CN212688042U - 一种园林垃圾高温富氧发酵罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,提供一种园林垃圾高温富氧发酵罐,具有将园林垃圾得到有效利用、并快速转化为有机肥料的优点。一种园林垃圾高温富氧发酵罐,包括高温发酵罐、设置在所述高温发酵罐上端的进料口、设置在所述高温发酵罐下端的通止出料口、设置在所述高温发酵罐左端的风机、贯穿设置在所述高温发酵罐右端的搅拌装置以及设置在所述高温发酵罐上端的排气口;所述风机出口连通所述高温发酵罐内腔。通过行星齿轮的自转以及公转,对所述高温搅拌罐内的绿色垃圾进行均匀搅拌,避免产生发酵不完全的情况,并通过搅拌加快发酵速度,提高发酵时间。配备生物滤层及活性填料处理发酵废气,保证无异味,无环境二次污染发生。
Description
技术领域
本实用新型设计园林垃圾处理技术领域,尤其涉及一种园林垃圾高温富氧发酵罐。
背景技术
随着城市化进程的加快及园林绿化水平的提高,园林垃圾的产量与日俱增。园林垃圾的处理方法有很多,然而我国大多数城市中采用的是焚烧与清理运输简易填埋的方法,约占处理总量的90%以上。
现建有绿色垃圾消纳场的城市多因绿色垃圾产生量与消纳量不成比例,无法达到平衡,导致许多园林垃圾无法进行处理,园林垃圾消纳处理场现多使用常温堆肥技术,导致堆肥效率低、时间久。
园林垃圾中含有大量的木质纤维素,木质素的降解严重影响和限制着纤维素和半纤维素的降解,因此木质素的生物降解是堆肥有降解过程中的限速环节。堆肥化处理中,常因含有木质素而致使堆肥反应时间长、腐熟不充分、产品粒径较大,导致堆肥成品的经济实用价值较低而不具有市场竞争力。因此,寻找一种高效堆肥的方法显得尤其重要。
园林废弃物原材料尺寸的缩小可以增加其比表面积,以利于微生物的分解作用,但是材料过于粉碎,发酵堆通气状况变弱,氧气通入量降低,也会影响发酵的进行。最高的发酵效率需要在颗粒大小和通气状况之间寻找平衡,一般规定颗粒大小控制在10~25mm之间,其中较小颗粒适合强制通风系统,较大颗粒适合用于翻堆或其他被动通风对流系统。将枯枝落叶聚堆收集后,由移动式粉碎车收集粉碎压缩后,进入储藏箱。
实用新型内容
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,提供一种园林垃圾高温富氧发酵罐,具有将园林垃圾得到有效利用、并快速转化为有机肥料的优点。
一种园林垃圾高温富氧发酵罐,包括高温发酵罐、设置在所述高温发酵罐上端的进料口,其特征在于:设置在所述高温发酵罐下端的通止出料口、设置在所述高温发酵罐一侧的风机、设置在所述高温发酵罐另一侧的搅拌装置以及设置在所述高温发酵罐上端的排气口;
所述风机出口连通所述高温发酵罐内腔。
进一步的:
所述高温发酵罐的内腔分为第一空腔和第二空腔;
所述第一空腔设置在靠近所述风机一侧,所述第二空腔与所述第一空腔相邻,设置在靠近所述搅拌装置一侧;
所述第一空腔内有沿所述第一空腔的内壁设置的空心的风腔;
所述风腔的内腔与所述风机的出口连通;
所述风腔的内壁上设置有与所述风腔的内腔相连通的气流出口;
所述气流出口数量为一个以上;
所述进料口、通止出料口以及排气口均与所述第一空腔连通;
所述第二空腔设置在所述高温发酵罐的右端;
所述搅拌装置贯穿所述第一空腔。
进一步的:
所述搅拌装置包括固定连接在所述高温发酵罐右端面上的电机以及一端固定连接在所述电机输出轴上的第一搅拌轴;
所述搅拌装置还包括固定连接在所述电机输出轴上的太阳齿轮、与所述太阳齿轮啮合传动的行星齿轮、一端固定连接在所述行星齿轮中心孔上的第二搅拌轴以及与所述行星齿轮啮合传动的外齿圈;
所述太阳齿轮、行星齿轮、外齿圈均设置在所述第一空腔内;
所述外齿圈套设在所述太阳齿轮外圆周,且与所述太阳齿轮同心;所述行星齿轮设置在所述太阳齿轮与所述外齿圈之间;
在所述第一搅拌轴上套设有行星板;
所述行星板平行设置在所述太阳齿轮上靠近电机一侧;
所述第二搅拌轴转动连接在所述行星板上;
所述外齿圈固定连接在所述高温发酵罐的内壁上;
所述第一搅拌轴贯穿所述第一空腔;
所述第一搅拌轴另一端设置在所述第二空腔内;
所述第二搅拌轴另一端设置在所述第二空腔内;
所述行星齿轮数量为一个以上;
所述第二搅拌轴与所述行星齿轮数量相等。
进一步的:
所述风机的送风口与所述风腔连通的管路上设置有氧气罐以及设置在氧气罐送风口的截止阀。
进一步的:
所述排气口出口处设置有生物滤层以及设置在所述生物滤层上的活性炭。
进一步的:
所述高温发酵罐下端固定连接有支腿;
所述通止出料口的下平面高于所述支腿下平面;
所述支腿数量至少为三个。
进一步的:
所述通止出料口包括出料筒、对称设置在所述出料筒两侧的轴承座、转动连接在所述轴承座内孔的转动轴、固定连接在所述转动轴一端的曲杆以及固定连接在所述支腿上的气缸;
所述转动轴的另一端贯穿所述出料筒;
所述曲杆以及所述气缸设置在所述出料筒外侧;
所述气缸活塞杆与所述曲杆铰接;
所述出料筒的内孔为方形空心壳体;
所述通止出料口还包括贯穿在所述转动轴轴心方向上的通止板;
所述通止板与所述转动轴固定连接;
所述通止板外形与所述出料筒的内壁相适配;
所述通止板设置在所述出料筒的下端。
进一步的:
沿所述第一搅拌轴的轴心方向设置有第一搅拌板;
沿所述第二搅拌轴的轴心方向均设置有的人第二搅拌板;
所述第一搅拌板均匀布置在第一搅拌轴的圆周表面,所述第一搅拌板与所述第一搅拌轴的圆周表面相交处设置有过渡圆弧;
所述第二搅拌板均匀布置在第二搅拌轴的圆周表面,所述第二搅拌板与所述第二搅拌轴的圆周表面相交处设置有过渡圆弧。
进一步的:
所述高温发酵罐的罐体外壁包裹有保温材料。
本实用新型结构简单,仅需要简单的地面基础,设备可在园林垃圾产地安装,减少收运距离降低运输成本。在园林绿色垃圾腐熟后,可直接施用于园林植物,以提高园林土壤的各项指标。
附图说明
附图1为本实用新型主视的结构示意图;
附图2为本实用新型的A-A剖视示意图;
附图3为本实用新型的搅拌装置的剖视示意图;
附图4为本实用新型排气口的结构示意图;
附图5为本实用新型通止出料口的结构示意图;
附图6为本实用新型通止出料口的B-B剖视示意图;
附图7为本实用新型第一搅拌板的结构示意图;
附图8为本实用新型第二搅拌板的结构示意图。
其中,1高温发酵罐;11第一空腔;12第二空腔;2进料口;3通止出料口;31出料筒;32转动轴;33轴承座;34曲杆;36气缸;37通止板;4排气口;41生物滤层;42活性炭;5温湿度传感器;6氧含量传感器;7搅拌装置;71电机;72第一搅拌轴;73太阳齿轮;74行星齿轮;75外齿圈;76第二搅拌轴;77第一搅拌板;78行星板;79 第二搅拌板;8风机;9氧气罐;91截止阀;10酸碱度传感器。
具体实施方式
需要解释的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示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显示。
如附图1、2所示,一种园林垃圾高温富氧发酵罐,包括高温发酵罐1、设置在所述高温发酵罐1上端的进料口2、设置在所述高温发酵罐1下端的通止出料口3、设置在所述高温发酵罐1左端的风机8、贯穿设置在所述高温发酵罐1右端的搅拌装置7以及设置在所述高温发酵罐1上端的排气口4;所述风机8出口连通所述高温发酵罐1内腔。
一次发酵阶段开始之前的物料处理称为预处理阶段,将压缩后的园林垃圾进行分散处理、湿度调节及添加复合菌种。其目的是为了调节物料的含水率、添加菌种,主要通过进料模块完成工作。
工作过程如下:将经过预处理后的物料投入进料口2,此时通止出料口3为止出状态,启动搅拌装置7,对高温发酵罐1内的物料进行搅拌,在环境及物料温度较低时,发酵物料会出现微生物快速生长快速繁殖的起爆时期,此时需要通风量较小0.01(m3/min)进行微量通风,打开风机8,对高温发酵罐1内腔内的物料送风,此时物料堆体缓慢升温,开始发酵。
所述高温发酵罐1的内腔分为第一空腔11和第二空腔12;所述第一空腔11内有沿所述第一空腔11的内壁设置的空心的风腔;所述风腔的内腔与所述风机8的出口连通;所述风腔的内壁上设置有与所述风腔的内腔相连通的气流出口;
所述气流出口数量为一个以上;所述进料口2、通止出料口3以及排气口4均与所述第一空腔11连通;所述第二空腔12设置在所述高温发酵罐1的右端;所述搅拌装置7贯穿所述第一空腔11。所述高温发酵罐1为圆柱形罐体,所述第一空腔11以及第二空腔12均为圆柱形罐体。
在所述第一空腔11内的内壁面附着一层与内壁相贴合的空心风腔,在密闭的风腔的腔体与第一将风腔与风机8出口连通,待发酵的物料经过预处理后填入风腔内壁,风机8通过风腔内设置的气流出口将风送入风腔内的物料,加快物料的发酵过程,为了减少风腔内的物料堵塞气流出口,在气流出口上扣置有大于气流出口的过滤盖,其过滤盖为一端空心的壳体,过滤盖的各个表面均设有网状透气孔,网状透气孔的尺寸范围在9mm~5mm之间。所述风腔内的气流出口均匀布置在所述风腔的内壁与风腔的空腔之间,在风机8通风时,从风腔的内壁面的各不同角度和不同位置对物料进行均匀送风,通过搅拌装置7的搅拌,使得管内物料均得到充分的送风,使得发酵的起爆阶段充分进行。
如附图2、3所示,所述搅拌装置7包括固定连接在所述高温发酵罐1右端面上的电机71以及一端固定连接在所述电机71输出轴上的第一搅拌轴72;所述搅拌装置7还包括固定连接在所述电机71输出轴上的太阳齿轮73、与所述太阳齿轮73啮合传动的行星齿轮74、一端固定连接在所述行星齿轮74中心孔上的第二搅拌轴76以及与所述行星齿轮74啮合传动的外齿圈75;在所述第一搅拌轴72上套设有行星板78;所述第一搅拌轴72与所述行星板78通过深沟球轴承转动连接,所述行星板78平行设置在所述太阳齿轮73右侧;所述第二搅拌轴76转动连接在所述行星板78上;所述外齿圈75固定连接在所述高温发酵罐1的内壁上;所述太阳齿轮73、行星齿轮74、外齿圈75均设置在所述第一空腔11内;所述第一搅拌轴72贯穿所述第一空腔11;所述第一搅拌轴72另一端设置在所述第二空腔12内;所述第二搅拌轴76另一端设置在所述第二空腔12内;所述行星齿轮74数量为一个以上;所述第二搅拌轴76与所述行星齿轮74数量相等。所述行星板78上贯穿有销轴,所述销轴与所述第二搅拌轴76通过深沟球轴承转动连接。
为获得最佳发酵状态,需要经常进行搅拌。发酵前,搅拌是原材料分类粉碎之后非常重要的步骤。对于堆肥而言,需要进行充分搅拌,在搅拌前,启动电机71,电机71带动太阳齿轮73转动,从而带动多个行星齿轮74转动,由于与行星齿轮74啮合的外齿圈75固定连接在高温发酵罐1的第二内腔12内,由于高温发酵罐1固定,则外齿圈75不转动,行星齿轮74即受到太阳齿轮73的拨动,又受到外齿圈75的限制,使得行星齿轮74在围绕太阳齿轮73转动的同时,行星齿轮74自转,本实施例中采用了8个行星齿轮74,带动8个第二搅拌轴76一边绕第一搅拌轴76中心转动,一边产生自转,在第一空腔11内对物料进行充分搅拌。考虑到太阳齿轮73、行星齿轮74以及外齿圈75为啮合传动,为避免物料附着,将以上三种啮合元件放入到第二空腔12内,与第一空腔11内的物料隔开放置。
所述风机8的送风口与所述风腔连通的管路上设置有氧气罐9以及设置在氧气罐9送风口的截止阀91。发酵是指在微生物的作用下,物料堆体温度较高,达到60℃以上,此时需要提供充足的氧气,以防由于通气不足产生大量臭气。并且含氧量的数值直接影响发酵的速度,为了更快地促进物料发酵,在风机8的送风口加入氧气。
如图4所示,所述排气口4出口处设置有生物滤层41以及设置在所述生物滤层41上的活性炭42。在排气口4配备生物滤层41及活性炭42处理发酵废气,保证无异味,无环境二次污染发生。
如图1所示,所述高温发酵罐1下端固定连接有支腿;所述通止出料口3的下平面高于所述支腿下平面;所述支腿数量至少为三个。
如图1、2、5、6所示,所述通止出料口3包括出料筒31、对称设置在所述出料筒31两侧的轴承座33、转动连接在所述轴承座33内孔的转动轴32、固定连接在所述转动轴32一端的曲杆34以及活塞杆与所述曲杆34转动连接的气缸36;所述出料筒31为方形筒状,所述转动轴32贯穿所述出料筒31;所述出料筒31为内孔为方形空心的壳体;所述通止出料口3还包括贯穿在所述转动轴32轴心方向上的通止板37;所述通止板37与所述转动轴32固定连接;所述通止板37外形与所述出料筒31的内壁相适配;所述通止板37设置在所述出料筒31内,靠近所述高温发酵罐1与所述出料筒31上端面的交口处;所述气缸36固定连接在所述支腿上。当物料进行搅拌时,通止板37平行于出料筒31下端面,通过通止板37将搅拌的物料拦截,当搅拌过程结束后,通过气缸36的活塞杆伸缩,带动曲杆34转动一定角度,使得固定连接在所述曲杆34上的转动轴32转动相应的角度,从而固定连接在所述转动轴32上的通止板37转动相应的角度后,发酵好的物料通过出料筒31与通止板37之间的孔进行释放,当通止板37与出料筒31的侧壁平行时,物料出口越大。
如图1、2、7、8所示, 在所述第一搅拌轴72以及所述第二搅拌轴76上均设置有第一搅拌板77;所述第一搅拌板77均匀布置在第一搅拌轴72的圆周表面,所述第一搅拌板77均匀布置在第一搅拌轴72的圆周表面,所述第一搅拌板77与所述第一搅拌轴72的圆周表面相交处设置有过渡圆弧;所述搅拌板77均匀布置在第二搅拌轴76的圆周表面,所述第二搅拌板79与所述第二搅拌轴76的圆周表面相交处设置有过渡圆弧。两个相邻的所述第二搅拌板79的平面夹角D呈30~50度设置,为了更好地产生搅拌效果且保证罐内的园林垃圾不会堆积在所述搅拌板77与第一搅拌轴72之间以及所述第二搅拌板79与第二搅拌轴76之间。所述搅拌板77的截面为矩形;在所述第一搅拌轴72、第二搅拌轴76转动时,搅拌板77增加物料与所述第一搅拌轴72、第二搅拌轴76之间的摩擦力,从而增加搅拌动力,使得搅拌效率提高。
还包括温湿度传感器5、氧含量传感器6、酸碱度传感器10。所述温湿度传感器型号为EE210-SS,为不锈钢嵌入式温湿度传感器,将温湿度传感器5的探头放置在高温发酵罐的第二内腔12内;氧含量传感器采用好氧堆肥专用氧气浓度传感器,型号为OMS—M,特别适合使用在堆肥有氧发酵的自动化控制中和对于不易接近或封闭的系统(风道,容器等)中的氧气含量的测量。被测混合气体温度上限可达250℃。酸碱度传感器10采用BOPH1021型PH电极适用于在实验室或野外现场所使用的电极。堆肥过程中对温度、湿度、含氧量进行控制,根据堆肥进程,不同时间微生物所需要的的环境不同,且不同温度下,优势微生物不同,需要匹配相应的最佳环境。根据传感器检测得出的数据,对发酵箱体内各项参数进行调控。
水分含量:控制在40%~60%之间,在搅拌初期可以通过含水量高的草和含水量低的树枝混合调控,在搅拌过程中可以通过加水、搅拌或机械通风等方式来调控。
酸碱度:原材料酸碱度越接近7,发酵过程的效率越高。新鲜叶子的酸碱度在7左右,果类废料的酸碱度呈弱酸性。pH值高于8时,在进料口2加入酸性物质如柠檬汁;pH值低于6时,在进料口2加入石灰。
所述高温发酵罐1的罐体外壁包裹有保温材料。在物料堆肥发酵的升温阶段,一般堆体物料会在微生物繁殖的作用下把堆体温度逐步从环境温度上升到45℃左右。在这阶段嗜温菌活跃(以细菌、真菌、放线菌为主),可溶性糖类、淀粉等消耗迅速。微生物利用堆肥物料中的有机质不断繁殖,在转化和利用过程中,有部分转变为热能,使堆体温度升高;堆体物料温度上升至45℃以上,即进入堆肥过程的高温阶段。在这一阶段中,堆体中残留的和新形成的可溶性有机物质继续被氧化分解,微生物的活动会比较剧烈。在温度上升过程中,堆体温度在50℃左右时嗜热性真菌和放线菌较为活跃;对于堆肥发酵来说,最佳温度一般为55℃, 在高温发酵罐1外壁包裹保温材料,使得高温发酵罐1内的高温持续保持,促进发酵过程的快速完成。
本实用新型的实施例已经示出和描述,对于本领域的普通技术人员而言,可以在理解在不脱离本实用新型的原理情况下对此实施例进行多种修改、变化、替换和变形,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种园林垃圾高温富氧发酵罐,包括高温发酵罐(1)、设置在所述高温发酵罐(1)上端的进料口(2),其特征在于:设置在所述高温发酵罐(1)下端的通止出料口(3)、设置在所述高温发酵罐(1)一侧的风机(8)、设置在所述高温发酵罐(1)另一侧的搅拌装置(7)以及设置在所述高温发酵罐(1)上端的排气口(4);
所述风机(8)出口连通所述高温发酵罐(1)内腔。
2.根据权利要求1所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
所述高温发酵罐(1)的内腔分为第一空腔(11)和第二空腔(12);
所述第一空腔(11)设置在靠近所述风机(8)一侧,所述第二空腔(12)与所述第一空腔(11)相邻,设置在靠近所述搅拌装置(7)一侧;
所述第一空腔(11)内有沿所述第一空腔(11)的内壁设置的空心的风腔;
所述风腔的内腔与所述风机(8)的出口连通;
所述风腔的内壁上设置有与所述风腔的内腔相连通的气流出口;
所述气流出口数量为一个以上;
所述进料口(2)、通止出料口(3)以及排气口(4)均与所述第一空腔(11)连通;
所述第二空腔(12)设置在所述高温发酵罐(1)的右端;
所述搅拌装置(7)贯穿所述第一空腔(11)。
3.根据权利要求2所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
所述搅拌装置(7)包括固定连接在所述高温发酵罐(1)右端面上的电机(71)以及一端固定连接在所述电机(71)输出轴上的第一搅拌轴(72);
所述搅拌装置(7)还包括固定连接在所述电机(71)输出轴上的太阳齿轮(73)、与所述太阳齿轮(73)啮合传动的行星齿轮(74)、一端固定连接在所述行星齿轮(74)中心孔上的第二搅拌轴(76)以及与所述行星齿轮(74)啮合传动的外齿圈(75);
所述太阳齿轮(73)、行星齿轮(74)、外齿圈(75)均设置在所述第一空腔(11)内;
所述外齿圈(75)套设在所述太阳齿轮(73)外圆周,且与所述太阳齿轮(73)同心;所述行星齿轮(74)设置在所述太阳齿轮(73)与所述外齿圈(75)之间;
在所述第一搅拌轴(72)上套设有行星板(78);
所述行星板(78)平行设置在所述太阳齿轮(73)上靠近电机(71)一侧;
所述第二搅拌轴(76)转动连接在所述行星板(78)上;
所述外齿圈(75)固定连接在所述高温发酵罐(1)的内壁上;
所述第一搅拌轴(72)贯穿所述第一空腔(11);
所述第一搅拌轴(72)另一端设置在所述第二空腔(12)内;
所述第二搅拌轴(76)另一端设置在所述第二空腔(12)内;
所述行星齿轮(74)数量为一个以上;
所述第二搅拌轴(76)与所述行星齿轮(74)数量相等。
4.根据权利要求2所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
所述风机(8)的送风口与所述风腔连通的管路上设置有氧气罐(9)以及设置在氧气罐(9)送风口的截止阀(91)。
5.根据权利要求1所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
所述排气口(4)出口处设置有生物滤层(41)以及设置在所述生物滤层(41)上的活性炭(42)。
6.根据权利要求1所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
所述高温发酵罐(1)下端固定连接有支腿;
所述通止出料口(3)的下平面高于所述支腿下平面;
所述支腿数量至少为三个。
7.根据权利要求6所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
所述通止出料口(3)包括出料筒(31)、对称设置在所述出料筒(31)两侧的轴承座(33)、转动连接在所述轴承座(33)内孔的转动轴(32)、固定连接在所述转动轴(32)一端的曲杆(34)以及固定连接在所述支腿上的气缸(36);
所述转动轴(32)的另一端贯穿所述出料筒(31);
所述曲杆(34)以及所述气缸(36)设置在所述出料筒(31)外侧;
所述气缸(36)活塞杆与所述曲杆(34)铰接;
所述出料筒(31)的内孔为方形空心壳体;
所述通止出料口(3)还包括贯穿在所述转动轴(32)轴心方向上的通止板(37);
所述通止板(37)与所述转动轴(32)固定连接;
所述通止板(37)外形与所述出料筒(31)的内壁相适配;
所述通止板(37)设置在所述出料筒(31)的下端。
8.根据权利要求3所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
沿所述第一搅拌轴(72)的轴心方向设置有第一搅拌板(77);
沿所述第二搅拌轴(76)的轴心方向均设置有第二搅拌板(79);
所述第一搅拌板(77)均匀布置在第一搅拌轴(72)的圆周表面,所述第一搅拌板(77)与所述第一搅拌轴(72)的圆周表面相交处设置有过渡圆弧;
所述第二搅拌板(79)均匀布置在第二搅拌轴(76)的圆周表面,所述第二搅拌板(79)与所述第二搅拌轴(76)的圆周表面相交处设置有过渡圆弧。
9.根据权利要求1所述的一种园林垃圾高温富氧发酵罐,其特征在于:
所述高温发酵罐(1)的罐体外壁包裹有保温材料。
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GR01 | Patent grant | ||
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