于所述锥形体的开口密封连接，另一侧开口上连接有连接环；所述连接环与所述固定架适型连接。

进一步的，所述连接环上设有至少两个固定块，所述固定架上设有与固定块卡接配合限制所述罐体在与固定架连接时发生轴向转动的卡接槽。

进一步的，所述固定架包括固定环和均匀设置在固定环同侧用于支撑的多个支脚；

所述连接环外圈半径大于所述固定环的内圈半径，所述罐体从上至下穿入固定环中使得所述连接环于固定环上表面接触并由固定环给罐体提供支撑力；

所述卡接槽均匀设置在固定环的上表面上，当连接环与固定环贴合时所述固定块与所述卡接槽配合限位，所述支脚固定在地面或者平台上。

进一步的，所述罐体内在罐体内壁与搅拌件之间还设有用于调控罐体内温度的循环控温管。

进一步的，所述循环控温管为单根的水管结构，通过折返式盘旋贴合设置在所述罐体内壁上，所述循环控温管的两个开口端均穿出顶盖并与外部循环系统连通。

所述的循环控温管是一整根水管结构，贴合在罐体内壁上，需要控制罐体内的温度时，可通过循环通入合适温度的液体，并降低流速，使其在罐体内停留一定的时间，通过循环控温管向内进行热传递，从而达到控制温度的效果。

进一步的，所述动力机构为设置在顶盖上的电机，所述顶盖外侧表面中心位置设有安装座，所述电机安装在安装座上并与所述搅拌件传动连接。

进一步的，所述连接环上表面外圈设有环状凸缘，当所述连接环与所述固定环贴合时所述环状凸缘与固定环内侧壁形成环状凹槽结构；所述顶盖内侧设有与环状凹槽相适应配合的第一凸环，在所述第一凸环与环状凹槽之间设有软质的密封环，当顶盖通过螺栓与所述固定环固定连接时所述密封环受到挤压并填满第一凸环与环状凹槽之间形成的环状空间从而形成第一密封。

固定架的主要连接结构为固定环，所述罐体和顶盖均放置在固定环上，而多个支脚用于支撑固定环。固定环上表面与连接环的接触面为弧形面，从而增大接触面积，提高稳定性。而固定环外圈单独向外延伸形成一圈用于固定的环状结构，说是保护顶盖的外侧同样设有厚度相同的环状边沿，通过外侧的环状结构贴合并通过多个螺栓进行固定，是的顶盖被压紧在固定环上。同时罐体也固定在固定环上，当顶盖被螺栓固定压紧时，所述第一凸环沉入环状凹槽结构中，并与环状凸缘内壁贴合，并压紧密封环，从而达到密封扣合的效果。整个罐体的承重均在开口环状的实心结构处，但仅仅承受内部物料和自身的重力，而顶盖和动力结构的重力则分摊在固定环上，并均匀分布至每个支脚处，从而提高整体结构的稳定性，在填装有大量物料且进行轴向搅拌时，固定环承受主要的轴向偏转力，而罐体则无需增加加强结构，从而减轻重量，降低强度需求。

加料时，直接通过设置在顶盖上的进料口进行加料，而出料可从设置在罐体底部的出料口排出。

进一步的，所述连接环上表面内圈边沿向上凸起形成第二凸环，所述顶盖内表面内圈边沿向内凹陷形成环状凹缘，所述第二凸环与环状凹缘适型配合形成第二密封。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过提供一种新型的双层罐体结构，将原本由罐体承重的方式改为由单独设置的固定架进行承重，而罐体可在保持较大容积的前提下尽可能减小壁厚，从而降低制造成本。而且，本实用新型为了增加保温效果，将罐体设置为双层保温结构，其中间为真空层，从而有效的阻隔热量的内外传递，以保证较低的功耗维持罐体内的环境温度。且本实用新型的顶盖结构也同样固定在固定架上，而采用的固定架结构作为总的承重体，其固定点在整个罐体上方，故结构更加稳定。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构的正视图；

图2是本实用新型的整体结构的正轴侧视图；

图3是本实用新型的整体结构的俯视图；

图4是本实用新型的整体结构的爆炸正视图；

图5是本实用新型的整体结构的爆炸正轴侧视图；图中视角是从上方斜向下进行查看展示；

图6是本实用新型的整体结构的爆炸轴侧视图；图中视角是在整体爆炸结构图向左偏转45°后从下方斜向上进行查看展示；

图7是本实用新型不带有电机的主体正视图，用作后续剖切视图的主图；

图8是本实用新型图7中沿断面线A剖切后得到的剖面图；

图9是本实用新型图7中沿断面线B剖切后得到的剖面图；

图10是本实用新型的罐体倾斜放置的轴侧图A；

图11是本实用新型的罐体的正视图；

图12是本实用新型的罐体的正立的轴测图B；

图13是本实用新型固定架的轴测图。

图中：1-罐体，101-管状体，102-连接环，103-固定块，104-锥形体，2-固定架，201-固定环，202-支脚，203-连接块，204-卡接槽，3-顶盖，4-电机，5-安装座，6-搅拌件，7-循环控温管，8-密封环。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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申请中的具体含义。

实施例1：

本实施例是一种专用于有机垃圾厌氧资源化处理的设备，在厌氧条件下，微生物分解垃圾中的有机物，产生沼气和二氧化碳的过程。厌氧消化根据温度的不同，可分为中温厌氧消化和高温厌氧消化两种。也就是说，厌氧发酵处理有机垃圾不仅能够产生能源气体进行转化利用，而且处理后的废渣还能作为有机肥主料进行处理，故对于许多大型养殖场或产生大量有机垃圾的地区，采用厌氧发酵处理的方式可带来较好的经济效益。

现在的厌氧发酵处理方法均采用密闭容器进行控温厌氧反应，根据菌种和有机垃圾的类型，从而确定最佳的发酵条件，通过控制环境条件并时刻监控环境数据，从而时刻保持发件密闭容器中有机物能够在最佳的条件下高效发酵。但现有的发酵处理设备均为立式的罐体结构，而罐体是直接固定在地面上，如果是大容积的罐体结构，且动力机构设置在顶部，故需要在其下部设有加强结构，以保证其结构强度。但该结构还需在其内部设有保温层，则导致其整个罐体1体积较大且保温效果较差。

本实施例是自动恒温厌氧发酵设备，如图1-5所示，用于将有机垃圾进行厌氧搅拌发酵，包括半开放式结构的罐体1和用来密封的顶盖3，所述顶盖3上设有动力机构，所述动力机构与设置在罐体1内用于搅拌翻动物料的搅拌件6；所述罐体1为多层的保温结构，通过设有的固定架2进行固定，所述罐体1的开口外沿放置在固定架2上并将所述顶盖3也固定在固定架2上使得所述顶盖3与罐体1密封连接。双层罐体1结构将原本由罐体1承重的方式改为由单独设置的固定架2进行承重，而罐体1可在保持较大容积的前提下尽可能减小壁厚，从而降低制造成本。而且，本实施例为了增加保温效果，将罐体1设置为双层保温结构，其中间为真空层，从而有效的阻隔热量的内外传递，以保证较低的功耗维持罐体1内的环境温度。且本实施例的顶盖3结构也同样固定在固定架2上，而采用的固定架2结构作为总的承重体，其固定点在整个罐体1上方，故结构更加稳定。

实施例2；

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定，如图1-11所示，其中，罐体1包括作为主体结构的管状体101，所述管状体101一侧设有开口并在开口上连接有连接环102；所述连接环102与所述固定架2适型连接。

罐体1包括作为主体结构的管状体101和锥形体104，所述管状体101两段均设有开口，一侧开口于所述锥形体104的开口密封连接，另一侧开口上连接有连接环102；所述连接环102与所述固定架2适型连接。所述连接环102上设有至少两个连接块203103，所述固定架2上设有与连接块203103卡接配合限制所述罐体1在与固定架2连接时发生轴向转动的卡接槽204。所述固定架2包括固定环201和均匀设置在固定环201同侧用于支撑的多个支脚202。

连接环102外圈半径大于所述固定环201的内圈半径，所述罐体1从上至下穿入固定环201中使得所述连接环102于固定环201上表面接触并由固定环201给罐体1提供支撑力；卡接槽204均匀设置在固定环201的上表面上，当连接环102与固定环201贴合时所述连接块203103与所述卡接槽204配合限位，所述支脚202固定在地面或者平台上。

罐体1内在罐体1内壁与搅拌件6之间还设有用于调控罐体1内温度的循环控温管7。所述循环控温管7为单根的水管结构，通过折返式盘旋贴合设置在所述罐体1内壁上，所述循环控温管7的两个开口端均穿出顶盖3并与外部循环系统连通。

循环控温管7是一整根水管结构，贴合在罐体1内壁上，需要控制罐体1内的温度时，可通过循环通入合适温度的液体，并降低流速，使其在罐体1内停留一定的时间，通过循环控温管7向内进行热传递，从而达到控制温度的效果。

动力机构为设置在顶盖3上的电机4，所述顶盖3外侧表面中心位置设有安装座5，所述电机4安装在安装座5上并与所述搅拌件6传动连接。所述连接环102上表面外圈设有环状凸缘，当所述连接环102与所述固定环201贴合时所述环状凸缘与固定环201内侧壁形成环状凹槽结构；所述顶盖3内侧设有与环状凹槽相适应配合的第一凸环，在所述第一凸环与环状凹槽之间设有软质的密封环8，当顶盖3通过螺栓与所述固定环201固定连接时所述密封环8受到挤压并填满第一凸环与环状凹槽之间形成的环状空间从而形成第一密封。

固定架2的主要连接结构为固定环201，所述罐体1和顶盖3均放置在固定环201上，而多个支脚202用于支撑固定环201。固定环201上表面与连接环102的接触面为弧形面，从而增大接触面积，提高稳定性。而固定环201外圈单独向外延伸形成一圈用于固定的环状结构，说是保护顶盖3的外侧同样设有厚度相同的环状边沿，通过外侧的环状结构贴合并通过多个螺栓进行固定，是的顶盖3被压紧在固定环201上。

同时罐体1也固定在固定环201上，当顶盖3被螺栓固定压紧时，所述第一凸环沉入环状凹槽结构中，并与环状凸缘内壁贴合，并压紧密封环8，从而达到密封扣合的效果。整个罐体1的承重均在开口环状的实心结构处，但仅仅承受内部物料和自身的重力，而顶盖3和动力结构的重力则分摊在固定环201上，并均匀分布至每个支脚202处，从而提高整体结构的稳定性，在填装有大量物料且进行轴向搅拌时，固定环201承受主要的轴向偏转力，而罐体1则无需增加加强结构，从而减轻重量，降低强度需求。加料时，直接通过设置在顶盖3上的进料口进行加料，而出料可从设置在罐体1底部的出料口排出。连接环102上表面内圈边沿向上凸起形成第二凸环，所述顶盖3内表面内圈边沿向内凹陷形成环状凹缘，所述第二凸环与环状凹缘适型配合形成第二密封。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.自动恒温厌氧发酵设备，用于将有机垃圾进行厌氧搅拌发酵，其特征在于：包括半开放式结构的罐体(1)和用来密封的顶盖(3)，所述顶盖(3)上设有动力机构，所述动力机构与设置在罐体(1)内用于搅拌翻动物料的搅拌件(6)；

所述罐体(1)为多层的保温结构，通过设有的固定架(2)进行固定，所述罐体(1)的开口外沿放置在固定架(2)上并将所述顶盖(3)也固定在固定架(2)上使得所述顶盖(3)与罐体(1)密封连接。

2.根据权利要求1所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述罐体(1)包括作为主体结构的管状体(101)，所述管状体(101)一侧设有开口并在开口上连接有连接环(102)；所述连接环(102)与所述固定架(2)适型连接。

3.根据权利要求1所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述罐体(1)包括作为主体结构的管状体(101)和锥形体(104)，所述管状体(101)两段均设有开口，一侧开口于所述锥形体(104)的开口密封连接，另一侧开口上连接有连接环(102)；所述连接环(102)与所述固定架(2)适型连接。

4.根据权利要求2或3所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述连接环(102)上设有至少两个固定块(103)，所述固定架(2)上设有与固定块(103)卡接配合限制所述罐体(1)在与固定架(2)连接时发生轴向转动的卡接槽(204)。

5.根据权利要求4所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述固定架(2)包括固定环(201)和均匀设置在固定环(201)同侧用于支撑的多个支脚(202)；

所述连接环(102)外圈半径大于所述固定环(201)的内圈半径，所述罐体(1)从上至下穿入固定环(201)中使得所述连接环(102)于固定环(201)上表面接触并由固定环(201)给罐体(1)提供支撑力；

所述卡接槽(204)均匀设置在固定环(201)的上表面上，当连接环(102)与固定环(201)贴合时所述固定块(103)与所述卡接槽(204)配合限位，所述支脚(202)固定在地面或者平台上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述罐体(1)内在罐体(1)内壁与搅拌件(6)之间还设有用于调控罐体(1)内温度的循环控温管(7)。

7.根据权利要求6所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述循环控温管(7)为单根的水管结构，通过折返式盘旋贴合设置在所述罐体(1)内壁上，所述循环控温管(7)的两个开口端均穿出顶盖(3)并与外部循环系统连通。

8.根据权利要求6所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述动力机构为设置在顶盖(3)上的电机(4)，所述顶盖(3)外侧表面中心位置设有安装座(5)，所述电机(4)安装在安装座(5)上并与所述搅拌件(6)传动连接。

9.根据权利要求5所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述连接环(102)上表面外圈设有环状凸缘，当所述连接环(102)与所述固定环(201)贴合时所述环状凸缘与固定环(201)内侧壁形成环状凹槽结构；所述顶盖(3)内侧设有与环状凹槽相适应配合的第一凸环，在所述第一凸环与环状凹槽之间设有软质的密封环(8)，当顶盖(3)通过螺栓与所述固定环(201)固定连接时所述密封环(8)受到挤压并填满第一凸环与环状凹槽之间形成的环状空间从而形成第一密封。

10.根据权利要求9所述的自动恒温厌氧发酵设备，其特征在于：所述连接环(102)上表面内圈边沿向上凸起形成第二凸环，所述顶盖(3)内表面内圈边沿向内凹陷形成环状凹缘，所述第二凸环与环状凹缘适型配合形成第二密封。

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