CN217438058U - 一种高效沼渣好氧堆肥反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效沼渣好氧堆肥反应器，属于好氧堆肥反应器技术领域。它包括反应器外部壳体以及筒式堆肥反应器本体，反应器外部壳体配备有供氧组件、臭气收集组件以及保温组件，筒式堆肥反应器本体位于反应器外部壳体的内腔中，筒式堆肥反应器本体的轴线平行于水平面。本实用新型采用高效好氧堆肥技术，能使堆体快速升温，加快有机质的腐熟，并有效杀死病原微生物，提高堆肥产品肥效，生产高品质的有机肥产品。

Description

一种高效沼渣好氧堆肥反应器

技术领域

本实用新型涉及一种高效沼渣好氧堆肥反应器，属于好氧堆肥反应器技术领域。

背景技术

国内高含固率餐厨有机废弃物大多数采用厌氧消化的主体工艺，经过预处理后的餐厨垃圾进入厌氧发酵后的沼渣产率约为5~10%。沼渣中富含有机质、氮、磷、钾等营养元素和腐殖质，是良好的肥料来源，但由于沼渣中存在病原微生物、恶臭、高含水率等特点，并不适用于土地的直接利用。目前多采用好氧堆肥制作有机肥料，好氧堆肥能够杀灭病原微生物，去除恶臭，降低沼渣含水率，富集沼渣中的营养元素，从而达到无害化、资源化的目的。但是传统好氧堆肥反应器应用于餐厨沼渣的堆肥发酵存在堆肥温度低、传热效率差、局部易发生厌氧环境、发酵周期长、效益低下、产生臭气多、环境二次污染大、自动化程度低、肥料品质难以把控等缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种高效沼渣好氧堆肥反应器，它解决了传统好氧堆肥反应器应用于餐厨沼渣的堆肥发酵存在堆肥温度低、传热效率差、局部易发生厌氧环境、发酵周期长、效益低下、产生臭气多、环境二次污染大、自动化程度低、肥料品质难以把控等缺点的问题。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种高效沼渣好氧堆肥反应器，包括反应器外部壳体以及筒式堆肥反应器本体，所述反应器外部壳体配备有供氧组件、臭气收集组件以及保温组件，所述筒式堆肥反应器本体位于反应器外部壳体的内腔中，所述筒式堆肥反应器本体的轴线平行于水平面，所述筒式堆肥反应器本体于筒式堆肥反应器本体内在驱动组件驱动下沿自身轴线进行原地转动，所述筒式堆肥反应器本体内腔一端的侧壁上的设置有螺旋形的筒体内部导流板，内腔的另一端采用筛网结构设计，筒式堆肥反应器本体带有筛网结构的一端的正下方处设置有出料皮带。

作为优选实例，所述筒式堆肥反应器本体的外侧壁中部固定连接有一圈筒体齿轮，所述反应器外部壳体内腔于筒式堆肥反应器本体外设置有一齿轮驱动电机，所述筒体齿轮与所述齿轮驱动电机的输出端相啮合，所述反应器外部壳体的内腔前后端均设置有滚轮结构，分别为前筒体滚轮和后筒体滚轮，所述筒式堆肥反应器本体的外侧壁两端分别固定安装有前滚轮轨道和后滚轮轨道，所述前筒体滚轮和后筒体滚轮分别对应转动卡嵌在前滚轮轨道和后滚轮轨道上。

作为优选实例，所述反应器外部壳体顶部上固定安装有进料斗，所述反应器外部壳体外设置有进料抓斗，所述进料抓斗的往复移动路径上经过进料斗的正上方区域，筒式堆肥反应器本体的远离筛网结构的一端的外侧壁上固定安装有进料插板阀，所述进料插板阀于筒式堆肥反应器本体的转动路径上经过所述进料斗的正下方区域。

作为优选实例，所述供氧组件包括离心式供风风机，所述离心式供风机的入口管道有两个，一个为空气入口管道，另一个连接筒式堆肥反应器本体的回风管道。

作为优选实例，所述保温组件包括一换热器，所述换热器位于所述离心式供风风机向反应器外部壳体内输送气体的管道上，所述换热器为列管式换热器。

作为优选实例，所述反应器外部壳体内腔顶部和底部均设置有用于实现空气均匀进入反应器外部壳体内腔的鼓风环管。

作为优选实例，所述臭气收集组件包括臭气出口电动阀以及臭气引风机，臭气在臭气引风机的牵引下依次经过化学洗涤池和生物除臭滤池。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型公开了一种全新的高效好氧堆肥反应器，该反应器由壳体+滚筒式反应器两大部分组成，壳体集通风供氧、臭气收集、保温等功能为一体，而内部的滚筒式反应器通过齿轮驱动电机及滚轮带动筒体转动，从而实现内部堆肥物料的充分混匀，此处克服了箱式反应器反应器无法搅拌混匀及搅拌器搅拌类型反应器规模太小、搅拌易缠绕，需要粉碎预处理的缺点，使得堆肥产品品质更好，且更易控制，故障率低。

（2）筒式堆肥反应器内部前段设置有螺旋形的导板，与外部的滚轮驱动装置和辅助滚轮结合，使得物料不断单向向前推进。尾端采用筛网的结构设计，可实现高品质的细料与粗料的实时分离，减少后续的处理工序，做到简单高效的运行，节省了额外投资。

（3）采用外部壳体的方式进行好氧堆肥反应器的保温和臭气的收集、氧气分压的保持，相对传统的堆肥反应器，臭气易收集，不易扩散。

（4）采用回风调节阀与风机进口调节阀及在线气体分析仪，实现反应器内氧含量的精确控制，也减少反应器内热量的散失，实现了高效节能。

（5）采用全自动进料抓斗进行好氧堆肥反应器的进料，相对普通的进料方式可大大节省人工，且可以同时实现物料的精确计量；

采用高效好氧堆肥技术，能使堆体快速升温，加快有机质的腐熟，并有效杀死病原微生物，提高堆肥产品肥效，生产高品质的有机肥产品。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的筒式堆肥反应器本体的设计图；

图3为本实用新型的反应器外部壳体内的下部鼓风环管处的水平截面示意图；

图4为本实用新型的反应器外部壳体内的上部鼓风环管处的水平截面示意图。

图中：进料抓斗1、进料斗2、进料插板阀3、筒式堆肥反应器本体4、反应器外部壳体5、离心式供风风机6、回风调节阀7、风机进口调节阀8、前筒体滚轮9、后筒体滚轮10、筒体齿轮11、前滚轮轨道12、后滚轮轨道13、反应器温度计14、出料电动舱门15、臭气出口电动阀16、臭气引风机17、化学洗涤池18、生物除臭滤池19、气体排放烟囱20、齿轮驱动电机21、下部鼓风环管22、上部鼓风环管23、筒体内部导流板24、尾端筛网25、出料皮带26、列管式换热器27、壳体在线温度计28、在线气体分析仪29、热水泵30、壳体在线压力计31、细料插板阀32。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1-4所示，一种高效沼渣好氧堆肥反应器，包括反应器外部壳体5以及筒式堆肥反应器本体4，反应器外部壳体5配备有供氧组件、臭气收集组件以及保温组件，筒式堆肥反应器本体4位于反应器外部壳体5的内腔中，筒式堆肥反应器本体4的轴线平行于水平面，筒式堆肥反应器本体4于筒式堆肥反应器本体4（为一筒式结构，包括一内腔截面为圆形的侧壁以及侧壁两端圆板，侧壁与两个端面两个圆板形成一空心筒体）内在驱动组件驱动下沿自身轴线进行原地转动，筒式堆肥反应器本体4内腔一端的侧壁上设置有螺旋形的筒体内部导流板24（螺旋形的螺旋线的轴线与筒式堆肥反应器的轴线共线），内腔的另一端采用筛网结构设计（即筒体结构的外侧壁上的一端外侧壁上开设有若干个筛孔，即端部筛网），筒式堆肥反应器本体4带有筛网结构（反应器外部壳体5内腔侧壁部分凸起，凸起的部分能够包覆罩设在此处的筛网结构外，即凸起的部分能够包覆住筒式堆肥反应器本体4的一端的外侧壁部分，凸起的内腔底部设置有一细料插板阀32，细料插板阀32打开，则可将筒式堆肥反应器本体4内的由筛网结构内掉落的物料落向出料皮带26）的一端的正下方处设置有出料皮带26，此出料皮带26即皮带输送机上的皮带，水平出料，将从筛网结构处掉落的且已经暴露在筒式堆肥反应器本体4内腔反应过一段时间的物料输送至接近反应器外部壳体5一侧壁处，此处的侧壁上开设有出料电动舱门，可用于将物料由壳体或者反应器本体中取出，也可用于打开壳体进行检修。

此外，在筒式堆肥反应器本体4上安装有反应器温度计15，用于检测反应器本体内的物料的温度；经过化学洗涤池18和生物除臭滤池19的气体最终抵达臭气引风机17，并被臭气引风机17排向气体排放烟囱20的进气口处；回风管道（即反应器外部壳体5上安装的一出气管道，此出气管道用于将壳体内的部分气体导向离心式供风风机6，经风机重新进入壳体内）上安装有气体在线分析仪29；文中的列管式换热器27与一热水泵30相连（热水泵内的热水与即将进入反应器外部壳体的气体进行换热）。

筒式堆肥反应器本体4的外侧壁中部固定连接有一圈筒体齿轮11，反应器外部壳体5内腔于筒式堆肥反应器本体4外设置有一齿轮驱动电机21，筒体齿轮11与齿轮驱动电机21的输出端相啮合，反应器外部壳体5内腔的前后端均设置有滚轮结构，分别为前筒体滚轮9和后筒体滚轮10，前筒体滚轮9和后筒体滚轮10均为两个轮子，每两个轮子分别架设在筒式堆肥反应器的下方两侧，在截面上与筒式堆肥反应器本体成品字型排布，前筒体滚轮的两个轮子和后筒体滚轮的两个轮子于筒式堆肥反应器本体的前后方向上对筒式堆肥反应器本体进行支撑，每个轮子转动嵌设在反应器外部壳体的内腔底壁上，轮子的轴线均与筒式堆肥反应器本体的轴线共线，筒式堆肥反应器的外侧壁上固定安装有前滚轮轨道12和后滚轮轨道13，前筒体滚轮9和后筒体滚轮10分别对应转动卡嵌在前滚轮轨道12和后滚轮轨道13上，前后滚轮轨道为筒式堆肥反应器本体4的环向凹槽，筒体滚轮通过将自身卡嵌在环向凹槽内，对筒式堆肥反应器本体4进行支撑和限位（防止反应器本体转动过程中进行轴向运动）。

反应器外部壳体5顶部上固定安装有进料斗2，反应器外部壳体5外设置有进料抓斗1，进料抓斗1的往复移动路径上经过进料斗2的正上方区域，筒式堆肥反应器本体4的远离筛网结构的一端的外侧壁上固定安装有进料插板阀3，进料插板阀3于筒式堆肥反应器本体4的转动路径上经过进料斗2的正下方区域。

供氧组件包括离心式供风风机6，离心式供风机的入口管道有两个，一个为空气入口管道，另一个连接筒式堆肥反应器本体4的回风管道。

保温组件包括一换热器，换热器位于离心式供风风机6向反应器外部壳体5内输送气体的管道上，换热器为列管式换热器27。

反应器外部壳体5内腔顶部和底部均设置有用于实现空气均匀进入反应器外部壳体5内腔的鼓风环管。

臭气收集组件包括臭气出口电动阀16以及臭气引风机17，臭气在臭气引风机17的牵引下依次经过化学洗涤池18和生物除臭滤池19。

工作原理：

经过预处理的沼渣物料与辅料经过一定比例混合后通过进料抓斗1进入到进料斗2。此处的进料抓斗1为全自动抓斗，可通过程序控制自动实现混合物料从暂存仓转移至反应器筒体的周期性往返操作，且该进料抓斗1可以实现每斗进料的精确计量及进料总量的计量，以实现进料量的精确控制。进料插板阀3用于控制筒式堆肥反应器本体4的开闭，在进料时开启，在进料完、运行前关闭。

当每周期进料完毕，进料插板阀3关闭后，启动齿轮驱动电机21，整个筒体在前筒体滚轮9、后筒体滚轮10的辅助滚动下，转动整个反应器，一方面让堆肥物料充分混合与好氧微生物发生堆肥反应，一方面随着反应器筒体内部导流板24转动，带动物料于筒式堆肥反应器本体4进行单个方向上集中，此处的方向默认为指向带有筛网结构的一端方向上。整个反应器末端为尾端筛网25设置，可用于筛分细料和粗料。筛网下部有出料皮带26，可通过打开细料插板阀32，将细料输送暂存于壳体，定期进入壳体收集；粗料则从筛网尾端排出（筛网尾端的圆板结构可被打开，与筛网结构同一侧的圆板铰接在筛网结构端部的边缘处，圆板以铰接轴进行转动从而实现反应器本体筒式结构的开闭，筛网结构的筛孔集中在筒式堆肥反应器本体4的外侧壁上，细料由筛网结构落入出料皮带26，暂存于反应器外部壳体5内腔，用于进一步堆肥腐熟，而粗料则通过打开筒式堆肥反应器本体4端部的圆板结构经粗料直接分离至筒体外，并通过打开反应器外部壳体5将粗料取出，粗细分离，提高生产效率）。

在进料完毕，发酵开始后，离心式供风风机6开启运行，往反应器外部壳体5鼓风，离心式供风风机6鼓风维持反应器外部壳体5内一定的压力（反应器外部壳体5上安装有壳体在线压力计31，用于检测反应器外部壳体5的内部压力），富氧空气由未完全密封的筒式堆肥反应器本体端部及本体开孔进入反应器内部，在反应器筒体的滚动下，使得空气穿透堆肥发酵物料，以满足好氧堆肥发酵的氧含量需求。随着好氧堆肥发酵的进行，反应器外部壳体5的氧气含量会逐渐降低，为了保证好氧堆肥发酵的高效率运行，需要定期开启风机进口调节阀8调节流量补充新鲜空气，以保持较恒定的氧含量要求。风机的入口管道有两个，分别是壳体内气体经过回风管道（由回风调节阀7调节回风的流量）进入风机再循环的空气及新鲜的空气入口（由风机进口调节阀8调节流量），根据壳体内的氧含量反馈调节风机进口调节阀8开度进行精确的调节控制。同时，回风由于反应器内的好氧微生物好氧堆肥产热，带有一定的温度，可减少换热器的使用，达到较好的节能效果。

好氧发酵需要维持一定的温度，特别是冬天较冷时，反应器初始物料温度低，调试启动较慢。为了实现快速启动，需要对进口空气进行加温，与壳体在线温度计28（壳体在线温度计28固定在反应器外部壳体5上）实现反馈调节，控制反应器内的温度快速上升至预定温度。换热器采用蒸汽列管式换热器27实现蒸汽与气体的换热，以保证所需的快速升温需求。

间隔开启臭气出口电动阀16排出部分臭气，该阀门与臭气引风机17实现联动（臭气出口电动阀16与反应器外部壳体5通过管体相连，此管道连接化学洗涤池18，化学洗涤池18又与生物除臭滤池19相连，生物除臭滤池19又与臭气引风管），臭气经过引风机经过化学洗涤池18和生物除臭滤池19处理达标后排放。化学洗涤池18采用氢氧化钠与次氯酸钠的混溶溶液进行喷淋循环洗涤，去除废气中的硫化氢等酸性气体及其它可与次氯酸钠发生氧化还原反应的气体。然后进入生物除臭滤池19，去除臭气中的绝大部分可生化降解的气体成分。

反应器外部壳体5内腔上部设置有上部鼓风环管23，下部设置有下部鼓风环管22，环管外侧壁环向抵压在反应器外部壳体5的内腔侧壁上，环管内腔侧壁上环向安插有若干个进气管，此处上部和下部的两层鼓风环管设计实现空气的均匀进入，以实现整个空间氧气的充足。

粗料和细料需定期开启出料电动舱门（兼检修门）通过前置装载机出料，舱门整体密封采用充气式密封，可大大减少内部臭味气体的散发。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种高效沼渣好氧堆肥反应器，包括反应器外部壳体（5）以及筒式堆肥反应器本体（4），其特征在于：所述反应器外部壳体（5）配备有供氧组件、臭气收集组件以及保温组件，所述筒式堆肥反应器本体（4）位于反应器外部壳体（5）的内腔中，所述筒式堆肥反应器本体（4）的轴线平行于水平面，所述筒式堆肥反应器本体（4）于筒式堆肥反应器本体（4）内在驱动组件驱动下沿自身轴线进行原地转动，所述筒式堆肥反应器本体（4）内腔一端的侧壁上的设置有螺旋形的筒体内部导流板（24），内腔的另一端采用筛网结构设计，筒式堆肥反应器本体（4）带有筛网结构的一端的正下方处设置有出料皮带（26）。

2.根据权利要求1所述的一种高效沼渣好氧堆肥反应器，其特征在于：所述筒式堆肥反应器本体（4）的外侧壁中部固定连接有一圈筒体齿轮（11），所述反应器外部壳体（5）内腔于筒式堆肥反应器本体（4）外设置有一齿轮驱动电机，所述筒体齿轮（11）与所述齿轮驱动电机的输出端相啮合，所述反应器外部壳体（5）的内腔前后端均设置有滚轮结构，分别为前筒体滚轮和后筒体滚轮，所述筒式堆肥反应器本体（4）的外侧壁两端分别固定安装有前滚轮轨道和后滚轮轨道，所述前筒体滚轮和后筒体滚轮分别对应转动卡嵌在前滚轮轨道和后滚轮轨道上。

3.根据权利要求1所述的一种高效沼渣好氧堆肥反应器，其特征在于：所述反应器外部壳体（5）顶部上固定安装有进料斗（2），所述反应器外部壳体（5）外设置有进料抓斗（1），所述进料抓斗（1）的往复移动路径上经过进料斗（2）的正上方区域，筒式堆肥反应器本体（4）的远离筛网结构的一端的外侧壁上固定安装有进料插板阀（3），所述进料插板阀（3）于筒式堆肥反应器本体（4）的转动路径上经过所述进料斗（2）的正下方区域。

4.根据权利要求1所述的一种高效沼渣好氧堆肥反应器，其特征在于：所述供氧组件包括离心式供风风机（6），所述离心式供风机的入口管道有两个，一个为空气入口管道，另一个连接筒式堆肥反应器本体（4）的回风管道。

5.根据权利要求4所述的一种高效沼渣好氧堆肥反应器，其特征在于：所述保温组件包括一换热器，所述换热器位于所述离心式供风风机（6）向反应器外部壳体（5）内输送气体的管道上，所述换热器为列管式换热器（27）。

6.根据权利要求1所述的一种高效沼渣好氧堆肥反应器，其特征在于：所述反应器外部壳体（5）内腔顶部和底部均设置有用于实现空气均匀进入反应器外部壳体（5）内腔的鼓风环管。

7.根据权利要求1所述的一种高效沼渣好氧堆肥反应器，其特征在于：所述臭气收集组件包括臭气出口电动阀（16）以及臭气引风机（17），臭气在臭气引风机（17）的牵引下依次经过化学洗涤池（18）和生物除臭滤池（19）。

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