專利名稱：有機(jī)廢棄物的發(fā)酵處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)酵處理未經(jīng)加工的垃圾等含水有機(jī)廢棄物，制成有機(jī)肥料的裝置，特別是涉及把廢棄物的溫度和水分含量(含水率)等發(fā)酵處理?xiàng)l件保持最佳，使發(fā)酵處理在短時(shí)間內(nèi)高效進(jìn)行的發(fā)酵處理裝置。
背景技術(shù)：
把有機(jī)廢棄物，例如家庭、餐廳、超級(jí)市場(chǎng)等排出的未經(jīng)加工的垃圾、水產(chǎn)市場(chǎng)及水果市場(chǎng)及養(yǎng)雞、養(yǎng)豬場(chǎng)等排出的糞便和未經(jīng)加工的垃圾、或者食品加工業(yè)排出的非經(jīng)加工的垃圾，進(jìn)行發(fā)酵處理，制成肥料等，使其可以進(jìn)行再循環(huán)的各種處理機(jī)械已有多種開(kāi)發(fā)和使用。
這樣的廢棄物發(fā)酵處理裝置，例如，在特開(kāi)平7-68239號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平9-47747號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平9-77581號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平9-165283號(hào)公報(bào)中已被公開(kāi)。在這類已經(jīng)公開(kāi)的裝置中，為了使廢棄物達(dá)到適于發(fā)酵處理的溫度及含水量，作為加熱手段可采用熱水和電加熱器。另外，為了確認(rèn)發(fā)酵槽內(nèi)的濕度達(dá)到適于發(fā)酵處理的值，在發(fā)酵槽內(nèi)設(shè)置濕度傳感器，進(jìn)行發(fā)酵槽內(nèi)的濕度狀態(tài)控制。
在這種原有技術(shù)的發(fā)酵處理裝置中，由于采用熱水和電加熱器作為加熱手段，其缺點(diǎn)是不能使全部廢棄物得到適當(dāng)加熱，所以，不能進(jìn)行有效地發(fā)酵處理，特別是在處理大量廢棄物時(shí)，難以把該廢棄物保持在適于發(fā)酵的溫度范圍內(nèi)，為了進(jìn)行良好的發(fā)酵，需要很長(zhǎng)的時(shí)間，這是一個(gè)缺點(diǎn)。也就是說(shuō)，要循環(huán)地乃至連續(xù)地使用熱水和電加熱器進(jìn)行加熱；在使用熱水時(shí)，可使用熱水本身的溫度在發(fā)酵的合適的溫度范圍內(nèi)或與其接近的溫度，用這種溫度的熱水，由于要適于廢棄物發(fā)酵的溫度，所以，難以供給該廢棄物很大的熱量。另外，用電加熱器時(shí)，由于用比適于發(fā)酵的溫度更高的溫度加熱，則廢棄物加熱很難均勻，故不能進(jìn)行良好的發(fā)酵。
另外，為了進(jìn)行有效地發(fā)酵處理，應(yīng)根據(jù)廢棄物的量及組成變動(dòng)，要適當(dāng)改變運(yùn)行條件，然而，在原有的發(fā)酵處理裝置中，上述運(yùn)行條件之一的發(fā)酵槽內(nèi)濕度，難以迅速而精確地加以控制。例如，特開(kāi)平9-77581號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的裝置，在發(fā)酵槽內(nèi)的濕度狀態(tài)檢出后，即，發(fā)酵槽內(nèi)的濕度變化狀態(tài)檢出后，進(jìn)行事后的自動(dòng)控制，開(kāi)、關(guān)鼓風(fēng)機(jī)，排出發(fā)酵槽內(nèi)的空氣，或向發(fā)酵槽內(nèi)供給新鮮空氣，使發(fā)酵槽內(nèi)的濕度達(dá)到預(yù)定值，這將產(chǎn)生時(shí)間滯后，所以，不能保持精確的濕度狀態(tài)。
本發(fā)明可最佳保持廢棄物的溫度及空氣的濕度的發(fā)酵處理?xiàng)l件，使廢棄物的發(fā)酵處理極快地、有效地進(jìn)行。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明這樣的有機(jī)廢棄物發(fā)酵處理裝置具有，存放有機(jī)廢棄物的發(fā)酵槽和，把該發(fā)酵槽內(nèi)的廢棄物保持在適于發(fā)酵處理狀態(tài)的裝置，其特征在于作為該保持裝置之一是在適于發(fā)酵的溫度范圍內(nèi)，采用可以發(fā)生氣·液變化的氣體，特別是用被減壓的水蒸汽，通過(guò)使該氣體液化，使廢棄物保持加溫。人們熟知，蒸汽壓簡(jiǎn)單的決定壓力與溫度的關(guān)系(飽和蒸汽壓曲線)。例如，在水蒸汽的情況下；760mm Hg，蒸氣溫度100℃；360mm Hg約為80℃，60mm Hg約為40℃。而乙醇蒸汽的情況下，760mm Hg約為80℃，130mm Hg約為40℃。因此，使壓力改變，可使該氣體的溫度達(dá)到適于發(fā)酵的溫度范圍內(nèi)，當(dāng)該氣體液化時(shí)，把所產(chǎn)生的大量冷凝熱用于廢棄物的加熱。
減壓了的水蒸汽系通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥和減壓閥，把一般的鍋爐等所產(chǎn)生的比較高的壓力，例如5kg/cm2或3kg/cm2的蒸汽壓力減壓至大氣壓左右或低于大氣壓后供給，另外，使初級(jí)側(cè)熱處理裝置內(nèi)及套管內(nèi)部達(dá)到預(yù)定的減壓狀態(tài)，或把初級(jí)側(cè)熱處理裝置內(nèi)部及套管內(nèi)部和真空泵等吸引裝置連接，保持在預(yù)定的減壓狀態(tài)，用所希望的減壓蒸汽，即用低于100℃的適于發(fā)酵的溫度的蒸汽進(jìn)行廢棄物的熱處理。
發(fā)酵處理有機(jī)廢棄物的場(chǎng)合有，在空氣中進(jìn)行處理的場(chǎng)合和把空氣排除，在環(huán)境大氣中進(jìn)行處理的場(chǎng)合。根據(jù)在發(fā)酵處理場(chǎng)合所用發(fā)酵菌種類，又可分為發(fā)酵菌為好氧性時(shí)，在環(huán)境空氣大氣中進(jìn)行發(fā)酵處理，為厭氧性時(shí)，在排除空氣后于所希望的氣體氛圍中進(jìn)行處理。
在上述發(fā)酵槽初級(jí)側(cè)備有熱處理裝置，為了把該熱處理裝置保持在合適的熱處理溫度下，使用低于大氣壓的水蒸汽是合適的。在發(fā)酵處理家畜糞便等有機(jī)廢棄物時(shí)，在發(fā)酵槽初級(jí)側(cè)配置熱處理裝置，通過(guò)采用減壓的水蒸汽作為熱源，在其液化時(shí)，產(chǎn)生大量的熱量，把廢棄物加熱至適當(dāng)溫度，事前把廢棄物的含水率調(diào)節(jié)到適于發(fā)酵處理的范圍，或者，進(jìn)行預(yù)發(fā)酵，回收甲烷氣等，可在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行發(fā)酵處理。
把吸引裝置連接在上述氣體和廢棄物間進(jìn)行熱交換的熱交換部是理想的。
另外，在發(fā)酵處理裝置中，具備存放有機(jī)廢棄物的發(fā)酵槽和，使該發(fā)酵槽內(nèi)廢棄物保持合適的發(fā)酵處理狀態(tài)的裝置，作為該保持裝置之一的是，設(shè)置把供給廢棄物的空氣濕度調(diào)節(jié)到適于發(fā)酵處理的值的一種裝置，采用該調(diào)節(jié)裝置，把向上述發(fā)酵槽供應(yīng)空氣所設(shè)置的空氣供應(yīng)部所流過(guò)的空氣濕度加以調(diào)節(jié)，改善發(fā)酵處理?xiàng)l件，使發(fā)酵菌的活動(dòng)加大，因而，可極快地有效地進(jìn)行廢棄物的發(fā)酵處理。
上述調(diào)節(jié)裝置為加濕流體注入裝置，在該加濕流體注入裝置的發(fā)酵槽一側(cè)裝有濕度檢測(cè)儀，用該濕度檢測(cè)儀的檢測(cè)值來(lái)控制加濕流體注入裝置的流體注入量是合適的。
通過(guò)在空氣供應(yīng)部設(shè)置的加濕流體注入裝置，往向發(fā)酵槽供給的空氣中注入加濕流體，例如，水蒸汽或噴霧水，可以改變空氣的濕度。另外，通過(guò)加濕流體注入裝置的發(fā)酵槽一側(cè)設(shè)置的濕度檢測(cè)儀，檢測(cè)供給發(fā)酵槽的空氣濕度，根據(jù)該檢測(cè)值，控制來(lái)自加濕流體注入裝置的流體注入量，所以，可以把供給發(fā)酵槽的空氣濕度保持在設(shè)定值。因?yàn)榭梢允孪劝压┙o發(fā)酵槽的空氣濕度調(diào)至設(shè)定值，所以，可以把發(fā)酵槽內(nèi)的濕度精確控制在進(jìn)行發(fā)酵處理的理想狀態(tài)。注入蒸汽及水之前的空氣，加熱至所定溫度，例如100℃左右后再注入蒸汽及水，然后，與該空氣進(jìn)行熱交換，例如，冷卻至60℃，由此可更精確控制所供空氣的濕度和溫度。
加濕流體注入量的控制，可通過(guò)在加濕流體注入裝置上設(shè)置的可以調(diào)節(jié)開(kāi)口的閥裝置，通過(guò)該閥裝置的開(kāi)口調(diào)節(jié)，進(jìn)行注入蒸汽量及水量的控制。而在加濕流體注入裝置上設(shè)置多個(gè)噴嘴，也可進(jìn)行該噴嘴的開(kāi)口或開(kāi)口的噴嘴數(shù)。
如在上述空氣供應(yīng)部設(shè)置富氧裝置，是更理想的。用這種富氧裝置供應(yīng)的空氣中的氧濃度最適合于發(fā)酵菌，能實(shí)現(xiàn)效率良好地發(fā)酵。作為這種富氧裝置，可以采用，以沸石作為吸附材料吸附空氣中的氮?dú)獾冉Y(jié)構(gòu)，或用富氧膜作為氣體分離膜，或者采用利用液晶的選擇透過(guò)機(jī)能的液晶膜等。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明


圖1為表示本發(fā)明的有機(jī)廢棄物發(fā)酵處理裝置結(jié)構(gòu)的部分?jǐn)嗝娓怕詧D。
圖2為用來(lái)代替組合的泵機(jī)構(gòu)的液體壓送裝置的斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖3為表示在發(fā)酵槽上流方向所具有的熱處理裝置的概略圖。
圖4為與富氧裝置相連接的空氣供應(yīng)部的概略圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式
圖1示出本發(fā)明的有機(jī)性廢棄物發(fā)酵處理裝置的整體結(jié)構(gòu)。該發(fā)酵處理裝置是由發(fā)酵槽1，和在發(fā)酵槽外圍設(shè)置的熱交換部的套管部2，和蒸汽供應(yīng)管3，和作為真空泵的組合泵機(jī)構(gòu)4和供給發(fā)酵槽1的空氣供應(yīng)部36所構(gòu)成的。
發(fā)酵槽1為具有斷面近似矩形的中空體，在其上部設(shè)置廢棄物投入口5，而在其底部設(shè)置處理過(guò)的廢棄物的取出口，在其中央?yún)^(qū)域設(shè)置了旋轉(zhuǎn)自如的攪拌葉片7。
在發(fā)酵槽1內(nèi)的上方區(qū)域設(shè)置噴水管8，根據(jù)廢棄物的含水量，把后述的蒸汽或循環(huán)水噴射到發(fā)酵槽1內(nèi)所存放的廢棄物上。在與上述投料口5不同的發(fā)酵槽上部設(shè)置吸氣口9，通過(guò)水分吸收管10與下面的組合泵機(jī)構(gòu)10相連接。在水分吸收管10的分叉，具有發(fā)酵氣體回收管52，另外，在至組合泵機(jī)構(gòu)4的中途，具有冷卻流體供應(yīng)管12和排出管13的輔助熱交換器11。通過(guò)該輔助熱交換器11，把流過(guò)水分吸收管10內(nèi)所蒸發(fā)的蒸汽冷卻，凝集。
上述冷卻流體供應(yīng)管12，在到達(dá)輔助熱交換11之前的途中，通過(guò)支管14與套管部2相連，同時(shí)，通過(guò)管子15把組合的泵機(jī)構(gòu)4，與所構(gòu)成的槽16相接。
上述蒸汽供應(yīng)管3與圖中未示出的鍋爐連接，供蒸汽于套管部2，把熱量給發(fā)酵槽1。通過(guò)減壓閥17，把來(lái)自鍋爐的壓力較高的蒸汽減壓至合適的大氣壓或較其低的壓力，供給發(fā)酵槽1的套管部。另外，設(shè)置與減壓閥17并列的第2減壓閥18，把該第2減壓閥18的設(shè)定壓力定在高于大氣壓的2或3kg/cm2，把投入發(fā)酵槽1的含較多水分的初始廢棄物加熱至100℃以上的高溫狀態(tài)，可以在短時(shí)間內(nèi)除去過(guò)量的初始水分。在本例中，示出用于調(diào)節(jié)蒸汽壓力的減壓閥17、18，除減壓閥外，還可以使用，例如壓力調(diào)節(jié)閥和溫度調(diào)節(jié)閥等自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，或者，當(dāng)鍋爐的蒸汽壓力低而且穩(wěn)定時(shí)，也可以使用球形閥和針形閥等作為節(jié)流閥。
蒸汽供應(yīng)管3，如上所述，除了具有向套管部2供應(yīng)蒸汽的管通21和閥門22以外，另外，在其中途分叉，通過(guò)管道19和閥門20，與水分噴射管8連接，管道23通過(guò)回轉(zhuǎn)節(jié)24與攪拌葉片7連接。攪拌葉片7的內(nèi)部為空心，通過(guò)回轉(zhuǎn)節(jié)24，使所供給的蒸汽和循環(huán)水流過(guò)。
作為真空泵的組合泵機(jī)構(gòu)4，是由噴射器25、槽16和循環(huán)泵26組合式的。用循環(huán)泵26把槽16內(nèi)的水送給噴射器25，用噴射器25產(chǎn)生與該水溫相對(duì)應(yīng)的吸引力，使水返回到槽16中。在槽16的上部，如上所述，通過(guò)管道15，與冷卻流體供應(yīng)管12連接，用溫度傳感器30和圖中未示出的水平面?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)槽16內(nèi)的水溫和水量，根據(jù)需要，把來(lái)自供應(yīng)管12的冷卻流體(在本例中為冷水)或來(lái)自管道14的冷凝水供給槽16，控制槽內(nèi)的水溫及水量。把組合的泵機(jī)構(gòu)4的循環(huán)管路31分叉作為剩余流體排出管32，該剩余流體排出管32上設(shè)置了可根據(jù)槽16內(nèi)的水位開(kāi)閉的閥門33。
再把循環(huán)管路31分叉，作為供應(yīng)管道34，與蒸汽供應(yīng)管3連結(jié)。通過(guò)該供應(yīng)管34，把一分子循環(huán)水供給攪拌葉片內(nèi)部和發(fā)酵槽1的套管部2或水分噴射管8。把控制了溫度的槽16內(nèi)循環(huán)水供給水分噴射管8，可使發(fā)酵槽1內(nèi)存放的廢棄物含水率恢復(fù)到各種原因致使比預(yù)定值低的場(chǎng)合。另外，通過(guò)向攪拌葉片7和套管部2供應(yīng)循環(huán)水，也可以把發(fā)酵處理終止后的發(fā)酵槽1內(nèi)廢棄物冷卻。
組合的泵機(jī)構(gòu)4的噴射器25，通過(guò)連通路27連接在套管部2的下端。在連通路27上并列設(shè)置了蒸汽捕集器28和閥門29。蒸汽捕集器28是自動(dòng)閥的一種，它不讓氣體蒸汽流過(guò)，而讓液體的水自動(dòng)地流向出口一側(cè)。還有，連通路27，再與套管部2的下端和蒸汽捕集器28之間的管道35連通，與回轉(zhuǎn)節(jié)24的排出部分相連。
在靠近蒸汽供應(yīng)管3和減壓閥17、18的前面連接的空氣供應(yīng)部36，與空氣流向的下游側(cè)的發(fā)酵槽1的上部的空氣供應(yīng)管37連接。該空氣供應(yīng)部36系由，供給所需量空氣的鼓風(fēng)機(jī)38和把來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)38的空氣加熱至預(yù)定溫度的散熱片式加熱器所構(gòu)成的。散熱片式加熱器39，系把來(lái)自蒸汽供應(yīng)管3的預(yù)定壓力或預(yù)定溫度的蒸汽導(dǎo)入，把來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)38的空氣間接加熱至所定的溫度。
在散熱片式加熱器39的下游側(cè)配置加濕流體注入裝置40。在本例中，用蒸汽作為加濕流體。加濕流體注入裝置40，具有較空氣供應(yīng)管37斷面積大的混合部41。在該混合部41的下方，從與蒸汽供應(yīng)管3連通的蒸汽管42穿過(guò)。蒸汽管42設(shè)置了調(diào)節(jié)閥43。在從蒸汽管42連接的混合部41內(nèi)的末稍管44，設(shè)置了多個(gè)蒸汽噴出孔。在加濕流體注入裝置40的下部，設(shè)置蒸汽捕集器45，把來(lái)自蒸汽管42的作為加濕用的蒸汽冷凝，自動(dòng)地把所生成的冷凝水排出體系之外。用來(lái)自蒸汽管42的蒸汽，供給流過(guò)混合部41內(nèi)的所定溫度的空氣，制造預(yù)定濕度的空氣。
用加濕流體注入裝置40供水，控制流通空氣的濕度，也可用與本例同樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。即，從末稍管44的多個(gè)噴出孔往流過(guò)的空氣中噴水霧，來(lái)控制該空氣的濕度。
在加濕流體注入裝置40的下游側(cè)，配置第2輔助熱交換器46。該輔助熱交換器46，在預(yù)定濕度的空氣流過(guò)其間時(shí)，通過(guò)熱交換流體供應(yīng)管47和調(diào)節(jié)閥48，在所供給的熱交換流體和該空氣之間進(jìn)行熱交換，把該空氣的濕度和溫度調(diào)整到適于發(fā)酵槽1的濕度和溫度。通常，用常溫水作為熱交換流體，用上游側(cè)的散熱片式加熱器39和加濕流體注入裝置40把加熱過(guò)的空氣冷卻至所定溫度，作為所定溫度和濕度的空氣。
第2輔助熱交換器46，通過(guò)采用散熱片式加熱器39和加濕流體注入裝置40來(lái)控制流體注入量，把導(dǎo)入發(fā)酵槽1的空氣濕度和溫度調(diào)至所定值的場(chǎng)合，未必是必要的。
在第2輔助熱交換器46和發(fā)酵槽1之間，設(shè)置氣液分離器51、濕度傳感器49和溫度傳感器50。濕度傳感器49和溫度傳感器50，對(duì)來(lái)自空氣供應(yīng)管37，供給發(fā)酵槽1的空氣濕度和溫度加以檢測(cè)。濕度傳感器49，通過(guò)圖中未示出的控制器與蒸汽管42的調(diào)節(jié)閥43加以電連接，而溫度傳感器50，則通過(guò)相同的控制器和熱交換流體供應(yīng)管47的調(diào)節(jié)閥48加以電連接，并根據(jù)需要，進(jìn)行所供空氣的濕度和溫度修正。
氣液分離器51，把含在通過(guò)第2輔助熱交換器46的空氣中的水滴和顆粒狀?yuàn)A雜物分離掉，只讓達(dá)到預(yù)定濕度狀態(tài)的空氣通過(guò)下游側(cè)。該氣液分離器51具有多孔狀的過(guò)濾器，并給通過(guò)的流體以離心力，使通過(guò)的流體沖撞內(nèi)壁，或者，改變通過(guò)流體的流速，由此把水滴及夾雜物分離。
利用好氧性發(fā)酵菌在環(huán)境空氣氛圍中進(jìn)行發(fā)酵處理時(shí)，把來(lái)自空氣供應(yīng)部36的空氣供給發(fā)酵槽1內(nèi)，進(jìn)行發(fā)酵處理，而在用厭氧發(fā)酵菌進(jìn)行發(fā)酵的場(chǎng)合，因?yàn)橐懦諝膺M(jìn)行發(fā)酵處理，故要對(duì)流體的經(jīng)過(guò)路線進(jìn)行若干變更，把空氣供應(yīng)部36及加濕流體注入裝置40，與第2輔助熱交換器40斷開(kāi)，把除空氣外的預(yù)定氣體直接供應(yīng)給空氣供應(yīng)管37，進(jìn)行發(fā)酵處理。
在用直接蒸汽加熱發(fā)酵槽1內(nèi)的廢棄物的場(chǎng)合，把減壓至低于大氣壓的預(yù)定壓力的蒸汽，用水分噴射管8直接供給發(fā)酵槽1內(nèi)，進(jìn)行發(fā)酵處理，然而，在不用蒸汽直接加熱的場(chǎng)合，只向包圍著發(fā)酵槽1的套管部2及內(nèi)部配置的攪拌葉片7供應(yīng)減壓蒸汽，發(fā)酵處理廢棄物。
發(fā)酵處理時(shí)，從投料口5只把預(yù)定量廢棄物投入發(fā)酵槽1內(nèi)。用圖中未示出的水分傳感器檢測(cè)所投入的廢棄物水分含量，當(dāng)超過(guò)發(fā)酵處理開(kāi)始時(shí)合適的水分含量，通常為40～60％時(shí)，希望在進(jìn)行發(fā)酵處理前進(jìn)行事先干燥。也就是說(shuō)，從蒸汽供應(yīng)管3的減壓閥18，把高于大氣壓的100℃以上的蒸汽供給套管部2，把廢棄物中所含的過(guò)量水分用高溫蒸汽加熱，從廢棄物蒸發(fā)出的蒸汽，用噴射器25從氣體吸引口9進(jìn)行吸引，可在短時(shí)間內(nèi)使達(dá)到適于發(fā)酵處理的含水率。在套管部2中奪取了廢棄物中熱量的蒸汽凝結(jié)，形成冷凝水，通過(guò)蒸汽捕集器28，被吸引到組合的泵機(jī)構(gòu)4的噴射器25中，送至槽16。
當(dāng)廢棄物的含水率達(dá)到適于發(fā)酵處理的范圍值時(shí)，在遮斷氣體吸引口9和噴射器25的通路的同時(shí)，停止從減壓閥18的高溫蒸汽供應(yīng)，代之以從減壓閥17供應(yīng)低于大氣壓的40℃～70℃左右，溫度適于發(fā)酵的減壓蒸汽，進(jìn)行發(fā)酵處理。上述那種蒸汽，其壓力和溫度的關(guān)系可簡(jiǎn)單地加以決定，蒸汽壓力為360mm Hg時(shí)(比常壓低400mm Hg)，蒸汽溫度可達(dá)約80℃，另外，為60mm Hg時(shí)，可得到約40℃的蒸汽。在蒸汽變成冷凝水時(shí)，釋放出冷凝熱，與同程度下的熱水相比，每單位流量的熱容量可達(dá)到6～12倍左右，即使用這樣大的熱量也可以迅速地加熱發(fā)酵處理物。因?yàn)檎羝趶?fù)雜的形狀部分也可以順利通過(guò)，所以，在直接供給廢棄物的場(chǎng)合，整個(gè)廢棄物可均勻加熱，抑制加熱不穩(wěn)。
進(jìn)行發(fā)酵處理時(shí)，組合的泵機(jī)構(gòu)4的減壓度希望稍低于所供給的蒸汽壓力，從管道15供給槽16的冷卻水，調(diào)節(jié)噴射器25的吸引力。
用好氧性發(fā)酵菌在環(huán)境空氣氛圍中進(jìn)行發(fā)酵處理時(shí)，供給發(fā)酵槽1內(nèi)的空氣，用加濕流體注入裝置40的加濕蒸汽使其達(dá)到預(yù)定的濕度狀態(tài)，在發(fā)酵槽1內(nèi)可有效地進(jìn)行發(fā)酵處理。由于向發(fā)酵槽1內(nèi)供應(yīng)預(yù)定濕度的空氣，也可以防止發(fā)酵槽1內(nèi)廢棄物的部分過(guò)干燥狀態(tài)。
發(fā)酵槽1內(nèi)產(chǎn)生的發(fā)酵氣體(甲烷氣等)和加熱產(chǎn)生的蒸汽，通過(guò)把已遮斷的水分吸收管10打開(kāi)，從循環(huán)器31回收到槽16中，或者，打開(kāi)發(fā)酵氣體回收管52，向圖中未示出的處理場(chǎng)所排出。
在本例中，作為真空泵的組合泵機(jī)構(gòu)4的實(shí)例，除了用圖中示出的組合泵機(jī)構(gòu)4以外，也可以使用水封式真空泵等各種真空泵。作為其一例，可以使用直接作用于流體的加壓流體介質(zhì)使其上吸的液壓裝置來(lái)代替組合的泵機(jī)構(gòu)。
圖2詳細(xì)示出液壓裝置54的工作蒸汽導(dǎo)入口55，在該圖2中，從未示出的蒸汽供應(yīng)管3，與連續(xù)的供應(yīng)管34相連接。而冷凝水流入口56，通過(guò)連通路27，與發(fā)酵槽1的套管部2相連。在連通路27上，設(shè)置了止回閥58，它只允許冷凝水流向密閉容器57內(nèi)。而在液壓裝置54中，用主體61和蓋62構(gòu)成密閉容器57，在其內(nèi)部配置了浮筒63，浮筒閥64和快動(dòng)機(jī)構(gòu)部65，同時(shí)，在蓋62上設(shè)置工作蒸汽導(dǎo)入口55、工作蒸汽排出口66、冷凝水流入口56和冷凝水排出口67。
浮筒63，以支點(diǎn)68作中心上下浮動(dòng)，使往復(fù)式閥門機(jī)構(gòu)的浮筒閥門64上下移動(dòng)，與冷凝水排出口67連通或遮斷，同時(shí)，使第1控制桿70以支點(diǎn)71作為中心上下改變位置，以同一支點(diǎn)71為中心，配置可自由旋轉(zhuǎn)的第2控制桿72，在該第2控制桿72的端部和第1控制桿端部之間，設(shè)置處于壓縮狀態(tài)的盤形葉片73。第2控制桿72的上部連結(jié)了操作棒74。
在操作棒74的上部，設(shè)置了開(kāi)、閉工作蒸汽排出口66的球形排出閥體75，同時(shí)，在操作棒74的中段固定著操作控制桿76。在操作控制桿76的上部配置上下運(yùn)動(dòng)自如的工作蒸汽導(dǎo)入口棒77，而在該工作蒸汽導(dǎo)入口棒77的上方，以自由狀態(tài)配置球狀工作蒸汽導(dǎo)入閥體78。導(dǎo)入閥體78，隨著導(dǎo)入口棒77向上方移動(dòng)，打開(kāi)工作蒸汽導(dǎo)入口55，使工作蒸汽供給密閉容器57內(nèi)。圖2所示的狀態(tài)，是密閉容器57內(nèi)的冷凝水少，且浮筒63位于下方的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，浮筒閥64關(guān)閉，隔斷密閉容器57內(nèi)部和冷凝水排出口67。還有，由連通路27的止回閥58，在圖中未示出的套管部2的一側(cè)分出水分吸收管，另外，連接給水管，往套管部2內(nèi)給水，排出該套管部?jī)?nèi)的空氣，而只在初期往液壓裝置54給水，來(lái)強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)該液壓裝置54。
從冷凝水流入口56流入的冷凝水，使密閉容器57內(nèi)的水位上升，也使浮筒63上升，浮筒閥64也向下方微開(kāi)。而且，當(dāng)水位上升達(dá)到浮筒63的預(yù)定高度時(shí)，快動(dòng)機(jī)構(gòu)部65迅速移動(dòng)，操作棒74瞬間變至上方。通過(guò)操作棒74向上方變位，工作蒸汽排出閥體75在關(guān)閉工作蒸汽排出口的同時(shí)，導(dǎo)入閥體78使工作蒸汽導(dǎo)入口55打開(kāi)，使高壓工作蒸汽供給密閉容器57內(nèi)，和餾出的冷凝水經(jīng)過(guò)浮筒閥門64、冷凝水排出口67和止回閥79，壓送至預(yù)定位置。當(dāng)被壓送的冷凝水的水位降低時(shí)，浮筒63也下降，當(dāng)達(dá)到所定高度時(shí)，通過(guò)快動(dòng)機(jī)構(gòu)65再度于反向迅速移動(dòng)，使工作蒸汽導(dǎo)入口55關(guān)閉，工作蒸汽排出口66打開(kāi)，浮筒閥64也關(guān)閉，在停止冷凝水的壓送同時(shí)，冷凝水再次從冷凝水流入口56流向密閉容器57內(nèi)，重復(fù)上述循環(huán)。
通過(guò)液壓裝置54的上述驅(qū)動(dòng)循環(huán)，作為套管部2內(nèi)的初期冷凝水的排水而被排出，或者，從水分吸收管10(
圖1)排出空氣，使套管部2內(nèi)緩緩達(dá)到低于大氣壓的減壓狀態(tài)。
另外，在上述2例中，示出了所用的真空泵及液壓裝置的實(shí)例，然而，這些泵和裝置未必要用，可事先使套管部2內(nèi)及發(fā)酵槽1內(nèi)達(dá)到真空狀態(tài)，供給預(yù)定的減壓蒸汽，于100℃以下的溫度進(jìn)行發(fā)酵處理。
其次，對(duì)于更有效的優(yōu)良的發(fā)酵處理，要把有機(jī)廢物制成混合肥料，故要在發(fā)酵槽1的前面把廢棄物預(yù)加熱，下面對(duì)具有這樣初級(jí)側(cè)熱處理裝置的結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。在該例中，在初級(jí)側(cè)熱處理裝置內(nèi)熱處理過(guò)的廢棄物，經(jīng)過(guò)脫水裝置，達(dá)到上述發(fā)酵槽1的投入口5，而間接加熱初級(jí)側(cè)熱處理裝置的蒸汽，從上述蒸汽供應(yīng)管3供給，這些關(guān)系已在圖3中明示，故省略它們的評(píng)細(xì)說(shuō)明。
本例的發(fā)酵處理裝置，系由一級(jí)發(fā)酵槽的熱處理裝置80，進(jìn)行二級(jí)發(fā)酵的制成混合肥料的發(fā)酵槽1，真空泵(圖中未示出)，供給熱處理裝置80和發(fā)酵槽1蒸汽的蒸汽供應(yīng)管3所構(gòu)成的。
幾乎在熱處理裝置80的四周，設(shè)置熱交換部圓柱形套管部81。該套管部81與蒸汽供應(yīng)管3連接，而在它們之間設(shè)置減壓閥82、83、它們具有與上述減壓閥17、18同樣的功能。即，把減壓閥82的設(shè)定壓力定在大氣壓以上的2或3kg/cm2左右，把含多量水分的初期廢棄物投入熱處理裝置80，加熱至100℃以上的高溫狀態(tài)，使在短時(shí)間內(nèi)除去多余的初期水分成為可能。另外，通過(guò)減壓閥83，把來(lái)自鍋爐的較高壓蒸汽減壓至適當(dāng)?shù)拇髿鈮杭靶∮诖髿鈮旱膲毫Γ┙o套管部81。這里舉出用于調(diào)整蒸汽壓力而采用減壓閥82、83的例子，然而，除減壓閥以外，還可以采用，例如，壓力調(diào)節(jié)閥及溫度調(diào)節(jié)閥等自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，或者，在鍋爐蒸汽壓力低而穩(wěn)定的場(chǎng)合，采用球形閥和針形閥作為節(jié)流閥。
在套管部81的底部設(shè)置排出管84，與具有蒸汽捕集器85和閥86的而在圖3中未示出的循環(huán)線路31相連。在熱處理裝置80的上部表面，設(shè)置廢棄物供應(yīng)管87和排氣管88。熱處理裝置80的底部，通過(guò)脫水裝置89，與發(fā)酵槽1的投料口5連接。而且，除與發(fā)酵槽1連接外，脫水裝置89還與取水槽90相連。脫水裝置89系把來(lái)自熱處理裝置80，送往發(fā)酵槽1的廢棄物中水分脫去。
發(fā)酵處理時(shí)，先把來(lái)自廢棄物供應(yīng)管87的廢棄物存放在熱處理裝置80中，從蒸汽供應(yīng)管3向套管部81供應(yīng)高于大氣壓的蒸汽或低于大氣壓的減壓蒸汽，在蒸發(fā)廢棄物過(guò)量水分的同時(shí)，廢棄物進(jìn)行一級(jí)發(fā)酵。蒸發(fā)出來(lái)的水分，通過(guò)排氣管88的支管部分91，送至圖中未示出的輔助熱交換器11，用冷卻水進(jìn)行熱交換，使其冷凝，送至圖中同樣未示出的槽16中。另外，用熱處理裝置80所產(chǎn)生的甲烷氣，從排氣管88排至圖中未示出的處理場(chǎng)所。
一級(jí)發(fā)酵終止后的廢棄物，用脫水裝置89再次除去預(yù)定的水分，送入發(fā)酵槽1。用套管部81給廢棄物以熱量，使熱處理該廢棄物后的蒸汽冷凝，變成冷凝水，通過(guò)蒸汽捕集器85，采用圖中未示出的排出管84的真空泵，回收至圖中未示出的槽中。
在本例的熱處理裝置80中，廢棄物的加熱也可以采用間接式加熱，然而，根據(jù)廢棄物的種類，也可以在熱處理裝置80中把直接蒸汽供給廢棄物進(jìn)行熱處理。與發(fā)酵槽1同樣，也可在熱處理裝置80中設(shè)置攪拌葉片。
在可能調(diào)節(jié)供給發(fā)酵槽1空氣中的氧濃度的場(chǎng)合。在蒸汽空氣供應(yīng)部36也可以設(shè)置富氧裝置。如圖4所示，空氣供應(yīng)部36系由，為了從大氣進(jìn)行第一段富氧而用沸石構(gòu)成的富氧裝置95和、吸引和供給所希望量空氣的鼓風(fēng)機(jī)38和、在鼓風(fēng)機(jī)38出口側(cè)設(shè)置的富氧膜構(gòu)成的第2段富氧裝置96、把來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)的一定氧濃度的空氣加熱至一定溫度的散熱片式加熱器39所構(gòu)成的。在本例中，富氧裝置95、96是二段串聯(lián)配置的，然而，富氧裝置，既可以用一段，也可以進(jìn)行二段以上的多段配置，總之，設(shè)置的方式要能使發(fā)酵槽1內(nèi)的發(fā)酵菌加以活化的所希望的氧濃度。在散熱片式加熱器的下游側(cè)，配置上述的加濕流體注入裝置40，因?yàn)槠浜蟮目諝饬魍肪€在
圖1中已加以說(shuō)明，此處不再重復(fù)加以說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)廢棄物發(fā)酵處理裝置，其中，該發(fā)酵處理裝置包括存放有機(jī)廢棄物的發(fā)酵槽，和把該發(fā)酵槽內(nèi)的廢棄物保持在進(jìn)行發(fā)酵處理的合適狀態(tài)下的裝置，其特征在于作為上述保持裝置之一的是使用氣體在適于發(fā)酵的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行氣-液轉(zhuǎn)變，并通過(guò)該氣體的液化來(lái)加溫和保持廢棄物。
2.權(quán)利要求1的發(fā)酵處理裝置，其特征是，上述氣體為減壓的水蒸汽。
3.權(quán)利要求1的發(fā)酵處理裝置，其特征是，在上述發(fā)酵槽的初級(jí)側(cè)具有熱處理裝置，把該熱處理裝置保持在適于熱處理的溫度下作為熱源的是使用低于大氣壓的水蒸汽。
4.權(quán)利要求1的發(fā)酵處理裝置，其特征是，在上述氣體和廢棄物之間進(jìn)行熱交換的熱交換部連接上吸引裝置。
5.一種有機(jī)廢棄物的發(fā)酵處理裝置，該發(fā)酵處理裝置包括存放有機(jī)廢棄物的發(fā)酵槽，和把該發(fā)酵槽內(nèi)的廢棄物保持在適于發(fā)酵處理狀態(tài)下的裝置；其特征是作為上述保持裝置之一是設(shè)置一個(gè)裝置，把供給廢棄物的空氣濕度調(diào)整到適于發(fā)酵處理的值，通過(guò)該調(diào)整裝置，把向上述發(fā)酵槽供應(yīng)空氣而設(shè)立的空氣供應(yīng)部中所流過(guò)的空氣濕度加以調(diào)整。
6.權(quán)利要求5的發(fā)酵處理裝置，其特征是，上述調(diào)整裝置為加濕流體注入裝置，在該加濕流體注入裝置的發(fā)酵槽一側(cè)設(shè)置濕度檢測(cè)裝置，通過(guò)該濕度檢測(cè)裝置的檢測(cè)值來(lái)控制加濕流體注入裝置的流體注入量。
7.權(quán)利要求5的發(fā)酵處理裝置，其特征是在上述供應(yīng)部設(shè)置富氧裝置。
全文摘要
在把未經(jīng)處理、含多量水分的垃圾等有機(jī)廢棄物保持在適于發(fā)酵的處理?xiàng)l件下,進(jìn)行發(fā)酵處理,制成有機(jī)肥料等。本發(fā)明的有機(jī)廢棄物發(fā)酵處理裝置,是以這種方式構(gòu)成,由在發(fā)酵槽1的套管部2,通過(guò)減壓閥17、18連接蒸汽供應(yīng)管3,在套管部2的下方通過(guò)連通器27,與真空泵4連接。往套管部2內(nèi)供應(yīng)低于100℃的減壓蒸汽,而發(fā)酵槽1內(nèi)存放的廢棄物利用蒸汽的冷凝熱,可迅速地進(jìn)行發(fā)酵處理。而向發(fā)酵槽1中供應(yīng)來(lái)自空氣供應(yīng)部36的預(yù)定濕度狀態(tài)的空氣,可在短時(shí)間內(nèi)用好氧發(fā)酵菌進(jìn)行有效的、良好的發(fā)酵處理。
文檔編號(hào)C05F17/00GK1256649SQ99800162
公開(kāi)日2000年6月14日 申請(qǐng)日期1999年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月23日
發(fā)明者岡本雅克, 林?jǐn)?shù)郎, 土巖仙明, 速水靖夫 申請(qǐng)人:Tlv有限公司