CN212924827U - 一种畜禽粪污高温好氧发酵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，包括畜禽粪污储放装置、固液分离装置、太阳能蓄电装置、冷凝器和生物除臭塔，还包括固液复合发酵装置，固液复合发酵装置包括固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室，固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室采用嵌套围设的结构布置，畜禽粪污储放装置通过固液分离装置连通固液复合发酵装置，固液复合发酵装置排气口连通冷凝器，冷凝器连通生物除臭塔，冷凝器连通固液复合发酵装置的外壁，太阳能蓄电装置能够固液分离装置、固液复合发酵装置、冷凝器提供所需电能。本实用新型的畜禽粪污高温好氧发酵系统，解决了发酵初始能耗大、发酵过程不充分、发酵效率低的问题。

Description

一种畜禽粪污高温好氧发酵系统

技术领域

本实用新型属于养殖粪污处理技术领域，特别是涉及一种畜禽粪污高温好氧发酵系统。

背景技术

近年来，养殖业向集约化、规模化快速发展，为市场提供了丰富而优质畜禽产品的同时，也带来畜禽粪污等大量的污染物，若不得到及时、有效处置，将对农村环境造成严重的污染。

好氧发酵可以通过微生物降解有机物，使有机废弃物实现减量化，无害化、资源化处理。目前，反应器好氧发酵方式，相较于传统场地堆肥，具有发酵效率高、无害化彻底、产品质量高且稳定、占用场地面积小、不受环境因素影响、不易产生二次污染等优势，正日益受到广大客户的欢迎。

在现有技术中好氧发酵系统有两种发酵方式，一种是将畜禽粪污固液分离后分别投入相应的固体发酵反应器和液体发酵反应器，该发酵方式使得在反应器好氧发酵伊始，分别对发酵反应器进行加热，以使嗜热微生物高效繁殖、分解有机质，并且发酵反应器可能设置多个，设置多个发酵反应器占地面积大，并且造成能耗高的问题；另一种是先将畜禽粪污发酵后再进行固液分离，该发酵方式由于混合发酵，可能出现发酵不充分、发酵效率低的问题。

因此，急需开发一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，以降低发酵初始时的能耗，使得发酵充分，发酵效率高。

发明内容

本实用新型为解决现有技术中存在的问题，提出了一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，解决了发酵初始能耗大、发酵不充分、效率低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，包括畜禽粪污储放装置、固液分离装置、太阳能蓄电装置、冷凝器和生物除臭塔，还包括固液复合发酵装置，所述固液复合发酵装置包括固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室，所述固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室采用嵌套围设的结构布置，所述畜禽粪污储放装置通过所述固液分离装置连通所述固液复合发酵装置，所述固液复合发酵装置排气口连通冷凝器，所述冷凝器连通所述生物除臭塔，所述冷凝器连通固液复合发酵装置的外壁，所述太阳能蓄电装置连接固液分离装置、固液复合发酵装置和冷凝器，为固液分离装置、固液复合发酵装置和冷凝器提供所需电能。该设置中固液复合发酵装置采用内外层嵌套结构，取消固体高温好氧发酵装置和液体高温好氧发酵装置分体设置，使得发酵装置结构紧凑，占地面积小，发酵伊始仅需提供外层发酵室的发酵热量，并且减少了发酵伊始外界热能的损耗，提高了发酵效率。

进一步的，所述固体高温好氧发酵室设置在所述固液复合发酵装置中部，所述液体高温好氧发酵室嵌套围设在所述固体高温好氧发酵室外部和底部。

进一步的，所述液体高温好氧发酵室设置在所述固液复合发酵装置中部，所述固体高温好氧发酵室嵌套围设在所述液体高温好氧发酵室外部和底部。

根据发酵需求的不同可以设置不同的发酵室布局，根据在实际应用中安装需要进行选择。

进一步的，所述固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室的上部分别设置有进料口，底部分别设置有出料口。

进一步的，所述固体高温好氧发酵室内设置有搅拌轴，所述搅拌轴上垂直设置有多个搅拌棒，所述搅拌轴上设置有通风管路，每个所述搅拌棒上设置有连通通风管路的通风口。该设置能够保证固体畜禽粪污与足够氧气接触，发酵充分，并且提高发酵效率。

进一步的，所述固液复合发酵装置上部设置有储气室，所述储气室分别连通所述固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室。该设置使得固液复合发酵装置能够利用发酵后的热量进行保温，有利于发酵充分。

更进一步的，所述储气室上部开设有排气口，所述排气口连通冷凝器。储气室内储存的发酵后的气体通过排气口进入冷凝器进行热交换，以回收余热，使能源充分利用。

进一步的，所述固液复合发酵装置的外壁为夹层结构，夹层内设置有辅热管并填充有保温材料，所述辅热管连通冷凝器。该设置中冷凝器将回收的余热通过管路连通到辅热管中，使得固液复合发酵装置能够充分吸收辅热管的热量，对发酵室进行加热。

进一步的，所述畜禽粪污高温好氧发酵系统还包括液体暂储装置、固体暂储装置、第一定时投放装置和第二定时投放装置；所述液体暂储装置一端连通固液分离装置，另一端连通所述第一定时投放装置，所述第一定时投放装置连通液体高温好氧发酵室；所述固体暂储装置一端连通固液分离装置，另一端连通所述第二定时投放装置，所述第二定时投放装置连通所述固体高温好氧发酵室。该设置能够实现液体畜禽粪污与固体畜禽粪污定时定量投放到相应的发酵室中进行发酵，保证发酵的充分性。

更进一步的，所述第一定时投放装置包括数字定时器和液体输送设备，所述第二定时投放装置包括数字定时器和固体输送设备。该设置由数字定时器控制液体输送设备和固体输送设备的启停，达到定时定量输送的效果。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)本实用新型所述的一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，由于固液复合发酵装置为嵌套围设结构，位于外侧的发酵室在发酵伊始首先发酵，发酵后的热量对位于内侧的发酵室进行加热，能够降低发酵系统发酵时的外界热能损耗；

(2)本实用新型所述的一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，结构简单紧凑，占地面积小，发酵充分，便于生产，节能环保；

(3)本实用新型所述的一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，由于设置定时投放装置，能够定时投放畜禽粪污，并且能够按时间定量投放，使得发酵更加充分。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例提供的畜禽粪污高温好氧发酵系统示意图；

图2为本实用新型优选实施例提供的固液复合发酵装置的结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例提供的另一种固液复合发酵装置的结构示意图。

图中：1、第一发酵室；11、第一出料口；12；内壁；13；第一出气口；14、搅拌轴；15、搅拌棒；16、通风口；17、第一进料口；2、第二发酵室；21、第二出料口；22、外壁；23、第二出气口；24、第二进料口；3、储气室；31、排气口；4、辅热管。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中心”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

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“相连”、“连接”、“连通”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。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本实用新型要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1，本实用新型的实施例提供一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，包括畜禽粪污储放装置、固液分离装置、液体暂储装置、固体暂储装置、第一定时投放装置、第二定时投放装置、固液复合发酵装置、太阳能蓄电装置、冷凝器和生物除臭塔，所述固液复合发酵装置包括固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室。所述液体高温好氧发酵室设置在固液复合发酵装置内部中心处，相应的，所述固体高温好氧发酵室嵌套围设在所述液体高温好氧发酵室外侧和底部；或者，所述固体高温好氧发酵室设置在固液复合发酵装置内部中心处，相应的，所述液体高温好氧发酵室嵌套围设在所述固体高温好氧发酵室外侧和底部。所述畜禽粪污储放装置连通所述固液分离装置，固液分离装置又分别连通液体暂储装置和固体暂储装置，畜禽粪污经过固液分离装置分离后，分别暂存到液体暂储装置和固体暂储装置中；所述液体暂储装置通过第一定时投放装置连通液体高温好氧发酵室，所述固体暂储装置通过第二定时投放装置连通到固体高温好氧发酵室，分离后的液体粪污以及固体粪污能够定时投放到相应的发酵室中发酵；所述固液复合发酵装置排气口连通冷凝器，发酵后的气体通过冷凝器回收余热后，进入所述生物除臭塔除臭后排放，所述冷凝器连接固液复合发酵装置的外壁，为固液复合发酵装置提供发酵伊始的适宜温度；所述太阳能蓄电装置分别连接固液分离装置、第一定时投放装置、第二定时投放装置、固液复合发酵装置和冷凝器，为固液分离装置、第一定时投放装置、第二定时投放装置、固液复合发酵装置、冷凝器提供所需电能。

具体的，所述固液分离装置与液体暂储装置、固体暂储装置之间连通有输送设备，畜禽粪污经过固液分离装置分离后直接通过管道分别进入液体暂储装置和固体暂储装置，或者通过相应液体输送设备和固体输送设备分别进入液体暂储装置和固体暂储装置；所述液体暂储装置与液体高温好氧发酵室之间设置有第一定时投放装置，优选的，第一定时投放装置包括数字定时器和液体输送设备，数字定时器用于控制液体输送设备的启停；所述固体暂储装置与固体高温好氧发酵室之间设置有第二定时投放装置，优选的，第二定时投放装置包括数字定时器和固体输送设备，数字定时器用于控制固体输送设备的启停。

由于液体高温好氧发酵室与固体高温好氧发酵室在一定温度和一定容量情况下发酵时间大致一定，因此对第一定时投放装置和第二定时投放装置设置投放间隔时间以及投放时间，投放间隔时间以保证高温好氧发酵充分完成，液体输送设备和固体输送设备的输送速度一定，投放时间的设置能够保证物料能够定量输送，液体高温好氧发酵与固体高温好氧发酵的时间相同或不同，第一定时投放装置与第二定时投放装置投放间隔时间不同，投放时间不同，能够保证液体高温好氧发酵与固体高温好氧发酵完成充分。

优选的，液体暂存装置为储液罐，固体暂存装置为物料仓，液体输送设备为液体输送泵，固体输送设备为皮带运输机或螺旋运输机。优选的，液体输送设备和固体输送设备的运转也由太阳能蓄电装置供电，值得说明的是，液体输送设备和固体输送设备能够手动关闭，防止液体暂储装置、固体暂储装置以及固液复合发酵装置超出储存容量。

进一步的，固液复合发酵装置的实施方式一，如图2所示，固液复合发酵装置整体为圆柱形，包括第一发酵室1、第二发酵室2和储气室3，在该实施方式中，第一发酵室1为固体高温好氧发酵室，第二发酵室2为液体高温好氧发酵室，第一发酵室1为圆柱形，设置在固液复合发酵装置的内部中心处，第二发酵室2为圆环形，嵌套围设在第一发酵室1外部和底部，第一发酵室1和第二发酵室2上部设置有储气室3，第一发酵室1和第二发酵室2分别与储气室3连通，第一发酵室1外嵌套围设有内壁12，内壁12将固液复合发酵装置隔离成第一发酵室1和第二发酵室2，第二发酵室2外部嵌套围设有外壁22，外壁22为夹层结构，夹层内填充有保温材料；

具体的，第一发酵室1上部穿过储气室3设置有第一进料口17，第二定时投放装置通过第一进料口17投放固体畜禽粪污，第一发酵室1上部连通储气室3处设置有第一出气口13，发酵后的气体通过第一出气口13进入储气室3；第一发酵室1内部穿过储气室3设置有搅拌轴14，垂直搅拌轴14设置有多个搅拌棒15，搅拌轴14带动搅拌棒15同时转动，对固体畜禽粪污进行搅拌，有利于其发酵，搅拌轴14轴向设置有通气管路，在每个搅拌棒15上设置有通气口16，通气口16连通通气管路，该通气管路通入外界空气，提供发酵所需的氧气；第一发酵室1底部设置有第一出料口11，当发酵充分后，第一出料口11排出固体有机肥，第一出料口11安装有电磁阀，电磁阀控制第一出料口11的开启和关闭，电磁阀的电能由太阳能蓄电装置提供；第一发酵室1还连接有温度传感器、容量检测装置，温度传感器用于检测发酵室内的温度，容量检测装置用于检测投放的畜禽粪污是否超过最高限度，如果超过，则手动关闭第二定时投放装置；

第二发酵室2上部设置有第二进料口24，该实施方式中，第二进料口24穿过外壁22设置，第一定时投放装置通过第二进料口24投放液体畜禽粪污，第二发酵室2上部连通储气室3处设置有第二出气口23，发酵后的气体通过第二出气口23进入储气室3；第二发酵室2底部穿过外壁22设置有第二出料口21，第二出料口21排出液体有机肥，第二出料口21安装有电磁阀，电磁阀控制第二出料口21的开启和关闭，电磁阀的电能由太阳能蓄电装置提供；第二发酵室2还连接有温度传感器、液位检测装置，温度传感器用于检测发酵室内的温度，液位检测装置用于检测投放的液体畜禽粪污是否超过最高限度，如果超过，则手动关闭第一定时投放装置；第二发酵室2上部可设置有通气管路(图中未画出)，以通入外界空气提供发酵所需的氧气；

储气室3上部开设有排气口31，排气口31连接冷凝器，储气室3内储存的发酵后的气体通过排气口31进入冷凝器进行热交换，以回收余热，使能源充分利用，冷凝器将回收的余热通过管路连通到外壁22下部夹层内缠绕设置的辅热管4中，对第二发酵室2进行加热，保证第二发酵室2内的温度，第二发酵室2发酵后产生的热量能够提升第一发酵室1的温度，因此无需使外部热量对第一发酵室1进行加热，能够降低发酵系统发酵时的外界热能损耗；优选的，储气室3连接有压力传感器和安全阀，防止内部气体压力过高。

固液复合发酵装置的实施方式二，如图3所示，固液复合发酵装置整体为圆柱形，包括第一发酵室1、第二发酵室2和储气室3，在该实施方式中，第一发酵室1为液体高温好氧发酵室，第二发酵室2为固体高温好氧发酵室，第一发酵室1为圆柱形，设置在固液复合发酵装置的内部中心处，第二发酵室2为圆环形，嵌套围设在第一发酵室1外部和底部，第一发酵室1和第二发酵室2上部设置有储气室3，第一发酵室1和第二发酵室2分别与储气室3连通，第一发酵室1外嵌套围设有内壁12，内壁12将固液复合发酵装置隔离成第一发酵室1和第二发酵室2，第二发酵室2外部嵌套围设有外壁22，外壁22为夹层结构，夹层内填充有保温材料；

具体的，第一发酵室1上部穿过储气室3设置有第一进料口17，第二定时投放装置通过第一进料口17投放液体畜禽粪污，第一发酵室1上部连通储气室3处设置有第一出气口13，发酵后的气体通过第一出气口13进入储气室3，第一发酵室1底部设置有第一出料口11，第一出料口11排出液体有机肥；第一发酵室1还连接有温度传感器、液位检测装置，第一发酵室1上部可设置有通气管路(图中未画出)，以通入外界空气提供发酵所需的氧气；

第二发酵室2上部设置有第二进料口24，该实施方式中第二进料口24穿过外壁22设置，第一定时投放装置通过第二进料口24投放固体畜禽粪污，第二发酵室2上部连通储气室3处设置有第二出气口23，发酵后的气体通过第二出气口23进入储气室3，第二发酵室2底部穿过外壁22设置有搅拌轴14，垂直搅拌轴14设置有多个搅拌棒15，搅拌轴14带动搅拌棒15同时转动，对固体畜禽粪污进行搅拌，有利于其发酵，搅拌轴14轴向设置有通气管路，在搅拌棒15上设置有通气口16，通气口16连通通气管路，该通气管路通入外界空气，提供发酵所需的氧气，第二发酵室2底部穿过外壁22设置有第二出料口21，第二发酵室2还连接有温度传感器、容量检测装置；

储气室3上部开设有排气口31，排气口31连接冷凝器，储气室3内储存的发酵后的气体通过排气口31进入冷凝器进行热交换，以回收余热，使能源充分利用，冷凝器将回收的余热通过管路连通到外壁22下部夹层内缠绕设置的辅热管4中，对第二发酵室2进行加热，保证第二发酵室2内的温度，第二发酵室2发酵后产生的热量能够提升第一发酵室1的温度，因此无需使外部热量对第一发酵室1进行加热，能够降低发酵系统发酵时的外界热能损耗；

其他设置同实施方式一。

进一步的，所述冷凝器连接有锅炉装置，储气室3排出的气体经过冷凝器换热后提供给锅炉装置，并由锅炉装置连接到辅热管4以给固液复合发酵装置供热，锅炉装置连接太阳能蓄电装置，在固液复合发酵装置发酵伊始，锅炉装置由太阳能蓄电装置加热后为固液复合发酵装置供热，由于锅炉装置与冷凝器以及辅热管4的连接为现有技术，该处不再赘述。

进一步的，经过冷凝器余热回收后的气体进入生物除臭塔进行除臭净化，净化后的气体直接排放到大气中，该技术也为现有技术，此处不再赘述。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种畜禽粪污高温好氧发酵系统，包括畜禽粪污储放装置、固液分离装置、太阳能蓄电装置、冷凝器和生物除臭塔，其特征在于，还包括固液复合发酵装置，所述固液复合发酵装置包括固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室，所述固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室采用嵌套围设的结构布置，所述畜禽粪污储放装置通过所述固液分离装置连通所述固液复合发酵装置，所述固液复合发酵装置排气口连通冷凝器，所述冷凝器连通所述生物除臭塔，所述冷凝器连通固液复合发酵装置的外壁，所述太阳能蓄电装置连接固液分离装置、固液复合发酵装置和冷凝器，为固液分离装置、固液复合发酵装置和冷凝器提供所需电能。

2.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述固体高温好氧发酵室设置在所述固液复合发酵装置中部，所述液体高温好氧发酵室嵌套围设在所述固体高温好氧发酵室外部和底部。

3.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述液体高温好氧发酵室设置在所述固液复合发酵装置中部，所述固体高温好氧发酵室嵌套围设在所述液体高温好氧发酵室外部和底部。

4.根据权利要求2或3所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室的上部分别设置有进料口，底部分别设置有出料口。

5.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述固体高温好氧发酵室内设置有搅拌轴，所述搅拌轴上垂直设置有多个搅拌棒，所述搅拌轴上设置有通风管路，每个所述搅拌棒上设置有连通通风管路的通风口。

6.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述固液复合发酵装置上部设置有储气室，所述储气室分别连通所述固体高温好氧发酵室和液体高温好氧发酵室。

7.根据权利要求6所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述储气室上部开设有排气口，所述排气口连通冷凝器。

8.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述固液复合发酵装置的外壁为夹层结构，夹层内设置有辅热管并填充有保温材料，所述辅热管连通冷凝器。

9.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，还包括液体暂储装置、固体暂储装置、第一定时投放装置和第二定时投放装置；所述液体暂储装置一端连通固液分离装置，另一端连通所述第一定时投放装置，所述第一定时投放装置连通液体高温好氧发酵室；所述固体暂储装置一端连通固液分离装置，另一端连通所述第二定时投放装置，所述第二定时投放装置连通所述固体高温好氧发酵室。

10.根据权利要求9所述的畜禽粪污高温好氧发酵系统，其特征在于，所述第一定时投放装置包括数字定时器和液体输送设备，所述第二定时投放装置包括数字定时器和固体输送设备。

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