一种带滤水装置的发酵罐的制作方法

本实用新型属于发酵设备技术领域，具体涉及一种带滤水装置的发酵罐。

背景技术：

目前使用的粪污快速发酵反应器中，由于粪污中含污水量较大，常常造成发酵不彻底，影响发酵质量的问题，另外，现有反应器中与粪污直接接触的罐体均采用金属材质，容易被腐蚀，不能在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用，使用寿命较短。

技术实现要素：

本实用新型要解决现有发酵粪污设备发酵过程中，待发酵物含水量无法及时排除的技术问题；提出了一种带滤水装置的发酵罐。所采取的技术方案如下：

一种带滤水装置的发酵罐，所述发酵罐1包括罐体101、端盖102和支撑架；所述罐体101的两端开口，并在两端的开口处分别设有端盖102；所述罐体101与端盖102密封转动连接；所述两个端盖102固定安装于支撑架上；在所述罐体101内部，沿罐体101的纵轴线方向上设有矩形的滤水筛板1018；所述滤水筛板1018的长边均密封固定于所述罐体101的内表面上；所述滤水筛板1018上设有筛孔；所述罐体101底部设有排水管道；所述排水管道与罐体101内部相通；所述排水管道的排水口处设有翻板。所述排水口的口径为30-80mm。所述的端盖102的材质是铁。

进一步地，所述滤水筛板1018固定安装于罐体101内部，且滤水筛板1018的宽度为500mm-1000mm(即为滤水筛板在罐体横截面上的弦长)；所述筛孔采用长型孔，所述筛孔是沿着罐体101的长度方向分布的；所述筛孔的宽度3-5mm，长度1cm-3cm，所述筛孔的横向间距6-10mm。

进一步地，所述罐体101相对于固定的端盖围绕轴线旋转；由内至外，所述罐体101是由依次粘结成一体的内衬层1011、结构层1012、保温层1013和外防护层1014构成，所述内衬层1011即为所述罐体101的内表面；所述内衬层1011是由充分浸渍树脂的短切纤维固化构成；所述结构层1012由多层连续纤维浸渍带螺旋缠绕构成，所述外防护层1014由连续纤维与树脂预浸融合而成的连续纤维缠绕构成。

进一步地，所述内衬层1011的树脂含量为70％～90％(质量)，所述结构层1012的树脂含量为25％～40％(质量)。

进一步地，所述树脂为不饱和聚酯树脂或者乙烯基树脂；所述连续纤维为连续玻璃纤维、连续玄武岩纤维或者连续碳纤维；所述短切纤维为玻璃纤维短切纤维、玄武岩纤维短切纤维或者碳纤维短切纤维。

进一步地，所述结构层1012中相邻两层连续纤维浸渍带螺旋缠绕方向相反；连续纤维浸渍带螺旋缠绕的螺旋角度为45°～90°。

进一步地，所述保温层1013为岩棉层、海绵保温层或者发泡保温泡沫层。

进一步地，所述罐体101内壁上设有多个搅拌桨叶2，所述多个搅拌桨叶2在所述罐体101的内壁上呈螺旋分布，并且，搅拌桨叶沿罐体1)的径向方向是连续分布的，在罐体1的横向方向采用螺旋分布，所述搅拌桨叶的螺距为18m，即为每18m绕罐体1内部螺旋一周；每个搅拌桨叶2沿径向轴方向分布时，搅拌桨叶2与罐体的轴线间夹角0-10°，并且是向螺旋旋转方向倾角，与螺旋走向一致；搅拌桨叶2是由一体成型的上固定板201、上斜板202、下斜板203、下固定板204构成，上固定板201与上斜板202圆弧过渡连接，上斜板202与下斜板203圆弧过渡连接，下斜板203与下固定板204圆弧过渡连接；所述上斜板(202)与水平面的夹角α小于10°，下斜板203与水平面的夹角β＝30°～80°，上斜板(202)的顶面设置在提升物料一侧。

进一步地，所述发酵罐1的一端盖102的上部设有进料口1022和进风口1024且中部设有进气口1023，端盖102上的进料口1022与双轴螺旋输送机5的出料口1028连接，端盖102上的进风口1024与大气相通，端盖102上的进气口1023与设置在罐体101内的进气管3连接，所述的进气管3沿着罐体101内壁设置，并且进气管3上均布有出气孔301，进气管3的进气口与发酵罐1外设置的高压送风机4的出气口连接；

所述发酵罐1的另一端盖102上部设有排风口1025和观察口1026并且下部设有人孔1027和出料口1028，人孔1027上设有密封盖1029，排风口1025与引风机连接，引风机通过热交换罐与高压送风机4的进气口1023连接，出料口1028与出料电机6连接。

本实用新型将排风口1025与引风机连接，引风机通过热交换罐与高压送风机4的进气口1023连接，将罐内产生的废气回用，降低成本，避免将臭气排放到大气中，对环境无污染。

进一步地，所述罐体101的外壁上设有环形钢滚轮7和钢齿轮环8；

在罐体101下方的两侧与环形钢滚轮7对应的位置分别设置第一托轮9，所述的环形钢滚轮7设置在第一托轮9的凹槽中，另外，罐体101的下方且在环形钢滚轮7的两侧对称设置挡轮10，挡轮10分别与环形钢滚轮7左右两侧接触；

在罐体101下方的一侧与钢齿轮环8对应的位置设置与其相啮合的齿轮12，齿轮12与带有减速器的电动机13的转动轴固定连接，钢齿轮环8的一侧一体设置有滚轮8a，罐体101下方的两侧与滚轮8a对应的位置设置第二托轮11，第二托轮11与滚轮8a滚动接触，第二托轮11设有容纳钢齿轮环8的容纳凹槽11a。

进一步限定，所述罐体101开口处设置外翻沿1015，所述端盖102内侧边缘处设有环形凹槽1020，环形凹槽1020的内侧壁上均设有环形密封胶圈1021，两环形密封胶圈1021之间留有间隙，外翻沿1015插入间隙中使罐体101与端盖102密封转动连接，环形密封胶圈的截面为T字型。

进一步限定，所述罐体1内设置有测温装置，测温装置分别设置在进风口1024，排风口1025和罐体101中间的内壁上。

本实用新型还包括电控系统，设置在电控柜15内，电控系统控制罐体转动时间及间隔、测量罐体内的温度、通风时间及间隔实现自动运行，并能实现远程监控与自动工艺参数记录等功能，通过电控系统使设备自动运行节约人工成本。

本实用新型的罐体主要是采用下述步骤加工而成：利用喷枪将充分浸渍树脂的短切纤维喷在模板表面，固化，脱模，得到内衬层1011，连续纤维，浸渍树脂得到浸渍带，将浸渍带缠绕内衬层1011表面，固化后得到结构层1012，将保温材料粘结在结构层1012表面得到保温层1013，按制备结构层1012的方法制备外防护层1014。

本实用新型所述发酵罐的发酵过程中，其进料占罐体体积的75％，由于发酵罐以以0.2～0.35转/分的速度转动，转动过程中，如此体积的物料结合其粪污的常规密度，其质量所产生的压力落在滤水筛板上产生挤压力，这种挤压力可以将物料中的水分挤压出来，并顺筛孔滤出，并通过排水口排放到罐体外部。由于发酵过程中会产生有益于发酵的气体，因此，在排水口处设置有翻板，当罐体转动时，排水口位于近地方时，翻板收重力影响打开，使污水排除，当罐体逐步转动使排水口远离底面时，随着转动，翻板的角度随之改变，其同样收重力影响而扣合向排水口，将排水口封住，放置有益气体外泄。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种带滤水装置的发酵罐能够在发酵过程中，能够有效滤出影响发酵质量的污水，同时，将滤水筛板的尺寸、安装位置以及搅拌桨叶结构与发酵物料的投放量相配合，在保证发酵物料的投放量的同时，最大化的增加物料对滤水筛板的挤压力，进而提高污水滤出效率，使物料中97％的水分得以排除，极大程度增加了物料发酵的质量。

同时，滤水筛板上筛孔的密度、尺寸及分布的设计，充分与物料投放量相配合，在保证高效率滤水的同时，减少物料的误滤出，将物料的误滤出率减少到0.2％，极大程度上避免了因滤水而造成的物料流失，节省物料资源，降低耗费量。

此外，本实用新型的罐体结构的具有轻质高强耐腐蚀的特点，运行能耗低，使用寿命长；稳定可靠；同时，具有抗腐蚀、抗疲劳性，可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用，使用寿命更长。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的发酵罐1部分结构的剖视图；

图3是本实用新型所述发酵罐的侧视图结构示意图；

图4是罐体101的结构示意图；

图5是罐体101与端盖102连接关系的局部放大图；

图6是搅拌桨叶2的结构示意图；

图7是发酵罐1进料端的示意图；

图8是发酵罐1出料端的示意图；

图9是环形钢滚轮7与电动机13的连接关系示意图；

图10是钢齿轮环8处的连接关系示意图；

图11是环形钢滚轮7与第二托轮11的连接关系示意图；

图中，1——发酵罐，101——罐体，1011——内衬层，1012——结构层，1013——保温层，1014——外防护层，1015——外翻沿，102-端盖，1020——环形凹槽，1021——环形密封胶圈，1022——进料口，1023进气口，1024——进风口，1025——排风口，1026——观察口，1027——人孔，1028——出料口，1029——密封盖，2——搅拌桨叶，201——上固定板，202——上斜板，203——下斜板，204——下固定板，3——进气管，301——出气孔，4——高压送风机，5——双轴螺旋输送机，6——出料电机，7——环形钢滚轮，8——钢齿轮环，8a——滚轮，9——第一托轮，10——挡轮，11——第二托轮，11a——容纳凹槽，12——齿轮，13——电动机，14——架子，15——电控柜。

具体实施方式

如图1和2所示，本实施方式提供了的卧旋式连续生物发酵设备包括卧式的发酵罐1，

一种带滤水装置的发酵罐，所述发酵罐1包括罐体101、端盖102和支撑架；所述罐体101的两端开口，并在两端的开口处分别设有端盖102；所述罐体101与端盖102密封转动连接；所述两个端盖102固定安装于支撑架上；在所述罐体101内部，沿罐体101的纵轴线方向上设有矩形的滤水筛板1018；所述滤水筛板1018的长边均密封固定于所述罐体101的内表面上；所述滤水筛板1018上设有筛孔；所述罐体101底部设有排水管道；所述排水管道与罐体101内部相通；所述排水管道的排水口处设有翻板。所述的端盖102的材质是铁。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述滤水筛板1018固定安装于罐体101内部，且滤水筛板1018的宽度为500mm-1000mm(即为滤水筛板在罐体横截面上的弦长)；所述筛孔采用长型孔，所述筛孔是沿着罐体101的长度方向分布的；所述筛孔的宽度3-5mm，长度1cm-3cm，所述筛孔的横向间距6-10mm。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述罐体101相对于固定的端盖围绕轴线旋转；由内至外，所述罐体101是由依次粘结成一体的内衬层1011、结构层1012、保温层1013和外防护层1014构成，所述内衬层1011即为所述罐体101的内表面；所述内衬层1011是由充分浸渍树脂的短切纤维固化构成；所述结构层1012由多层连续纤维浸渍带螺旋缠绕构成，所述外防护层1014由连续纤维与树脂预浸融合而成的连续纤维缠绕构成。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述内衬层1011的树脂含量为70％～90％(质量)，所述结构层1012的树脂含量为25％～40％(质量)。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述树脂为不饱和聚酯树脂或者乙烯基树脂；所述连续纤维为连续玻璃纤维、连续玄武岩纤维或者连续碳纤维；所述短切纤维为玻璃纤维短切纤维、玄武岩纤维短切纤维或者碳纤维短切纤维。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述结构层1012中相邻两层连续纤维浸渍带螺旋缠绕方向相反；连续纤维浸渍带螺旋缠绕的螺旋角度为45°～90°。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述保温层1013为岩棉层、海绵保温层或者发泡保温泡沫层。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述罐体101内壁上设有多个搅拌桨叶2，所述多个搅拌桨叶2在所述罐体101的内壁上呈螺旋分布，并且，搅拌桨叶沿罐体1)的径向方向是连续分布的，在罐体1的横向方向采用螺旋分布，所述搅拌桨叶的螺距为18m，即为每18m绕罐体1内部螺旋一周；每个搅拌桨叶2沿径向轴方向分布时，搅拌桨叶2与罐体的轴线间夹角0-10°，并且是向螺旋旋转方向倾角，与螺旋走向一致；搅拌桨叶2是由一体成型的上固定板201、上斜板202、下斜板203、下固定板204构成，上固定板201与上斜板202圆弧过渡连接，上斜板202与下斜板203圆弧过渡连接，下斜板203与下固定板204圆弧过渡连接；所述上斜板(202)与水平面的夹角α小于10°，下斜板203与水平面的夹角β＝30°～80°，上斜板(202)的顶面设置在提升物料一侧。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述发酵罐1的一端盖102的上部设有进料口1022和进风口1024且中部设有进气口1023，端盖102上的进料口1022与双轴螺旋输送机5的出料口1028连接，端盖102上的进风口1024与大气相通，端盖102上的进气口1023与设置在罐体101内的进气管3连接，所述的进气管3沿着罐体101内壁设置，并且进气管3上均布有出气孔301，进气管3的进气口与发酵罐1外设置的高压送风机4的出气口连接；

所述发酵罐1的另一端盖102上部设有排风口1025和观察口1026并且下部设有人孔1027和出料口1028，人孔1027上设有密封盖1029，排风口1025与引风机连接，引风机通过热交换罐与高压送风机4的进气口1023连接，出料口1028与出料电机6连接。

本实用新型将排风口1025与引风机连接，引风机通过热交换罐与高压送风机4的进气口1023连接，将罐内产生的废气回用，降低成本，避免将臭气排放到大气中，对环境无污染。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述罐体101的外壁上设有环形钢滚轮7和钢齿轮环8；

在罐体101下方的两侧与环形钢滚轮7对应的位置分别设置第一托轮9，所述的环形钢滚轮7设置在第一托轮9的凹槽中，另外，罐体101的下方且在环形钢滚轮7的两侧对称设置挡轮10，挡轮10分别与环形钢滚轮7左右两侧接触；

在罐体101下方的一侧与钢齿轮环8对应的位置设置与其相啮合的齿轮12，齿轮12与带有减速器的电动机13的转动轴固定连接，钢齿轮环8的一侧一体设置有滚轮8a，罐体101下方的两侧与滚轮8a对应的位置设置第二托轮11，第二托轮11与滚轮8a滚动接触，第二托轮11设有容纳钢齿轮环8的容纳凹槽11a。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述罐体101开口处设置外翻沿1015，所述端盖102内侧边缘处设有环形凹槽1020，环形凹槽1020的内侧壁上均设有环形密封胶圈1021，两环形密封胶圈1021之间留有间隙，外翻沿1015插入间隙中使罐体101与端盖102密封转动连接，环形密封胶圈的截面为T字型。

在上述技术方案的基础上进一步限定，所述罐体1内设置有测温装置，测温装置分别设置在进风口1024，排风口1025和罐体101中间的内壁上。

此外所述支撑架分别与端盖102、高压送风机4、双轴螺旋输送机5、出料电机6、第一托轮9、挡轮10，第二托轮11、齿轮12、电动机13、电控柜15固定连接。

本实用新型还包括电控系统，设置在电控柜15内，电控系统控制罐体转动时间及间隔、测量罐体内的温度、通风时间及间隔实现自动运行，并能实现远程监控与自动工艺参数记录等功能，通过电控系统使设备自动运行节约人工成本。