一种餐厨垃圾好氧堆肥的滚筒反应器的制作方法

本发明涉及一种发酵装置，具体涉及一种餐厨垃圾好氧堆肥的滚筒反应器，属于发酵机械工具领域。

背景技术：

随着人口的增加和经济条件的改善，餐厨垃圾也快速增长，餐厨垃圾具有水分高、盐分高、蛋白质与油脂等有机物含量高等特点，因此如果餐厨垃圾得不到恰当的处理，极易引起相应的环境污染和社会问题。

目前主要采用五种餐厨垃圾处理方式：垃圾焚烧法、卫生填埋法、机械破碎法、厌氧消化法、好氧堆肥法。好氧堆肥法按照翻堆或搅拌形式的不同可以分为静态堆肥、间歇式动态堆肥、连续式动态堆肥三类：静态堆肥对物料不进行翻堆或搅拌，常见的有强制通风静态垛与静态反应器好氧堆肥等；连续式动态堆肥的堆肥工艺包括反应器堆肥等，反应器堆肥系统的主要类型有立式发酵塔和卧式旋转仓这两种，但上述堆肥法方法均存在诸如占地面积大、可持续性和稳定性差、有安全隐患、成本高、周围环境有异味等的问题，为了解决上述问题，通过功能整合和结构优化，将强制通风静态垛与卧式旋转仓两种技术结合起来，解决餐厨垃圾的处理问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种餐厨垃圾好氧堆肥的滚筒反应器，能够提高堆肥的效率，提高堆肥的自动化，降低动力功耗，减少对周围环境造成的异味。

一种餐厨垃圾好氧堆肥的滚筒反应器，该滚筒反应器由进料装置、滚筒、滚筒支撑装置、传动装置、出料装置、底座组成。此设备长5338mm、宽2095mm、高2873.35mm，最大进料量5.5t。

进料装置设计有电气柜，其内部可放置空气压缩机等设备，进料口下端有拨料转轴，其呈螺旋式排布有12个拨齿，可将物料拨入滚筒内以加快进料过程和防止堵塞。进料装置上设计有直径为φ64mm的气孔。进料口的斜面呈45°角以便于物料落入滚筒内部，进料罩与滚筒外壁有5mm间隙，物料会落入其中并积攒，有堵塞的风险，故在进料罩底部设计有清渣口，进料门清渣挡板用螺钉安装在清渣口处。

出料装置的出料门转轴通过连接筋与出料门连接，出料门电动推杆推动出料门转轴进而推动出料门。出料装置同样设计有与进料门清渣挡板功能相同的出料门清渣挡板。在出料门上有圆形出气口用于排出好氧发酵过程中的废气，有方形窥视口用于观察滚筒内部的发酵状况。

滚筒筒体内径φ1500mm、长4500mm，其内部有两排左旋螺旋式的抄板，抄板高度280mm、厚度5mm、螺旋导程1760mm、螺旋高度4400mm、螺旋角24.66°。在滚筒的进料端一侧有六块短挡板，其参数与螺旋抄板相同但其螺旋高度为180mm。在滚筒内部焊有两排三角形气管，三角形气管上设有通气孔，从进料端向出料端由疏到密排布，以保证通气均匀。

滚筒支撑装置托起整个滚筒，其包括滚圈、挡轮、托轮，滚筒支撑装置由四组托轮、两组挡轮和两组滚圈组成，滚圈外表面直径φ1690mm，两组滚圈焊接固定于滚筒的外表面。

传动装置包括驱动电机及减速器、齿圈、法兰、齿轮等部件，齿圈通过螺栓固定于法兰，法兰焊接固定于滚筒外表面，齿圈模数m＝12、齿数z＝156、压力角α＝20°，齿轮模数m＝12、齿数z＝21、压力角α＝20°，齿圈与齿轮啮合，齿圈齿轮传动比为7.43。

有益效果：

(1)本发明利用滚筒转动实现自动进出料，且进料量可达有效容积的2/3，能实现自动发酵功能，通风量可控、滚筒正反翻转，最大进料量为5.5t，进出料转速为5r/min。在发酵过程中，滚筒大部分时间处于静止状态，在对物料进行搅拌时滚筒采用正反转的转动方式，在保证搅拌效果的前提下可以降低能耗。

(2)本发明为封闭的旋转仓，采用密封海绵对滚筒的进料端和出料端密封，采用气密垫圈对进料门和出料门进行密封，能有效地防止滚筒内部的气味散出。发酵过程是好氧发酵，滚筒内部的两排三角形气管可以对滚筒内通入新鲜空气，三角形气管上的通气孔从进料端向出料端由疏到密排布，以保证通气均匀，利于发酵过程的发生。

(3)本发明滚筒内部的螺旋式抄板可以实现多种功能，滚筒旋转不仅可以在进料时令物料更加均匀的分布于滚筒内部，还可以在发酵过程中对物料进行搅拌，同时在出料时滚筒旋转物料也可以完全的排出滚筒反应器。

(4)本发明在出料门上设计有长为350mm、宽为100mm的窥视口，可以在发酵过程观察滚筒内部的发酵状况。在进料装置上有梯子，人可以站在梯子上辅助进料过程的完成。

(5)本发明进料装置的拨料转轴和进料口的45°角的斜坡可令物料更快速落入滚筒内部和防止物料堵塞。

附图说明

图1是滚筒反应器的整体轴测图。

图2是进料装置的整体轴测图。

图3是进料装置的整体半剖轴测图。

图4是进料罩组件的整体轴测图。

图5是出料装置的整体轴测图。

图6是出料罩组件的整体轴测图。

图7是滚筒支撑装置的结构图。

图8是滚筒支撑装置的位置关系图。

图9是进料端的密封结构图。

图10是齿圈与法兰的结构图。

图11是出料端的密封结构图。

图12是滚筒内部结构图。

其中，1-进料装置2-滚筒3-滚筒支撑装置4-底座5-驱动电机及减速器6-齿轮7-出料装置8-进料门9-拨料转轴10-进料罩11-梯子12-进料门清渣挡板13-电气柜14-进料门电动推杆15-进料门转轴16-进料口17-气孔18-空气压缩机19-出料门电动推杆20-出料罩21-出料门转轴22-出气口23-出料门24-窥视口25-出料门清渣挡板26-出料板27-滚圈28-挡轮29-托轮30-进料气密焊接圈31-进料气密海绵32-进料气密挡圈33-齿圈34-法兰35-出料气密垫圈36-出料气密焊接圈37-出料气密海绵38-出料气密挡圈39-短挡板40-抄板41-三角形气管。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种餐厨垃圾好氧堆肥的滚筒反应器，该滚筒反应器包括进料装置1、滚筒2、滚筒支撑装置3、底座4、传动装置、出料装置7组成，模块式部件便于安装和维修。此装置长为5338mm、宽为2095mm、高为2873.35mm，进料量可达有效容积的2/3，进出料转速为5r/min，最大进料量为5.5t。

装置搅拌转速为11r/min，变频调速，驱动电机5选用功率为7.5kw，转速为1440r/min，且使用bwd3-17-7.5减速机5减速，齿圈33齿轮6减速比为7.43，故总减速比为126。滚筒2内径φ1500mm，长4500mm。底座4采用型材钢焊接而成，其长5270mm、宽1780mm、高680mm。

如附图2、附图3和附图4所示，电气柜13内部放置空气压缩机18为装置在发酵过程中提供空气。进料门电动推杆14推动进料门转轴15转动进而打开进料门8，进料口16呈45°斜坡状且其下端有拨料转轴9，拨料转轴9上呈螺旋式排布有12个拨齿，可将物料拨入滚筒2内以加快进料过程和防止堵塞。梯子11共有五层台阶，最顶层台阶距离地面1294mm，距离进料口1100mm，人可以轻松的观察进料口16内部的状况进而辅助进料工作的完成。进料罩10与滚筒2外壁有5mm间隙，物料会落入其中并积攒，有堵塞的风险，故在进料罩10底部设计有清渣口，进料门清渣挡板12用螺钉安装在清渣口处，可定期打开进料门清渣挡板12清理落入的物料。

如附图5和附图6所示，出料门转轴21通过连接筋与出料门23固连，出料门电动推杆18推动出料门转轴21转动进而可以使出料门23打开。出气口22可在空气压缩机18为装置打气时排出好氧发酵过程中产生的废气。窥视口24为透明的有机玻璃，可在发酵过程中观察滚筒2内部的发酵状况。出料板26在装置出料时起对物料的导向作用，方便排入指定的容器内。出料门清渣挡板25与进料门清渣挡板12一样有相同的功能。

如附图7和附图8所示，滚筒支撑装置3由滚圈27、挡轮28、托轮29组成，滚圈27焊接固定于滚筒2的外表面，四个托轮29的外表面与对应的两个滚圈27的外表面相接触，托轮亦可转动，托起整个滚筒2，一对挡轮28挡住靠近出料装置7一端的滚圈27的两侧以防止其轴向的移动。

如附图9所示，进料气密焊接圈30与进料罩20焊接固定，进料气密海绵31通过进料气密挡圈32和进料气密焊接圈30压紧，进料气密挡圈32与进料气密焊接圈30通过螺栓固定，对滚筒内部气体起到密封作用。

如附图10所示，法兰34焊接固定于滚筒2的外表面，齿圈33通过螺栓与法兰34连接。

如附图11所示，出料端的密封共两层，第一层使用出料气密垫圈35密封，出料气密垫圈35由出料门23和出料罩20压紧，第二层使用出料气密挡圈38和出料气密焊接圈36对出料气密海绵37进行夹紧密封，出料气密焊接圈36焊接固定于出料罩20，出料气密挡圈38通过螺栓与出料气密焊接圈36连接固定。

如附图12所示，位于进料端一侧有六块短挡板39，滚筒2内部有两排左旋螺旋式抄板40。内部还焊有两排三角形气管41，其上有通气孔，从进料端向出料端由疏到密排布，以保证通气均匀，三角形气管41通过其一端的圆柱形气管与软管连接，软管的另一端与气孔17相连，实现由空气压缩机18为滚筒2内部通气的功能。

工作过程：进料门电动推杆14运行打开进料门8，人可以站在梯子11上将物料经进料口16倒入，在拨料转轴9的辅助下进入滚筒2内部，同时，驱动电机及减速器5运转，通过齿轮传动带动滚筒2转动，滚筒2沿一个方向转动，物料在抄板40的作用下加速向出料端运动，即进料开始，物料量达到规定后，驱动电机及减速器5停转，进料门电动推杆14运行关闭进料门8；进入发酵过程，大部分时间滚筒2处于静止发酵状态，控制系统每隔一段时间自动控制滚筒2正反转搅拌和空气压缩机18运行一定的时间，直到发酵完成，其中空气压缩机18将空气经软管输入滚筒2内壁上的三角形气管41中，空气进入滚筒2内，废气可以通过出气口22排出滚筒2外，进而由其他装置和设备处理废气，气孔17内有轴承可使与其相连的气管随滚筒2一起转动，在发酵过程中可以通过窥视口24观察滚筒2内部的发酵状况；发酵完成后，出料装置7的出料门电动推杆19运行打开出料门23，驱动电机及减速器5运转，通过齿轮传动带动滚筒2转动，滚筒2沿与进料时转动的相反方向转动，开始出料，出料板26在装置出料时起对物料的承接和导向作用，方便排入指定的容器内，物料卸载后，驱动电机及减速器5停转，出料门电动推杆19运行关闭出料门23，则整个餐厨垃圾好氧堆肥过程结束。在滚筒2转动的过程中挡轮28挡住滚圈27以防止滚筒2沿轴向移动。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。