專利名稱：一種臥置好氧發(fā)酵反應器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種臥置好氧發(fā)酵反應器，廣泛應用于固體有機廢棄物的生物處理。
背景技術(shù)：
好氧發(fā)酵通過微生物降解有機物，使有機廢棄物實現(xiàn)減量化、無害化、資源化處理。目前廣泛采用的堆肥技術(shù)，主要存在占地面積大、發(fā)酵時間長、低溫天氣發(fā)酵速度下降的缺點，雖然堆肥時通過通風強制輸氧、翻堆或攪拌等手段使好氧堆肥的效率或效果得以提高，但發(fā)酵產(chǎn)生的熱量及臭氣向大氣排放，造成了環(huán)境污染。設備化的達諾(Dano)滾筒式好氧發(fā)酵反應器，相對場地發(fā)酵具有發(fā)酵效率高、占用場地面積小等特點，但發(fā)酵效果取決于滾筒長度等因素。為延長有機廢棄物等發(fā)酵物料在滾筒反應器中的停留時間以保證發(fā)酵效果，滾筒的長度通常設計成滾筒直徑的10倍以上甚至20倍以上，因此占地面積仍然很大，設備制造成本高昂。滾筒式好氧發(fā)酵反應器，由于滾筒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功率較大；旋轉(zhuǎn)的滾筒與固定不動的端蓋間存在為保證相對運動而必須的間隙，密封較為困難。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種臥置好氧發(fā)酵反應器，占地面積小，驅(qū)動功率低，發(fā)酵物與氧氣充分接觸，產(chǎn)生高效好氧發(fā)酵反應，廢氣集中處理排放，熱量回收利用，環(huán)保節(jié)能好。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種臥置好氧發(fā)酵反應器，包括臥置圓筒，在臥置圓筒內(nèi)安裝有攪拌裝置；所述的攪拌裝置為下述兩種結(jié)構(gòu)之一I)攪拌裝置設置有旋轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片，螺旋葉片與旋轉(zhuǎn)軸同軸且固連在一起；2)攪拌裝置不設置旋轉(zhuǎn)軸，而是用兩端設置的旋轉(zhuǎn)軸頭取代旋轉(zhuǎn)軸，兩旋轉(zhuǎn)軸頭同軸，螺旋葉片與旋轉(zhuǎn)軸頭同軸且螺旋葉片兩端與旋轉(zhuǎn)軸頭固連在一起。上述技術(shù)方案中，所述的螺旋葉片間設置有抄板。上述技術(shù)方案中，臥置圓筒由支腿支撐，且固定不動，臥置圓筒的兩側(cè)分別設置有端蓋，臥置圓筒與端蓋固定相連；攪拌裝置的旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)軸頭由固定在兩側(cè)端蓋上的軸承座支撐，在旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)軸頭穿過兩側(cè)端蓋處分別設有密封裝置；攪拌裝置由驅(qū)動裝置驅(qū)動，驅(qū)動裝置設置在臥置圓筒的進料側(cè)，驅(qū)動裝置由電動機、減速器、聯(lián)軸器依次連接，聯(lián)軸器與攪拌裝置的旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)軸頭連接。 上述技術(shù)方案中，進料側(cè)端蓋上設置有進料側(cè)通風管法蘭和進料孔法蘭，進料側(cè)通風管法蘭和進料孔法蘭布置在進料側(cè)端蓋的上部；出料側(cè)端蓋上設置有出料孔和出料側(cè)通風管法蘭，出料側(cè)通風管法蘭布置在出料側(cè)端蓋的上部，出料孔布置在出料側(cè)端蓋的下部，或者出料孔布置在臥置圓筒底部，上述通風管法蘭與外部風管密封連接；外部的進料輸送裝置與進料側(cè)端蓋上的進料孔法蘭密封相連，外部的出料輸送裝置的進料口設置在出料孔的下方。上述技術(shù)方案中，在出料孔處設置出料閘門，外部的出料輸送裝置的進料口設置在出料閘門的下方。上述技術(shù)方案中，臥置圓筒的外部設置同軸夾套，夾套接管法蘭與外部接管連接；所述的同軸夾套外面包裹有保溫層。一種好氧發(fā)酵反應方法，包括下列步驟(I)外部提供的熱水進入臥置好氧發(fā)酵反應器的外部夾套，使臥置好氧發(fā)酵反應器加熱，升溫至適合高速好氧發(fā)酵的設定溫度；(2)通過輸送設備將適量經(jīng)預處理過的有機廢棄物和好氧菌種送入臥置好氧發(fā)酵反應器；(3)在加料的同時，啟動臥置好氧發(fā)酵反應器的攪拌裝置，驅(qū)動攪拌裝置正方向旋轉(zhuǎn)，借助于臥置好氧發(fā)酵反應器內(nèi)攪拌裝置螺旋葉片和抄板的作用，有機廢棄物被向出料側(cè)輸送，同時有機廢棄物被抄起-跌落，使有機廢棄物得以跟氧氣充分攪拌混合，擴大了發(fā)酵原料跟氧氣的接觸面積；(4)空氣從一個通風管法蘭進入臥置發(fā)酵反應器的內(nèi)部，臥置發(fā)酵反應器內(nèi)部好氧反應產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)另一個通風管法蘭排出，集中送至除臭設備處理；(5)在好氧發(fā)酵反應進行中，通過與臥置發(fā)酵好氧發(fā)酵反應器夾套相連的循環(huán)水系統(tǒng)，控制好氧發(fā)酵反應始終在恒定溫度條件下進行，避免微生物在高溫下進入休眠狀態(tài)；(6)在好氧發(fā)酵反應進行中，根據(jù)發(fā)酵原料中含氧量的大小及發(fā)酵原料的溫度，確定好氧發(fā)酵反應器的通風時間和風量大小，向好氧發(fā)酵反應提供適量的氧氣；(7)在好氧發(fā)酵反應過程中，好氧發(fā)酵反應器的攪拌裝置采用正轉(zhuǎn)-停-反轉(zhuǎn)-停的交替間歇運轉(zhuǎn)的方式進行，攪拌裝置的螺旋狀葉片在攪拌裝置正轉(zhuǎn)時，將發(fā)酵原料向出料口側(cè)輸送，當攪拌裝置反轉(zhuǎn)時，將發(fā)酵原料向進料口輸送，正、反交替的運行，使新老發(fā)酵原料得到充分攪拌的同時使發(fā)酵原料與反應器內(nèi)壁的黏壁量下降，又使攪拌的能耗降到最低；(8)當好氧反應完成時，排出部分發(fā)酵陳料經(jīng)外部輸送設備送至下一工序處理；(9)當卸料結(jié)束后，再次啟動外部進料輸送設備，將適量的待發(fā)酵原料送入臥置好氧發(fā)酵反應器內(nèi)，而留下的發(fā)酵陳料作為酵母，對新進入的原料進行接種、發(fā)酵；(10)重復以上步驟，使有機廢棄物的生物發(fā)酵 降解反應高速地循環(huán)下去。上述技術(shù)方案中，進入臥置好氧發(fā)酵反應器的空氣，先加熱，再輸入臥置好氧發(fā)酵反應器。上述技術(shù)方案中，用蒸汽系統(tǒng)代替循環(huán)水系統(tǒng)，對臥置好氧發(fā)酵反應器及其物料進行加熱。上述技術(shù)方案中，在循環(huán)水系統(tǒng)或蒸汽系統(tǒng)中加入熱能負載，對好氧發(fā)酵反應所產(chǎn)生的熱能加以回收利用。本實用新型的有益效果是本實用新型提出的帶發(fā)酵溫度控制的臥置好氧發(fā)酵反應器，占地面積小，驅(qū)動功率較低；通過與外部接管相連的夾套，可將發(fā)酵物料快速加熱和控制好氧發(fā)酵反應在合適的溫度下進行，避免了發(fā)酵溫度過高而引起好氧微生物的死亡及休眠；通過驅(qū)動帶螺旋葉片的攪拌器旋轉(zhuǎn)運動，可使被發(fā)酵物與氧氣進行充分且均勻的接觸從而產(chǎn)生高速的好氧反應；通過與外部通風系統(tǒng)連接的通風法蘭，反應所產(chǎn)生的廢氣可進行集中處理后排放；反應所產(chǎn)生的熱量可回收加以利用。

圖1為本實用新型實施例1的主視圖；圖2為本實用新型實施例2的主視圖；圖3為圖1的左視圖；圖4為圖1的右視圖；圖2的左視圖與圖1的左視圖同；圖2的右視圖與圖1的右視圖同。圖中編號1 一支腿，2—進料側(cè)端蓋，3—進料側(cè)密封裝置，4一聯(lián)軸器，5—減速器，6 —電動機,7一進料側(cè)軸承座，8—進料孔法蘭，9一進料側(cè)夾套接管法蘭，10—保溫層，11 一夾套，12—臥置圓筒，13—抄板，14一螺旋葉片，15—筋板，16—旋轉(zhuǎn)軸，17—出料側(cè)通風管法蘭，18—出料側(cè)密封裝置，19一出料側(cè)軸承座，20—出料側(cè)端蓋，21—出料閘門，22—出料側(cè)夾套接管法蘭，23—進料側(cè)通風管法蘭，24 —出料閘門驅(qū)動裝置，25—軸頭。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖1、附圖3、附圖4對本實用新型的實施例1進行說明。本實施例1采用的攪拌裝置設置有旋轉(zhuǎn)軸?！N帶發(fā)酵溫度控制的臥置好氧發(fā)酵反應器，由臥置圓筒、攪拌裝置、兩側(cè)的端蓋及密封、進出料孔、通風管法蘭、驅(qū)動裝置、出料裝置、夾套等部件組成。臥置圓筒12由支腿1支撐，且固定不動。支腿1至少有兩組，其數(shù)量依臥置圓筒12的長度而定。臥置圓筒12的兩側(cè)分別設置有進料側(cè)端蓋2和出料側(cè)端蓋20，臥置圓筒12與兩側(cè)端蓋固定相連。攪拌裝置由抄板13、螺旋葉片14、筋板15、旋轉(zhuǎn)軸16組成。螺旋葉片14通過筋板15與旋轉(zhuǎn)軸16連接，在螺旋葉片14間設置有物料抄板13。抄板13在縱向與攪拌裝置的旋轉(zhuǎn)軸軸線平行。攪拌裝置設置在臥置圓筒12內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸16由固定在進料側(cè)端蓋2上的進料側(cè)軸承座7和固定在出料側(cè)端蓋20上的出料側(cè)軸承座19支撐，在旋轉(zhuǎn)軸16穿過進料側(cè)端蓋2和出料側(cè)端蓋20處分別設有進料側(cè)密封裝置3和出料側(cè)密封裝置18。在反應器的進料側(cè)設置有驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置由電動機6、減速器5、聯(lián)軸器4依次連接，聯(lián)軸器4與攪拌裝置的旋轉(zhuǎn)軸16連接，驅(qū)動裝置驅(qū)動攪拌裝置轉(zhuǎn)動，驅(qū)動裝置通過支架固定在進料側(cè)端蓋2上。進料側(cè)端蓋2上設置有進料側(cè)通風管法蘭23和進料孔法蘭8，進料側(cè)通風管法蘭23和進料孔法蘭8布置在進料側(cè)端蓋2的上部；出料側(cè)端蓋20上設置有出料閘門21和出料側(cè)通風管法蘭17，出料側(cè)通風管法蘭17布置在出料側(cè)端蓋20的上部，出料閘門21布置在出料側(cè)端蓋20的下部，出料閘門21由出料閘門驅(qū)動裝置24驅(qū)動。反應器的通風管法蘭與外部風管密封連接。外部的進料輸送裝置與進料側(cè)端蓋2上的進料孔法蘭8密封相連，外部的出料輸送裝置的進料口設置在出料側(cè)端蓋20的出料閘門21的下方。臥置圓筒12的外部裝置有同軸筒狀換熱夾套11。在進、出料端分別設置有進料側(cè)夾套接管法蘭9和出料側(cè)夾套接管法蘭22與外部循環(huán)水管連接。反應器的夾套11外面包裹有保溫層10，此保溫層由保溫隔熱材料組成，如巖棉、聚胺脂、石棉等。下面根據(jù)附圖2、附圖3、附圖4對本實用新型的實施例2進行說明。本實施例2與實施例1的不同之處在于采用的攪拌裝置沒有旋轉(zhuǎn)軸，而是用兩端設置的旋轉(zhuǎn)軸頭取代旋轉(zhuǎn)軸。一種帶發(fā)酵溫度控制的臥置好氧發(fā)酵反應器，由臥置圓筒、攪拌裝置、兩側(cè)的端蓋及密封、進出料孔、通風管法蘭、驅(qū)動裝置、出料裝置、夾套等部件組成。臥置圓筒12由支腿1支撐，且固定不動。支腿1至少有兩組，其數(shù)量依臥置圓筒12的長度而定。臥置圓筒12的兩側(cè)分別設置有進料側(cè)端蓋2和出料側(cè)端蓋20，臥置圓筒12與兩側(cè)端蓋固定相連。攪拌裝置由抄板13、螺旋葉片14、筋板15、旋轉(zhuǎn)軸頭25組成。螺旋葉片14通過筋板15與旋轉(zhuǎn)軸頭25連接，在螺旋葉片14間設置有物料抄板13。抄板13在縱向與攪拌裝置的旋轉(zhuǎn)軸軸線平行。攪拌裝置設置在臥置圓筒12內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸頭25由固定在進料側(cè)端蓋2上的進料側(cè)軸承座7和固定在出料側(cè)端蓋20上的出料側(cè)軸承座19支撐，在旋轉(zhuǎn)軸頭25穿過進料側(cè)端蓋2和出料側(cè)端蓋20處分別設有進料側(cè)密封裝置3和出料側(cè)密封裝置18。在反應器的進料側(cè)設置有驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置由電動機6、減速器5、聯(lián)軸器4依次連接，聯(lián)軸器4與攪拌裝置驅(qū)動端的旋轉(zhuǎn)軸頭25連接，驅(qū)動裝置驅(qū)動攪拌裝置轉(zhuǎn)動，驅(qū)動裝置通過支架固定在進料側(cè)端蓋2上。進料側(cè)端蓋2上設置有進料側(cè)通風管法蘭23和進料孔法蘭8，進料側(cè)通風管法蘭23和進料孔法蘭8布置在進料側(cè)端蓋2的上部；出料側(cè)端蓋20上設置有出料閘門21和出料側(cè)通風管法蘭17，出料側(cè)通風管法蘭17布置在出料側(cè)端蓋20的上部，出料閘門21布置在出料側(cè)端蓋20的下部，出料閘門21由出料閘門驅(qū)動裝置24驅(qū)動。反應器的通風管法蘭與外部風管密封連接。外部的進料輸送裝置與進料側(cè)端蓋2上的進料孔法蘭8密封相連，外部的出料輸送裝置的進料口設置在出料側(cè)端蓋20的出料閘門21的下方。臥置圓筒12的外部裝置有同軸筒狀換熱夾套11。在進、出料端分別設置有進料側(cè)夾套接管法蘭9和出料側(cè)夾套接管法蘭22與外部循環(huán)水管連接。反應器的夾套11外面包裹有保溫層10，此保溫層由保溫隔熱材料組成，如巖棉、聚胺脂、石棉等。本實用新型工作時，啟動循環(huán)水系統(tǒng)，循環(huán)水系統(tǒng)的熱源加熱循環(huán)水，熱水經(jīng)進料側(cè)夾套接管法蘭9、進入反應器夾套11，再由出料側(cè)夾套接管法蘭22流出，對臥置圓筒12和物料加熱，可將待發(fā)酵物料快速加熱至好氧發(fā)酵反應所需的溫度。根據(jù)不同的發(fā)酵工藝，熱水的進出方式也可與之相反，即熱水從出料側(cè)進入夾套，從進料側(cè)流出。啟動外部輸送設備，適量經(jīng)預處理過的固體有機廢棄物和好氧發(fā)酵菌通過外部的進料輸送裝置，經(jīng)進料側(cè)端蓋2上的進料孔法蘭8進入臥置圓筒12內(nèi)。在加料的同時，啟動臥置好氧發(fā)酵反應器攪拌裝置的驅(qū)動裝置，電動機6通過減速器5、聯(lián)軸器4，驅(qū)動攪拌裝置繞其軸線正反向旋轉(zhuǎn)運動。臥置圓筒12內(nèi)的物料在螺旋葉片14的作用下前后運動,而抄板13不斷將物料抄起,使其與氧氣充分地接觸。好氧菌在含氧空氣的作用下，開始大量繁殖并開始降解消化物料。啟動進排氣系統(tǒng)，經(jīng)由進料側(cè)外部的通風管道、進料側(cè)端蓋2上進料側(cè)通風管法蘭23向臥置好氧發(fā)酵反應器輸入空氣，向好氧發(fā)酵反應提供所需的氧氣，好氧發(fā)酵反應產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)出料側(cè)端蓋20上的出料側(cè)通風管法蘭17、出料側(cè)外部的通風管道，送往除臭設備集中處理后排放。根據(jù)發(fā)酵工藝的不同，也可以采用相反的連接方式。廢氣從進料側(cè)排出，新鮮空氣從出料側(cè)進入。在高溫好氧發(fā)酵反應進行中，通過與臥置發(fā)酵好氧發(fā)酵反應器夾套11相連的循環(huán)水系統(tǒng)，控制好氧發(fā)酵反應始終在恒定溫度條件下進行，避免微生物在高溫下進入休眠狀態(tài)。在好氧發(fā)酵反應過程中，臥置好氧發(fā)酵反應器的攪拌裝置采用正轉(zhuǎn)-停-反轉(zhuǎn)-?！慕惶骈g歇運轉(zhuǎn)的方式進行。攪拌裝置的螺旋狀葉片在攪拌裝置正轉(zhuǎn)時，將發(fā)酵原料向出料口側(cè)輸送，當攪拌裝置反轉(zhuǎn)時，將發(fā)酵原料向進料口輸送，正、反交替的運行，在使新老發(fā)酵原料得到充分攪拌的同時使發(fā)酵原料與臥置好氧發(fā)酵反應器圓筒12內(nèi)壁的黏壁量下降，又使攪拌的能耗降到最低，而抄板13不斷將物料抄起，使其與氧氣充分地接觸。好氧菌在含氧空氣的作用下，開始大量繁殖并開始降解消化物料。當高溫好氧反應完成時，臥置好氧發(fā)酵反應器的出料閘門驅(qū)動裝置24打開出料閘門21，電動機6通過減速器5和聯(lián)軸器4驅(qū)動攪拌裝置繞其軸線旋轉(zhuǎn)，臥置圓筒12內(nèi)的好氧發(fā)酵產(chǎn)成品在螺旋葉片14的作用下向后運動，經(jīng)出料側(cè)端蓋20上的出料閘門21，排出部分發(fā)酵陳料經(jīng)外部的出料輸送裝置送往下道工藝進行處理。當卸料結(jié)束后，臥置好氧發(fā)酵反應器的出料閘門驅(qū)動裝置24關(guān)閉出料閘門21，再次啟動外部進料輸送設備，將適量的待發(fā)酵原料送入臥置好氧發(fā)酵反應器內(nèi)。重復以上步驟，使有機廢棄物的生物發(fā)酵降解反應高速地循環(huán)下去。在上述好氧發(fā)酵反應方法中，可在循環(huán)水系統(tǒng)中加入熱能負載，對好氧發(fā)酵反應所產(chǎn)生的熱能加以回收利用。在上述好氧發(fā)酵反應方法中，進入臥置發(fā)酵反應器的空氣，也可先加熱，再輸入臥置發(fā)酵反應器。在上述好氧發(fā)酵反應方法中，也可用蒸汽系統(tǒng)代替循環(huán)水系統(tǒng)，對好氧發(fā)酵反應器及其物料進行加熱。還可在此系統(tǒng)中加入熱能負載，對好氧發(fā)酵反應所產(chǎn)生的熱能加以回收利用。
權(quán)利要求1.一種臥置好氧發(fā)酵反應器，其特征在于包括臥置圓筒，在臥置圓筒內(nèi)安裝有攪拌裝置；所述的攪拌裝置為下述兩種結(jié)構(gòu)之一 1)攪拌裝置設置有旋轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片，螺旋葉片與旋轉(zhuǎn)軸同軸且固連在一起； 2)攪拌裝置不設置旋轉(zhuǎn)軸，而是用兩端設置的旋轉(zhuǎn)軸頭取代旋轉(zhuǎn)軸，兩旋轉(zhuǎn)軸頭同軸，螺旋葉片與旋轉(zhuǎn)軸頭同軸且螺旋葉片兩端與旋轉(zhuǎn)軸頭固連在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥置好氧發(fā)酵反應器，其特征在于所述的螺旋葉片間設置有抄板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥置好氧發(fā)酵反應器，其特征在于臥置圓筒由支腿支撐，且固定不動，臥置圓筒的兩側(cè)分別設置有端蓋，臥置圓筒與端蓋固定相連；攪拌裝置的旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)軸頭由固定在兩側(cè)端蓋上的軸承座支撐，在旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)軸頭穿過兩側(cè)端蓋處分別設有密封裝置；攪拌裝置由驅(qū)動裝置驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臥置好氧發(fā)酵反應器，其特征在于進料側(cè)端蓋上設置有進料側(cè)通風管法蘭和進料孔法蘭，進料側(cè)通風管法蘭和進料孔法蘭布置在進料側(cè)端蓋的上部；出料側(cè)端蓋上設置有出料孔和出料側(cè)通風管法蘭，出料側(cè)通風管法蘭布置在出料側(cè)端蓋的上部，出料孔布置在出料側(cè)端蓋的下部，或者出料孔布置在臥置圓筒底部，上述通風管法蘭與外部風管密封連接；外部的進料輸送裝置與進料側(cè)端蓋上的進料孔法蘭密封相連，外部的出料輸送裝置的進料口設置在出料孔的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臥置好氧發(fā)酵反應器，其特征在于在出料孔處設置出料閘門，外部的出料輸送裝置的進料口設置在出料閘門的下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥置好氧發(fā)酵反應器，其特征在于臥置圓筒的外部設置同軸夾套，夾套接管法蘭與外部接管連接；所述的同軸夾套外面包裹有保溫層。
專利摘要一種臥置好氧發(fā)酵反應器，包括臥置圓筒，在臥置圓筒內(nèi)安裝有攪拌裝置。通過與外部接管相連的夾套，將發(fā)酵物料快速加熱和控制好氧發(fā)酵反應在合適的溫度下進行，避免了發(fā)酵溫度過高而引起好氧微生物的死亡及休眠；通過驅(qū)動帶螺旋葉片的攪拌裝置旋轉(zhuǎn)運動，使被發(fā)酵物與氧氣進行充分且均勻的接觸從而產(chǎn)生高速的好氧反應；通過與外部通風系統(tǒng)連接的通風法蘭，反應所產(chǎn)生的廢氣進行集中處理后排放；反應所產(chǎn)生的熱量回收加以利用。本實用新型占地面積小，驅(qū)動功率較低，環(huán)保節(jié)能好。
文檔編號C05F17/02GK202849272SQ2012205627
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者汪深 申請人:湖南深拓智能設備股份有限公司, 汪深