一体化干式好氧堆肥装置的制作方法

本发明属于有机易腐垃圾好氧堆肥技术范畴，具体是一体化干式好氧堆肥装置。

背景技术：

2017年，国家发改委和住建部联合发布《生活垃圾分类制度实施方案》，鼓励有条件的地方可在居民社区设置专门设施对易腐垃圾就地处理，或由环卫部门、专业企业采用专用车辆运至餐厨垃圾处理场所，做到“日产日清”。鼓励利用易腐垃圾生产工业油脂、生物柴油、饲料添加剂、土壤调理剂、沼气等，或与秸秆、粪便、污泥等联合处置。

一体化机器成肥作为易腐垃圾堆肥化处理的一种方式，由于其设备高度集成化、通风供氧充分，发酵周期短等优点，受到各界的广泛推崇。

目前，我国一体化好氧发酵设备的研究仍存在物料翻抛不均匀、爆气控制难、操作系统不友好及产物腐熟程度不够、有机质降解不彻底等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现智能化控制、操作简单、发酵充分、有机质降解彻底的一体化干式好氧堆肥装置。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一体化干式好氧堆肥装置，它包括垃圾提升装置、分选装置、破碎及脱水处理装置、干式好氧发酵仓以及废水收集排放系统，垃圾提升装置位于分选装置的一侧，通过垃圾提升装置将垃圾桶送至分选装置进料斗，分选装置出料口下方设置破碎及脱水处理装置，破碎及脱水处理装置的出料口连接垂直提升组件的进料端，垂直提升组件的侧边设有干式好氧发酵仓，干式好氧发酵仓包括依次相接的快速升温仓、稳定发酵仓、腐熟仓，垂直提升组件出料口伸入快速升温仓内，快速升温仓与稳定发酵仓之间、稳定发酵仓与腐熟仓之间均由电动隔板隔开；分选装置的底部、破碎及脱水处理装置的底部以及干式好氧发酵仓的底部均与废水收集排放系统相连接；垃圾提升装置、分选装置、破碎及脱水处理装置、干式好氧发酵仓均与自动控制系统连接实现自动控制功能。

所述垃圾提升装置包括固定支架、两根传动链条、转动轴承和垃圾桶连接组件，所述转动轴承安装在固定支架上，两根传动链条安装在转动轴承上，转动轴承由电机驱动，垃圾桶连接组件的两端固定于两根传动链条上，垃圾桶吊挂在垃圾桶连接组件上，通过电机驱动转动轴承，转动轴承带动传动链条在垂直方向上移动，使垃圾桶提升至分选装置进料斗。

所述分选装置包括输送带，输送带由输送电机驱动其转动，输送带的一端设置分选装置进料斗，输送带的另一端设置分选装置出料口，分选装置进料斗接收垃圾桶倒出的垃圾，分选装置的侧边设置有人工操作平台和步梯，分选装置的底部设有与废水收集排放系统相连接的废水收集管。

所述破碎及脱水处理装置包括双轴破碎机和双螺旋脱水机，双轴破碎机设有破碎机进料斗，破碎机进料斗位于分选装置出料口的下方，双螺旋脱水机安装在双轴破碎机的下方，破碎及脱水处理装置的底部设有与废水收集排放系统相连接的废水收集管；双螺旋脱水机的出料口连接垂直提升组件的进料端，垂直提升组件的顶部设置垂直提升组件出料口，通过垂直提升组件将物料输送入干式好氧发酵仓。

所述干式好氧发酵仓的快速升温仓、稳定发酵仓和腐熟仓内分别安装有搅拌装置，快速升温仓、稳定发酵仓和腐熟仓的顶部分别连接排气风管，排气风管外接引风机，快速升温仓、稳定发酵仓和腐熟仓的外侧均设有热源浇注夹层，快速升温仓、稳定发酵仓和腐熟仓的底部均设有通风系统，通风系统包括通风仓、进气风管、通风孔，进气风管外接鼓风机，进气风管连接通风仓，通风仓经通风孔与干式好氧发酵仓的各仓相连通。

所述干式好氧发酵仓内的电动隔板通过自动控制系统控制打开，通过搅拌装置可将物料搅拌至下一个仓体，腐熟仓的底部设有腐熟仓出料口。

所述干式好氧发酵仓内的各仓体结构呈u型结构，各仓体的底部均设有渗滤液集水槽，渗滤液集水槽均与废水收集排放系统连通。

所述快速升温仓、稳定发酵仓和腐熟仓的顶部设有人孔，侧壁上设有监测口，监测口设置有可插拔的氧气-温度探头和臭气探头，所述氧气-温度探头和臭气探头均与所述自动控制系统电性连接。

本发明装置占地面积小、结构紧凑实用、能实现智能化控制、操作简单、发酵充分、有机质降解彻底，它将分选、预处理、发酵、通风、抽风除臭、输送、排料、控制系统等集成在一台设备中，且具有根据好氧发酵过程3大阶段而设立的3个发酵仓及其通风搅拌、供温系统，更能有针对性的控制发酵过程中各阶段的反应条件，解决了物料翻抛不均匀、爆气控制难、操作系统不友好及产物腐熟程度不够、有机质降解不彻底等问题。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明一体化干式好氧堆肥装置能将好氧堆肥所需的进料、破碎、脱水、发酵、通风、抽风、输送、排料、控制系统等各大模块集成在一台设备中，可实现智能化一键操作，使用门槛低；

2、本发明一体化干式好氧堆肥装置设有脱水装置，可有效将有机垃圾中的水分去除，进一步节省调理剂成本或烘干成本；

3、本发明一体化干式好氧堆肥装置设有分拣平台，通过人工分拣可将不适合进入预处理系统及发酵仓的物品分拣出来，避免设备损坏；同时，可进一步避免重金属等物质对好氧发酵过程的破坏、减少重金属污染

4、本发明一体化干式好氧堆肥装置为全封闭结构，并设有引风机，装置内保持微负压状态，可有效防止臭气外泄；

5、本发明一体化干式好氧堆肥装置内置3个发酵仓体，分别为快速升温仓、稳定发酵仓、腐熟仓，且相邻两个发酵仓体之间采用电动隔板进行隔离，同时3个发酵仓体有不同的通风系统及控温系统，能有效为好氧发酵过程中不同阶段的微生物提供良好的生存环境，提高发酵效率，同时，本发明内置腐熟仓体，不需在外部设置，可有效节省占地面积；

6、本发明一体化干式好氧堆肥装置的发酵仓体为u型结构，相比其他结构，可减少搅拌装置在搅拌过程中的搅拌死角，有效避免局部板结、局部厌氧等现象，有效提高好氧发酵效率，减少有害气体的产生；

7、本发明一体化干式好氧堆肥装置在破碎及脱水处理装置及发酵仓均设有废水收集及外排管道，可有效避免污水横流的现象，防止二次污染。

附图说明

图1是本发明一体化干式好氧堆肥装置的主视图；

图2是图1的f视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图3的c-c视图。

图中：

1-垃圾提升装置，11-固定支架，12-传动链条，13-转动轴承，14-垃圾桶提升平台；

2-分选装置，21-分选装置进料斗，22-输送带(皮带或链板)，221-输送电机，23-分选装置出料口，24-人工操作平台，25步梯；

3-破碎及脱水处理装置，31-破碎机进料斗，32-双轴破碎机，33-双螺旋脱水机，34-垂直提升组件，341-垂直提升组件出料口；

4-干式好氧发酵仓，411-快速升温仓，412-稳定发酵仓，413-腐熟仓，421-电动隔板一，422-电动隔板二，43-搅拌装置，44-监测口，451-通风仓，452-进气风管，453-通风孔，46-人孔，47-排气风管，48-热源浇注夹层，49-腐熟仓出料口；

5-废水收集排放系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本发明一体化干式好氧堆肥装置，包括垃圾提升装置1、分选装置2、破碎及脱水处理装置3、干式好氧发酵仓4、自动控制系统(附图未标出)、废水收集排放系统5；所述垃圾提升装置1位于分选装置2的一侧，所述分选装置2位于破碎及脱水处理装置3上方，所述干式好氧发酵仓4位于破碎及脱水处理装置3的一侧，所述自动控制系统与垃圾提升装置1、分选装置2、破碎及脱水处理装置3以及干式好氧发酵仓4电性连接，实现自动控制功能；所述废水收集排放系统5与分选装置2、破碎及脱水处理装置3以及干式好氧发酵仓4的底部相连通。

如图2所示，所述垃圾提升装置1包括固定支架11、两根传动链条12、转动轴承13和垃圾桶连接组件14，所述转动轴承13安装在固定支架11上，两根传动链条12安装在转动轴承13上，转动轴承13由电机驱动，垃圾桶连接组件14的两端固定于两根传动链条13上，垃圾桶吊挂在垃圾桶连接组件14上，通过电机驱动转动轴承13，转动轴承13带动传动链条12在垂直方向上移动，使垃圾桶提升至分选装置进料斗21。所述垃圾提升装置1也可以采用其它结构的提升装置。

如图3所示，所述分选装置2包括可调速的输送带22，输送带22可为输送皮带或输送链板，输送带22由输送电机221驱动其转动，输送带22的一端上方设有分选装置进料斗21，输送带22的另一端设置分选装置出料口23，分选装置进料斗21接收垃圾桶倒出的垃圾，分选装置2的侧边设置有人工操作平台24和步梯25，分选装置2的底部设有与废水收集排放系统5相连接的废水收集管(图中未标出)。

通过分选装置2将不适宜进入后续工段的物质分拣出来，分选后的垃圾通过分选装置出料口23进入破碎机进料斗31。

如图4所示，所述破碎及脱水处理装置3包括双轴破碎机32和双螺旋脱水机33，双轴破碎机32设有破碎机进料斗31，破碎机进料斗31位于分选装置出料口23的下方，双螺旋脱水机33安装在双轴破碎机32的下方，破碎及脱水处理装置3的底部设有与废水收集排放系统5相连接的废水收集管(图中未示出)。双螺旋脱水机33的出料口连接垂直提升组件34的进料端，垂直提升组件34的顶部设置有与干式好氧发酵仓4相连通的垂直提升组件出料口341，通过垂直提升组件34将物料输送入干式好氧发酵仓4。本发明通过破碎及脱水处理装置3将有机垃圾进行破碎、脱水，使其达到适宜好氧发酵的粒径、含水率。

如图3、图4所示，所述干式好氧发酵仓4包括快速升温仓411、稳定发酵仓412和腐熟仓413，快速升温仓411、稳定发酵仓412和腐熟仓413内分别安装有搅拌装置43，快速升温仓411、稳定发酵仓412和腐熟仓413的顶部分别连接排气风管47，排气风管47外接引风机，可将发酵过程中的臭气抽出；快速升温仓411、稳定发酵仓412和腐熟仓413的外侧均设有热源浇注夹层48，通过控制热源浇注夹层48内保温液体的温度为各仓体好氧微生物提供最适宜的生长温度。快速升温仓411、稳定发酵仓412和腐熟仓413的底部均设有用于提供氧气且可单独控制的通风系统，所述通风系统由通风仓451、进气风管452和通风孔453组成，进气风管452外接鼓风机，进气风管452连接通风仓451，通风仓451经通风孔453与干式好氧发酵仓的各仓体相连通，空气通过通风孔453进入各仓体内，使用时，不同通风系统根据各自仓体发酵阶段的特性调整通风时间。

通过自动控制系统控制打开电动隔板一421或电动隔板二422，再通过搅拌装置43的搅拌可将物料搅动至下一个仓体，

所述快速升温仓411、稳定发酵仓412和腐熟仓413的顶部设有多个人孔46(或观察口)，侧壁设有多个监测口44，所述监测口44设置有可插拔的氧气-温度探头和臭气探头，氧气-温度探头和臭气探头均与自动控制系统电性连接，实现信号传输。

所述快速升温仓411与垂直提升组件出料口341相连通，快速升温仓411与稳定发酵仓412之间设有电动隔板一421，稳定发酵仓412与腐熟仓413之间设有电动隔板二422，快速升温仓411和稳定发酵仓412之间以及稳定发酵仓412和腐熟仓413之间分别设有电动隔板一421和电动隔板二422，当其中一个仓体的发酵温度、湿度等参数符合条件时，通过自动控制系统控制电动隔板打开，启动搅拌装置43将物料拌至下一个仓体。腐熟仓413的底部设有腐熟仓出料口49。

所述快速升温仓411、稳定发酵仓412和腐熟仓413的各仓体结构呈u型结构，各仓体的底部均设有渗滤液集水槽(图中未示出)，渗滤液集水槽均与废水收集排放系统5连通。

本发明通过在自动控制系统(该控制系统可采用现有技术的plc控制系统)中设定相关参数以实现自动控制启闭鼓风机、抽风机并控制通风时间，并可通过自动控制系统控制搅拌装置的启闭时间；温度、氧气浓度、臭气浓度均有面板显示，上述设备均可在自动控制系统的面板上进行操作控制。

本发明一体化干式好氧发酵装置的工作原理如下：

桶装有机垃圾通过垃圾提升装置1提升至分选装置2的分选装置进料斗21后均匀落在输送带22上，输送带22通过输送电机221匀速移动，由操作人员站在人工操作平台24上将不适宜进入后续系统的物品分拣出来；经过人工分选后的有机垃圾通过破碎机进料斗31进入双轴破碎机32进行破碎，破碎后的有机垃圾通过重力作用掉入双螺旋脱水机33进行脱水，破碎及脱水过程中产生的废水通过废水收集管排至废水收集排放系统5中外排处理；经过脱水后的有机垃圾通过垂直提升组件34首先进入快速升温仓411，当快速升温仓411物料的温度符合进入稳定发酵仓412时，打开电动隔板一421，开启快速升温仓411的搅拌装置43，将仓内物料推入稳定发酵仓412；同理，经过一段时间的好氧发酵后，当稳定发酵仓内412物料的温度、含水率等参数符合腐熟条件时，打开电动隔板二422，开启稳定发酵仓412的搅拌装置43，将仓内物料推入腐熟仓413；发酵物料的温度在腐熟仓413内逐渐降至室温，此时即可打开出料口49出料。

在整个发酵的过程中，可通过调节热源浇注夹层48中保温液体的温度为各仓体好氧微生物提供最适宜的生长温度；通过调节各仓体的通风系统，使通风时间及启停频率适合为各阶段好氧微生物提供充足的氧气；通过调节各仓体的搅拌装置43，使其搅拌时间及启停频率使发酵物料能够得到充分供氧同时可避免物料发生板结、局部厌氧等状况；发酵过程中产生的硫化氢、二氧化硫、氨气等有害气体通过抽风机抽至除臭装置进行处理后达标排放；发酵过程产生的少量渗滤液通过废水收集排放系统收集并排至废水处理系统。

以上所述之实施例只是本发明的较佳实施方式而己，并非用来限制本发明实施范围，如权利要求书所记载的内容，在不脱离本发明主要思想情况下进行的各种变更，均包括于本发明申请专利范围内。