一种好氧发酵装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种好氧发酵装置，其特征在于，它包括一用于盛放发酵物料的反应器，一固定在反应器内的筛网，一设置在筛网下方的布气管，一设置在反应器内部的温度传感器，一开设在反应器顶部的尾气收集口，以及一开设在紧邻反应器底部的侧壁上的渗滤液出口；布气管的进口依次连接一加湿器、一流量计和一空气泵，且空气泵电连接一控制器；温度传感器通过温度采集器与控制器电连接。本实用新型具有结构简单、操作方便、可自动控制通风量和布气均匀等特点，是进行畜禽粪便、蔬菜废弃物、餐厨垃圾等各类有机废弃物好氧发酵处理及科学试验研究理想的好氧发酵装置。
【专利说明】一种好氧发酵装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种废弃物处理设备，具体涉及一种适用于畜禽粪便、蔬菜废弃物、餐厨垃圾等各类有机废弃物好氧发酵处理及科学试验的好氧发酵装置。
【背景技术】
[0002]随着我国城市进程的加快和农业、畜禽养殖业规模的扩大，生活垃圾、城市污泥、畜禽粪便等有机废弃物的产生量日益增加。据估算，中国城市垃圾人均年产量达到440千克，年产生总量达到1.2亿吨，已占到全世界年产垃圾的1/4以上。此外，我国每年产生畜禽粪便30亿吨，是工业固体废弃物的2倍多，每年产生的污泥量达2亿吨以上。将这些产量巨大、营养丰富的有机废弃物进行好氧发酵处理，作为一种低成本并可实现无害化、资源化的有效手段，已受到环境领域的广泛关注。
[0003]然而，在有机废弃物好氧发酵过程中，由于供氧量不够或者氧气在物料中分布不均匀，常常导致局部厌氧发酵的现象出现，从而发酵产品的质量不能得到保证。试验装置是进行好氧发酵研究的基础因素，目前也存在一些好氧发酵试验装置，但多数较简陋，仍存在通风量不准确，布气不均匀，不能实现试验装置的自动控制等问题，导致试验达不到预期效果O
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作便捷、可自动控制通风量和布气均匀的好氧发酵装置。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种好氧发酵装置，其特征在于，该装置包括:一用于盛放发酵物料的反应器，一固定在所述反应器内的筛网，一设置在所述筛网下方的布气管，一设置在所述反应器内部的温度传感器，一开设在所述反应器顶部的尾气收集口，以及一开设在紧邻所述反应器底部的侧壁上的渗滤液出口 ；其中，所述布气管的进口依次连接一加湿器、一流量计和一空气泵，且所述空气泵电连接一控制器；所述温度传感器通过温度采集器与所述控制器电连接。
[0006]在一个优选的实施例中，所述反应器由一底端封闭、顶端敞口的圆柱形双层罐体，以及一设置在所述双层罐体顶端的密封盖组成；所述双层罐体和密封盖均采用耐腐蚀材料制成，且所述双层罐体的中间和所述密封盖的内部均填充有保温材料。
[0007]在一个优选的实施例中，所述双层罐体和密封盖采用不锈钢材料，所述保温材料采用珍珠岩、聚苯乙烯或泡沫石棉。
[0008]在一个优选的实施例中，所述反应器的底部设置有一略微倾斜的底板，且所述渗滤液出口位于所述底板的较低端。
[0009]在一个优选的实施例中，所述反应器的上、中、下部各设置有一用于样品采集的取样口。
[0010]在一个优选的实施例中，所述尾气收集口与一冷凝水收集器相连，所述冷凝水收集器上设置有尾气排出口。
[0011]在一个优选的实施例中，在所述冷凝水收集器的出液口下方和所述渗滤液出口的下方分别设置有一冷凝水槽和一渗滤液容器。
[0012]在一个优选的实施例中，所述布气管由若干根平行管路组成，所述布气管上等间距分布多个布气孔，相邻两所述布气孔的间距为30mm，所述布气孔的孔径为4mm。
[0013]在一个优选的实施例中，所述温度传感器贯穿所述密封盖后伸入到所述反应器内，且位于所述反应器中轴线上。
[0014]在一个优选的实施例中，所述反应器的底部安装有若干个万向轮。
[0015]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型将控制器分别与温度传感器和空气泵相连，控制器可以结合温度数据和运行时间自动控制空气泵的启停，科学合理控制通风量，保证充足的通风供氧，以顺利完成好氧发酵过程。2、本实用新型的反应器由底端封闭、顶端敞口的双层罐体，以及设置在双层罐体顶端的密封盖组成，且双层罐体的中间和密封盖的内部均填充有保温材料，这样就使得反应器四周包覆有一保温层，从而避免环境温度对发酵物料的影响，保证好氧发酵顺利进行。3、本实用新型在反应器的底部设置有一略微倾斜的底板，且渗滤液出口位于底板的较低端，这样滴落的渗滤液可以聚集在底板的较低端，以保证渗滤液顺利排出。4、本实用新型将反应器顶部的尾气收集口与一冷凝水收集器相连，冷凝水收集器能够对发酵过程产生的含湿尾气进行冷凝分离，从而起到尾气冷凝与排出的作用。5、本实用新型在反应器的筛网下方设置一由若干根平行管路组成的布气管，布气管上等间距分布多个布气孔，这样布气管可以将鼓入的新鲜空气均匀的分布在发酵物料中，去除发酵死角，促进好氧发酵正常进行。6、本实用新型在布气管的进口处设置有加湿器，对进入布气管的干燥空气进行加湿处理，可以对保证发酵物料含水率起到积极作用。综上所述，本实用新型具有结构简单、操作方便、可控制通风量和布气均匀等特点，是进行畜禽粪便、蔬菜废弃物、餐厨垃圾等各类有机废弃物好氧发酵处理及科学试验研究理想的好氧发酵装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。
[0017]图1本实用新型的整体结构示意图；
[0018]图2本实用新型的布气管及布气孔俯视图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0020]如图1所示，本实用新型包括反应器15、布气管19、加湿器20、流量计21、空气泵22、筛网17、温度传感器1、温度采集器14和控制器16。其中，布气管19设置在反应器15内且靠近反应器15的底部，布气管19的进口依次连接加湿器20、流量计21和空气泵22，控制器16与空气泵22相连。筛网17设置在布气管19的上方，用于支撑发酵物料。温度传感器I设置在反应器15内部，并通过温度采集器14与控制器16相连。在反应器15的顶部开设有一尾气收集口 2，在紧邻反应器15底部的侧壁上还开设有渗滤液出口 11。[0021]在一个优选的实施例中，反应器15由一底端封闭、顶端敞口的圆柱形双层罐体4,以及一设置在该双层罐体4顶端的密封盖3组成。其中，双层罐体4和密封盖3均采用耐腐蚀材料制成，且双层罐体4的中间和密封盖3的内部均填充有保温材料7，保温材料7可以为珍珠岩、聚苯乙烯或泡沫石棉。这样就使得反应器15四周包覆有一保温层，从而避免环境温度对发酵物料的影响，保证好氧发酵顺利进行。在本实施例中，双层罐体4和密封盖3采用的是不锈钢材料，保温材料7采用的是泡沫石棉。
[0022]在一个优选的实施例中，反应器15的底部设置有一略微倾斜的底板18，且渗滤液出口 11位于底板18的较低端，以保证渗滤液顺利排出。
[0023]在一个优选的实施例中，反应器15的上、中、下部各设置有一取样口 6，用于样品米集。
[0024]在一个优选的实施例中，可以将尾气收集口 2与一冷凝水收集器9相连，冷凝水收集器9上设置有尾气排出口 8，起到尾气冷凝与排出的作用。
[0025]在一个优选的实施例中，在冷凝水收集器9的出液口下方和渗滤液出口 11的下方分别设置有一冷凝水槽10和一渗滤液容器12。
[0026]在一个优选的实施例中，如图2所不,布气管19由4根平行管路组成,布气管19上等间距分布多个布气孔23，相邻两布气孔23的间距为30mm，布气孔23的孔径为4mm。布气管19可以将鼓入的新鲜空气均匀的分布在发酵物料中，去除发酵死角，促进好氧发酵正常进行。
[0027]在一个优选的实施例中，如图1所示，温度传感器I贯穿密封盖3后伸入到反应器15内，且位于反应器15中轴线上，用以测定发酵物料中心的温度。此外，根据实际需要也可设置多个温度传感器1，分别布设在反应器15的不同位置。
[0028]在一个优选的实施例中，反应器15的底部安装有若干个万向轮13，以方便移动反应器15。
[0029]本实用新型在使用时，其工作流程如下:
[0030]I)首先打开密封盖3，发酵物料装入反应器15，发酵物料落到筛网17上部，待发酵物料充满反应器15，关闭密封盖3，然后插入温度传感器1，接通电源。
[0031]2)温度传感器I将获得的物料温度数据通过温度采集器14传输至控制器16，控制器16 —方面实时记录、保存采集的温度数据，另一方面结合温度数据和运行时间控制空气泵22的启停。
[0032]3)新鲜空气由空气泵22进入流量计21，再通过加湿器20加湿后进入布气管19，由布气孔23进入反应器15内部。由于含水率是好氧发酵的一个重要指标，含水率低于40%后，微生物活动将大幅减弱甚至会使微生物死亡，因此对干燥空气加湿处理，可以对保证发酵物料含水率起到积极作用。
[0033]4)好氧发酵过程产生的含湿尾气由尾气收集口 2进入冷凝水收集器9进行冷凝分离，冷凝水进入冷凝水槽10，气体通过尾气排放口 8排出。
[0034]5)好氧发酵过程产生的渗滤液经筛网17滴落在底板18上，并汇聚在底板18的较低端，然后由渗滤液出口定时排出。
[0035]一般而言，发酵物料的发酵过程可以分成发酵初期、发酵中期和发酵后期三个阶段，因此控制器16在不同阶段对空气泵22的控制也可以分为以下几种方式:[0036]I)发酵初期(2?3天内)，发酵物料温度较低，微生物活性较弱，氧气需求量不高，此时需适当通风，风量不宜过大，因此，设置当温度<50°C时，空气泵22开启5min，停止40mino
[0037]2)发酵中期(高温阶段，温度高于50°C)，微生物活动旺盛，需氧量增大，此时需增加通风量，保证微生物活性和发酵正常进行，因此，设置当50°C <温度<65°C时，空气泵22开启5min，停止20min ;若高温期温度过高(高于65°C )，会导致部分微生物死亡，影响发酵进程，此时需要大量通风以降低发酵物料温度，设置当温度>65°C时，空气泵22持续开启。
[0038]3)发酵后期，发酵物料温度下降，微生物活性减弱，有机物降解也大幅减缓，此时，氧气需求量再次降低，需降低通风量，但仍要保持一定通风以带走多余的热量，加快发酵进程，因此，设置当运行时间>8d，温度<50°C时，空气泵22开启5min，停止30min。
[0039]上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种好氧发酵装置，其特征在于，该装置包括: 一用于盛放发酵物料的反应器， 一固定在所述反应器内的筛网， 一设置在所述筛网下方的布气管， 一设置在所述反应器内部的温度传感器， 一开设在所述反应器顶部的尾气收集口，以及 一开设在紧邻所述反应器底部的侧壁上的渗滤液出口； 其中，所述布气管的进口依次连接一加湿器、一流量计和一空气泵，且所述空气泵电连接一控制器；所述温度传感器通过温度采集器与所述控制器电连接。
2.如权利要求1所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述反应器由一底端封闭、顶端敞口的圆柱形双层罐体，以及一设置在所述双层罐体顶端的密封盖组成；所述双层罐体和密封盖均采用耐腐蚀材料制成，且所述双层罐体的中间和所述密封盖的内部均填充有保温材料。
3.如权利要求2所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述双层罐体和密封盖采用不锈钢材料，所述保温材料采用珍珠岩、聚苯乙烯或泡沫石棉。
4.如权利要求1或2或3所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述反应器的底部设置有一略微倾斜的底板，且所述渗滤液出口位于所述底板的较低端。
5.如权利要求1或2或3所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述反应器的上、中、下部各设置有一用于样品采集的取样口。
6.如权利要求1或2或3所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述尾气收集口与一冷凝水收集器相连，所述冷凝水收集器上设置有尾气排出口。
7.如权利要求6所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，在所述冷凝水收集器的出液口下方和所述渗滤液出口的下方分别设置有一冷凝水槽和一渗滤液容器。
8.如权利要求1或2或3或7所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述布气管由若干根平行管路组成，所述布气管上等间距分布多个布气孔，相邻两所述布气孔的间距为30mm,所述布气孔的孔径为4mm。
9.如权利要求1或2或3或7所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述温度传感器贯穿所述密封盖后伸入到所述反应器内，且位于所述反应器中轴线上。
10.如权利要求1或2或3或7所述的一种好氧发酵装置，其特征在于，所述反应器的底部安装有若干个万向轮。
【文档编号】B09B5/00GK203711463SQ201420034194
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】沈玉君, 赵立欣, 孟海波, 王飞, 向欣, 程红胜, 罗煜 申请人:农业部规划设计研究院