本實(shí)用新型屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng),用于糞便、污泥及垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理。
背景技術(shù):
規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、污水處理廠、居民區(qū)的主要副產(chǎn)品:糞便、污泥及廚余垃圾(統(tǒng)稱為有機(jī)廢棄物或發(fā)酵原料),量大且高度集中,如果不能及時(shí)有效處置,極易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
好氧發(fā)酵(堆肥)可以通過(guò)微生物降解有機(jī)物,使有機(jī)廢棄物實(shí)現(xiàn)減量化,無(wú)害化、資源化處理。目前廣泛采用的場(chǎng)地堆肥發(fā)酵技術(shù),主要存在:占地面積大,發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)(一般一次發(fā)酵時(shí)間需要15~30天左右),在低溫天氣時(shí)發(fā)酵速度下降甚至停止,臭氣難以收集處理而污染環(huán)境等一系列問(wèn)題。目前大多數(shù)研究是槽式堆肥,通過(guò)通風(fēng)強(qiáng)制輸氧、翻堆或攪拌等手段提高好氧堆肥的效率或效果,該方式存在的問(wèn)題有基建、翻堆設(shè)備等投資成本高,且發(fā)酵產(chǎn)生的熱量及臭氣則一般任其排往大氣,造成嚴(yán)重的二次污染;而著名的達(dá)諾(Dano)滾筒式好氧反應(yīng)器,相對(duì)場(chǎng)地發(fā)酵具有發(fā)酵效率高、占用場(chǎng)地面積小等特點(diǎn),但發(fā)酵效果取決于滾筒長(zhǎng)度等因素,為延長(zhǎng)發(fā)酵原料在滾筒反應(yīng)器中的停留時(shí)間以保證發(fā)酵效果,滾筒的長(zhǎng)度通常設(shè)計(jì)成滾筒直徑的10以上甚至達(dá)20倍以上,因此占地面積仍然很大,設(shè)備制造成本高昂,同時(shí)還存在新進(jìn)的發(fā)酵原料(有機(jī)廢棄物)跟已發(fā)酵原料接觸面積過(guò)小、新進(jìn)的發(fā)酵原料缺乏充分的發(fā)酵菌母因而反應(yīng)速度較慢等缺點(diǎn)。
目前,回轉(zhuǎn)滾筒反應(yīng)器發(fā)酵設(shè)備多采用滾筒內(nèi)壁面上設(shè)有抄板裝置,通過(guò)抄板的翻動(dòng)作用增加空氣與物料接觸面積,提高好氧發(fā)酵效率,但抄板極易造成粘壁,不但降低發(fā)酵效率,影響出料,而且還增加驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)荷,增加能耗。
在有機(jī)廢棄物進(jìn)行發(fā)酵堆肥過(guò)程中,在有氧或缺氧條件下,物料中的有機(jī)成分如蛋白質(zhì)等被微生物的分解,產(chǎn)生大量有毒有害的臭味氣體,這些臭氣若不加以處理,直接排放到大氣,將嚴(yán)重影響堆肥廠及其周邊的大氣環(huán)境。因此,堆肥過(guò)程中的除臭工程成為有機(jī)固體廢棄物高溫堆肥過(guò)程不可或缺的一部分。在有機(jī)廢棄物發(fā)酵過(guò)程中,微生物通過(guò)代謝活動(dòng),把其中一部分有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物,為生物生命活動(dòng)提供所需的能量,另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物體所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),形成新的細(xì)胞體,使微生物不斷增殖,在此過(guò)程中,放出大量能量,除小部分為細(xì)胞質(zhì)合成提供能量外,其余均以熱量的形式放出,據(jù)文獻(xiàn)介紹,在有機(jī)廢棄物高溫發(fā)酵階段,微生物氧化分解有機(jī)廢棄物平產(chǎn)生的熱量約420 kJ/kg,這些熱能隨臭氣排出,使臭氣溫度最高可達(dá)60~70℃,同時(shí),由于物料堆體溫度升高,導(dǎo)致物料水分蒸發(fā)速度加快,大量水分也隨臭氣排出。
在有機(jī)廢棄物進(jìn)行反應(yīng)器發(fā)酵堆肥過(guò)程中,為了提高發(fā)酵效率,縮短堆肥時(shí)間,提升有機(jī)肥質(zhì)量,常設(shè)置熱源對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱,如煤炭、柴油和生物質(zhì)燃料等燃燒,但這些熱源在燃燒過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生煙塵等顆粒物、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等有毒有害氣體,造成嚴(yán)重的空氣、環(huán)境污染,產(chǎn)生酸雨、溫室效應(yīng)和霧霾等一系列環(huán)境問(wèn)題,對(duì)人類的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生極大地負(fù)面影響。在治理有機(jī)固體廢棄物污染的同時(shí),兼顧治理熱源燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣,避免產(chǎn)生二次污染,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
治理臭氣和有機(jī)臭氣的技術(shù)有很多,如吸收吸附、焚燒法、化學(xué)轉(zhuǎn)化法、冷凝法及生物法等,但在這些方法中,最為經(jīng)濟(jì)有效的是生物除臭法,生物除臭法是一種無(wú)臭化、無(wú)害化的工藝方法,即利用具有除臭功能的微生物菌群轉(zhuǎn)化臭氣中的硫化氫、還原硫化物等臭氣物質(zhì),具有去除率高,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,操作管理簡(jiǎn)單,不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),但是,生物除臭法除臭效果依賴除臭微生物的活性,除臭進(jìn)氣溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖,進(jìn)而降低除臭效果,當(dāng)除臭進(jìn)氣溫度高于40℃或低于15℃時(shí),除臭微生物生長(zhǎng)繁殖受到抑制;當(dāng)除臭進(jìn)氣溫度高于60℃時(shí),除臭微生物大量死亡,喪失除臭效果。
中國(guó)專利CN 102617204A公布了一種高效智能的好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng),在好氧發(fā)酵反應(yīng)器的滾筒內(nèi)設(shè)置抄板,缺點(diǎn)是抄板使用一段時(shí)間后,粘附著大量物料,不僅影響發(fā)酵和出料效率,而且還增加能耗,該專利中反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)采用的是小齒輪驅(qū)動(dòng)大齒輪的方法,但大齒輪的成本高昂,安裝精度要求高;另外該專利并未提及旋轉(zhuǎn)滾筒與固定端蓋的密封問(wèn)題,不當(dāng)?shù)拿芊獬杀靖甙?,易產(chǎn)生漏料且維修麻煩;該專利也并未涉及發(fā)酵臭氣和輔助熱源燃燒煙氣的處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:解決上述背景技術(shù)存在的問(wèn)題,而提供一種固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng),對(duì)糞便、污泥及垃圾等污染物進(jìn)行減量化、無(wú)害化、資源化處理,占地面積小,不受環(huán)境因素及低溫條件影響,發(fā)酵效率高,不產(chǎn)生二次污染,無(wú)臭氣及熱量外排,環(huán)保效果好,應(yīng)用范圍廣。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
一種固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng),包括固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、臭氣煙氣處理系統(tǒng)、檢測(cè)控制系統(tǒng);固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)包括1~X個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器,X≥1;固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器包括傾斜的臥置滾筒、進(jìn)料側(cè)封蓋迷宮密封裝置、出料側(cè)封蓋迷宮密封裝置、動(dòng)力托輪組、攪拌防粘裝置和整體基座,臥置滾筒外具有水套,進(jìn)料側(cè)高于出料側(cè),臥置滾筒與進(jìn)料側(cè)封蓋迷宮密封裝置、出料側(cè)封蓋迷宮密封裝置組成一個(gè)密閉的發(fā)酵空間,進(jìn)料側(cè)封蓋上部設(shè)置有進(jìn)料孔和排氣孔,出料側(cè)封蓋上部設(shè)置有進(jìn)氣孔,出料側(cè)封蓋下部設(shè)置有出料孔,出料孔上安裝有出料閘門(mén);攪拌防粘裝置位于臥置滾筒內(nèi),臥置滾筒置于動(dòng)力托輪組上,動(dòng)力托輪組、進(jìn)料側(cè)封蓋和出料側(cè)封蓋都固定在整體基座上;鍋爐系統(tǒng)包括熱水鍋爐、循環(huán)水泵、三通電調(diào)閥和電磁閥,鍋爐系統(tǒng)出水連接連通固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的夾套;臭氣煙氣處理系統(tǒng)包括臭氣換熱冷凝器、煙氣換熱冷凝器、生物除臭濾塔、引風(fēng)機(jī)及電磁閥,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的排氣孔和熱水鍋爐的排煙口連接臭氣煙氣處理系統(tǒng),檢測(cè)控制系統(tǒng)為:在熱水鍋爐的出、回水管道上裝有溫度傳感器,在固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有物料溫度傳感器,在進(jìn)、卸料輸送設(shè)備上以及進(jìn)、出料口設(shè)置有確認(rèn)物料位置的料位傳感器,上述傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)連接控制器輸入端,控制器輸出端控制鍋爐系統(tǒng)、臭氣煙氣處理系統(tǒng)、固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器和外部進(jìn)、卸料輸送設(shè)備。
上述技術(shù)方案中,臥置滾筒外部的水套,被滾圈分隔成幾部分,這幾部分通過(guò)水套連接管連接成一整體;水套通過(guò)水套引出管引至臥置滾筒封蓋的軸心處,再通過(guò)安裝在封蓋軸心處的旋轉(zhuǎn)接頭與外部循環(huán)水管連接;臥置滾筒外部裝有的水套外面包裹有保溫層,保溫層由保溫隔熱材料組成,如巖棉、聚胺脂、石棉等。
上述技術(shù)方案中,所述動(dòng)力托輪組至少有四組或四組以上,兩兩對(duì)稱分布在臥置滾筒的底部?jī)蓚?cè),動(dòng)力托輪組的數(shù)量依滾筒長(zhǎng)度而定,每組動(dòng)力托輪組又包括托輪、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和底座,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)為依次連接的電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器,或者為依次連接的電動(dòng)機(jī)、減速器、鏈傳動(dòng)裝置或帶傳動(dòng)裝置,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置與托輪連接傳動(dòng),每個(gè)托輪均是帶動(dòng)臥置滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)輪,控制托輪協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)臥置滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述技術(shù)方案中,所述的進(jìn)料側(cè)封蓋迷宮密封裝置與出料側(cè)封蓋迷宮密封裝置的結(jié)構(gòu)、原理完全相同,都是在距離臥置滾筒端頭一定距離的滾筒內(nèi)壁固定有與臥置滾筒徑向平面一致的內(nèi)襯環(huán),內(nèi)襯環(huán)的外周與臥置滾筒內(nèi)壁一致并連接固定,內(nèi)襯環(huán)上再固定安裝有與臥置滾筒軸向相同的內(nèi)襯環(huán)罩;與之相對(duì)應(yīng),在封蓋內(nèi)側(cè)平面上垂直焊接有兩個(gè)同心的封蓋罩:一個(gè)為封蓋外罩,一個(gè)為封蓋內(nèi)罩,封蓋內(nèi)罩位于封蓋外罩內(nèi)側(cè);封蓋外罩罩套在臥置滾筒端頭外側(cè),封蓋內(nèi)罩則套在臥置滾筒內(nèi)壁與內(nèi)襯環(huán)罩之間;同時(shí)要求下述三者的高度一致:內(nèi)襯環(huán)罩高度、封蓋內(nèi)罩高度和內(nèi)襯環(huán)至臥置滾筒端頭的距離。在進(jìn)料側(cè)封蓋、出料側(cè)封蓋上設(shè)有腰形孔槽,通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)料側(cè)封蓋、出料側(cè)封蓋的腰形孔槽與整體基座的相對(duì)位置,來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)料側(cè)封蓋、出料側(cè)封蓋與臥置滾筒之間的間隙,以避免從進(jìn)料側(cè)封蓋、出料側(cè)封蓋與臥置滾筒兩端之間的縫隙處漏料;迷宮密封裝置是根據(jù)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)臥置滾筒這一特殊工況、特殊設(shè)備而創(chuàng)新設(shè)計(jì)的,顯然這種大型、螺旋滾動(dòng)的設(shè)備是不適宜采用橡膠密封圈密封的,本實(shí)用新型的迷宮密封效果靠封蓋內(nèi)側(cè)與滾筒端面的間隙保證,封蓋內(nèi)側(cè)與滾筒端面的間隙越小,漏料越少,因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)兩側(cè)端蓋的位置,使?jié)L筒轉(zhuǎn)動(dòng)靈活而達(dá)到漏料最少的密封效果。
上述技術(shù)方案中,根據(jù)臥置滾筒的長(zhǎng)度,攪拌防粘裝置可由一個(gè)或一個(gè)以上的籠型結(jié)構(gòu)組成,臥置滾筒較短時(shí),攪拌防粘裝置可只由一個(gè)籠型結(jié)構(gòu)組成,而臥置滾筒較長(zhǎng)時(shí),攪拌防粘裝置可由多個(gè)籠型結(jié)構(gòu)組成;每個(gè)籠型結(jié)構(gòu)由兩個(gè)同軸的支撐板和多個(gè)抄板組成,支撐板的形狀為圓環(huán),多個(gè)抄板兩端分別與兩個(gè)同軸的支撐板連接固定,與之相對(duì)應(yīng),在臥置滾筒內(nèi)壁設(shè)置有碰塊。
上述技術(shù)方案中,所述的籠型結(jié)構(gòu)軸線在臥置滾筒軸線一側(cè),不與臥置滾筒軸線重合,也就是說(shuō),籠型結(jié)構(gòu)在臥置滾筒內(nèi)偏心軸線安裝。
上述技術(shù)方案中,發(fā)酵原料在臥置滾筒內(nèi)從進(jìn)料側(cè)向出料側(cè)的移動(dòng),可以通過(guò)臥置滾筒與水平面形成一定角度來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)攪拌防粘裝置的抄板與臥置滾筒軸線傾斜成一定的角度形成螺旋并由臥置滾筒的反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
上述技術(shù)方案中,多個(gè)抄板與籠型結(jié)構(gòu)軸線平行,或者多個(gè)抄板與籠型結(jié)構(gòu)軸線成傾斜角度,或者多個(gè)抄板為曲線型。當(dāng)臥置滾筒螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),內(nèi)壁上的碰塊帶動(dòng)攪拌防粘裝置轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)攪拌防粘裝置的抄板與其軸線平行時(shí),由于抄板有一定的寬度,攪拌防粘裝置帶動(dòng)臥置滾筒內(nèi)底部的物料向上運(yùn)動(dòng),物料在自身的重力作用下脫離抄板被拋下,落至臥置圓筒的底部,從而起到拋料的作用。當(dāng)攪拌防粘裝置的抄板與其軸線成一定的角度時(shí),滾筒內(nèi)的物料向一個(gè)方向移動(dòng),從而除了起到拋料的作用外還起到導(dǎo)料的作用。
上述技術(shù)方案中,整體基座與水平面成0~5度的夾角可調(diào),通過(guò)調(diào)節(jié)這一夾角的大小使?jié)L筒斜臥,以調(diào)節(jié)被發(fā)酵原料向出料端的輸送速度。
上述技術(shù)方案中,在整體基座上還設(shè)置有止擋輪,止擋輪通過(guò)螺栓的方式聯(lián)接在整體基座上,在止檔輪座上有腰形孔槽,通過(guò)腰形孔槽調(diào)節(jié)止檔輪,使止檔輪與滾圈側(cè)面線接觸,止擋輪擋住臥置滾筒的軸向分力,以避免滾筒沿軸線發(fā)生竄動(dòng)。
上述技術(shù)方案中,熱水鍋爐的出水管道連接到三通電調(diào)閥的輸入端,三通電調(diào)閥的兩個(gè)輸出端,通過(guò)出水管道分別連接并聯(lián)的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的進(jìn)水法蘭,而在各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的出水管道上連接有電磁閥,電磁閥的出水端與熱水鍋爐的回水管道連接,回水管道上安裝有循環(huán)水泵,使循環(huán)水形成回路。
上述技術(shù)方案中,在高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中,控制系統(tǒng)根據(jù)各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料的溫度自動(dòng)控制循環(huán)水三通電調(diào)閥的開(kāi)度,使發(fā)酵物料的溫度始終恒定在設(shè)定溫度:當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的物料溫度低于設(shè)定值時(shí),三通電調(diào)閥在該回路的開(kāi)度為100%,向其它固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器回路的開(kāi)度為0;當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料溫度接近設(shè)定值時(shí),控制系統(tǒng)控制打開(kāi)第二個(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器循環(huán)水回路中的電磁閥,三通電調(diào)閥做PID調(diào)節(jié),使熱循環(huán)水部分流經(jīng)第二個(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器,使第一個(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料溫度恒定在設(shè)定值的同時(shí),加熱第二個(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料;由于好氧發(fā)酵的過(guò)程是放熱的過(guò)程,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器中物料的溫度將繼續(xù)升高,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料溫度高于設(shè)定值時(shí),控制系統(tǒng)降低或者關(guān)閉熱水鍋爐的加熱,循環(huán)水在循環(huán)泵的作用下,使第一個(gè)發(fā)酵對(duì)象和第二個(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的循環(huán)水產(chǎn)生混合,結(jié)果是第一個(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料溫度下降,第二個(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料溫度被提升;三通電調(diào)閥、電磁閥在控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下,使前一個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的發(fā)酵反應(yīng)熱和鍋爐加熱的熱量被送到二個(gè)或第X個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器,使得各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料溫度穩(wěn)定在設(shè)定值且發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)生的熱能得到資源性利用。
上述技術(shù)方案中,所述的壓力水箱通過(guò)閥門(mén)與補(bǔ)水管連接,補(bǔ)水管另一端連接熱水鍋爐,壓力水箱通過(guò)補(bǔ)水閥與外供水管相連,壓力水箱的作用是對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水;
更進(jìn)一步地,在循環(huán)水泵的進(jìn)水管道上安裝排氣閥和壓力表,當(dāng)循環(huán)水系統(tǒng)中參雜空氣時(shí),可經(jīng)排氣閥排出。
上述技術(shù)方案中,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的排氣孔經(jīng)管道連接臭氣換熱冷凝器的換熱進(jìn)氣口,臭氣換熱冷凝器的換熱排氣口經(jīng)管道連接引風(fēng)機(jī)的輸入端,引風(fēng)機(jī)的輸出端經(jīng)進(jìn)氣管道連接生物除臭濾塔的進(jìn)氣口,在生物除臭濾塔的干路進(jìn)氣管道上安裝有溫度傳感器,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器排出的臭氣經(jīng)臭氣換熱冷凝器冷卻,再經(jīng)生物除臭濾塔吸收、轉(zhuǎn)化,達(dá)標(biāo)后排放,臭氣換熱冷凝器的空氣進(jìn)氣口連接大氣,空氣輸出口連接固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的進(jìn)氣孔,冷空氣被臭氣換熱冷凝器加熱后,通過(guò)引風(fēng)機(jī)對(duì)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器曝氣;熱水鍋爐的排煙口經(jīng)管道連接煙氣換熱冷凝器的換熱進(jìn)氣口,煙氣換熱冷凝器的換熱排氣口連接引風(fēng)機(jī)的輸入端,引風(fēng)機(jī)的輸出端連接生物除臭濾塔的進(jìn)氣口,熱水鍋爐排出的煙氣經(jīng)煙氣換熱冷凝器冷卻,再經(jīng)生物除臭濾塔吸收、轉(zhuǎn)化,達(dá)標(biāo)后排放,煙氣換熱冷凝器的空氣進(jìn)氣口連接大氣,空氣輸出口連接熱水鍋爐鼓風(fēng)機(jī)的的入風(fēng)口,為熱水鍋爐提供新鮮的熱空氣。
上述技術(shù)方案中,含熱臭氣、煙氣和冷空氣在臭氣換熱冷凝器和煙氣換熱冷凝器中進(jìn)行熱交換的時(shí)候,產(chǎn)生的冷凝水被臭氣換熱冷凝器和煙氣換熱冷凝器排出經(jīng)管道外排至自然溝渠。
更進(jìn)一步地,在臭氣換熱冷凝器的進(jìn)氣管道上設(shè)置有電磁閥,并設(shè)有旁通支路,臭氣換熱冷凝器旁通支路設(shè)置有電磁閥。當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)安裝在生物除臭濾塔的干路進(jìn)氣管道上的溫度傳感器檢測(cè)到臭氣溫度大于40度時(shí),控制系統(tǒng)打開(kāi)臭氣換熱冷凝器的進(jìn)氣管道上的電磁閥,關(guān)閉旁通支路電磁閥,使進(jìn)入除臭濾塔的臭氣經(jīng)臭氣換熱冷凝器冷卻;而當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)安裝在生物除臭濾塔的干路進(jìn)氣管道上的溫度傳感器檢測(cè)到臭氣溫度小于15度時(shí),控制系統(tǒng)關(guān)閉臭氣換熱冷凝器的進(jìn)氣管道上的電磁閥,打開(kāi)旁通支路電磁閥,使臭氣不進(jìn)入臭氣換熱冷凝器降溫,使生物除臭濾塔在15度~40度溫度區(qū)間工作,既保證除臭效果,又使生物除臭濾塔中的微生物不至于休眠和死亡。
上述技術(shù)方案中,所述的檢測(cè)控制系統(tǒng)中,在熱水鍋爐的出、回水管道上設(shè)置有溫度傳感器,溫度傳感器輸出連接控制系統(tǒng),在好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有物料溫度傳感器,物料溫度傳感器輸出連接控制系統(tǒng),在進(jìn)、卸料輸送設(shè)備上以及進(jìn)、出料口設(shè)置有確認(rèn)物料位置的料位傳感器,料位傳感器輸出連接控制系統(tǒng)。
有益效果
本實(shí)用新型在臥置滾筒內(nèi)設(shè)置有攪拌防粘裝置,既有拋料的作用,又可防止?jié)L筒內(nèi)的物料粘結(jié)在滾筒內(nèi)壁上。當(dāng)攪拌防粘裝置的抄板與其軸線成一定的角度時(shí),還有導(dǎo)料的作用。攪拌防粘裝置損壞時(shí),可將其移出維修或更換,使用維護(hù)方便。
本實(shí)用新型在臥置滾筒與進(jìn)料側(cè)、出料側(cè)封蓋之間的縫隙處設(shè)置迷宮式密封裝置,通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)料側(cè)、出料側(cè)封蓋的腰形孔槽與整體基座的相對(duì)位置,來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)料側(cè)、出料側(cè)封蓋與斜臥滾筒之間的間隙,以避免從進(jìn)料側(cè)、出料側(cè)封蓋與斜臥滾筒兩端之間的縫隙處漏料。迷宮式密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有接觸面,因此不存在磨損問(wèn)題,它不受筒體竄動(dòng)、震動(dòng)的影響。
在本實(shí)用新型中,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器設(shè)置整體基座,托輪組、止擋輪、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)料側(cè)封蓋和出料側(cè)封蓋都固定在整體基座上,這樣就形成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)面,各個(gè)部件的相對(duì)位置就能準(zhǔn)確定位,能保證部件與部件之間的間隙在合理的范圍內(nèi),使固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的臥置滾筒流暢轉(zhuǎn)動(dòng)而不卡滯,以保證固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器高效運(yùn)行。
在本實(shí)用新型中,進(jìn)入固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)的新鮮空氣被臭氣換熱冷凝器所加熱,則可避免由于給氧換氣造成固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料溫度的波動(dòng)。在高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中,控制系統(tǒng)根據(jù)各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料的溫度自動(dòng)控制循環(huán)水三通電調(diào)閥的開(kāi)度,使發(fā)酵物料的溫度始終恒定在設(shè)定溫度,使固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料始終保持在高效發(fā)酵狀態(tài)。
本實(shí)用新型充分考慮有機(jī)廢棄物發(fā)酵臭氣熱量高、濕度大的特點(diǎn),創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)一種換熱冷凝器,換熱冷凝器管的內(nèi)含熱臭氣與管外的新鮮空氣對(duì)流,進(jìn)行充分地?zé)峤粨Q,該方式與傳統(tǒng)換熱方式相比,換熱比表面積大,換熱效率高,同時(shí),新鮮空氣經(jīng)換熱冷凝器加熱成熱空氣,熱空氣可以作為有機(jī)廢棄物的熱源,對(duì)有機(jī)廢棄物進(jìn)行加熱、供氧,縮短有機(jī)廢棄物發(fā)酵升溫時(shí)間,提高發(fā)酵效率。
由于有機(jī)廢棄物發(fā)酵臭氣濕度大,在經(jīng)換熱冷凝器降溫的同時(shí),也產(chǎn)生了大量大量冷凝水,這些冷凝水經(jīng)換熱管自然匯集到換熱冷凝器的下端蓋內(nèi),當(dāng)冷凝水液位達(dá)到一定高度時(shí),由于壓差的作用,冷凝水自然外排至溝渠中,這種方式操作簡(jiǎn)單易行,同時(shí)利用冷凝水密封下端蓋冷凝水排水口,防止冷凝后的臭氣經(jīng)下端蓋冷凝水排水口排向大氣造成二次污染。
本實(shí)用新型利用臭氣換熱冷凝器吸收發(fā)酵臭氣中的熱量,降低臭氣溫度,同時(shí),又通過(guò)旁通支路控制進(jìn)入生物除臭濾塔的臭氣的溫度范圍,避免因進(jìn)入生物除臭濾塔的臭氣過(guò)高或過(guò)低,導(dǎo)致微生物失效,減低除臭效果,本實(shí)用新型既保證除臭效果,又使生物除臭濾塔中的微生物不至于休眠和死亡,同時(shí),利用換熱冷凝器吸收發(fā)酵臭氣或熱水鍋爐煙氣中的熱量,以加熱新鮮空氣,加熱的空氣送入固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器、或熱水鍋爐內(nèi),為高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)物料或鍋爐提供新鮮的熱空氣,提高效率,降低能耗。
本實(shí)用新型涉及的一種固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)及方法,占地面積小,不受環(huán)境因素及低溫條件影響,發(fā)酵效率高,不產(chǎn)生二次污染,無(wú)臭氣及熱量外排,環(huán)保效果好,可應(yīng)用于城市居民小區(qū)、大型蔬菜批發(fā)市場(chǎng)、污水處理廠、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、集約化養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖小區(qū)對(duì)糞便、污泥及垃圾進(jìn)行污染物源頭治理。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)及方法示意圖;
圖2為固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器具體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為封蓋迷宮密封裝置實(shí)施例1剖面圖;
圖5為圖4的A放大視圖;
圖6為封蓋迷宮密封裝置實(shí)施例2剖面圖;
圖7為圖6的C放大視圖;
圖8為封蓋迷宮密封裝置的側(cè)視圖;
圖9為動(dòng)力托輪組側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為動(dòng)力托輪組截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為平行抄板籠型結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為傾斜抄板籠型結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為鍋爐系統(tǒng)示意圖;
圖14為臭氣煙氣處理系統(tǒng)示意圖;
圖15為止擋輪結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:圖1中編號(hào):601—有機(jī)廢棄物,602—有機(jī)廢棄物輸送裝置,603—固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng),604—鍋爐系統(tǒng),605—臭氣煙氣處理系統(tǒng);
圖2中編號(hào):101—進(jìn)料側(cè)封蓋,108—進(jìn)料側(cè)密封裝置,109—籠型結(jié)構(gòu),114—臥置滾筒,115—出料側(cè)密封裝置,122—出料側(cè)封蓋,123—整體基座,200—?jiǎng)恿ν休喗M;
圖3中編號(hào):101—進(jìn)料側(cè)封蓋,102—物料溫度傳感器,103—進(jìn)料側(cè)水套旋轉(zhuǎn)接頭,104—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器出水法蘭,105—進(jìn)料側(cè)水套引出管,106—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器排氣孔,107—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器進(jìn)料孔,108—進(jìn)料側(cè)密封裝置,109—籠型結(jié)構(gòu),110—進(jìn)料側(cè)滾圈,111—水套,112—保溫層,113—出料側(cè)滾圈,114—臥置滾筒,115—出料側(cè)密封裝置,116—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器進(jìn)氣孔,117—出料側(cè)水套引出管,118—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器進(jìn)水法蘭,119—出料側(cè)水套旋轉(zhuǎn)接頭,120—出料閘門(mén),121—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器出料孔,122—出料側(cè)封蓋,123—整體基座,124—混凝土基礎(chǔ);
圖4—圖8中編號(hào):114—臥置滾筒,122—封蓋,1201—封蓋外罩,1202—封蓋內(nèi)罩A,1203—滾筒環(huán)罩A,1204—滾筒內(nèi)襯環(huán),1205—封蓋內(nèi)罩B,1206—滾筒環(huán)罩B;
圖9、圖10中編號(hào):201—滾圈,202—滾筒,203A—托輪,203B—托輪,204A—聯(lián)軸器,204B—聯(lián)軸器,205A—電動(dòng)機(jī),205B—電動(dòng)機(jī),206A—減速器,206B—減速器,301—籠型結(jié)構(gòu),302—碰塊,203C—托輪;
圖11中編號(hào):401—平行抄板左側(cè)籠型結(jié)構(gòu),402—平行抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu),403—平行抄板右側(cè)籠型結(jié)構(gòu),404—平行抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)左支撐板,405—平行抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)右支撐板,406—平行抄板;
圖12中編號(hào):501—傾斜抄板左側(cè)籠型結(jié)構(gòu),502—傾斜抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu),503—傾斜抄板右側(cè)籠型結(jié)構(gòu),504—傾斜抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)左支撐板,505—傾斜抄板,506—傾斜抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)右支撐板;
圖13中編號(hào):701A—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器,701B—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器、701X—固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器,702—壓力水箱,703—熱水鍋爐進(jìn)水閥,704—熱水鍋爐進(jìn)水管道,705—補(bǔ)水閥,706—補(bǔ)水管,707—三通電調(diào)閥,708A—電磁閥,708B—電磁閥,701X—電磁閥,709—熱水鍋爐回水管道,710—排氣閥,711—溢水管,712—壓力表,713—熱水鍋爐出水管道,714—熱水鍋爐,715—循環(huán)水泵,716A—鍋爐出水溫度傳感器,716B—鍋爐回水溫度傳感器;
圖14中編號(hào):801—臭氣換熱冷凝器,802—煙氣換熱冷凝器,803A—引風(fēng)機(jī)A,803B—引風(fēng)機(jī)B,804A—電磁閥A,804B—電磁閥B,805—溫度傳感器,806A—生物除臭濾塔A,806B—生物除臭濾塔B;
圖15中編號(hào):901—止擋輪。
具體實(shí)施方式:
固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖如圖2和圖3所示,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器由傾斜臥置的滾筒114、進(jìn)料側(cè)封蓋101及迷宮密封裝置108、出料側(cè)封蓋122及迷宮密封裝置115、動(dòng)力托輪組200、攪拌防粘裝置109和整體基座123組成,進(jìn)料側(cè)高于出料側(cè),臥置滾筒114與進(jìn)料側(cè)封蓋101、出料側(cè)封蓋122及兩側(cè)的迷宮密封裝置(108和115)組成一個(gè)密閉的發(fā)酵空間,進(jìn)料側(cè)封蓋101上部設(shè)置有進(jìn)料孔107和排氣孔106,出料側(cè)封蓋122上部設(shè)置有進(jìn)氣孔116,出料側(cè)封蓋122下部設(shè)置有出料孔121,出料孔上安裝有出料閘門(mén)120。
臥置滾筒114 的外部焊有水套111,水套111被臥置滾筒114上的進(jìn)料側(cè)滾圈110和出料側(cè)滾圈113分成了幾部分,水套111通過(guò)水套連接管連通成一個(gè)整體。水套111由進(jìn)料側(cè)水套引出管105通過(guò)設(shè)置在進(jìn)料側(cè)封蓋101中心處的進(jìn)料側(cè)水套旋轉(zhuǎn)接頭103與固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器進(jìn)水法蘭118相連接,水套111由出料側(cè)水套引出管117通過(guò)設(shè)置在出料側(cè)封蓋122中心處的出料側(cè)水套旋轉(zhuǎn)接頭119與固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器出水法蘭104相連接,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器的進(jìn)水法蘭118和出水法蘭104與鍋爐系統(tǒng)連接,形成循環(huán)回路。水套111外設(shè)置保溫層112,可以減少熱能的輻射浪費(fèi)。
攪拌防粘裝置109位于臥置滾筒114內(nèi),臥置滾筒114置于動(dòng)力托輪組200上,動(dòng)力托輪組200、進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122都固定在斜置的整體基座123上,形成一個(gè)整體。整體基座123通過(guò)二次澆灌固體在傾斜的混凝土基礎(chǔ)124上,混凝土基礎(chǔ)124的基礎(chǔ)面與水平面的傾斜度成0~5度的夾角可調(diào),通過(guò)調(diào)節(jié)這一夾角的大小,可以調(diào)節(jié)被發(fā)酵原料向出料端的輸送速度。
本實(shí)用新型所涉及的迷宮密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖4—8所示,密封裝置結(jié)構(gòu)采用迷宮式密封,滾筒114與進(jìn)料側(cè)封蓋101,以及滾筒114與出料側(cè)封蓋122之間的密封采用迷宮式密封,這個(gè)迷宮式密封是在兩個(gè)封蓋的內(nèi)側(cè)(進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122),如圖4所示,在出料側(cè)封蓋122內(nèi)側(cè),垂直焊有同軸的外罩1201和內(nèi)罩1202,與之相對(duì)應(yīng),在滾筒114兩邊的筒內(nèi),焊有同軸的內(nèi)襯環(huán)1204,垂直內(nèi)襯環(huán)1204焊有同軸的,外徑小于滾筒114內(nèi)徑的環(huán)罩1203,其中,封蓋外罩1201的內(nèi)徑大于滾筒114的外徑,封蓋內(nèi)罩1202的內(nèi)徑大于環(huán)罩1203的外徑,封蓋內(nèi)罩1202外徑小于滾筒114的內(nèi)徑,而封蓋內(nèi)罩1202的深度等于環(huán)罩1203的深度,迷宮密封的效果靠封蓋(進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122)內(nèi)側(cè)與滾筒114端面的間隙保證,封蓋(進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122)內(nèi)側(cè)與滾筒114端面的間隙越小漏料越少,因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)兩側(cè)端蓋(進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122)的位置,使?jié)L筒114轉(zhuǎn)動(dòng)靈活而達(dá)到漏料最少的密封效果。
更進(jìn)一步的,通過(guò)增加迷宮的數(shù)量,以增大迷宮的長(zhǎng)度并減少漏料,如圖6所示,在出料側(cè)封蓋122內(nèi)側(cè),垂直焊有同軸的外罩1201和內(nèi)罩A1202、內(nèi)罩B1205,與之相對(duì)應(yīng),在滾筒114兩邊的筒內(nèi),焊有同軸的內(nèi)襯環(huán)1204,垂直內(nèi)襯環(huán)1204焊有同軸的、且外徑小于滾筒114內(nèi)徑的環(huán)罩A1203、環(huán)罩B1206,其中,封蓋外罩1201的內(nèi)徑大于滾筒114的外徑,封蓋內(nèi)罩A1202的內(nèi)徑大于環(huán)罩A1203的外徑,封蓋內(nèi)罩A1202外徑小于滾筒114的內(nèi)徑,封蓋內(nèi)罩B1205的內(nèi)徑大于環(huán)罩B1203的外徑,環(huán)罩A1202內(nèi)徑大于封蓋內(nèi)罩B1205的外徑,而封蓋內(nèi)罩A1202的深度等于封蓋內(nèi)罩B1205、環(huán)罩A1203、環(huán)罩B1206的深度,四者深度一致,迷宮密封的效果靠封蓋(進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122)內(nèi)側(cè)與滾筒114端面的間隙保證,封蓋(進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122)內(nèi)側(cè)與滾筒114端面的間隙越小漏料越少,因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)兩側(cè)端蓋(進(jìn)料側(cè)封蓋101和出料側(cè)封蓋122)的位置,使?jié)L筒114轉(zhuǎn)動(dòng)靈活而達(dá)到漏料最少的密封效果。
動(dòng)力托輪組200側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖和截面結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖6和圖7所示,動(dòng)力托輪組200由兩組托輪及其動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置等組成,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)采用四輪驅(qū)動(dòng),在側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖圖3中,第一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)為:電動(dòng)機(jī)205A、減速器206A、聯(lián)軸器204A、依次與托輪203A相連,并依次連接傳動(dòng),第二動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)為:電動(dòng)機(jī)205B、減速器206B、聯(lián)軸器204B、依次與托輪203B相連,并依次連接傳動(dòng),這樣使每個(gè)托輪均是主動(dòng)輪,兩組托輪與臥置滾筒114的滾圈201線接觸,通過(guò)控制動(dòng)力托輪組協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)臥置滾筒114轉(zhuǎn)動(dòng)。
攪拌防粘系統(tǒng)是由一個(gè)或一個(gè)以上的籠型結(jié)構(gòu)109組成,根據(jù)籠型結(jié)構(gòu)109的軸線與抄板是否平行,籠型結(jié)構(gòu)分為平行抄板籠型結(jié)構(gòu)和傾斜抄板籠型結(jié)構(gòu)兩種,平行抄板籠型結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示,攪拌防粘系統(tǒng)是由平行抄板左側(cè)籠型結(jié)構(gòu)401、平行抄板中部籠型結(jié)構(gòu)402和平行抄板右側(cè)籠型結(jié)構(gòu)403三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)組成,每個(gè)籠型結(jié)構(gòu)由左支撐板、右支撐板和多個(gè)抄板組成,左、右支撐板均為圓環(huán),左支撐板和右支撐板同軸,支撐板間設(shè)置有多個(gè)抄板,如圖8所示,平行抄板中部籠型結(jié)構(gòu)402由平行抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)左支撐板404、平行抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)右支撐板405和多個(gè)抄板406組成,左支撐板404和右支撐板405同軸,左支撐板404和右支撐板405之間設(shè)置有多個(gè)平行的抄板406,抄板406與臥置滾筒114軸線平行。碰塊結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,在臥置滾筒114的內(nèi)壁不設(shè)置通常的抄板結(jié)構(gòu),在內(nèi)壁上,相對(duì)于攪拌防粘裝置的籠型結(jié)構(gòu)109的空隙位置,均勻固定多個(gè)碰塊302。
當(dāng)臥置滾筒114轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),內(nèi)壁上的碰塊302帶動(dòng)平行抄板左側(cè)籠型結(jié)構(gòu)401、平行抄板中部籠型結(jié)構(gòu)402和平行抄板右側(cè)籠型結(jié)構(gòu)403三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),由于籠型結(jié)構(gòu)的抄板406有一定的寬度,三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)401、402和403帶動(dòng)臥置滾筒202底部的物料向上運(yùn)動(dòng),物料在自身的重力作用下脫離抄板被拋下,落至臥置滾筒202底部,從而起到了拋料攪拌的作用;由于平行抄板左側(cè)籠型結(jié)構(gòu)401、平行抄板中部籠型結(jié)構(gòu)402和平行抄板右側(cè)籠型結(jié)構(gòu)403三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)的外徑小于臥置滾筒202的內(nèi)徑,碰塊302與三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)401、402和403間也均存在間隙,當(dāng)臥置滾筒202轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)401、402和403與臥置滾筒202間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),借助于三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)401、402和403的左支撐板和右支撐板、抄板與臥置滾筒202 內(nèi)壁間的碰撞、刮擦,可將臥置滾筒202筒體內(nèi)表面有可能粘附的物料清理干凈,從而起到防止臥置滾筒202內(nèi)的物料粘結(jié)在其內(nèi)壁上的作用。
傾斜抄板籠型結(jié)構(gòu)示意圖如圖9所示,攪拌防粘系統(tǒng)是由傾斜抄板左側(cè)籠型結(jié)構(gòu)501、傾斜抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)502和傾斜抄板右側(cè)籠型結(jié)構(gòu)503三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)組成,每個(gè)籠型結(jié)構(gòu)由左支撐板、右支撐板和多個(gè)傾斜抄板組成,左、右支撐板均為圓環(huán),左支撐板和右支撐板同軸,支撐板間設(shè)置有多個(gè)傾斜抄板,傾斜抄板與其軸線傾斜成一定的角度。傾斜抄板中側(cè)籠型結(jié)構(gòu)502由左支撐板504、右支撐板505和多個(gè)傾斜抄板506組成。當(dāng)臥置滾筒202轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),內(nèi)壁上的碰塊302帶動(dòng)傾斜抄板左側(cè)籠型結(jié)構(gòu)501、平行抄板中部籠型結(jié)構(gòu)502和平行抄板右側(cè)籠型結(jié)構(gòu)503三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),由于籠型結(jié)構(gòu)的抄板506有一定的寬度,三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)501、502和503帶動(dòng)臥置滾筒202底部的物料向上運(yùn)動(dòng),物料在自身的重力作用下脫離抄板被拋下,落至臥置滾筒202底部,物料被被拋下的同時(shí),由于三個(gè)籠型結(jié)構(gòu)(501、502和503)的抄板與其軸線傾斜成一定的角度,物料被被拋下的同時(shí),產(chǎn)生向前的推力,使得物料從進(jìn)料側(cè)向出料側(cè)移動(dòng),而起到了拋料攪拌和導(dǎo)料的作用。
止擋輪結(jié)構(gòu)示意圖如圖12所示,止擋輪901通過(guò)螺栓的方式聯(lián)接在整體基座123上,在止檔輪座上有腰形孔槽,通過(guò)腰形孔槽調(diào)節(jié)止檔輪901,使止檔輪901與出料側(cè)滾圈113側(cè)面線接觸,止擋輪901擋住臥置滾筒114 的軸向分力,以避免臥置滾筒114 沿軸線發(fā)生竄動(dòng)。
一種固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)及方法示意圖如圖1所示,本系統(tǒng)主要由固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)603、鍋爐系統(tǒng)604、臭氣煙氣處理系統(tǒng)605,以及檢測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成,有機(jī)廢棄物601經(jīng)輸送裝置602經(jīng)固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)603的進(jìn)料孔輸送至固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi),鍋爐系統(tǒng)604經(jīng)管道與固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)603的水套連接,為固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)603提供熱量,固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)603排出的臭氣和鍋爐系統(tǒng)604排出的煙氣經(jīng)臭氣煙氣處理系統(tǒng)605處理達(dá)標(biāo)后排放至大氣。
鍋爐系統(tǒng)示意圖如圖10所示,固體高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)603由1~X個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...701X,X≥1組成,鍋爐系統(tǒng)604包括熱水鍋爐714、循環(huán)水泵715、壓力水箱702、三通電調(diào)閥707、電磁閥708和溫度傳感器716等,熱水鍋爐714的進(jìn)水管道704與壓力水箱702的出水口連接,進(jìn)水管道704上設(shè)置有進(jìn)水閥703,壓力水箱702的進(jìn)水口連接補(bǔ)水管706,補(bǔ)水管706上設(shè)置有補(bǔ)水閥705,熱水鍋爐714的出水管道713連接到三通電調(diào)閥707的輸入端,三通電調(diào)閥707的兩個(gè)輸出端,分別并聯(lián)多個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...701X,X≥1的的進(jìn)水法蘭,各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...701X的出水法蘭與熱水鍋爐714回水管道709連接,各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...701X的出水管道上分別設(shè)置有電磁閥708A、708B...708X,熱水鍋爐714的出水管道713和回水管道709上分別設(shè)置有鍋爐出水溫度傳感器716A和鍋爐回水溫度傳感器716B,回水管道709上還設(shè)置有循環(huán)水泵715、排氣閥710和壓力表712。
本實(shí)用新型所涉及的臭氣煙氣系統(tǒng)示意圖如圖11所示,臭氣煙氣處理系統(tǒng)主要包括臭氣換熱冷凝器801、煙氣換熱冷凝器802、引風(fēng)機(jī)803A、引風(fēng)機(jī)803B、電磁804A閥、電磁閥804B、溫度傳感器805、生物除臭濾塔806A和生物除臭濾塔806B等,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...701X的排氣孔106經(jīng)管道連接臭氣換熱冷凝器801的換熱輸入端,臭氣換熱冷凝器801的換熱輸出端管道連接引風(fēng)機(jī)803B的輸入端,引風(fēng)機(jī)803B的輸出端經(jīng)管道連接生物除臭濾塔806B的進(jìn)氣口,臭氣換熱冷凝器803B的空氣輸入端聯(lián)通大氣,空氣輸出端通過(guò)管道連接到各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...701X的進(jìn)氣孔116,臭氣換熱冷凝器801的換熱輸出管道上安裝有溫度傳感器805。熱水鍋爐714的排煙口經(jīng)管道連接煙氣換熱冷凝器802的換熱輸入端,煙氣換熱冷凝器802的換熱輸出端管道連接引風(fēng)機(jī)803A的輸入端,引風(fēng)機(jī)803A的輸出端經(jīng)管道連接生物除臭濾塔806A的進(jìn)氣口,煙氣換熱冷凝器802的空氣輸入端聯(lián)通大氣,空氣輸出端通過(guò)管道連接到熱水鍋爐714鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口。
本實(shí)用新型的基于固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)的好氧發(fā)酵反應(yīng)方法,其具體實(shí)施方式如下:
(1)啟動(dòng)鍋爐系統(tǒng)604,熱水鍋爐714加熱循環(huán)水,循環(huán)的熱水進(jìn)入固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X的外部水套111,使固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X被加熱,并使循環(huán)出水升溫至適合高溫好氧發(fā)酵的設(shè)定溫度;
(2)啟動(dòng)外部輸送設(shè)備602,通過(guò)輸送設(shè)備602將發(fā)酵原料、輔料,以及高溫好氧菌種送入固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X;
(3)在加料的同時(shí),控制系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)所有的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置使各動(dòng)力托輪組123同時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X的臥置滾筒202正向旋轉(zhuǎn),借助于固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X內(nèi)攪拌防粘裝置301的作用,發(fā)酵原料被向出料側(cè)輸送,同時(shí)有機(jī)廢棄物被抄起-跌落,使有機(jī)廢棄物得以跟氧氣充分?jǐn)嚢杌旌希瑪U(kuò)大了發(fā)酵原料跟氧氣的接觸面積;
(4)在啟動(dòng)鍋爐系統(tǒng)604的同時(shí)啟動(dòng)臭氣煙氣處理系統(tǒng)605,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X排出的臭氣經(jīng)臭氣換熱冷凝器801冷卻后送至生物除臭濾塔806B吸收、轉(zhuǎn)化,達(dá)標(biāo)后經(jīng)生物除臭濾塔806B的排氣口排放至大氣;熱水鍋爐714排出的煙氣經(jīng)煙氣換熱冷凝器802換熱后,經(jīng)引風(fēng)機(jī)803A引至生物除臭濾塔806A吸收、轉(zhuǎn)化,達(dá)標(biāo)后經(jīng)生物除臭濾塔806A的排氣口排放至大氣,同時(shí),煙氣換熱冷凝器802加熱的新鮮空氣經(jīng)熱水鍋爐714鼓風(fēng)機(jī)鼓入熱水鍋爐714中,為熱水鍋爐714提供新鮮的熱空氣;含熱臭氣、煙氣和冷空氣在臭氣換熱冷凝器801和煙氣換熱冷凝器802中進(jìn)行熱交換的時(shí)候,產(chǎn)生的冷凝水被臭氣換熱冷凝器801和煙氣換熱冷凝器802排出經(jīng)管道外排至自然溝渠中;
(5)當(dāng)輸送的進(jìn)入固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X內(nèi)的有機(jī)廢棄物原料量達(dá)到要求時(shí),控制系統(tǒng)控制停止加料;
(6)在高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中,控制系統(tǒng)根據(jù)各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X內(nèi)物料的溫度自動(dòng)控制循環(huán)水三通電調(diào)閥707的開(kāi)度,使發(fā)酵物料的溫度始終恒定在設(shè)定溫度:當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A內(nèi)的物料溫度低于設(shè)定值時(shí),三通電調(diào)閥707在該回路的開(kāi)度為100%,向其它固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器回路的開(kāi)度為0;當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵對(duì)象的固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A內(nèi)的物料溫度接近設(shè)定值時(shí),控制系統(tǒng)控制打開(kāi)第二個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701B回路中的電磁閥,三通電調(diào)閥707做PID調(diào)節(jié),使熱循環(huán)水部分流經(jīng)第二個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701B的水套111,使第一個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A物料溫度恒定在設(shè)定值的同時(shí),加熱第二個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701B;由于好氧發(fā)酵的過(guò)程是放熱的過(guò)程,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X中物料的溫度將繼續(xù)升高,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵對(duì)象701A內(nèi)物料溫度高于設(shè)定值時(shí),控制系統(tǒng)降低或者關(guān)閉熱水鍋爐714的加熱,循環(huán)水在循環(huán)泵715的作用下,使第一個(gè)發(fā)酵對(duì)象701A和第二個(gè)發(fā)酵對(duì)象701B的循環(huán)水產(chǎn)生混合,結(jié)果是第一個(gè)發(fā)酵對(duì)象701A內(nèi)物料溫度下降,第二個(gè)發(fā)酵對(duì)象701B內(nèi)物料的溫度被提升;三通電調(diào)閥707、電磁閥708A、708B...和708X在控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下,使第一個(gè)發(fā)酵反應(yīng)器701A的發(fā)酵反應(yīng)熱和熱水鍋爐714加熱的熱量被送到二個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701B或第X個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701X,使得各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X的溫度穩(wěn)定在設(shè)定值且發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)生的熱能得到資源性利用;
(7)在好氧發(fā)酵反應(yīng)過(guò)程中,控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的發(fā)酵原料的溫度,控制固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X的動(dòng)力托輪組裝置采用反轉(zhuǎn)-停-反轉(zhuǎn)-?!闹芷谛蚤g歇運(yùn)轉(zhuǎn)的方式運(yùn)行,籠形結(jié)構(gòu)301的抄板406或506在臥置滾筒114正轉(zhuǎn)時(shí),托輪組帶動(dòng)臥置滾筒114底部的物料向上運(yùn)動(dòng),物料在自身的重力作用下脫離抄板(406或506)被拋下,落至臥置滾筒114的底部,起到攪拌的作用,反轉(zhuǎn)的滾筒114借助于固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X內(nèi)螺旋抄板(406或506)的作用,將物料被抄起的同時(shí)將發(fā)酵原料被向進(jìn)料側(cè)輸送,使發(fā)酵物料不會(huì)壓實(shí)在出料側(cè)封蓋122上,同時(shí)使發(fā)酵原料與各固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...和701X內(nèi)壁的黏壁量下降,又使攪拌的能耗降到最低;
(8)當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)安裝在生物除臭濾塔806B的干路進(jìn)氣管道上的溫度傳感器805檢測(cè)到臭氣溫度大于40度時(shí),控制系統(tǒng)打開(kāi)臭氣換熱冷凝器801的進(jìn)氣管道上的電磁閥804A,關(guān)閉旁通支路電磁閥804B,使進(jìn)入除臭濾塔806B的臭氣經(jīng)臭氣換熱冷凝器801冷卻;而當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)安裝在生物除臭濾塔806B的干路進(jìn)氣管道上的溫度傳感器805檢測(cè)到臭氣溫度小于15度時(shí),控制系統(tǒng)關(guān)閉臭氣換熱冷凝器801的進(jìn)氣管道上的電磁閥804A,打開(kāi)旁通支路電磁閥804B,使臭氣不進(jìn)入臭氣換熱冷凝器801降溫,使生物除臭濾塔806B在15度~40度溫度區(qū)間工作,既保證除臭效果,又使生物除臭濾塔806B中的微生物不至于休眠或死亡;
(9)當(dāng)某一個(gè)固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...或701X完成高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)時(shí),控制系統(tǒng)控制關(guān)閉該固體高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器701A、701B...或701X的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)水管道前端的電磁閥708A、708B...或708X,同時(shí),打開(kāi)出料閘門(mén)120,然后控制系統(tǒng)控制動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置采用連續(xù)正轉(zhuǎn),排出部分發(fā)酵陳料經(jīng)外部輸送設(shè)備送至下一工序處理;
(10)重復(fù)以上步驟,使有機(jī)廢棄物的生物發(fā)酵降解反應(yīng)高速地循環(huán)下去。