专利名称：降解有机废物的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在WO97/46499公开的降解有机废物的方法和设备。
在该方法中，有机废物被切碎并被输送到一个空间的底部，在所述空间内废物被搅拌和混合，同时被提升到其顶部，在所述空间内空气穿过废物，被降解的废物在该空间顶部被排出。
用于该方法的堆肥处理机包括一个容器；在容器底部的一个废物入口；用于切碎被输送到入口的废物的装置；在容器内的一个搅拌器，它包括一个在容器中间可旋转的立轴和从立轴径向突出的翼，它用于搅拌和混合通过入口被输送到容器内的废物，所述翼至少有一个是倾斜的或者斜切的以便在容器内提升废物，从而将废物从容器的底部移动到其顶部；在容器较低部位有一个使空气流入容器的进气口；在容器的顶部有一个排出已降解的废物的管道；使空气从空气入口流入，通过容器和其中的废物并通过出气口排到环境中的装置。
本发明的主要目的在于使堆肥的有机废物的腐败和分解更有效方法，它通过确保彻底的混合和搅拌废物以及脱水，同时避免容器内的废物形成块状和粘附于搅拌器上，和通过确保持续的向容器内废物提供空气和分配空气贯穿废物，以便保持和促进其中的生物分解过程，同时能够避免或者彻底减少在生物分解过程中从容器内发出的令人讨厌的气味。
本发明的另一目的在于提供一种通过排料管从容器内自动地间歇性排出堆肥材料。
本发明的这些及其他目的是通过前面提到的分别具有如权利要求1和2的特征的方法和设备来实现的，这些将通过下面对本发明的示例性的实施方案的描述会更清楚。
在附图中
图1是在目前优选的实施方案中的堆肥处理机的垂直横断面视图；图2是堆肥处理机的俯视图；图3是在图1中沿Ⅲ-Ⅲ线的堆肥处理机的剖面图；图4是在图1中沿Ⅳ-Ⅳ线的搅拌器的局部放大的剖面图5是在图1中沿Ⅴ-Ⅴ线的切碎器的局部放大的剖面图。
参见图1-3，堆肥处理机包括一个圆柱形的容器10，它包括圆弧形的侧壁11，顶壁12和底壁13。该容器由支架14支撑，侧壁和顶壁有一个外加热保温层，部分由图标15表示。一个中空的轴16在容器中央轴向贯穿容器，它通过安装在底壁13的下部的球形滚珠轴承17和安装在箱形梁19的上部的球形滚珠轴承18被可转动地安装在容器内，箱形梁19被安装在容器的顶部。轴16通过传动装置21与驱动电机20相连接。
在实施方案中显示的六个翼22、23、24、25、26和27在不同的水平面上被安装在轴16上，但是翼的数目是可以选择的。翼是圆筒形的，每一个翼有一较短的圆柱形部分如翼25中由图标25A所示，和一个较长已被压平的部分25B，翼在部分25A处被安装在一个套筒28上，套筒穿过轴16并通过一螺纹连接件29与轴16相连接。
最低翼之一，在实施方案中如翼22所示，被安装在紧靠底壁13处，它的内部与中空的轴16的内部相连通。所述翼在其外侧的端部被封闭，其上有许多喷嘴30，在实施方案中显示有四个喷嘴，中空的翼形成了喷嘴的集流腔，喷嘴倾向底壁13并在靠近底壁的端部有出口，这些在图4中可以看出。轴16的预定旋转方向在图中如箭头31所示，与旋转方向相关的喷嘴30从翼22的“逆流”侧伸出。
在一个改进的实施方案中，每一个喷嘴上有一个软管形成其出口的端部，所述软管在底壁13上滑动。
在平台19上安装了一个电风扇32，风扇从周围吸入空气并将空气加压后送入一空腔33内。空腔被隔板34分成两个隔间33A和33B，它们在35处相互连通，隔间33A与风扇的出口相连。一个电加热器36伸入隔间33A中，空心轴16从其开口顶部申入到空腔33B中，在围绕着轴伸入空腔33B的部分有一个气封圈37。在空腔33B中有-个温度传感器38(恒温器)，它与加热器36操作性的连接，从而根据传感器38测定的空气温度，通过风扇32控制空气的加热。空气通过中空的轴16经由搅拌器上的翼22的喷嘴口30被输送到容器10中，而且通过前面所述的加热装置可以使空气保持预定的高温。由于搅拌器的旋转，空气被输送到废物内的位置是沿着圆形的路线不停地移动着。
有许多固定的搅拌器39，在实施方案中公开了三个搅拌器，被安装在容器的侧壁11上，并从容器侧壁的内表面径向伸入容器10内。这些搅拌器分别被安装在轴16上的旋转翼的上方并靠近毗连的翼。每-个搅拌器包括杆40，和带有轴向突出的肋片42的圆管形部件41，可旋转地安装在杆上。即使杆上没有圆管形部件，杆作为搅拌器也是有效的，特别是如果杆是带螺纹的，但被安装有肋片的圆管形部件可以提高效率。
靠近底壁13在侧壁11上有一个入口43，用于输送被切碎的废物到容器10内的进入装置44与入口43相连接。装置44包括一个有盖46的进口45，它在较低处与一个在更低端由底壁48封闭的空腔47相连接。电机49被安装在底壁48处，它的传动销与一个从下方伸入空腔47的轴50相连接。转子51安装在轴50的上端，转子上有四个径向翼52相互间隔成90°并成一角度，从而当轴沿着箭头53所指示的方向旋转时，这一角度可以给被输送到空腔内的材料施加向下的力。如图5中所示的粉碎机位于转子下部并包括一个圆盘54，其安装在轴50上而且在相等的间隔上有四边的凹口55。两个切削的刀片56安装在圆盘的上边，其刀口57每一个均安装在沿直径方向上相对的两个凹口55之一上。两个固定的反向的刀片，其中一个用图标58表示，彼此完全相反地被安装在空腔47内以便与切削刀片56配合作用。四个肋片59被安装在圆盘54的下面，沿径向伸出并等距离间隔，这些肋片保持在同一水平线上，它们与开口43的高度基本相同以便当轴50转动过程中通过入口43时与它相对齐。
被堆肥的有机废物从入口45被注入，并且当电机49驱动转子51高速转动时，转子51上的翼52将有机废物从入口45向下输送。废物被输送到粉碎机上在那里被切削刀片56与反向刀片58协同作用切碎，被切碎的废物从凹口55落下，被旋转的肋片59接住，肋片59将切碎的废物向开口43抛去并通过出口43抛入窗器10中。
在容器内，中空的轴16沿着箭头31所指示的旋转方向由电机20驱动以2-6rpm的速度保持旋转，当较低的翼22和23经过入口43时，切碎的废物被抛向所述翼，这样会造成危险，因为具有高湿度而且可能很粘稠的废物会粘附在翼上并逐渐地堆积，导致旋转的搅拌器破损和/或者使电机20过载和可能毁坏。为了消除所述的危险，在翼22和23每一个的外端安装了一个隔板60，隔板相对于由箭头31所示的旋转方向从翼上“逆流”伸出，大体上追随侧壁11的弯曲形状并距其约2或3厘米。隔板的“下游”边形成一个靠近侧壁11的内表面的刮板，隔板有足够的长度以使翼旋转时遮挡入口并与之成大约30°角，可以看到能有效地防止被抛到隔板上的废物击打相连的翼。另一方面，击打在隔板上的废物很容易地从翼上滑落下去，而不会在翼上堆积。
进入容器内的废物被旋转的搅拌器上的翼22至27和固定的搅拌器39不停地搅拌和混合，旋转的和固定的搅拌器相互结合可以阻止废物在其内部形成堆和块，成堆和成块的废物会阻止加入的空气在其内部均匀的分布，为了增强搅拌，杆61和刀片62可以如图1所示从翼22和23上向上和向下伸出。随着越来越多的废物被加入到容器中，废物的水平面在对其不断地搅拌下逐渐上升，翼25、26和27被制成一定的角度可以对废物产生提升力。空气由风扇32经过喷嘴30被输送到容器内废物的底部，从下而上穿过废物本体，通过搅拌以使废物保持松散和疏松，以便使空气与废物颗粒充分接触，来维持在容器内部发生的能够降解废物的微生物处理过程。由于空气是在容器底部由在翼22上“逆流”侧的与底壁成一定的角度的喷嘴送入的，因此这里不会有堵塞喷嘴的危险。被送入的空气的温度大约为20至25℃，如果由风扇32从周围吸入的空气没有达到这一温度，由传感器38控制的加热空气的系统就会启动加热空气，以使被送入的空气的温度提升到所需的温度。为了开始容器内的降解过程，在堆肥处理设备开始运行的初始阶段，被送入的空气会被加热到一较高的温度，例如30至35℃。
在微生物处理过程中，容器内被处理的废物所含的水分将会蒸发，而且必须从容器中被清除。一个抽气风扇63通过与导管64连接来抽空湿气，该导管通过顶壁12，在容器内空间的图标65所示处开口，同时由风扇63将容器内处理过程中产生的湿气和臭味排至排气导管66。风扇32和63将会相互调节以使容器内总是保持负压(真空)。隔热器15基本上能减少在容器的内壁上冷凝液的形成，在容器内壁不断积累的冷凝液，将会回到所处理的材料中并提高它的湿度。因此，就应尽可能地阻止冷凝液的形成。
容器内被处理的材料在降解过程中不断地升高，最终到达如图1中图标67所示的上部水平面，这时废物已经转化成为腐殖质。排料管68在水平面67处与容器10相连接，沿着容器侧壁11的外表面向下延伸。在排料管下端一铰链挡板69被枢轴地连接在图标70处，由于容器内的负压使挡板保持在图中实线所示的关闭位置，抵抗由配重器71所提供的偏压。材料从容器内的材料主体中通过一个圆管形的搅棒72在水平面67处被输送出去，搅棒安装在中空的轴上并与之一起转动，在其主要长度上已被压平而且其平面基本垂直地伸展。风扇63通过一个定时器在一定的间隔时停止来打破容器内的负压，以使挡板69在配重器71的偏压作用下绕铰链转动到图中点划线所示的位置，来将排出管收集的材料排出到一个适宜的接收器中。
据估计，按照本发明的方法而操作并且依据不同的特征和在不同的情况下具有处理日供应量为60至75千克的废物的堆肥处理机，能在大约四个星期内生产出高质量的堆肥材料(腐植质)。
权利要求
1．一种用于降解可堆肥的废物的堆肥处理机，包括一个容器(10)；在容器底部的一个废物入口(43)；用于切碎从入口送入的废物的装置(56,58)；容器内的搅拌器(16,22--27)，包括一个可旋转的垂直的空心轴(16)，和从轴上径向伸出的翼(22-27)以搅拌和混合通过入口送入的废物，其中至少有一个所述翼是倾斜的或者斜切的，来将容器内的废物提升，从而将废物从容器的底部推升到顶部；用于向容器(10)输送空气的喷嘴(30)，位于中空的轴并与轴的内部连通，随着中空的轴的转动在容器内较低的位置沿着一个水平的圆形路线运动；容器的顶部有一用于已堆肥废物的排出管道(68)；和装置(32,63)，提供空气从喷嘴流入通过容器和容器内的废物再通过出气口排到环境中，其特征在于所述喷嘴(30)位于至少一个管形翼的后缘上，管形翼形成喷嘴的歧管，喷嘴沿所述边缘分布并倾斜地指向容器的底壁，在靠近底壁的一侧开口，用于提供空气流动的所述装置(32,63)经过调节来保持容器内的负压。
2．如权利要求1所述的堆肥处理机，其特征在于提供空气流动的所述装置(32,63)包括在压力下给所述喷嘴(30)提供空气的送气风扇(32)，和从所述容器(10)内部抽出空气的抽气风扇(63)。
3．如权利要求1或2所述的堆肥处理机，其特征在于装置(36)用于预热由所述送气风扇(32)输送的空气。
4．如权利要求1至3中任一所述的堆肥处理机，其特征在于位于所述排料管(68)的排料口处的平衡挡板(69)，偏移到打开位置的所述挡板通过容器内的负压可以保持在关闭的位置。
5．如权利要求1至4中任一项所述的堆肥处理机，其特征在于从所述轴(16)径向伸入所述容器(10)的固定搅拌器(39)。
6．如权利要求5所述的堆肥处理机，其特征在于所述固定搅拌器包括一个圆柱形的杆(40)。
7．如权利要求6所述的堆肥处理机，其特征在于所述圆柱形杆(40)是带螺纹的。
8．如权利要求6所述的堆肥处理机，其特征在于肋片(42)可旋转地安装在所述圆柱形杆(40)上，所述肋片沿杆延伸并从其上径向伸出。
9．如权利要求1至8中任一项所述的堆肥处理机，其特征在于在所述轴(16)上的一个或多个翼(22,23)上，位于靠近容器的底壁(13)处，在翼的外端有一个隔板(60)，该隔板的前端靠近容器(10)的侧壁(11)的内表面并从所述内表面向隔板的尾端倾斜，所述隔板在随着搅拌器(16,22-27)旋转经过容器侧壁(11)上的入口(43)时，将该入口挡住。
全文摘要
降解可堆肥废物的方法和设备,其中废物被切碎,同时被切碎的废物被送入到容器(10)的底部(13)的空间中。废物通过在容器中转动的搅拌器(16,22－27)上的翼(22－27)混合和搅拌,同时被提升到容器的顶部。空气通过位于容器较低部位的一个或多个翼(22)上的喷嘴(30)输送到容器内,同时在容器中保持负压。已降解的废物通过安装在容器顶部的排料管(68)被排出容器。
文档编号B09B3/00GK1323283SQ9980845
公开日2001年11月21日 申请日期1999年6月16日 优先权日1998年7月10日
发明者B·弗兰岑, C·B·弗兰森, B·布洛姆斯特尔格伦 申请人:帕本达姆有限公司