CN219616372U - 一种好氧发酵设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种好氧发酵设备，包括壳体，壳体内部设置有发酵腔，发酵腔包括上下分层设置且互相连通的冷凝热回收腔与反应腔，冷凝热回收腔内设置有冷凝热回收机构，反应腔内设置有搅拌机构，壳体的前后两端分别开设有与反应腔连通的投料口与出料口，位于壳体与冷凝热回收机构之间的冷凝热回收腔为通风空间，外部新鲜干燥冷空气在促进腔内水气冷凝并吸热升温后再依次进入副反应腔和主反应腔，壳体外设置有加热层，冷凝热回收机构包括冷凝板与排水槽，排水槽的末端延伸至壳体外，冷凝板位于排水槽的长度方向两侧的上方。本实用新型使得发酵产生的水汽冷凝后释放的大量热量能够留在发酵腔内，极大程度避免了发酵热的损失，从而实现节能。

Description

一种好氧发酵设备

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种微生物好氧发酵设备。

背景技术

现有技术的微生物好氧发酵设备内部的发酵腔只起到对垃圾进行搅拌发酵的作用，垃圾自身含有的水分和发酵过程产生的水分在发酵腔内需要升温汽化成水蒸气后并借助换气才能排出发酵腔体。现有发酵设备换气强度和频率大多为随意设定、不科学、不合理，往往出现一直换气(即过量换气)或换气不及时(即换气不足)。一直换气会造成发酵腔体内发酵热的严重损失，为弥补热量损失造成的发酵堆体降温、确保发酵堆体始终维持在50℃以上的高温，发酵腔体外部的加热单元就需要高强度和高频度的工作，从而造成发酵设备运行能耗过大；而换气不及时则会造成发酵腔内饱和水气在发酵腔内顶下界面冷凝和凝结成小水珠并逐渐长大，最终在重力的作用下回落到发酵堆体，本应及时排出发酵腔体的水分重新回到发酵堆体后会造成两个严重的后果，其一是因为回落发酵堆体的水分再次升温和汽化汽化都需要吸收大量的潜热，因此同样会造成发酵堆体的降温、加热单元的高强度和高频度的工作，并最终同样造成发酵设备运行能耗过大，其二是如果回落发酵堆体的水分过多，除了会造成发酵堆体降温外，严重时还会造成发酵堆体积水、破坏堆体内部的好氧发酵环境，使好氧发酵变成厌氧发酵，从而出现有机质腐烂发酸发臭等严重后果。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种好氧发酵设备,以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种好氧发酵设备,包括壳体，壳体内部设置有发酵腔，发酵腔包括上下分层设置且互相连通的冷凝热回收腔与反应腔，冷凝热回收腔内设置有冷凝热回收机构，反应腔内设置有搅拌机构，壳体的前后两端分别开设有与反应腔连通的投料口与出料口，位于壳体与冷凝热回收机构之间的冷凝热回收腔为通风空间，壳体上开设有的进风口，通风空间的进风端与进风口连通，通风空间的出风端设置在投料口或出料口区域，壳体外设置有加热层，冷凝热回收机构包括冷凝板与排水槽，排水槽的末端延伸至壳体外，冷凝板位于排水槽的长度方向两侧的上方，用于将冷凝水导流至排水槽内排出。

在一个实施例中，排水槽的长度方向的两侧的冷凝板均为多个，每侧的多个冷凝板呈倾斜交错分布，两两相邻的冷凝板之间形成有错缝开口，错缝开口为朝排水槽的中心方向而逐渐向下倾斜设置。

在一个实施例中，冷凝板的截面呈钝角三角形，冷凝板包括冷凝面与导流面，上下相邻的两个冷凝板中，上方的冷凝板的冷凝面与下方的冷凝板的导流面之间形成所述错缝开口，其中冷凝面为粗糙面，导流面为光滑面。

在一个实施例中，通风空间包括第一通风通道、第二通风通道、第三通风通道，第一通风通道位于冷凝热回收机构上方，第二通风通道位于冷凝热回收机构下方，第三通风通道位于冷凝热回收机构远离投料口的一侧，进风口位于第一通风通道的前端，第三通风通道的上端与第一通风通道的后端连通，第三通风通道的下端与出料口连通，第二通风通道的后端与第三通风通道的中部连通，第二通风通道的前端与投料口连通。

在一个实施例中，冷凝热回收机构还包括挤压器、弹性吸水件、穿孔板，穿孔板安装在排水槽上，弹性吸水件安装在穿孔板上，且弹性吸水件的两侧分别与错缝开口对应，挤压器位于弹性吸水件的上方，用于对弹性吸水件进行挤压排水。

在一个实施例中，所述弹性吸水件为倒梯形的海绵，所述挤压器为与海绵对应的倒梯形挤压器。

在一个实施例中，还包括驱动机构，搅拌机构包括搅拌轴与设置在搅拌轴上的搅拌桨，搅拌机构的一端延伸出壳体外与驱动机构连接。

在一个实施例中，反应腔内前后分隔形成有主反应腔与副反应腔，主反应腔与副反应腔之间设置有隔板，隔板上设置有过料口，过料口位于隔板的最高处；投料口位于主反应腔远离副反应腔一侧的上方，出料口位于副反应腔远离主反应腔一侧，且出料口位于搅拌轴的下方，主反应腔的体积不低于反应腔的体积的80％，主反应腔与副反应腔内分别安装有红外温控探头。

在一个实施例中，冷凝热回收机构为并排设置的多个，加热层为加热带、或水浴加热层、或油浴加热层，加热层外设置有保温层。

在一个实施例中，壳体包括互相配合的上壳体与下壳体，上壳体为长方体形壳体，下壳体为半圆柱形壳体。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型包括壳体，包括壳体，壳体内部设置有发酵腔，发酵腔包括上下分层设置且互相连通的冷凝热回收腔与反应腔，冷凝热回收腔内设置有冷凝热回收机构，反应腔内设置有搅拌机构，壳体的前后两端分别开设有与反应腔连通的投料口与出料口，位于壳体与冷凝热回收机构之间的冷凝热回收腔为通风空间，壳体上开设有的进风口，通风空间的进风端与进风口连通，通风空间的出风端设置在投料口或出料口区域，壳体外设置有加热层，冷凝热回收机构包括冷凝板与排水槽，排水槽的末端延伸至壳体外，冷凝板位于排水槽的长度方向两侧的上方，用于将冷凝水导流至排水槽内排出。本方案可快速脱除垃圾堆体内及发酵产生的水分，从而确保发酵腔内发酵的垃圾堆体维持在适合好氧微生物生命活动代谢的相对干燥和蓬松的微环境，进而确保发酵堆体能始终维持在50℃及以上的发酵高温，维持高温好氧发酵微生物的高活性，降低处理能耗；即一方面能够避免垃圾发酵过程产生的水汽在发酵腔内不断反复的进行冷凝与汽化，从而避免汽化吸收大量的热能，保证发酵腔内始终保持较高的发酵温度，从而降低发酵腔的保温加热能耗，实现节能；另一方面，垃圾发酵过程产生的高温饱和水汽能够在发酵腔内部进行冷凝并及时排放至外部，使得冷凝水释放的大量热量能够最大限度的保留在发酵腔内用于维持腔内的高温环境，极大程度上节约了能源，避免了能源的浪费；同时冷凝水的及时外排还能避免冷凝水回落发酵堆体、避免进一步影响发酵堆体含水率和破坏堆体的好氧发酵环境，杜绝好氧发酵因水气无法及时外排造成堆体积水而变成厌氧而发酸发臭。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的纵向剖视图；

图2是本实用新型一个实施例的俯视图；

图3是本实用新型一个实施例的横向剖视图；

图4是本实用新型一个实施例的冷凝热回收腔的部分结构示意图；

附图标注：1上壳体，2下壳体，3冷凝热回收腔，4反应腔，41主反应腔，42副反应腔，5冷凝热回收机构，51冷凝板，511冷凝面，512导流面，52排水槽，53错缝开口，54挤压器，55，弹性吸水件，56穿孔板，6搅拌机构，61搅拌轴，62搅拌桨，7投料口，8出料口，9进风口，10加热层，11保温层，12第一通风通道，13第二通风通道，14第三通风通道，15隔板，16过料口，17驱动机构。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

参阅图1-4所示，作为本实用新型的实施例，提供一种好氧发酵设备,包括壳体，壳体内部设置有发酵腔，发酵腔包括上下分层设置且互相连通的冷凝热回收腔3与反应腔4，冷凝热回收腔3内设置有冷凝热回收机构5，反应腔4内设置有搅拌机构6，壳体的前后两端分别开设有与反应腔4连通的投料口7与出料口8，位于壳体与冷凝热回收机构5之间的冷凝热回收腔3为通风空间，壳体上开设有的进风口9，通风空间的进风端与进风口9连通，通风空间的出风端设置在投料口7或出料口8区域，壳体外设置有加热层10，冷凝热回收机构5包括冷凝板51与排水槽52，排水槽52的末端延伸至壳体外，冷凝板51位于排水槽52的长度方向两侧的上方，用于将冷凝水导流至排水槽52内排出。

上述技术方案，垃圾通过投料口7投入反应腔4内，驱动搅拌机构6对垃圾进行搅拌发酵，同时加热层10对垃圾进行加热，使得垃圾发酵产生大量的高温饱和水汽，水汽上升至冷凝热回收腔3，往进风口9通入冷空气，冷空气进入到通风空间内流动与水汽发生作用，水汽遇冷液化成冷凝水，释放出大量热能至发酵腔内，最后冷凝水通过冷凝板51流下至排水槽52，再排出到外部。本实用新型内置了冷凝热回收机构5，能促进发酵过程产生的高温饱和水蒸汽在发酵腔内冷凝并在水汽外排前将冷凝释放的潜热保留在发酵腔内，从而弥补设备自身的热损失而实现发酵过程的热平衡，因此本实用新型仅需在设备启动初期提供辅助加热用于维持发酵腔内的发酵高温，正常运行后便可实现发酵腔的高温自维持的效果，处理能耗低。即本实用新型能够有效促进水气冷凝外排和避免冷凝水回落发酵堆体，进而避免垃圾发酵过程产生的水汽在发酵腔内不断反复的进行冷凝与汽化而浪费大量的热能，使发酵腔内始终保持较高的发酵温度和相对较低但又适宜的含水率(40-60％)，从而降低发酵腔的保温加热能耗，极大程度上节约了能源，避免了热能无功损失。

本实施例中，排水槽52的长度方向两侧的冷凝板51均为多个，每侧的多个冷凝板51呈倾斜交错分布，两两相邻的冷凝板51之间形成错缝开口53，错缝开口53为朝向排水槽52的中心方向而逐渐向下倾斜设置，即冷凝板51采用的是类似百叶窗式的结构，使得错缝开口53作为腔内水汽逸散通道，扩大腔内接近饱和(相对湿度较高)的水气与冷凝板51的接触面，多个冷凝板51组成的错缝开口53呈错缝向下倾斜设置，使得在冷凝板51上冷凝和凝结的冷凝水能够通过错缝开口53顺利导流至排水槽52，避免回落至发酵腔内的发酵堆体而造成堆体降温、再次升温和汽化吸热、甚至是发酵堆体积水和厌氧酸臭等不良后果。

本实施例中，排水槽52的截面呈V形，且排水槽52的末端倾斜向下设置，排水效果更好。

本实施例中，冷凝板51的截面呈钝角三角形，冷凝板51包括冷凝面511与导流面512，上下相邻的两个冷凝板51中，上方的冷凝板51的冷凝面511与下方的冷凝板51的导流面512之间形成所述错缝开口53，其中，冷凝面511作为迎气面，其为非镜面材料的粗糙面，即采用表面粗糙、比表面积大的耐高温高湿和酸碱材料，有利于水汽在其表面快速凝结，导流面512为光滑面，使得冷凝水能够快速顺利的导流至排水槽52进行排出。

本实施例中，反应腔4内前后分隔形成有主反应腔41与副反应腔42，主反应腔41与副反应腔42之间设置有隔板15，隔板15上设置有过料口16，垃圾先在主反应腔41进行发酵之后在搅拌机构6的推动下通过过料口16进入到副反应腔42进行进一步的发酵和风干，最后通过出料口8排出，确保发酵的垃圾物料含水率按进料、主反应腔41、副反应腔42和出料的顺序下降，并且出料含水率尽可能低，从而得到更高的减量率。

本实施例中，过料口16位于隔板15的最高处，使得主反应腔41内的垃圾超过出料口8就会自动进入副反应腔42，不会造成垃圾在主反应腔41内堆积导致挤占通风空间的现象，能确保发酵腔外部新鲜空气的可持续供应以及发酵腔内部水汽的及时冷凝放热。

本实施例中，搅拌机构6包括搅拌轴61与设置在搅拌轴61上的搅拌桨62，搅拌桨62转动对垃圾进行搅拌同时将垃圾向后端方向进行推动。

本实施例中，投料口7位于主反应腔41远离副反应腔42一侧的上方，出料口8位于副反应腔42远离主反应腔41一侧，且出料口8位于搅拌轴61的下方，投料口7为向下逐渐扩大的喇叭状投料口，进料更加顺畅。

本实施例中，主反应腔41的体积不低于反应腔4的体积的80％，且主反应腔41的有效容积不宜低于5倍日处理量。

本实施例中，主反应腔41与副反应腔42内分别安装有红外温控探头或接触式的热电耦温度探头，方便对其腔内的温度进行温度测量把控。

本实施例中，通风空间包括第一通风通道12、第二通风通道13、第三通风通道14，第一通风通道12位于冷凝热回收机构5上方，第二通风通道13位于冷凝热回收机构5下方，第三通风通道14位于冷凝热回收机构5远离投料口7的一侧，进风口9位于第一通风通道12的前端，第三通风通道14的上端与第一通风通道12的后端连通，第三通风通道14的下端与出料口8连通，第二通风通道13的后端与第三通风通道14的中部连通，第二通风通道13的前端与投料口7连通，通风空间有一个进风口9和两个出风口，即进风口9设置在靠近投料口7的一侧，其中一个出风口对应为投料口7，另一个出风口对应为出料口8，投料口7也是主反应腔的出风端，出料口8也是副反应腔的出风端，使外部新鲜干燥冷空气(相对腔内空气而言)在通过第一通风通道12向第三通风通道14输送过程中促进腔内高温高湿水气在冷凝板上冷凝凝结的同时，外部新鲜干燥冷空气能吸收腔内高温高湿水气冷凝时所释放的冷凝热而升温，避免新鲜空气向副反应腔42及主反应腔41流动时因温度较低而造成发酵堆体降温和主、副反应腔内高温高湿水气直接在腔内冷凝的不良后果，外部新鲜空气的流动方向为第一通风通道12向第三通风通道14流动后再向第二通风通道13流动，最终通过投料口7而排出发酵腔体或在投料口7区域再通过专用管道与后续的除臭单元相连，同时外部新鲜干燥冷空气在主反应腔上部的第一通风通道12被预热升温后通过第三通风通道14吹向副反应42，能将副反应腔42内相对湿度较高的湿空气及时带出(通过第二通风通道13带入主反应腔41并最终带出发酵腔，或直接在副反应腔42通过出料口8带出发酵腔)，从而确保位于副反应腔42内发酵堆体物料更加干燥，使出料含水率尽可能地低，通风空间的出风端设置引风机，用于对发酵腔进行抽风。即冷空气在通风空间内的流通路径有两条，分别为S1:进风口9→第一通风通道12→第三通风通道14→第二通风通道13→投料口7,S2:进风口9→第一通风通道12→第三通风通道14→出料口8,且第一通风通道12位于冷凝热回收机构5上方，第二通风通道13位于冷凝热回收机构5下方，使得冷空气能够在冷凝热回收机构5周围充分流动，保证水汽能够进行充分冷凝，从而释放过多的热量，且冷凝降温脱水后的废冷空气通过两条流通路径排出，排放更加快速，在减少冷凝热损失的同时提高水汽外排效率。

当然的，通风空间的出风端设置的引风机也可以替换为进风机，用于往发酵腔内送风，即仅通过进料口进行排气。

本实施例中，冷凝热回收机构5还包括挤压器54、弹性吸水件55、穿孔板56，穿孔板56安装在排水槽52上，弹性吸水件55安装在穿孔板56上，且弹性吸水件55的两侧分别与错缝开口53对应，挤压器54位于弹性吸水件55的上方，挤压器54连接有电机，电机驱动挤压器54向下移动进而对弹性吸水件55进行挤压排水，该设置使得冷凝板51凝结的冷凝水能够通过错缝开口53顺利流下至弹性吸水件55被其吸收，不会再通过错缝开口53回流到发酵腔内；穿孔板56起到承载与排水作用，用于将弹性吸水件55的挤压产生的冷凝水及时排放至下方的排水槽52。当然的，在其他情况下，不需要挤压器54或弹性吸水件55也是可以的。

本实施例中，弹性吸水件55为倒梯形的海绵，挤压器54为与海绵对应的倒梯形挤压器54，配合度更高，排水量及排水效果更好。

本实施例中，还包括驱动机构17，搅拌机构6的一端延伸出壳体外与驱动机构17连接，驱动机构17为电机。当然的，也可以是减速机。

本实施例中，冷凝热回收机构5为并排设置的多个，保证冷凝热回收的效果。

本实施例中，加热层10为水浴加热，当然的，也可以为加热带、加热板或油浴加热。

本实施例中，壳体包括互相配合的上壳体1与下壳体2，上壳体1为长方体形壳体，下壳体2为半圆柱形壳体。

本实施例中，加热层10外设置有保温层11，进一步降低发酵设备的热损失、保证发酵腔内的温度，具体的，保温层11为保温棉，保温效果更好，上壳体1与下壳体2上下配合使得壳体的截面呈U型，对应的，发酵腔为U型发酵腔，方便对冷凝热回收机构5与搅拌机构6进行合理布局，更加有利于进行垃圾的搅拌发酵。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种好氧发酵设备,其特征在于：包括壳体，壳体内部设置有发酵腔，发酵腔包括上下分层设置且互相连通的冷凝热回收腔与反应腔，冷凝热回收腔内设置有冷凝热回收机构，反应腔内设置有搅拌机构，壳体的前后两端分别开设有与反应腔连通的投料口与出料口，位于壳体与冷凝热回收机构之间的冷凝热回收腔为通风空间，壳体上开设有的进风口，通风空间的进风端与进风口连通，通风空间的出风端设置在投料口或出料口区域，壳体外设置有加热层，冷凝热回收机构包括冷凝板与排水槽，排水槽的末端延伸至壳体外，冷凝板位于排水槽的长度方向两侧的上方，用于将冷凝水导流至排水槽内排出。

2.根据权利要求1所述的好氧发酵设备,其特征在于：排水槽的长度方向的两侧的冷凝板均为多个，每侧的多个冷凝板呈倾斜交错分布，两两相邻的冷凝板之间形成有错缝开口，错缝开口为朝排水槽的中心方向而逐渐向下倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的好氧发酵设备,其特征在于：冷凝板的截面呈钝角三角形，冷凝板包括冷凝面与导流面，上下相邻的两个冷凝板中，上方的冷凝板的冷凝面与下方的冷凝板的导流面之间形成所述错缝开口，其中冷凝面为粗糙面，导流面为光滑面。

4.根据权利要求1所述的好氧发酵设备,其特征在于：通风空间包括第一通风通道、第二通风通道、第三通风通道，第一通风通道位于冷凝热回收机构上方，第二通风通道位于冷凝热回收机构下方，第三通风通道位于冷凝热回收机构远离投料口的一侧，进风口位于第一通风通道的前端，第三通风通道的上端与第一通风通道的后端连通，第三通风通道的下端与出料口连通，第二通风通道的后端与第三通风通道的中部连通，第二通风通道的前端与投料口连通。

5.根据权利要求1所述的好氧发酵设备,其特征在于：冷凝热回收机构还包括挤压器、弹性吸水件、穿孔板，穿孔板安装在排水槽上，弹性吸水件安装在穿孔板上，且弹性吸水件的两侧分别与错缝开口对应，挤压器位于弹性吸水件的上方，用于对弹性吸水件进行挤压排水。

6.根据权利要求5所述的好氧发酵设备,其特征在于：所述弹性吸水件为倒梯形的海绵，所述挤压器为与海绵对应的倒梯形挤压器。

7.根据权利要求1所述的好氧发酵设备,其特征在于：还包括驱动机构，搅拌机构包括搅拌轴与设置在搅拌轴上的搅拌桨，搅拌机构的一端延伸出壳体外与驱动机构连接。

8.根据权利要求7所述的好氧发酵设备,其特征在于：反应腔内前后分隔形成有主反应腔与副反应腔，主反应腔与副反应腔之间设置有隔板，隔板上设置有过料口，过料口位于隔板的最高处；投料口位于主反应腔远离副反应腔一侧的上方，出料口位于副反应腔远离主反应腔一侧，且出料口位于搅拌轴的下方，主反应腔的体积不低于反应腔的体积的80％，主反应腔与副反应腔内分别安装有红外温控探头。

9.根据权利要求1所述的好氧发酵设备,其特征在于：冷凝热回收机构为并排设置的多个，加热层为加热带、或水浴加热层、或油浴加热层，加热层外设置有保温层。

10.根据权利要求1所述的好氧发酵设备,其特征在于：壳体包括互相配合的上壳体与下壳体，上壳体为长方体形壳体，下壳体为半圆柱形壳体。