一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置制造方法
【專利摘要】一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置屬于環(huán)保設(shè)備；在圓柱形外罐體內(nèi)固裝圓錐形內(nèi)罐體，固裝∏形空腔式上攪拌架、攪拌齒齒和空心式下攪拌桿的空心管轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地安裝在圓柱形外罐體和圓錐形內(nèi)罐體內(nèi)側(cè)，在圓錐形內(nèi)罐體上、下端部上分別配裝空腔式上拉板和封閉下拉板，螺旋管式加熱水套安裝在圓錐形內(nèi)罐體腔內(nèi)，供氣管將氣泵與空心管轉(zhuǎn)軸連通，減速器將電動機與空心管轉(zhuǎn)軸連接，冷水回流管和熱水輸出管將太陽能熱水器與螺旋管式加熱水套連通，輸氣管將空腔式上拉板與沼氣收集裝置連通；本裝置設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約能源，使用方便可靠，運行時間長，作業(yè)質(zhì)量好，效率高。
【專利說明】一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于環(huán)保設(shè)備，主要涉及有機垃圾無害化處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化腳步的加快，產(chǎn)生的生活有機垃圾也節(jié)節(jié)攀升。怎樣處理這些有機垃圾和處理后的效果成為困擾我們的難題，現(xiàn)階段有機垃圾的處理方式有焚燒、填埋、生物發(fā)酵和綜合利用等。其中生物發(fā)酵是最有效的處理方式，既不污染環(huán)境，還能利用其發(fā)酵后的產(chǎn)物。但是在處理過程中存在溫度、代謝產(chǎn)物等很難控制的因素，導(dǎo)致發(fā)酵不夠充分，產(chǎn)物產(chǎn)量很少，且不能夠應(yīng)用等缺點。
[0003]目前，發(fā)酵分為厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵(堆肥)兩種，其中，厭氧發(fā)酵是在無氧條件下有機生活垃圾的分解，分解過程中幾乎不產(chǎn)熱，最后的代謝產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳和許多低分子的中間產(chǎn)物，如有機酸等；好氧發(fā)酵是在有氧的情況下有機生活垃圾的分解，分解過程中產(chǎn)生大量的熱量，代謝產(chǎn)物是二氧化碳和水。
[0004]在我國北方的黑龍江，年平均氣溫在4°C左右，厭氧發(fā)酵反應(yīng)器大部分在夏季運行，其他季節(jié)的運行效果較差。其他季節(jié)運行需要給發(fā)酵反應(yīng)器提供熱能量(尤其是在冬季)，以維持其基本的運行，并且產(chǎn)生的甲烷量太少，質(zhì)量不高，大大提高了運行成本，同時極大的限制了甲烷的產(chǎn)量。顯然，在厭氧發(fā)酵處理有機垃圾時，溫度是考慮的重要因素之一，溫度應(yīng)控制在35-40°C范圍內(nèi)，此時厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷量最大，厭氧發(fā)酵后的液渣基本達(dá)到了施肥的標(biāo)準(zhǔn)，但是里面的有機物還沒有完全轉(zhuǎn)化為植物可以直接吸收的有機質(zhì)，施肥效果較差。而好氧發(fā)酵分為升溫、高溫、降溫等三個階段。好氧發(fā)酵采用連續(xù)進料，其溫度能長期保護在35°C以上，且好氧發(fā)酵產(chǎn)生的液渣中含有植物可以吸收的有機質(zhì)要比好氧發(fā)酵產(chǎn)生的多，基本達(dá)到了施肥的標(biāo)準(zhǔn)。如何充分利用好氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱能量提供給厭氧發(fā)酵、保證其在寒冷的冬季能夠正常運行是急需解決地技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明創(chuàng)造的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，結(jié)合有機垃圾發(fā)酵作業(yè)的實際需要，研發(fā)一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置，達(dá)到保證和延長厭氧發(fā)酵在寒冷的北方地區(qū)作業(yè)使用時間、提高發(fā)酵作業(yè)質(zhì)量和效果、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)運行成本的目的。
[0006]本發(fā)明創(chuàng)造的目的是這樣實現(xiàn)的:在圓柱形外罐體內(nèi)同軸心的固裝圓錐形內(nèi)罐體，在所述圓錐形內(nèi)罐體與圓柱形外罐體之間設(shè)有間距，構(gòu)成好氧發(fā)酵腔區(qū)；在圓柱形外罐體軸心線位置上可轉(zhuǎn)動地安裝空心管轉(zhuǎn)軸，所述空心管轉(zhuǎn)軸穿過圓錐形內(nèi)罐體內(nèi)部；在空心管轉(zhuǎn)軸上側(cè)部上、位于圓錐形內(nèi)罐體上方部位處固裝Π形空腔式上攪拌架，在Π形空腔式上攪拌架上開設(shè)上排氣通孔，所述Π形空腔式上攪拌架的空腔與空心管轉(zhuǎn)軸管腔連通；在空心管轉(zhuǎn)軸下側(cè)部上、位于圓錐形內(nèi)罐體下方部位處固裝帶有下排氣通孔的空心式下攪拌桿，所述空心式下攪拌桿的空腔與空心管轉(zhuǎn)軸管腔連通；撥板配裝在空心式下攪拌桿外端部上；在所述空心管轉(zhuǎn)軸中間部位上、位于圓錐形內(nèi)罐體內(nèi)側(cè)部位處固裝攪拌齒，螺旋管式加熱水套固配安裝在圓錐形內(nèi)罐體內(nèi)；在所述圓錐形內(nèi)罐體的上端部和下端部上分別安裝空腔式上拉板和封閉下拉板，在圓錐形內(nèi)罐體腔內(nèi)構(gòu)成厭氧發(fā)酵腔區(qū)，所述空腔式上拉板的空腔與圓錐形內(nèi)罐體內(nèi)部連通；在所述圓柱形外罐體頂部和側(cè)下部位上分別安裝進料裝置和排料裝置；減速器的動力輸入軸和動力輸出軸分別與電動機和空心管轉(zhuǎn)軸連接，供氣管將氣泵與空心管轉(zhuǎn)軸管腔連通；熱水輸出管的兩端分別連接在太陽能熱水器出水口和螺旋管式加熱水套入水口上，配裝液體泵的冷水回流管的兩端分別連接在太陽能熱水器的回水口和螺旋管式加熱水套出水口上；輸氣管兩端連接在空腔式上拉板和沼氣收集裝置上，將空腔式上拉板的空腔與沼氣收集裝置連通，至此構(gòu)成一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置。
[0007]本發(fā)明創(chuàng)造采用在好氧發(fā)酵作業(yè)使用的圓柱形外罐體內(nèi)配裝厭氧發(fā)酵作業(yè)使用的圓錐形內(nèi)罐體的組合式整體結(jié)構(gòu)，配合以太陽能熱水器向圓錐形內(nèi)罐體內(nèi)補充熱能量的方式，在發(fā)酵作業(yè)過程中，又利用好氧發(fā)酵產(chǎn)生的熱量提供給厭氧發(fā)酵作業(yè)的需要，可以在寒冷的北方冬季實現(xiàn)有機垃圾的發(fā)酵運行，具有設(shè)計新穎合理、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約能源、使用方便可靠、故障少、運行時間長、作業(yè)質(zhì)量好、效率高的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中件號說明:
[0010]1、太陽能熱水器、2、冷水回流管、3、熱水輸出管、4、Π形空腔式上攪拌架、5、進料裝置、6、空心管轉(zhuǎn)軸、7、圓柱形外罐體、8、輸氣管、9、沼氣收集裝置、10、空腔式上拉板、11、圓錐形內(nèi)罐體、12、攪拌齒、13、封閉下拉板、14、排料裝置、15、撥板、16、空心式下攪拌桿、17、減速器、18、電動機、19、供氣管、20、氣泵、21、液體泵、22、螺旋管式加熱水套。

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造實施方案進行詳細(xì)描述。一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置，在圓柱形外罐體7內(nèi)同軸心的固裝圓錐形內(nèi)罐體11，在所述圓錐形內(nèi)罐體11與圓柱形外罐體7之間設(shè)有間距，構(gòu)成好氧發(fā)酵腔區(qū)；在圓柱形外罐體7軸心線位置上可轉(zhuǎn)動地安裝空心管轉(zhuǎn)軸6，所述空心管轉(zhuǎn)軸6穿過圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)部；在空心管轉(zhuǎn)軸6上側(cè)部上、位于圓錐形內(nèi)罐體11上方部位處固裝Π形空腔式上攪拌架4，在Π形空腔式上攪拌架4上開設(shè)上排氣通孔，所述Π形空腔式上攪拌架4的空腔與空心管轉(zhuǎn)軸6管腔連通；在空心管轉(zhuǎn)軸6下側(cè)部上、位于圓錐形內(nèi)罐體11下方部位處固裝帶有下排氣通孔的空心式下攪拌桿16,所述空心式下攪拌桿16的空腔與空心管轉(zhuǎn)軸6管腔連通；拔板15配裝在空心式下攪拌桿16外端部上；在所述空心管轉(zhuǎn)軸6中間部位上、位于圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)側(cè)部位處固裝攪拌齒12，螺旋管式加熱水套22固配安裝在圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)；在所述圓錐形內(nèi)罐體11的上端部和下端部上分別安裝空腔式上拉板10和封閉下拉板13，在圓錐形內(nèi)罐體11腔內(nèi)構(gòu)成厭氧發(fā)酵腔區(qū)，所述空腔式上拉板10的空腔與圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)部連通；在所述圓柱形外罐體7頂部和側(cè)下部位上分別安裝進料裝置5和排料裝置14 ;減速器17的動力輸入軸和動力輸出軸分別與電動機18和空心管轉(zhuǎn)軸6連接，供氣管19將氣泵20與空心管轉(zhuǎn)軸6管腔連通；熱水輸出管3的兩端分別連接在太陽能熱水器I出水口和螺旋管式加熱水套22入水口上，配裝液體泵21的冷水回流管2的兩端分別連接在太陽能熱水器I的回水口和螺旋管式加熱水套22出水口上；輸氣管8兩端連接在空腔式上拉板10和沼氣收集裝置9上，將空腔式上拉板10的空腔與沼氣收集裝置9連通。
[0012]作業(yè)時，將空腔式上拉板10在圓錐形內(nèi)罐體11上拉開，使圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)腔與圓柱形外罐體7內(nèi)腔連通，將有機垃圾從進料裝置5分別裝入圓錐形內(nèi)罐體11和圓柱形外罐體7的腔內(nèi)后，關(guān)閉進料裝置5和空腔式上拉板10，將圓錐形內(nèi)罐體11封閉；與此同時，電動機18的旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)減速器17驅(qū)動空心管轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動，氣泵20泵出的氣體經(jīng)供氣管19、空心管轉(zhuǎn)軸6、Π形空腔式上攪拌架4上的上排氣通孔和空心式下攪拌桿16上的下排氣通孔進入到圓柱形外罐體7內(nèi)的好氧發(fā)酵區(qū)域內(nèi)，在空心管轉(zhuǎn)軸6帶動下Π形空腔式上攪拌架4和空心式下攪拌桿16對圓柱形外罐體7內(nèi)的有機垃圾原料不斷攪動，完成好氧發(fā)酵處理；空心管轉(zhuǎn)軸6上的攪拌齒12完成對圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)的有機垃圾的攪動作業(yè)，實現(xiàn)厭氧發(fā)酵。太陽能熱水器I通過向螺旋管式加熱水套22內(nèi)進行熱水供應(yīng)，同時在好氧發(fā)酵中產(chǎn)生的熱量加熱下，保證了圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)有機垃圾厭氧發(fā)酵對溫度的要求。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體經(jīng)空腔式上拉板10、輸氣管8送入沼氣收集裝置9內(nèi)。打開排料裝置14完成好氧發(fā)酵腔區(qū)內(nèi)的料渣的排放處理；排渣結(jié)束后，拉開封閉下拉板13將圓錐形內(nèi)罐體11內(nèi)厭氧發(fā)酵后的料渣排放到圓柱形外罐體7的好氧發(fā)酵腔區(qū)內(nèi)，打開進料裝置5和空腔式上拉板10，裝入新的有機垃圾料，重復(fù)上述過程。圓錐形狀的圓錐形內(nèi)罐體11有利于有機垃圾在上層發(fā)酵為厭氧發(fā)酵提供熱量，且容易把有機垃圾充入到圓柱形外罐體7腔內(nèi)。撥板15有利于液渣從圓柱形外罐體7側(cè)下部的排料裝置14的排出，排料效率高，排料干凈。
【權(quán)利要求】
1.一種有機垃圾處理厭氧與好氧發(fā)酵耦合裝置，其特征在于:在圓柱形外罐體(7)內(nèi)同軸心的固裝圓錐形內(nèi)罐體(11)，在所述圓錐形內(nèi)罐體(11)與圓柱形外罐體(7)之間設(shè)有間距，構(gòu)成好氧發(fā)酵腔區(qū)；在圓柱形外罐體(7)軸心線位置上可轉(zhuǎn)動地安裝空心管轉(zhuǎn)軸(6)，所述空心管轉(zhuǎn)軸(6)穿過圓錐形內(nèi)罐體(11)內(nèi)部；在空心管轉(zhuǎn)軸(6)上側(cè)部上、位于圓錐形內(nèi)罐體(11)上方部位處固裝Π形空腔式上攪拌架(4)，在Π形空腔式上攪拌架(4)上開設(shè)上排氣通孔，所述Π形空腔式上攪拌架(4)的空腔與空心管轉(zhuǎn)軸(6)管腔連通；在空心管轉(zhuǎn)軸(6)下側(cè)部上、位于圓錐形內(nèi)罐體(11)下方部位處固裝帶有下排氣通孔的空心式下攪拌桿(16)，所述空心式下攪拌桿(16)的空腔與空心管轉(zhuǎn)軸(6)管腔連通；拔板(15)配裝在空心式下攪拌桿(16)外端部上；在所述空心管轉(zhuǎn)軸(6)中間部位上、位于圓錐形內(nèi)罐體(11)內(nèi)側(cè)部位處固裝攪拌齒(12)，螺旋管式加熱水套(22)固配安裝在圓錐形內(nèi)罐體(11)內(nèi)；在所述圓錐形內(nèi)罐體(11)的上端部和下端部上分別安裝空腔式上拉板(10)和封閉下拉板(13)，在圓錐形內(nèi)罐體(11)腔內(nèi)構(gòu)成厭氧發(fā)酵腔區(qū)，所述空腔式上拉板(10)的空腔與圓錐形內(nèi)罐體(11)內(nèi)部連通；在所述圓柱形外罐體(7)頂部和側(cè)下部位上分別安裝進料裝置(5)和排料裝置(14);減速器(17)的動力輸入軸和動力輸出軸分別與電動機(18)和空心管轉(zhuǎn)軸(6)連接，供氣管(19)將氣泵(20)與空心管轉(zhuǎn)軸(6)管腔連通；熱水輸出管 (3)的兩端分別連接在太陽能熱水器(I)出水口和螺旋管式加熱水套(22)入水口上，配裝液體泵(21)的冷水回流管(2)的兩端分別連接在太陽能熱水器(I)的回水口和螺旋管式加熱水套(22)出水口上；輸氣管(8)兩端連接在空腔式上拉板(10)和沼氣收集裝置(9)上，將空腔式上拉板(10)的空腔與沼氣收集裝置(9)連通。
【文檔編號】C05F9/04GK203855525SQ201420228970
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】鄭國香, 楊杰, 張源倍, 劉天賦, 朱坤展 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)