一種臥式好氧?厭氧一體化發(fā)酵裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了臥式好氧?厭氧一體化發(fā)酵裝置。技術(shù)方案包括發(fā)酵裝置主體(1)、噴淋器(4)、攪拌槳葉(6)、電機(jī)(7)、攪拌軸(9)、滲濾板(10)、風(fēng)機(jī)(15)等部分，利用空心攪拌軸(9)和軸上均布?xì)饪?12)實(shí)現(xiàn)好氧發(fā)酵過(guò)程中的強(qiáng)制通風(fēng)以及通風(fēng)過(guò)程中的物料均勻混合；利用滲濾板(10)和噴淋器(4)將收集的滲濾液調(diào)質(zhì)后回流到物料頂部進(jìn)行噴淋，并通過(guò)攪拌軸(9)的混合攪拌，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)傳熱，有效解決酸抑制難題；利用循環(huán)水浴層(8)可以實(shí)現(xiàn)物料冬季的正常好氧發(fā)酵及控溫好氧發(fā)酵；裝置將好氧發(fā)酵與厭氧發(fā)酵的功能集成于一體，避免了物料轉(zhuǎn)移過(guò)程的中大量熱損失，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本專(zhuān)利涉及一種微生物發(fā)酵裝置，特別涉及一種臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，有機(jī)廢棄物的排放量日益增加。我國(guó)有機(jī)廢棄物產(chǎn)量居世界前列，已成為影響環(huán)境污染的主要因素之一。運(yùn)用合理的技術(shù)對(duì)有機(jī)廢棄物進(jìn)行有效的處理和利用，對(duì)節(jié)約自然資源、防治環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。目前主要的處理技術(shù)包括填埋、好氧堆肥、焚燒、厭氧消化等。填埋法占地面積大、投資大，尤其是生物質(zhì)能難以得到有效利用，是一種資源的浪費(fèi);焚燒法實(shí)現(xiàn)了能源化，節(jié)約了土地，但是投資高，且會(huì)排放高毒性的二惡英類(lèi)氣體，環(huán)境危害大。好氧堆肥和厭氧消化能使有機(jī)廢棄物達(dá)到無(wú)害化、減量化、資源化利用的效果，受到國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者的重視并得到快速發(fā)展。
[0003]傳統(tǒng)的好氧發(fā)酵裝置為自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)好氧發(fā)酵裝置，物料從發(fā)酵開(kāi)始，經(jīng)中溫、高溫然后溫度開(kāi)始下降，整個(gè)過(guò)程是在有氧條件下進(jìn)行的，其缺點(diǎn)是不能回收清潔能源。傳統(tǒng)的厭氧發(fā)酵技術(shù)主要為液態(tài)發(fā)酵技術(shù)，應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛并較為成熟，液態(tài)發(fā)酵由于發(fā)酵物料濃度低，需要消耗大量水，且為達(dá)到中溫或高溫發(fā)酵溫度，需要消耗大量能源，大大降低了工程的經(jīng)濟(jì)效益;而固態(tài)發(fā)酵則面臨傳質(zhì)傳熱困難、易產(chǎn)生酸抑制等主要問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)一種好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，不僅可以在發(fā)酵過(guò)程的初期，通過(guò)好氧發(fā)酵技術(shù)將物料溫度提升至較高水平，促進(jìn)物料的初步降解，而且可以避免物料在從好氧發(fā)酵裝置轉(zhuǎn)移到厭氧發(fā)酵裝置的過(guò)程中損失大量熱量，可以有效節(jié)約能源消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述好氧堆肥不能回收清潔能源，液態(tài)厭氧發(fā)酵濃度低、能耗高、經(jīng)濟(jì)效益低，固態(tài)厭氧發(fā)酵傳質(zhì)傳熱困難、易產(chǎn)生酸抑制等問(wèn)題，本專(zhuān)利研究開(kāi)發(fā)了一種好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，該裝置將好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵功能集成到同一個(gè)發(fā)酵裝置中，大大降低了厭氧發(fā)酵過(guò)程所需的外加熱能，滲濾液收集與噴淋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物料的傳質(zhì)傳熱，有效解決酸抑制的難題，同時(shí)可以回收有機(jī)肥料和清潔能源一一沼氣。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]上述臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置中，包括發(fā)酵裝置主體、噴淋器、電機(jī)、攪拌軸、攪拌槳葉、滲濾板、風(fēng)機(jī)等，攪拌軸采用臥式安裝的方式安裝在發(fā)酵裝置內(nèi)部偏下處，軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)相連，另一端通過(guò)聯(lián)軸器與風(fēng)機(jī)相連;發(fā)酵裝置頂部安裝有噴淋器以及排氣管和沼氣管，底部設(shè)置有滲濾板。
[0007]上述臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置中，攪拌軸為空心軸，軸上均勻布置布?xì)饪?，在好氧發(fā)酵階段，風(fēng)機(jī)按照設(shè)定的頻率和時(shí)間往攪拌軸中吹入空氣，空氣通過(guò)軸上的氣孔進(jìn)入物料中，保證好氧發(fā)酵所需空氣，在通氣的過(guò)程中可以進(jìn)行攪拌，以便物料與空氣接觸更加充分。
[0008]上述臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置中，在厭氧發(fā)酵階段，滲濾液收集后通過(guò)噴淋管和噴淋器回流對(duì)物料噴淋實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)傳熱和循環(huán)接種，有效解決固態(tài)物料厭氧發(fā)酵過(guò)程的酸抑制難題，在噴淋的同時(shí)攪拌軸帶動(dòng)攪拌槳葉旋轉(zhuǎn)，使噴淋液體與物料混合更加均勻。
[0009]上述臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置中，底板為斜坡結(jié)構(gòu)，且坡向滲濾液排放管，便于滲濾液的排出與收集。
[0010]上述臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置中，物料發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液通過(guò)滲濾板上的小孔進(jìn)入裝置底部，并可經(jīng)滲濾液排放管排出，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)后通過(guò)噴淋管回流噴淋到物料上。
[0011]上述臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置中，裝置的外部設(shè)置有水浴保溫層，利用循環(huán)水浴可以使物料的溫度保持在一定的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)物料冬季的正常好氧發(fā)酵，避免常規(guī)發(fā)酵裝置冬季無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題;此外，也可以通過(guò)控制水浴溫度進(jìn)行控溫好氧發(fā)酵或分階段控制發(fā)酵溫度。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示:
[0014]I發(fā)酵裝置主體，2為排氣管，3為噴淋管，4為噴淋器，5為沼氣管，6為攪拌槳葉，7為電機(jī)，8為水浴保溫層，9為攪拌軸，10為滲濾板，11為底板，12為氣孔，13為滲濾液排放管，14為聯(lián)軸器，15為風(fēng)機(jī)。
[0015]下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述:
[0016]如圖1所示，臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置主要由發(fā)酵裝置主體1、噴淋器3、電機(jī)
7、攪拌軸9、攪拌槳葉6、水浴保溫層8、滲濾板10、風(fēng)機(jī)15等組成，其中攪拌軸9采用臥式安裝的方式安裝在發(fā)酵裝置內(nèi)部偏下處，軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)7相連，另一端通過(guò)聯(lián)軸器與風(fēng)機(jī)15相連;攪拌軸9為空心軸，軸上均勻布置布?xì)饪?2，在好氧發(fā)酵階段，風(fēng)機(jī)15按照設(shè)定的頻率和時(shí)間往攪拌軸9中吹入空氣，空氣通過(guò)軸上的氣孔12進(jìn)入物料中，保證好氧發(fā)酵所需空氣，在通氣的過(guò)程中可以進(jìn)行攪拌，以便物料與空氣接觸更加充分;發(fā)酵裝置頂部安裝有噴淋器4以及排氣管2和沼氣管5，用于好氧發(fā)酵階段空氣的排放和厭氧發(fā)酵階段沼氣的收集;底部設(shè)置有滲濾板10，物料發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液通過(guò)滲濾板10上的小孔進(jìn)入裝置底部，并可經(jīng)滲濾液排放管13排出，在厭氧發(fā)酵階段，滲濾液收集后通過(guò)噴淋管3和噴淋器回流對(duì)物料噴淋實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)傳熱和循環(huán)接種，有效解決固態(tài)物料厭氧發(fā)酵過(guò)程的酸抑制難題，在噴淋的同時(shí)攪拌軸9帶動(dòng)攪拌槳葉6旋轉(zhuǎn)，使噴淋液體與物料混合更加均勻;發(fā)酵裝置的底板11為斜坡結(jié)構(gòu)，且坡向滲濾液排放管13，便于滲濾液的排出與收集;裝置的外部設(shè)置有水浴保溫層8，利用循環(huán)水浴可以使物料的溫度保持在一定的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)物料冬季的正常好氧發(fā)酵，避免常規(guī)發(fā)酵裝置冬季無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題，此外也可以通過(guò)控制水浴溫度進(jìn)行控溫好氧發(fā)酵或分階段控制發(fā)酵溫度。
[0017]最后應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，主要包括發(fā)酵裝置主體(I)、噴淋器(4)、攪拌槳葉(6)、電機(jī)(7)、攪拌軸(9)、滲濾板(10)、風(fēng)機(jī)(15)，攪拌軸采用臥式安裝的方式安裝在發(fā)酵裝置內(nèi)部偏下處，軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)(7)相連，另一端通過(guò)聯(lián)軸器與風(fēng)機(jī)(15)相連；發(fā)酵裝置頂部安裝有噴淋器(4)以及排氣管(2)和沼氣管(5)，底部設(shè)置有滲濾板(1)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，攪拌軸(9)為空心軸，軸上均勻布置布?xì)饪?12)，在好氧發(fā)酵階段，風(fēng)機(jī)(15)按照設(shè)定的頻率和時(shí)間往攪拌軸(9)中吹入空氣，空氣通過(guò)軸上的氣孔(12)進(jìn)入物料中，保證好氧發(fā)酵所需空氣，在通氣的過(guò)程中進(jìn)行攪拌，以便物料與空氣接觸更加充分。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，在厭氧發(fā)酵階段，滲濾液收集后通過(guò)噴淋管(3)和噴淋器(4)回流對(duì)物料噴淋實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)傳熱和循環(huán)接種，有效解決固態(tài)物料厭氧發(fā)酵過(guò)程的酸抑制難題，在噴淋的同時(shí)攪拌軸(9)帶動(dòng)攪拌槳葉(6)旋轉(zhuǎn)，使噴淋液體與物料混合更加均勻。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，底板(11)為斜坡結(jié)構(gòu)，且坡向滲濾液排放管(13)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，物料發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液通過(guò)滲濾板(10)上的小孔進(jìn)入裝置底部，并可經(jīng)滲濾液排放管(13)排出。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式好氧-厭氧一體化發(fā)酵裝置，外部設(shè)置有水浴保溫層(8)，利用循環(huán)水浴可以使物料的溫度維持在一定數(shù)值，實(shí)現(xiàn)物料冬季的正常好氧發(fā)酵，也可以通過(guò)控制水浴溫度進(jìn)行控溫好氧發(fā)酵。
【文檔編號(hào)】C12M1/107GK205676458SQ201620308126
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日 公開(kāi)號(hào)201620308126.X, CN 201620308126, CN 205676458 U, CN 205676458U, CN-U-205676458, CN201620308126, CN201620308126.X, CN205676458 U, CN205676458U
【發(fā)明人】羅娟, 趙立欣, 姚宗路
【申請(qǐng)人】農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院