專利名稱：高溫好氧發酵裝置的制作方法
技術領域：
高溫好氧發酵裝置技術領域[0001 ] 本實用新型涉及一種采用多層托料板式的堆肥裝置。
技術背景[0002]廢棄物，如垃圾、污泥的高溫好氧發酵，常用的方法和形式一般為條堆型堆肥堆或發酵倉(槽)式。[0003]這兩種方法中，物料采用靜置或輔以翻拋作業，發酵過程中通過自然通風或通過強制通風向系統供氧。在堆肥過程中，通常翻拋作業采用固定式翻拋(物料不隨翻拋作業產生明顯的位移)或移位翻拋作業，移位翻拋作業中，每翻拋一次，物料在設定的發酵區或者槽內向出料的方向被移動數米，空出來的地方，以新料補充，被移送出來的物料作為出料用鏟車或輔以輸送設備(通常輸送皮帶)輸走。在固定式翻拋或者沒有翻拋作業的堆肥過程中，發酵后的物料需要在發酵區或槽、倉內被清空，然后再布上新料。[0004]上述方法普遍存在以下問題[0005]1、處理時間長，作業量大，廠內物料輸送量大；[0006]2、物料的堆高與透氣性始終是矛盾的，為了提高單位面積的處理能力，人們希望物料堆得更高，但由于物料的自壓實，特備是對于含水率較高的物料，堆高增加同時帶來了透氣性差和通風阻力增加的問題，特別是在處理含水率較高的物料，如污泥堆肥，物料的自壓實嚴重，使得堆體密實，透氣性差，從而產生供氧不足、臭氣嚴重以及停留時間過長(處理能力下降)等；[0007]3、在物料含水率較高、發酵初始階段，翻拋作業會造成物料在機械力的作用下反而會使物料更加密實，除此之外，翻拋同時是一個高耗能并且造成臭氣發生和排放的過程；[0008]4、物料進料通產采用鏟車、裝載車，或者輸送、布料設備，前者在處理量較大的堆肥廠會造成車輛作業過高，后者設備復雜，維護要求高。實用新型內容[0009]為了解決現有技術的不足，本實用新型提供了一種高溫好氧發酵裝置，能夠顯著地提高發酵效率。[0010]本實用新型所采用的主要的技術方案是[0011]一種高溫好氧發酵裝置，包括殼體，其特征在于所述殼體的主體橫截面呈矩形，殼體內設有上下分布的多層托料板，所述每層托料板的數量為多個，相互平行設置，同層的相鄰托料板之間留有間隙，相鄰層的托料板以及托料板之間的間隙交錯分布，所述托料板呈矩形，所述同層的各托料板的長度和寬度相等，不同層的各托料板長度相等，寬度相等或者不相等。[0012]通常，可以采用下列任意一種卸料結構[0013]卸料結構1 所述各層托料板均為可以轉動卸料的托料板，所述可以轉動卸料的托料板配有帶動其轉動的翻轉傳動裝置，所述可以轉動卸料的托料板的托料面為平面；[0014]卸料結構2 位于最下部的一層或多層托料板為可以轉動卸料的托料板，所述可以轉動卸料的托料板配有帶動其轉動的翻轉傳動裝置，所述可以轉動卸料的托料板的托料面為平面，其余一層或多層的托料板為固定式的托料板，所述固定式的托料板的托料面為平面，每層固定式的托料板配有一個或多個平移式翻推機，所述平移式翻推機設有平移驅動裝置；[0015]卸料結構3 所述各層的托料板均為固定式的托料板，所述固定式的托料板的托料面為平面，每層固定式的托料板配有一個或多個平移式翻推機，所述平移式翻推機設有平移驅動裝置。[0016]所述平移式翻推機可以設有平推裝置，也可以設有平推和翻拋破碎裝置。[0017]優選地，所述平推裝置為包括一層或多層豎截面呈斜直線形、折線形和弧線形的長條狀推板，通常可以不設翻拋和/或破碎裝置，所述推板的下邊緣在該推板的推料方向上超前于該推板的上邊緣，所述多層推板在同一推料方向上的各推板由下至上依次錯后； 通常，對于單向的平推裝置，只設有針對一個推料方向的長條狀推板，而對于雙向的平推裝置，則需要設置針對兩個推料方向的長條狀推板，通常的設置方式最下層的長條狀推板為一個，該長條狀推板的下部分叉形成分別朝向兩個方向的兩個下邊緣，其他層的長條狀推板則設置兩個，每個對應于一個推料方向，當然，位于最下層的長條狀推板也可以依此方式設置為兩個。對于下面所述的平推和翻拋破碎裝置中的長條狀推板也可以采用與此相同或相仿的方式設置。[0018]優選地，所述平推和翻拋破碎裝置為包括一層或多層豎截面呈斜直線形、折線形和弧線形的長條狀的推板，所述推板的下邊緣在該推板的推料方向上超前于該推板的上邊緣，所述多層推板在同一推料方向上的各推板由下至上依次錯后，所述部分或全部推板設有與其配套的用于翻拋或破碎的轉輥，所述轉輥位于相應推板的前方，轉輥的側面上分布有若干用于翻拋和/或破碎的齒條和/或板條。[0019]根據實際需要，所述平推裝置可以為單向平推裝置或雙向平推裝置，分別設有一個推料方向或兩個推料方向，所述平推和翻拋破碎裝置為單向平推和翻拋破碎裝置或雙向平推和翻拋破碎裝置，分別設有一個推料方向或兩個推料方向。[0020]所述可轉動卸料的托料板通常應與所述殼體旋轉連接，設有用于安裝的轉軸以及用于提供翻轉扭矩的翻轉驅動機構，設有或不設有用于限定其翻轉角度范圍的限位。[0021]所述殼體內還通常應安裝有與所述平推式翻推機配套的導軌或軌道槽，所述平推式翻推機上設置有與所述導軌或軌道槽配套的輪子，所述平推式翻推機設有用于驅動所述輪子的驅動裝置或者所述殼體上安裝有用于牽弓I該平推式翻推機的牽引機構。[0022]所述平衡裝置通常可以設有可移動的配重。[0023]所述各層托料板之間的層間距可以相等，也可以是下面的層間距小于上面的層間距。[0024]所述各托料板上可以分別設有用于向位于該托料板上的料堆供風的通風管，同一層的所述各托料板上的通風管通過一主風管與同一鼓風機相連或者所述各托料板上的通風管各自連接不同的鼓風機，或者相鄰的兩個或更多個托料板上的通風管公用一個風機。[0025]所述相鄰各層托料板之間以及最上層托料板的上方可以分別設有一個或多個用于從所述料堆上方抽吸氣體的引風管，所述引風管連接同一主引風管道或者分別連接不同的引風機。[0026]所述各托料板上還可以設有用于檢測其上料堆溫度和/或氧含量的一個或多個傳感器，所述各傳感器設有數據傳輸線路，所述數據傳輸線路連接控制裝置，所述控制裝置設有用于控制通風和/或引風風量的控制線路，由此實現各層發酵的優化，使各層均達到各自所需的工藝參數。[0027]本實用新型的有益效果[0028]由于采用了將物料分為多層，每層設置較低的堆料高度，改善了物料的透氣性，分層發酵縮短了發酵時間，增加了單位面積的利用效率；由于托料板可以設計為條形，使得物料在其上形成條堆狀，有利于氣體和水分擴散；多層而堆高較小的設計，使得物料可以采用翻推設備實現物料在層間的移送，也可以采用托料板在較小的轉矩下實現物料在層間的移送，由此降低了能耗，簡化了動力設備；由于可翻轉的托料板采用中心對稱結構，特別是還可以設有平衡裝置，進一步減小了所需的扭矩小；由于采用交錯的托料板設置，上層物料可以直接落入下層的托料板，方便了層間布料過程，同時在物料跌落的過程中，可以實現物料同上升氣流的混合，并可以在一定程度上自動實現物料的破碎、混合和翻料，減少了翻拋要求，改善了發酵效果；并且上升的氣流可將新進的、基礎溫度較低的物料進行預熱，加快降解速率，而上層的物料作為濾料，對因翻料產出的廢氣起到凈化和進一步降解的作用；由于可以采用簡單的平移式翻推機就可以將物料從上層推落到下層，并且還可以在平移式翻推機上設置簡單的轉輥實現對物料的進一步破碎和翻拋，簡化了設備結構，減少了故障率， 提高了倒料效果；由于頂部采用了多層進料皮帶的優化布料方式，由此不僅減輕的布料的作業強度，簡化了布料過程，而且還可以更好地實現了布料的均勻性。
[0029]圖1為本實用新型的內部結構示意圖；[0030]圖2為與圖1對應的俯視示意圖；[0031]圖3為本實用新型涉及的設有單向平推和翻拋破碎裝置的平移式翻推機在工作狀態下的結構示意圖；[0032]圖4為本實用新型涉及的設有雙向平推裝置的平移式翻推機在工作狀態下的結構示意圖。
具體實施方式
[0033]圖1-2給出了高溫好氧發酵裝置的實施例，該裝置的殼體采用優選的矩形，殼體內水平設有多層托料板所述每層托料板1的數量為多個，相互平行設置，同層的相鄰托料板之間留有間隙2，相鄰層的托料板以及托料板之間的間隙交錯分布，所述托料板呈矩形， 所述同層的各托料板的長度和寬度相等，不同層的各托料板長度相等，寬度相等或者不相等，以適宜各層物料量的變換情況和各層不同的發酵要求。[0034]在頂層設有進料口以進行布料，布料后物料在多層托料板逐層進行發酵完成后， 從底部出料口通過輸送設備運出，考慮到物料的堆高不宜過高使得物料的透氣性變差和翻推設備的空間需求，層間距根據經驗值優選為1-2米。另外，考慮到物料在發酵處理過程中的減量，并且濕度和粘性下降，因此可以減小下層托料板的層高，以減小設備的體積。[0035]其殼體項部設有引風口，每個托料板設有一根或多根引風管，所有的所述引風管通過主管道與所述引風口連接，管道匯集前可以分別安裝閥門用于優化控制不用區域的引風。[0036]所述間隙還有利于廢氣的流通，與溫度較低的新料發生熱交換，起到一定的預熱效果。[0037]卸料方式和相應的設備可以是多種多樣的，例如可以采用以下其中任意一種形式[0038]卸料方式1 所述各層托料板均為可以轉動卸料的托料板，所述可以轉動卸料的托料板配有帶動其轉動的翻轉傳動裝置，所述可以轉動卸料的托料板的托料面為平面；[0039]卸料方式2 位于最下部的一層或多層托料板為可以轉動卸料的托料板，所述可以轉動卸料的托料板配有帶動其轉動的翻轉傳動裝置，所述可以轉動卸料的托料板的托料面為平面，其余一層或多層的托料板為固定式的托料板，所述固定式的托料板的托料面為平面，每層固定式的托料板配有一個或多個平移式翻推機，所述平移式翻推機設有平移驅動裝置；[0040]卸料方式3 所述各層的托料板均為固定式的托料板，所述固定式的托料板的托料面為平面，每層固定式的托料板配有一個或多個平移式翻推機，所述平移式翻推機設有平移驅動裝置。[0041]每層根據需要可以自行判斷采用翻轉形式或翻推形式或其他形式讓物料下落。[0042]所述每層可以設有一根或多根用于給物料供風的通風管，其上開有一個或多個與所述條形托料板位置相應的風嘴，每層所有所述通風管可以集中外接一個供風裝置集中調節供風，或分別外連單獨的供風裝置單獨進行調節。可以設置一些溫氧傳感器采集料堆中的溫度/含氧量，根據溫氧傳感器所測得溫度和氧氣數據可以更好的配合供風裝置進行智能風速調節。[0043]所述進料口和出料口可以配合傳送帶或輸送設備將進出料實現自動化，機械化， 這樣在整個發酵過程中不需要人工操作，全部實現機械自動化。[0044]圖3和圖4給出了兩種翻推機的實施例，其中圖1所示的設有單向平推和翻拋破碎裝置3的平移式翻推機，其設有上、中、下三層推板，上層的推板位于最前面，下層的推板位于最后面，各層推板均配套設有轉輥，所述轉輥上根據物料特性和發酵要求布滿齒條和/ 或板條，轉輥轉動時通過齒條可以進行大塊物料的破碎，通過板條可以進行物料的翻拋和一定的破碎，其中一種優選的設置方式是交替設有齒條和板條，其中齒條的延伸長度大于板條的延伸長度，將大塊或固結在一起的物料先通過齒條進行一定的破碎，然后通過板條鏟起翻拋，進過破碎和翻拋的松散物料由推板向前推，直至到達托料板之間的間隙后自動下落。[0045]圖4給出的是一種設有雙向平推裝置的平移式翻推機，該翻推機只設置三層推板4，不設其中專門用于翻拋和/或破碎的裝置，由于這種翻推機可以雙向使用，有兩個推料方向，因此其推板也是雙向設置的，對于最下層的推板，其下部可以分叉呈“人”字形，有兩個方向的延伸部分以替代兩個推板，同時，其他推板也可以設置呈“人”字形，既便于設備的加工，又有利于提高翻推效果。7[0046]可以設置與所述平推式翻推機配套的導軌或軌道槽，并在翻推機上設置輪子等， 以利于翻推機的移動。[0047]通常，在設備的頂部設置自動布料裝置。例如，為便于布料均勻，可以采用多層結構的傳送帶布料，上層皮帶為固定式安裝，中間層、下層皮帶為帶有導軌的雙向皮帶，可逆轉和平移，實現物料在不同長度條堆的均勻布料，所述多層進料皮帶有平移驅動裝置。[0048]本實用新型可以采用下列方法工作將物料通過頂部設置自動布料裝置在高度方向上進行多層布置，由上到下進行逐層逐級發酵，每層采用低堆料高度，所述低堆料高度以物料自壓實不明顯且具有透氣性為準，通常可以根據不同物料的不同發酵要求，確定能夠實現其透氣性要求的最大高度，并以此為限。采用本方法進行發酵、堆肥有效的提高了單位空間的利用率，改善了物料的透氣性，加快了發酵速度。根據物料的不同所述堆高也不盡相同，根據申請人的大量實驗，對于一般物料而言，每層物料的高度應介于0. 4-0. 6米為佳， 常規堆肥堆高在1. 4-1. 8米時，主發酵時間為約20-30天，當堆高降至0. 6以下如同上述物料堆狀并輔以優化控制時，主發酵時間可減少到3-6天以內。[0049]所述托料板形成了每層的多個并列的條堆，這樣保留了條堆堆肥的優點，比如物料堆體比表面積大，有利于氣體和水分的擴散，相鄰所述條堆之間設有用于空氣、發酵產生的廢氣和物料層間的流通的間隙，不同層的所述間隙的尺寸可以根據需要進行設置，例如相鄰層下層的間隙小于上層的間隙。所述物料向下流動，所述廢氣向上流動，與溫度較低的新料發生熱交換，相互之間進行熱交換，起到一定的預熱效果。[0050]依據相應的卸料方式在每層發酵到一定程度后進行卸料，將上層的物料送入下層進行繼續發酵。通過相鄰層的所述間隙優選交錯設置，這樣在對頂層進行布料的時候，部分物料通過這層的間隙可以落入下層，在布料時，通過一次作業完成對最上面兩層所述條堆的布料。[0051]因為每層物料高度低，所述可翻轉的托料板通常可以采用中心對稱結構，這樣不需外力幫助其鎖定，托料面設計為平面。所述可翻轉的托料板還設有平衡裝置，托料板翻轉卸料時，平衡裝置的重力塊或其他配重件等平移，致使托料板(含物料)的重心偏移，故翻轉時，同樣不需大扭矩。而所述翻推機將物料翻拋、破碎并將其從所述間隙處推入下一層， 由于每層物料的堆料高度低，采用翻拋機不會使物料更加密實，相反翻拋機將物料破碎后再落入下一層，減輕了每個單體物料的重量，在物料下落到下一層時，其自壓實更加小，透氣性反而增加，特別是對于某些水含量高和粘度大的物料，通過推料機這種卸料方式可以有效地實現物料的開松，提高其透氣性。[0052]可以采取對上下兩層同時布料的技術，項層進料底層出料，在作業上存在較大的優化空間，所以在翻推作業時優選采取自下而上的順序逐層進行的原則，也可以根據過程經驗和參數以及不同來料特性變換作業模式。[0053]通過每層設置溫氧傳感器或其他設備配合通風裝置工作，根據溫氧傳感器傳回對每層的一個或者幾個所述條堆進行氧氣、溫度，以及每層空氣中的氧氣溫度含量的測定結果來對所述通風裝置的風速進行控制，做到對每層的物料進行單獨調節，以利于改善發酵效果。
權利要求1.一種高溫好氧發酵裝置，包括殼體，其特征在于所述殼體的主體橫截面呈矩形，殼體內設有上下分布的多層托料板，所述每層托料板的數量為多個，相互平行設置，同層的相鄰托料板之間留有間隙，相鄰層的托料板以及托料板之間的間隙交錯分布，所述托料板呈矩形，所述同層的各托料板的長度和寬度相等，不同層的各托料板長度相等，寬度相等或者不相等。
2.如權利要求1所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于還采用卸料結構，所述卸料結構為下列任意一種卸料結構1 所述各層托料板均為可以轉動卸料的托料板，所述可以轉動卸料的托料板配有帶動其轉動的翻轉傳動裝置，所述可以轉動卸料的托料板的托料面為平面；卸料結構2 位于最下部的一層或多層托料板為可以轉動卸料的托料板，所述可以轉動卸料的托料板配有帶動其轉動的翻轉傳動裝置，所述可以轉動卸料的托料板的托料面為平面，其余一層或多層的托料板為固定式的托料板，所述固定式的托料板的托料面為平面， 每層固定式的托料板配有一個或多個平移式翻推機，所述平移式翻推機設有平移驅動裝置；卸料結構3 所述各層的托料板均為固定式的托料板，所述固定式的托料板的托料面為平面，每層固定式的托料板配有一個或多個平移式翻推機，所述平移式翻推機設有平移驅動裝置。
3.如權利要求2所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于所述平移式翻推機設有平推裝置或者設有平推和翻拋破碎裝置，所述平推裝置為包括一層或多層豎截面呈斜直線形、 折線形和弧線形的長條狀推板，所述推板的下邊緣在該推板的推料方向上超前于該推板的上邊緣，所述多層推板在同一推料方向上的各推板由下至上依次錯后；所述平推和翻拋破碎裝置為包括一層或多層豎截面呈斜直線形、折線形和弧線形的長條狀的推板，所述推板的下邊緣在該推板的推料方向上超前于該推板的上邊緣，所述多層推板在同一推料方向上的各推板由下至上依次錯后，所述部分或全部推板設有與其配套的用于翻拋或破碎的轉輥，所述轉輥位于相應推板的前方，轉輥的側面上分布有若干用于翻拋和/或破碎的齒條和/或板條。
4.如權利要求3所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于所述平推裝置為單向平推裝置或雙向平推裝置，分別設有一個推料方向或兩個推料方向，所述平推和翻拋破碎裝置為單向平推和翻拋破碎裝置或雙向平推和翻拋破碎裝置，分別設有一個推料方向或兩個推料方向。
5.如權利要求3所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于所述可轉動卸料的托料板與所述殼體旋轉連接，設有用于安裝的轉軸以及用于提供翻轉扭矩的翻轉驅動機構，設有或不設有用于限定其翻轉角度范圍的限位。
6.如權利要求3所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于所述殼體內還安裝有與所述平推式翻推機配套的導軌或軌道槽，所述平推式翻推機上設置有與所述導軌或軌道槽配套的輪子，所述平推式翻推機設有用于驅動所述輪子的驅動裝置或者所述殼體上安裝有用于牽弓丨該平推式翻推機的牽引機構，所述平衡裝置設有可移動的配重。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于所述各層托料板之間的層間距相等或者下面的層間距小于上面的層間距。
8.如權利要求7所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于所述各托料板上分別設有用于向位于該托料板上的料堆供風的通風管，同一層的所述各托料板上的通風管通過一主風管與同一鼓風機相連或者所述各托料板上的通風管各自連接不同的鼓風機，或者相鄰的兩個或更多個托料板上的通風管公用一個風機，所述相鄰各層托料板之間以及最上層托料板的上方分別設有一個或多個用于從所述料堆上方抽吸氣體的引風管，所述引風管連接同一主引風管道或者分別連接不同的引風機。
9.如權利要求8所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于所述各托料板上設有用于檢測其上料堆溫度和/或氧含量的一個或多個傳感器，所述各傳感器設有數據傳輸線路，所述數據傳輸線路連接控制裝置，所述控制裝置設有用于控制通風和/或引風風量的控制線路。
10.如權利要求9所述的高溫好氧發酵裝置，其特征在于頂層布置有多層進料皮帶，上層皮帶為固定式安裝，中間層、下層皮帶為帶有導軌的雙向皮帶，可逆轉和平移，實現物料在不同長度條堆的均勻布料，所述多層進料皮帶有平移式驅動裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種高溫好氧發酵裝置，其殼體的主體橫截面呈矩形，殼體內設有上下分布的多層托料板，所述每層托料板的數量為多個，相互平行設置，同層的相鄰托料板之間留有間隙，相鄰層的托料板以及托料板之間的間隙交錯分布，所述托料板呈矩形，所述同層的各托料板的長度和寬度相等，不同層的各托料板長度相等，寬度相等或者不相等。由于采用了將物料分為多層，每層較低的堆料高度，改善了物料的透氣性，分層發酵縮短了發酵時間，增加了單位面積的使用效率；本裝置將托料板設計為矩形，使得物料在其上形成條堆狀，有利于氣體和水分擴散；多層而堆高較小的設計，使得物料采用或不采用翻推設備都能夠很方便地實現物料的移動，降低了能耗。
文檔編號C05F17/00GK202322659SQ20112038626
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者張健 申請人:萬若(北京)環境工程技術有限公司