斜置底部進氣式好氧發(fā)酵反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及一種好氧發(fā)酵反應(yīng)系統(tǒng)，用于有機廢棄物無害化、資源化治理。
【背景技術(shù)】
[0002]有機廢棄物，包含人畜糞便、餐余垃圾、污水處理廠的副產(chǎn)品污泥、瓜果蔬菜市場廢棄的爛瓜果爛菜葉等等，其年產(chǎn)量是同期工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量的10倍，量大且集中，如不及時處理將帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。
[0003]對有機廢棄物進行堆肥化處理(好氧發(fā)酵)可以實現(xiàn)廢物的資源化利用，因此獲得了廣泛的應(yīng)用，人們嘗試著開發(fā)了眾多的好氧發(fā)酵反應(yīng)器，試圖提高好氧發(fā)酵的效率，降低發(fā)酵設(shè)備的制造成本和運行成本。
[0004]現(xiàn)有的好氧發(fā)酵設(shè)備，主要分臥式和立式兩種:中國實用新型專利授權(quán)公告號CN1100024C，公開了一種臥式好氧發(fā)酵反應(yīng)器，該反應(yīng)器為臥式槽式結(jié)構(gòu)，通過熱油加熱反應(yīng)器及被發(fā)酵物料，通過攪拌葉片來攪拌被發(fā)酵物料實現(xiàn)翻堆供氧。但該反應(yīng)器上部表面積過大，不利于保溫因而能耗較大；發(fā)酵物料較易在發(fā)酵罐的內(nèi)壁結(jié)垢，使熱油傳導(dǎo)困難，多設(shè)攪拌葉片有助于減少內(nèi)壁的結(jié)垢，但過多的攪拌葉片使攪拌的功耗過大；另外該實用新型的發(fā)酵產(chǎn)成品出料困難，攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)無助于出料，出料需要人工參與。
[0005]中國實用新型專利申請?zhí)?5119800.9，公開了一種臥式好氧發(fā)酵反應(yīng)器，該反應(yīng)器為臥式槽式結(jié)構(gòu)，通過電加熱器加熱反應(yīng)器及被發(fā)酵物料，通過螺旋來攪拌被發(fā)酵物料以實現(xiàn)翻堆供氧。但該反應(yīng)器上部表面積過大，不利于保溫；螺旋旋轉(zhuǎn)，易將被發(fā)酵物料壓實，將物料中的空氣擠出會發(fā)生厭氧反應(yīng)生成硫化氫等有毒氣體，危害好氧反應(yīng)的進行，而螺旋正、反方向旋轉(zhuǎn)切換的啟動功耗較大，設(shè)備容易損壞；另外，本實用新型需要人工出料，工作條件差而骯臟。
[0006]中國實用新型專利授權(quán)公告號CN102757270 B，公開了一種臥式好氧發(fā)酵反應(yīng)器，該反應(yīng)器為臥式滾筒式結(jié)構(gòu)，該反應(yīng)器較好的解決了加熱、保溫、進排氣、進出料等問題，但缺點是發(fā)酵物料較易在發(fā)酵罐的內(nèi)壁結(jié)垢而影響換熱。
[0007]中國實用新型專利授權(quán)公告號CN201933029 U，披露了一種立式好氧發(fā)酵反應(yīng)器，該反應(yīng)器下部的被發(fā)酵物料容易被上部的物料壓實，下部的被發(fā)酵物料較難與空氣接觸，因而發(fā)酵不均勻，易發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫等有毒氣體。
[0008]中國實用新型專利申請?zhí)?3821392.3，公開了一種立式好氧發(fā)酵反應(yīng)器，該實用新型通過在立式堆肥設(shè)備中設(shè)置加工區(qū)的方式，較好的解決了下部物料壓實的問題，但設(shè)備聞大，加工區(qū)翻料功耗大，設(shè)備制造運行成本聞昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種帶熱量交換斜置、底部進氣式好氧發(fā)酵反應(yīng)器，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，反應(yīng)器內(nèi)部不結(jié)垢，容易出料，發(fā)酵反應(yīng)廢氣易收集，不產(chǎn)生二次污染，產(chǎn)成品含水率低，實現(xiàn)有機廢物的無害化、資源化處理，環(huán)保效果好。
[0010]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種斜置底部進氣式好氧發(fā)酵反應(yīng)器，發(fā)酵罐具有圓形的內(nèi)罐、端蓋和夾套，發(fā)酵罐由內(nèi)罐和上端蓋、下端蓋構(gòu)成一個密閉發(fā)酵的空間，發(fā)酵罐的最上部設(shè)有進料口和排氣口，發(fā)酵罐下端蓋的下方設(shè)有出料口，發(fā)酵罐的長度大于或等于直徑，發(fā)酵罐固定在一個具有高度差的基座上呈斜置狀態(tài)，發(fā)酵罐內(nèi)安裝了一個由若干組切向板或切向板螺旋組合、徑向桿、攪拌桿和攪拌軸連接組成的節(jié)能型攪拌器；發(fā)酵罐內(nèi)罐底部的外壁上設(shè)有若干組空氣室，空氣室置于夾套內(nèi)，空氣室內(nèi)側(cè)靠內(nèi)罐開有若干曝氣嘴。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述的節(jié)能型攪拌器其徑向桿為多根且徑向桿端至攪拌軸心的半徑相同，徑向桿徑向固定在攪拌軸上并在攪拌軸的圓周上均勻布置；所述攪拌桿為多根，固定在徑向桿上；所述切向板或切向板螺旋組合與徑向桿的端頭固定連接。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述節(jié)能型攪拌器有兩種結(jié)構(gòu):一種為徑向桿固定在攪拌軸上，攪拌桿固定在徑向桿上，切向板固定在徑向桿端，成為粘壁性發(fā)酵物料用節(jié)能型攪拌器；另一種為徑向桿固定在攪拌軸上，攪拌桿固定在徑向桿上，切向板與螺旋組合固定后再安裝固定在徑向桿端，成為既防粘壁又帶螺旋輸送功能的節(jié)能型攪拌器。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述節(jié)能型攪拌器兩端分別被支撐在兩端蓋的軸承上，節(jié)能型攪拌器的驅(qū)動端安裝有電機\減速機，電機\減速機帶動節(jié)能型攪拌器做旋轉(zhuǎn)運動。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述的發(fā)酵罐上部的進料口設(shè)置有進料閥門，進料閥門分為手動閥門和自動閥門兩種類型；發(fā)酵罐外周包裹有絕熱保溫材料；所述發(fā)酵罐的夾套的下部和上部分別設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)入口法蘭和導(dǎo)熱介質(zhì)出口法蘭，導(dǎo)熱介質(zhì)入口法蘭和導(dǎo)熱介質(zhì)出口法蘭分別連接導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)管道進出口，構(gòu)成加熱循環(huán)回路。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述的空氣室通過進氣管與氣閥、高壓氣源相連接，進入空氣室的高壓氣體首先被夾套中循環(huán)的導(dǎo)熱介質(zhì)所加熱，然后通過曝氣嘴進入發(fā)酵罐，與被發(fā)酵物充分接觸混合。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述呈斜置狀態(tài)的發(fā)酵罐上端蓋的上方的排氣口，通過管道跟排風(fēng)機連接，排風(fēng)機再通過管道連接至生物除臭濾塔，廢氣經(jīng)生物除臭濾塔過濾處理后排放；所述下端蓋的出料口的兩端分別安裝有溫度傳感器和氧含量傳感器，溫度傳感器和氧含量傳感器的輸出分別連接到控制器的相應(yīng)輸入端，控制器將傳感器的輸入值跟設(shè)定值進行比較，控制器輸出連接控制循環(huán)泵、熱源鍋爐、節(jié)能型攪拌器、排風(fēng)機、氣閥和高壓氣源；循環(huán)泵、熱源鍋爐、節(jié)能型攪拌器、排風(fēng)機和氣閥、高壓氣源也可以由控制器設(shè)置定時時間來啟動和停止而不用傳感器。
[0018]上述技術(shù)方案中，所述節(jié)能型攪拌器的切向板或切向板螺旋組合與發(fā)酵罐內(nèi)壁的間距為f 5cm。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述的徑向桿為片狀結(jié)構(gòu)，各徑向桿的片狀結(jié)構(gòu)長度相同，片狀結(jié)構(gòu)寬度遠遠大于片狀結(jié)構(gòu)厚度；所述攪拌桿為圓柱形或方條形、片狀形，攪拌桿為方條形或片狀形時，其寬度大于厚度；所述切向板為圓柱形或方條形、片狀形，切向板為方條形或片狀形時，其寬度大于厚度。
[0020]有益效果:
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:充分地建立了好氧發(fā)酵的物理條件，使發(fā)酵反應(yīng)可以在恒定的溫度，充足的氧氣條件下高速進行。
[0022]本實用新型根據(jù)切向板的結(jié)構(gòu)、性能及與發(fā)酵罐內(nèi)壁距離，設(shè)計有切向板固定在徑向桿端，成為粘壁性發(fā)酵物料用節(jié)能型攪拌器；又根據(jù)螺旋有推送物料的功能，設(shè)計有切向板、螺旋組合固定后再安裝在徑向桿段，成為既防粘壁又帶輸送功能的節(jié)能型攪拌器，功能齊全。
[0023]新鮮空氣經(jīng)進氣管進入空氣室后被夾套中循環(huán)熱介質(zhì)加熱后進入發(fā)酵罐，不會使發(fā)酵溫度產(chǎn)生波動，底部進氣方式更均勻，配合攪拌，不會產(chǎn)生缺氧的死角，攪拌器的啟動跟發(fā)酵溫度相關(guān)，啟動次數(shù)大大的下降，有利于節(jié)能。
[0024]而臭氣也經(jīng)過集中采集、由生物除臭濾塔集中處理后再排放，使氨氮等氣體得到了回收利用而不是排往大氣污染環(huán)境。
[0025]本實用新型裝備占地面積小，不受環(huán)境因素和低溫條件影響，發(fā)酵效率高，在密閉的容器內(nèi)進行好氧發(fā)酵，不產(chǎn)生二次污染，強制通風(fēng)帶走水分而不影響發(fā)酵效果及效率，因此產(chǎn)成品含水率低，實現(xiàn)了有機廢物的無害化、資源化處理，環(huán)保效果好。
[0026]本實用新型的重要技術(shù)特征發(fā)酵罐斜置有利于反應(yīng)物依靠重力自動出料，避免通過螺旋攪拌出料段出料時，出料端壓力過大，將發(fā)酵物料壓實，物料壓實后會發(fā)生厭氧反應(yīng)，生成硫化氫等有毒有害氣體，而螺旋正反向旋轉(zhuǎn)切換啟動功耗大，設(shè)備容易損壞，本實用新型的發(fā)酵罐斜置既克服了臥式好氧發(fā)酵反應(yīng)器的缺點，又克服了立式好氧發(fā)酵反應(yīng)器的缺點，具有獨特的優(yōu)點。
[0027]本實用新型的又一重要技術(shù)特征發(fā)酵罐底部設(shè)有空氣室和曝氣嘴，連接高壓氣源，這樣不僅加熱了進入發(fā)酵罐的空氣，避免發(fā)酵罐內(nèi)物