CN212102621U - 一种立式堆肥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种立式堆肥装置，涉及堆肥技术领域，包括筒体、底座、搅拌装置和自回流装置，所述筒体安装于所述底座上，所述筒体的顶盖和底盘分别设置有进料口和出料口，所述搅拌装置和所述自回流装置均安装于所述筒体内，所述搅拌装置和所述自回流装置的上下两端分别固定在所述顶盖和所述底盘上；所述搅拌装置用于对所述筒体内物料进行搅拌，所述自回流装置用于将物料从筒体底部向顶端输送。本实用新型可有效降低搅拌能耗、提高搅拌效果，而且能实现反应器物料内源接种，减少外源接种物用量、降低接种成本和提升堆肥效率。

Description

一种立式堆肥装置

技术领域

本实用新型涉及堆肥技术领域，特别是涉及一种立式堆肥装置。

背景技术

堆肥是利用各种植物残体(作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等)、畜禽粪便等固体有机废弃物为主要原料，通过堆制发酵实现物料无害化、减容与腐熟，堆肥化是生产有机肥重要方式之一。堆肥形式有多种，其中容器化堆肥因其堆肥效率高、占地面积小、可控性强等优点越来越被更多地采用。

立式圆筒形堆肥反应器是一种典型容器化堆肥装置，目前广泛应用于畜禽粪便、生活垃圾、城市污泥等有机废弃物堆肥化处理。该型堆肥反应器有中央纵向搅拌轴，搅拌轴上安装有2-4层桨叶，同层桨叶为对称排列的两片或多片，中轴及浆片内部中空，桨叶非受力面有排气孔与桨叶气道及通过桨叶气道与中轴气道相连通，通过高压风机可以沿中轴及桨叶、排气孔将外界空气输入至反应器物料中，给堆肥物料供应氧气，实现好氧发酵。新鲜物料通过设置在反应器顶部和上部的进料口向堆肥反应器输入新鲜物料。反应器底部和侧下部位置设置有出料口，开启出料口，物料可以自动或者通过螺杆向外输出反应器腐熟物料。伴随底物腐熟物料排出，反应器内部物料整体下移，上部腾出空间可以继续输入新鲜物料。从物料进入反应器到从底部出料，全发酵周期一般为10-20天。搅拌器的作用：1)混合物料；2)物料下行时起到破坏物料架桥作用；3)为反应器物料均匀送风供氧或供热。

中心搅拌轴通过轴承固定在反应器底座和顶部，并通过横向加强筋与筒体联为一体，由安装在筒状反应器底部电机通过减速机链轮驱动或连杆液压驱动。

现有的立式圆筒形堆肥反应器采用单轴式设计，优点在于设计与制作简单；缺陷在于：

首先，这种反应器桨叶长，转动时扭矩大，对桨叶及轴的刚度要求及运行能耗高；目前，这种堆肥反应器主要用于规模畜禽场粪污堆肥化处理，而规模养殖场每天产生粪污量达数吨至数十吨，为保持物料良好的透气性堆料高度一般不超过4m，处理粪便量越多则要求反应器直径越大，而搅拌器搅拌应力(扭矩)与桨叶直径呈6次方指数关系，桨叶直径增加会极显著增加搅拌阻力，市场单体反应器体积最大容积达到140m³，直径达到6.8m。为实现在如此巨大扭矩下顺利搅拌物料，这类反应每小时转速仅为2-3转，不仅能耗高且搅拌效果差。因此，单轴设计难以制作出单体大容积低能耗高效率反应器。

其次，缺乏底部腐熟物料自动回流到顶部的机构，无法自动实现腐熟物料回流接种，依靠相邻桨叶搅拌产生物料位移作用，下层发酵出料难以返回上层，因此需要不断增加外源接种，才能达到较好的发酵效果。

因此，亟需提供一种新型立式堆肥装置，以解决现有技术中所存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种立式堆肥装置，以解决上述现有技术存在的问题，可有效降低搅拌能耗、提高搅拌效果，而且能实现反应器物料内源接种，减少外源接种物用量、降低接种成本和提升堆肥效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种立式堆肥装置，包括筒体、底座、搅拌装置和自回流装置，所述筒体安装于所述底座上，所述筒体的顶盖和底盘分别设置有进料口和出料口，所述搅拌装置和所述自回流装置均安装于所述筒体内，所述搅拌装置和所述自回流装置的上下两端分别固定在所述顶盖和所述底盘上；所述搅拌装置包括搅拌轴和桨叶，所述搅拌轴平行设置有若干根，所述桨叶成对安装在搅拌轴上；所述自回流装置用于将物料从筒体底部向顶端输送。

优选的，所述搅拌装置包括搅拌轴和桨叶，所述搅拌轴平行设置有若干根，所述桨叶成对安装在搅拌轴上。

优选的，所述自回流装置为安装于所述筒体内部的具壁螺杆，所述具壁螺杆的下部和上部敞开，所述具壁螺杆旋转时将物料从所述筒体的底部向顶端输送；所述具壁螺杆设置有若干个，若干个所述具壁螺杆分别设置于若干个所述搅拌轴之间的间隙处。

优选的，所述桨叶的横截面为三角形，所述桨叶的背板上开设有成排的气孔；所述桨叶以及所述搅拌轴的内部开设有相连通的内腔，所述气孔与所述桨叶的内腔连通。

优选的，还包括有加热风机，所述加热风机设置于所述底座上，所述加热风机通过风管与所述搅拌轴的底部连通。

优选的，所述具壁螺杆和搅拌轴的底部向下穿过所述筒体的底盘，并且连接有驱动装置。

优选的，所述进料口和所述出料口均为正方形或长方形，所述进料口和出料口上均设置有盖板，所述进料口和所述出料口处分别设置有进料装置和出料装置。

优选的，所述进料装置采用提升机，所述提升机带有提升料斗；所述出料装置采用皮带输送机，所述皮带输送机的宽度宽于所述出料口的宽度。

优选的，还包括有脱臭装置，所述筒体的顶部设置有出风口，所述出风口通过风管连接所述脱臭装置，所述风管上设置有引风机；所述脱臭装置采用尾气洗涤塔，所述尾气洗涤塔另接生物滤池、生物滴滤池或光氧化装置。

优选的，还包括有电控系统，所述电控系统采用中央控制柜。

本实用新型可有效降低搅拌能耗、能耗约为原来能耗的23.9％～38.9％之间，并且提高搅拌效果；利用具壁螺杆实现底部富含高温微生物的腐熟物料自动回流到反应器顶端，实现反应器物料内源接种，减少外源接种物用量、降低接种成本和提升堆肥效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型立式堆肥装置的结构示意图；

图2为实施例一中具壁螺杆和搅拌轴的分布示意图；

图3为实施例二中具壁螺杆和搅拌轴的分布示意图；

图4为本实用新型中具壁螺杆的结构示意图；

其中，1为筒体，2为进料口，3为出料口，4为提升机，5为提升料斗，6为皮带输送机，7为搅拌轴，8为桨叶，9为具壁螺杆，10为底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1、2和4所示，本实施例提供一种立式堆肥装置，包括筒体1、底座10、搅拌装置和自回流装置，所述筒体1安装于所述底座10上，所述筒体1的顶盖和底盘分别设置有进料口2和出料口3，所述搅拌装置和所述自回流装置均安装于所述筒体1内，所述搅拌装置和所述自回流装置的上下两端分别固定在所述顶盖和所述底盘上；所述搅拌装置用于对所述筒体1内物料进行搅拌，所述自回流装置用于将物料从筒体1底部向顶端输送。

在本实施例中，筒体1为圆柱形筒体1，搅拌轴7设置有两根，竖向平行排列，或三根成等边三角形竖向排列；本实施例中设置多轴搅拌系统，桨叶8直径可以缩短至单轴搅拌器桨叶8直径的二分之一到三分之一，其搅拌总扭矩将下降，不仅显著降低了搅拌阻力，减少了搅拌能耗，同时为增加搅拌器转速提升保留了较大空间，尤其适用于大型堆肥反应器。如：140m³堆肥反应，单轴设计其搅拌器驱动电机功率高达22KW，转速仅为2-3转/小时，而若采用三轴式搅拌器，其驱动总功率15KW，转速可达30-60转/小时；如图2所示，本实施例中搅拌轴7优先设置有三根，相邻搅拌轴7的桨叶8上下交错设置，防止互相影响。

在本实施例中，所述自回流装置为安装于所述筒体1内部的具壁螺杆9，所述具壁螺杆9的下部和上部敞开，所述具壁螺杆9旋转时将物料从所述筒体1的底部向顶端输送；如图2所示，所述具壁螺杆9设置有3个，3个所述具壁螺杆9分别设置于3个所述搅拌轴7的间隙处，避免具壁螺杆9与搅拌轴7互相影响。

在本实施例中，所述筒体1的顶端和底端分别设置有顶盖和底盘，所述具壁螺杆9和搅拌轴7的上端和下端分别通过轴承转动安装于所述顶盖和底盘上。

在本实施例中，所述桨叶8的横截面为三角形，主要包括两个斜板和一个背板，浆叶横截面为三角形的好处：1)桨叶8旋转时正面应力转变为切向应力，阻力减小；2)后方可形成一个较高的不受力或受力小的背板，用于排布桨叶8出气孔，气流阻力小布气均匀。其中，桨叶8设置有3-5层，每层桨叶8的数量可以根据需要进行调整。

进一步地，所述桨叶8的背板上开设有成排的气孔；所述桨叶8以及所述搅拌轴7的内部开设有相连通的内腔，所述气孔与所述桨叶8的内腔连通；桨叶8背后侧开有成排的气孔，气孔大小为3-5mm，每片桨叶8气孔数量5-10个；气孔作用是将高压风机输入的空气经搅拌轴7和桨叶8输入筒体1物料中，为筒体1物料有氧发酵供氧。

在本实施例中，还包括有加热风机，所述加热风机设置于所述底座10上，所述加热风机通过风管与所述搅拌轴7的底部连通，风管与搅拌轴7的底部通过气动旋转接头进行连接，在搅拌轴7进行转动的同时，实现通风，其中气动旋转接头根据实际工作需要从现有技术中进行选择；其中，加热风机采用高压风机，风压40KPa。

在本实施例中，具壁螺杆9的螺棱宽度50-100mm，通过具壁螺杆9旋转，反应器下部物料可从低端输移至顶部；具壁螺杆9有输移物料的作用，正转物料由底部向顶部移动，反转则相反，本实施例中具壁螺杆9只正转不反转；其中具壁螺杆9亦可以选用其它螺旋输送结构，如绞龙等。本实施例中，通过具壁螺杆9自动回流底部腐熟物料，可以在减少外源接种量的同时，增加高温菌种数量及菌种适应性，有利于减少菌种使用成本，高堆肥效率。

在本实施例中，所述具壁螺杆9和搅拌轴7的底部向下穿过所述筒体1的底盘，并且连接有驱动装置；其中，其中驱动装置包括驱动电机，具壁螺杆9和搅拌轴7通过固定在底座10的上的驱动电机驱动，发生旋转运动；具体地，驱动电机的输出轴与具壁螺杆9或搅拌轴7通过齿轮进行传动，驱动电机的输出轴上设置有主动轮，具壁螺杆9或搅拌轴7上安装有从动轮，通过主动轮带动从动轮进行旋转，从而实现具壁螺杆9或搅拌轴7的转动；其中，每个具壁螺杆9或搅拌轴7可以均连接一个驱动电机进行驱动，或者是设置两个驱动电机，一个用于驱动具壁螺杆9，另一个用于驱动搅拌轴7，多个搅拌轴7或者多个具壁螺杆9之间可通过链轮等传动结构进行传动连接。

在本实施例中，所述进料口2和所述出料口3均为正方形或长方形，而且大小可以相同，最小边长600-800mm，最大边长800-2000mm；所述进料口2和出料口3上均设置有盖板，盖板通过液压杆进行驱动，通过液压杆带动盖板转动，实现进料口2的开合；其中，盖板可以通过其它满足需要的驱动结构进行驱动。

在本实施例中，所述进料口2和所述出料口3处分别设置有进料装置和出料装置。

具体地，所述进料装置采用提升机4，所述提升机4带有提升料斗5；所述出料装置采用皮带输送机6，所述皮带输送机6的宽度宽于所述出料口3的宽度。

在本实施例中，底座10为钢筋混土底座10，高度一般为600-1200mm，其尺寸大小不小于筒体1底盘，用于固定堆肥反应器筒体1。

在本实施例中，还包括有脱臭装置，所述筒体1的顶部设置有出风口，所述出风口通过风管连接所述脱臭装置，除臭装置带有引风机，除臭装置为现有的尾气洗涤塔，另接生物滤池、生物滴滤池、光氧化装置中的任意一种。

在本实施例中，还包括有电控系统，所述电控系统采用中央控制柜，与上述各个电器元件连接，控制搅拌、回流、进出料、鼓风、进气加热、引风、脱臭系统启动、运行、关闭。

本实施例使用过程：首次使用，先装2/5体积料筒的腐熟有机肥料或者稻壳、木屑、秸秆粉等干物料，再按日定量进相当于筒体1体积1/2-1/10的待发酵新鲜物料。每次进料前，先启动搅拌器、回流器、鼓风机，当物料进料完毕，可关闭回流装置。搅拌时间和通气时间依据发酵筒内部物料温度内定，物料温度低于50℃或高于80℃需开启搅拌或通风。每天出料量依据发酵塔功能定位确定。如用于物料除臭和无害化预处理，每天可以最多可出发酵筒料量的80％；若用于一次性完成物料腐熟，则每天出料不高于筒体1物料体积的15％。

本实施例工作原理：物料送入发酵筒以后，在与腐熟回流物混合后，进行了高温微生物接种，通过鼓风系统送入高温新鲜空气及筒内下部物料传递上来的热量作用下，进行高温发酵，降解其中易降解有机物，灭活其中病原微生物及虫卵，恶臭物质发生转化或挥发，物料逐步实现腐熟、脱臭、脱水干化，病原菌、寄生虫卵、杂草种子等有害生物逐渐死亡，物料实现无害化。当物料运行到反应器底部物质时，基本完成了堆肥腐熟和干化过程。但当反应器仅用于物料预处理时，其功能仅为脱臭和无害化过程，物料需要采取后续堆肥措施进一步进行腐熟及干化。

本实施例中通过具壁螺杆9自动回流底部腐熟物料，可以在减少外源接种量的同时，增加高温菌种数量及菌种适应性，有利于减少菌种使用成本，提高堆肥效率；而且设置多轴搅拌，显著减小了搅拌桨叶8直径从而显著减少了搅拌力矩，能耗约为原来能耗的23.9％～38.9％之间，运行成本降低20％以上。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，其改进之处在于：如图3所示，本实施例中筒体1为长方体结构的筒体1，搅拌轴7设置有多个，多个搅拌轴7并排设置于筒体1内；具体地，搅拌轴7可以设置有6个，相邻搅拌轴7的桨叶8上下交错设置，防止互相影响；而具壁螺杆9设置有10个，具壁螺杆9设置于相邻搅拌轴7的间隙之间，避免具壁螺杆9与搅拌轴7互相影响。

本实施例中采用长方形反应器设计，可以构建特大型堆肥反应器，有利于节省建造成本。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种立式堆肥装置，其特征在于：包括筒体、底座、搅拌装置和自回流装置，所述筒体安装于所述底座上，所述筒体的顶盖和底盘分别设置有进料口和出料口，所述搅拌装置和所述自回流装置均安装于所述筒体内，所述搅拌装置和所述自回流装置的上下两端分别固定在所述顶盖和所述底盘上；所述搅拌装置用于对所述筒体内物料进行搅拌，所述自回流装置用于将物料从筒体底部向顶端输送。

2.根据权利要求1所述的立式堆肥装置，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌轴和桨叶，所述搅拌轴平行设置有若干根，所述桨叶成对安装在所述搅拌轴上。

3.根据权利要求2所述的立式堆肥装置，其特征在于：所述自回流装置为安装于所述筒体内部的具壁螺杆，所述具壁螺杆的下部和上部敞开，所述具壁螺杆旋转时将物料从所述筒体的底部向顶端输送；所述具壁螺杆设置有若干个，若干个所述具壁螺杆分别设置于若干个所述搅拌轴之间的间隙处。

4.根据权利要求3所述的立式堆肥装置，其特征在于：所述桨叶的横截面为三角形，所述桨叶的背板上开设有成排的气孔；所述桨叶以及所述搅拌轴的内部开设有相连通的内腔，所述气孔与所述桨叶的内腔连通。

5.根据权利要求4所述的立式堆肥装置，其特征在于：还包括有加热风机，所述加热风机设置于所述底座上，所述加热风机通过风管与所述搅拌轴的底部连通。

6.根据权利要求5所述的立式堆肥装置，其特征在于：所述具壁螺杆和搅拌轴的底部向下穿过所述筒体的底盘，并且连接有驱动装置。

7.根据权利要求1所述的立式堆肥装置，其特征在于：所述进料口和所述出料口均为正方形或长方形，所述进料口和出料口上均设置有盖板，所述进料口和所述出料口处分别设置有进料装置和出料装置。

8.根据权利要求7所述的立式堆肥装置，其特征在于：所述进料装置采用提升机，所述提升机带有提升料斗；所述出料装置采用皮带输送机，所述皮带输送机的宽度宽于所述出料口的宽度。

9.根据权利要求1所述的立式堆肥装置，其特征在于：还包括有脱臭装置，所述筒体的顶部设置有出风口，所述出风口通过风管连接所述脱臭装置，所述风管上设置有引风机；所述脱臭装置采用尾气洗涤塔，所述尾气洗涤塔另接生物滤池、生物滴滤池或光氧化装置。

10.根据权利要求1所述的立式堆肥装置，其特征在于：还包括有电控系统，所述电控系统采用中央控制柜。

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