CN105837276A - 高温好氧发酵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温好氧发酵装置，该高温好氧发酵装置包括发酵滚筒(1)、空心轴(4)、多根曝气管(5)和多块隔板(6)，发酵滚筒具有闭合筒腔并且两端设有进料端(2)和出料端(3)，空心轴沿发酵滚筒的中心轴线贯穿发酵滚筒的两端，发酵滚筒能够相对空心轴旋转，隔板安装在发酵滚筒的内壁上，多块隔板分列于空心轴的两侧并沿发酵滚筒的轴向依次间隔且交错布置，在空心轴的任一侧，相邻的两块隔板之间形成分隔腔室(7)，多根曝气管穿入空心轴的空心腔内以向闭合筒腔内释出发酵气体。该高温好氧发酵装置能够实现多批物料的动态连续处理，缩短发酵周期，提高物料发酵加工效率。

Description

高温好氧发酵装置

技术领域

本发明涉及环保处理装置，具体地，涉及一种高温好氧发酵装置。

背景技术

常见的生活和工业废弃物，如垃圾、污泥等，通常的处理方式是高温好氧发酵，常用的处理方法和形式一般为条堆型堆肥堆或发酵仓(槽)式。

在传统技术中，物料采用静置或辅以翻抛作业，发酵过程中通过自然通风或通过强制通风向发酵系统供氧。在堆肥过程中，通常翻抛作业采用固定式翻抛(物料不随翻抛作业产生明显的位移)或移位翻抛作业，移位翻抛作业中，每翻抛一次，物料在设定的发酵区或者槽内向出料的方向被移动数米，空出来的地方，以新料补充，被移送出来的物料作为出料用铲车或辅以输送设备(通常输送皮带)输走。在固定式翻抛或者没有翻抛作业的堆肥过程中，发酵后的物料需要在发酵区或槽、仓内被清空，然后再放置上新料。

尽管上述方法在工业上实现起来比较简单，但是其存在以下问题

1、由于传统好氧发酵工艺采用序批处理方式，每批物料都经过微生物培养过程，处理时间长，作业量大，厂内物料输送量大；

2、保温与透气存在缺陷，传统处理工艺与大气直接接触，散热快，不利于温度的保持。为了提高单位面积的处理能力，通常是将物料堆得更高更密实，但由于物料的自压实，特别是对于含水率较高的物料，堆高增加同时带来了透气性差和通风阻力增加的问题，从而产生供氧不足、臭气严重以及停留时间过长导致处理能力下降等；

3、在物料含水率较高、发酵初始阶段，传统方式下的翻抛作业会造成物料在机械力的作用下反而会使物料更加密实，影响处理能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温好氧发酵装置，该高温好氧发酵装置能够实现多批物料的动态连续处理，缩短发酵周期，提高物料发酵加工效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种高温好氧发酵装置，该高温好氧发酵装置包括发酵滚筒、空心轴、多根曝气管和多块隔板，所述发酵滚筒具有闭合筒腔并且两端设有进料端和出料端，所述空心轴沿所述发酵滚筒的中心轴线贯穿该发酵滚筒的两端，所述发酵滚筒能够相对所述空心轴旋转，所述隔板安装在所述发酵滚筒的内壁上，多块所述隔板分列于所述空心轴的两侧、沿所述发酵滚筒的轴向依次间隔且交错布置，在所述空心轴的任一侧，相邻的两块所述隔板之间形成分隔腔室，多根所述曝气管穿入所述空心轴的空心腔内以向所述闭合筒腔内释出发酵气体。

优选地，所述发酵滚筒倾斜设置且所述进料端高于所述出料端。

优选地，所述隔板朝向所述出料端的方向倾斜。

优选地，所述发酵装置还包括氧温探测仪，所述氧温探测仪的数据线沿所述空心轴连接至控制器。

优选地，每个所述分隔腔室内的所述发酵滚筒的内壁上设有至少一个抄料板。

优选地，所述曝气管上形成有多根曝气支管，该曝气支管延伸至所述分隔腔室内，所述曝气支管的端部连接有曝气头。

优选地，所述高温好氧发酵装置还包括固定支架和驱动装置，所述固定支架上设置有由所述驱动装置驱动的驱动齿轮，所述发酵滚筒上设有能够与所述驱动齿轮啮合的外齿圈。

优选地，所述驱动装置为变频电机。

优选地，所述出料端设有与所述发酵滚筒的所述闭合筒腔连通的气体收集口。

优选地，所述进料端、所述出料端和所述发酵滚筒的外周面上均设置有多个人孔，其中，所述发酵滚筒的外周面上的多个所述人孔沿轴向间隔设置。

通过上述技术方案，本发明通过在发酵滚筒设置有多块隔板，通过相邻的隔板之间以相反的方向从空心轴延伸并抵接至发酵滚筒的内周面上的一部分上，从而将发酵滚筒分为多个相互连通的分隔腔室，并且本发明在空心轴内设置有多根曝气管，通过曝气管向多个分隔腔室内输送氧气，以保持发酵滚筒内充足的氧气，在发酵滚筒相对于空心轴旋转时，物料从进料端进入发酵滚筒中，并经过多个分隔腔室与氧气进行反应发酵，最终进入出料端，在出料端进行出料时，进料端可以同时向发酵滚筒内输送物料，因而多批物料的动态连续处理，缩短发酵周期，提高物料发酵加工效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的优选实施方式的高温好氧发酵装置的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的侧面图；

图4是图3的剖视图；

图5是根据本发明的优选实施方式的高温好氧发酵装置中进口端的剖视图；

图6是根据本发明的优选实施方式的高温好氧发酵装置中发酵滚筒的剖视图；

图7是根据本发明的优选实施方式的高温好氧发酵装置中出料端的剖视图。

附图标记说明

1 发酵滚筒 2 进料端

3 出料端 4 空心轴

5 曝气管 6 隔板

7 分隔腔室 8 氧温探测仪

9 抄料板 10 固定支架

11 驱动齿轮 12 外齿圈

13 驱动装置 14 人孔

31 气体收集口 51 曝气头

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

如图1至图7所示，一种高温好氧发酵装置，该高温好氧发酵装置包括发酵滚筒1、空心轴4、多根曝气管5和多块隔板6，发酵滚筒1具有闭合筒腔并且两端设有进料端2和出料端3，空心轴4沿发酵滚筒1的中心轴线贯穿发酵滚筒1的两端，发酵滚筒1能够相对空心轴4旋转，隔板6安装在所述发酵滚筒1的内壁上，多块隔板6分列于空心轴4的两侧并沿发酵滚筒1的轴向依次间隔且交错布置，在空心轴4的任一侧，相邻的两块隔板6之间形成分隔腔室7，多根曝气管5穿入空心轴4的空心腔内以向所述闭合筒腔内释出发酵气体。

本发明通过在发酵滚筒1设置有多块隔板6，通过多块隔板6分列于空心轴4的两侧并沿发酵滚筒1的轴向依次间隔且交错布置，在空心轴4的任一侧，两块隔板6之间形成分隔腔室7，从而将发酵滚筒1分为多个相互连通的分隔腔室7，并且本发明在空心轴4内设置有多根曝气管5，通过曝气管5向多个分隔腔室7内输送氧气，以保持发酵滚筒1内充足的氧气，在发酵滚筒1相对于空心轴4旋转时，物料从进料端2进入发酵滚筒1中，并经过多个分隔腔室7与氧气进行反应发酵，最终进入出料端3，在出料端3进行出料时，进料端2可以同时向发酵滚筒1内输送物料，因而多批物料的动态连续处理，缩短发酵周期，提高物料发酵加工效率。

其中，在本实施方式中，发酵滚筒1为圆形滚筒，隔板6为半圆形板，且半圆形板的半圆周与所述圆形滚筒的内周面抵接；多块隔板6位于空心轴4的两侧，并且依次间隔交错的布置，即位于空心轴4一侧的隔板6抵接于发酵滚筒1的一半的内周面，位于空心轴4另一侧的隔板6抵接于发酵滚筒1的另一半的内周面，使得发酵滚筒1内形成有多个交错布置的分隔腔室7，从而使得发酵滚筒1内形成折线形的物料流通通道，物料不仅通过发酵滚筒1的滚动进行翻滚，同时物料在折线形的物料流通通道内从进料端1到出料端3进行翻滚，使得物料与发酵气体(氧气)充分混合，也能够清除物料中多余的水分。特别优选地，在空心轴4的任一侧，两块隔板6之间相互平行。

在实际的工艺中，本发明可以根据物料加工量和所需的发酵速度，调整隔板6的数目，即可改变分隔腔室7的数目，从而可以将每天需要处理的物料放入不同的分隔腔室7内，以提高高温好氧发酵装置总的处理进度。此外，为了防止发酵滚筒1内的热量流失而影响高温好氧细菌的活性，特别地，发酵滚筒1的筒体采用保温材料进行保温，通常发酵滚筒1的内腔的温度为55摄氏度以上。

进料端2的上端设置有进料口，进料口连接有向下倾斜的进料螺旋管道，物料通过输送机沿进料螺旋管道定量均匀地输送至发酵滚筒1中，其中，输送机采用变频设计，因而能够控制输送量。

为了进一步方便物料从进料端2流通至出料端3，特别地，发酵滚筒1倾斜设置且进料端2高于出料端3。通过发酵滚筒1倾斜的设置以及发酵滚筒1的滚动，使得物料能够自动地从进料端2进入至出料端3，从而使得物料能够在滚动中翻倒均匀。

为了防止分隔腔室7内形成死角，特别地，隔板6朝向出料端3的方向倾斜。由于物料从进料端2进入至出料端3，隔板6朝向出料端3的方向倾斜，使得物料通过发酵滚筒1的旋转，沿着隔板6倾斜的方向，从上一个分隔腔室内进入至下一个分隔腔室内。

特别地，发酵装置还包括氧温探测仪8，氧温探测仪8的数据线沿空心轴4连接至控制器。通过温度和氧气浓度检测设备(氧温探测仪：温度传感器和氧气浓度检测器)检测发酵滚筒1内的温度和氧气浓度，外部的控制计算机根据反馈的数据调整通风，在保证发酵滚筒1中热量损失最小的情况下，补充新鲜空气，并排出臭气和水蒸气。通过降低供风量，确保系统供风量均匀、高效。

为了使得发酵过程中物料翻滚更加均匀，防止堆结，特别地，每个分隔腔室7内的发酵滚筒1的内壁上设有至少一个抄料板9。在此种结构中，通过发酵滚筒1的转动和抄料板9的组合作用，物料沿旋转方向提升，同时借助自身重量落下。通过如此反复升落，物料被均匀地翻倒与曝气管5供入的空气更加充分接触，从而在微生物的作用下发酵。

发酵所用气体通过曝气管5进入分隔腔室7中使物料发酵，为了使得物料更充分的与发酵气体反应，特别地，曝气管5上形成有多根曝气支管，曝气支管延伸至分隔腔室7内，曝气支管的端部连接有曝气头51。在本实施方式中，曝气头51为花洒。延伸至分隔腔室7内的曝气支管上设置有多个曝气孔，使得发酵气体均匀地分布至分隔腔室7内。在发酵过程中，由于发酵滚筒1处于转动状态带动发酵滚筒1内的物料转动，使气体与物料充分接触，使其中的高温好氧细菌充分发酵物料。

特别地，高温好氧发酵装置还包括固定支架10和驱动装置13，固定支架10上设置有由驱动装置13驱动的驱动齿轮11，发酵滚筒1上设有能够与驱动齿轮11啮合的外齿圈12。固定支架10主要起到支撑、定位发酵滚筒1的作用，为了支撑整个发酵滚筒1更加稳固，固定支架10包括前后两个，分别位于发酵滚筒1的首部和尾部。其中，进料端2、出料端3固定不动，发酵滚筒1通过其上的外齿圈12与固定支架10上的驱动齿轮11啮合实现转动。

特别地，驱动装置13为变频电机。通过采用变频电机驱动发酵滚筒1，使得发酵滚筒1的转速可根据工艺需要调节。

特别地，出料端3设有与发酵滚筒1的闭合筒腔连通的气体收集口31。物料发酵完成后通过出料端3输出，出料端3上设有向上的气体收集口31与腔室臭气收集管道连接，采用引风机将臭气输送至除臭系统，处理达标后排放。出料端3的下部具有出料斗，且出料斗与出料螺旋管道连接，将处理好的物料输送至下道工序。

特别地，进料端2、出料端3和发酵滚筒1的外周面上均设置有多个人孔14，其中，发酵滚筒1的外周面上的多个人孔14沿轴向间隔设置。其中，人孔1为方便维修人员进入维修的孔。进料端2和出料端3的侧面设有人孔14，便于在进料端2和出料端3出现损坏或者意外堵塞时人工进入维修。特别优选地，发酵滚筒1上的每个分隔腔室7均设有人孔14，人孔14的中心安装视镜用于观察发酵滚筒1的内部物料的发酵情况，其中，发酵滚筒1上的所有人孔14位于同一轴线上，以方便停机后对多个分隔腔室7内的设备统一养护、维修，降低维护难度。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高温好氧发酵装置，其特征在于，该高温好氧发酵装置包括发酵滚筒(1)、空心轴(4)、多根曝气管(5)和多块隔板(6)，所述发酵滚筒(1)具有闭合筒腔并且两端设有进料端(2)和出料端(3)，所述空心轴(4)沿所述发酵滚筒(1)的中心轴线贯穿所述发酵滚筒(1)的两端，所述发酵滚筒(1)能够相对所述空心轴(4)旋转，所述隔板(6)安装在所述发酵滚筒(1)的内壁上，多块所述隔板(6)分列于所述空心轴(4)的两侧并沿所述发酵滚筒(1)的轴向依次间隔且交错布置，在所述空心轴(4)的任一侧，相邻的两块所述隔板(6)之间形成分隔腔室(7)，多根所述曝气管(5)穿入所述空心轴(4)的空心腔内以向所述闭合筒腔内释出发酵气体。

2.根据权利要求1所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述发酵滚筒(1)倾斜设置且所述进料端(2)高于所述出料端(3)。

3.根据权利要求1所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述隔板(6)朝向所述出料端(3)的方向倾斜。

4.根据权利要求1所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述发酵装置还包括氧温探测仪(8)，所述氧温探测仪(8)的数据线沿所述空心轴(4)连接至控制器。

5.根据权利要求1所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，每个所述分隔腔室(7)内的所述发酵滚筒(1)的内壁上设有至少一个抄料板(9)。

6.根据权利要求1所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述曝气管(5)上形成有多根曝气支管，该曝气支管延伸至所述分隔腔室(7)内，所述曝气支管的端部连接有曝气头(51)。

7.根据权利要求1所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述高温好氧发酵装置还包括固定支架(10)和驱动装置(13)，所述固定支架(10)上设置有由所述驱动装置(13)驱动的驱动齿轮(11)，所述发酵滚筒(1)上设有能够与所述驱动齿轮(11)啮合的外齿圈(12)。

8.根据权利要求7所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述驱动装置(13)为变频电机。

9.根据权利要求1所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述出料端(3)设有与所述发酵滚筒(1)的所述闭合筒腔连通的气体收集口(31)。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的高温好氧发酵装置，其特征在于，所述进料端(2)、所述出料端(3)和所述发酵滚筒(1)的外周面上均设置有多个人孔(14)，其中，所述发酵滚筒(1)的外周面上的多个所述人孔(14)沿轴向间隔设置。