公布日：2022.04.12
申請日：2022.03.07
分類號：C02F11/02(2006.01)I;C05F7/00(2006.01)I;C05F17/60(2020.01)I;C05F17/70(2020.01)I;C05F17/964(2020.01)I;C05F17/979(2020.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備及方法，包括：支撐架及安裝在所述支撐架上的多個支腿；還包括發(fā)酵筒，所述發(fā)酵筒的兩端分別轉動安裝有第一側板及第二側板，所述第一側板鉸接在所述支撐架上，第二側板在所述發(fā)酵筒處于水平放置狀態(tài)時與所述支撐架抵接且通過鎖止件固定，所述發(fā)酵筒由安裝在所述支撐架上的驅動件驅動轉動；所述支腿上安裝有轉動驅動機構，所述轉動驅動機構與轉動安裝在所述發(fā)酵筒外側的承接環(huán)連接，用于驅動所述發(fā)酵筒轉動；所述發(fā)酵筒的內側安裝有多組抄板件，且相鄰兩組的抄板件高度不同，位于所述發(fā)酵筒內側兩端的位置處分別設置有螺旋條板，且兩個螺旋條板的螺旋方向相反。
權利要求書
1.一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，其特征在于，包括：支撐架（1）及安裝在所述支撐架（1）上的多個支腿（2）；還包括發(fā)酵筒（3），所述發(fā)酵筒（3）的兩端分別轉動安裝有第一側板（7）及第二側板（9），所述第一側板（7）鉸接在所述支撐架（1）上，第二側板（9）在所述發(fā)酵筒（3）處于水平放置狀態(tài)時與所述支撐架（1）抵接且通過鎖止件固定，所述發(fā)酵筒（3）由安裝在所述支撐架（1）上的驅動件驅動轉動；所述支腿（2）上安裝有轉動驅動機構，所述轉動驅動機構與轉動安裝在所述發(fā)酵筒（3）外側的承接環(huán)（5）連接，用于驅動所述發(fā)酵筒（3）轉動；所述發(fā)酵筒（3）的內側安裝有多組抄板件，且相鄰兩組的抄板件高度不同，位于所述發(fā)酵筒（3）內側兩端的位置處分別設置有螺旋條板（28），且兩個螺旋條板（28）的螺旋方向相反；所述第二側板（9）上設置有連通所述發(fā)酵筒（3）內外側的通槽（23），所述通槽（23）通過端蓋封堵，所述端蓋遠離所述發(fā)酵筒（3）的一側固定有輸送管（19），所述輸送管（19）由安裝在所述第二側板（9）上的電動伸縮桿（20）驅動插入所述發(fā)酵筒（3）內或從所述發(fā)酵筒（3）內拉出；所述輸送管（19）的內側轉動安裝有驅動軸，所述驅動軸上安裝有螺旋葉片（21），且所述驅動軸貫穿所述輸送管（19）的端部且與安裝在所述輸送管（19）上的第三電機（18）的輸出軸固定連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，其特征在于，所述發(fā)酵筒（3）上設置有兩個關于所述發(fā)酵筒（3）中垂線對稱的環(huán)形抵接槽（6），在所述發(fā)酵筒（3）處于水平放置狀態(tài)時，所述環(huán)形抵接槽（6）與安裝在所述支撐架（1）上的滾動件抵接，其中，所述滾動件包括轉動安裝在支撐架（1）上的兩個抵接輪（10），兩個所述抵接輪（10）之間的距離小于所述發(fā)酵筒（3）的直徑。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，其特征在于，所述驅動件包括安裝在所述支撐架（1）上的第一電機（11），所述第一電機（11）的輸出軸上安裝有驅動齒輪（12），當所述發(fā)酵筒（3）處于水平放置狀態(tài)時，所述驅動齒輪（12）與固定在所述發(fā)酵筒（3）中間位置處的環(huán)形齒（4）嚙合。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，其特征在于，所述用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備還包括溫控模塊，所述溫控模塊包括嵌入在所述發(fā)酵筒（3）內的溫度傳感器及與所述溫度傳感器建立通訊的風機，所述風機的出風口通過導管與設置在所述第二側板（9）上的進氣孔（24）連通，所述第一側板（7）上設置有用于氣體排放的出氣孔（26）。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，其特征在于，所述轉動驅動機構包括轉動安裝在所述支腿（2）上且與所述支撐架（1）長度方向平行的螺紋桿（14），且所述螺紋桿（14）的一端由第二電機（13）驅動轉動；還包括位于所述螺紋桿（14）兩側的兩個與所述支腿（2）固定的導向桿（15），所述導向桿（15）的長度方向與所述螺紋桿（14）的軸向平行；所述螺紋桿（14）上螺紋連接有活動塊（16），其所述活動塊（16）與兩個所述導向桿（15）滑動配合，所述活動塊（16）遠離所述螺紋桿（14）的一端鉸接有連接桿（17），所述連接桿（17）遠離所述活動塊（16）的一端與所述承接環(huán)（5）鉸接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，其特征在于，所述轉動驅動機構包括鉸接在其中一個所述支腿（2）上的至少兩個液壓伸縮桿，所述液壓伸縮桿的活動端與鉸接承接環(huán)（5）鉸接。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，其特征在于，所述第一側板（7）上設置有進料孔，且所述進料孔連通所述發(fā)酵筒（3）的內外側，所述進料孔內轉動安裝有進料斗（8）。
8.一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵方法，其特征在于，采用如權利要求1-7任意一項所述的用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，包括以下步驟：將含水率40%-60%的污泥及新鮮牧草為原料，加入到發(fā)酵筒（3）內；啟動驅動件帶動發(fā)酵筒（3）轉動，使得原料在發(fā)酵筒（3）內翻動，并通過設置的抄板件和螺旋條板（28）進行原料擾動；溫度傳感器檢測發(fā)酵筒（3）內溫度，并控制風機自動啟停，以對發(fā)酵筒（3）內溫度實時監(jiān)測并控制；當需要出料時，啟動轉動驅動機構帶動發(fā)酵筒（3）轉動到傾斜狀態(tài)，以實現(xiàn)出料，完成發(fā)酵。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備，包括：
支撐架及安裝在所述支撐架上的多個支腿；
還包括發(fā)酵筒，所述發(fā)酵筒的兩端分別轉動安裝有第一側板及第二側板，所述第一側板鉸接在所述支撐架上，第二側板在所述發(fā)酵筒處于水平放置狀態(tài)時與所述支撐架抵接且通過鎖止件固定，所述發(fā)酵筒由安裝在所述支撐架上的驅動件驅動轉動；
所述支腿上安裝有轉動驅動機構，所述轉動驅動機構與轉動安裝在所述發(fā)酵筒外側的承接環(huán)連接，用于驅動所述發(fā)酵筒轉動；
所述發(fā)酵筒的內側安裝有多組抄板件，且相鄰兩組的抄板件高度不同，位于所述發(fā)酵筒內側兩端的位置處分別設置有螺旋條板，且兩個螺旋條板的螺旋方向相反。
作為本發(fā)明進一步的方案：所述發(fā)酵筒上設置有兩個關于所述發(fā)酵筒中垂線對稱的環(huán)形抵接槽，在所述發(fā)酵筒處于水平放置狀態(tài)時，所述環(huán)形抵接槽與安裝在所述支撐架上的滾動件抵接，其中，
所述滾動件包括轉動安裝在支撐架上的兩個抵接輪，兩個所述抵接輪之間的距離小于所述發(fā)酵筒的直徑。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述驅動件包括安裝在所述支撐架上的第一電機，所述第一電機的輸出軸上安裝有驅動齒輪，當所述發(fā)酵筒處于水平放置狀態(tài)時，所述驅動齒輪與固定在所述發(fā)酵筒中間位置處的環(huán)形齒嚙合。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵的集成裝備還包括溫控模塊，所述溫控模塊包括嵌入在所述發(fā)酵筒內的溫度傳感器及與所述溫度傳感器建立通訊的風機，所述風機的出風口通過導管與設置在所述第二側板上的進氣孔連通，所述第一側板上設置有用于氣體排放的出氣孔。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述轉動驅動機構包括轉動安裝在所述支腿上且與所述支撐架長度方向平行的螺紋桿，且所述螺紋桿的一端由第二電機驅動轉動；
還包括位于所述螺紋桿兩側的兩個與所述支腿固定的導向桿，所述導向桿的長度方向與所述螺紋桿的軸向平行；
所述螺紋桿上螺紋連接有活動塊，其所述活動塊與兩個所述導向桿滑動配合，所述活動塊遠離所述螺紋桿的一端鉸接有連接桿，所述連接桿遠離所述活動塊的一端與所述承接環(huán)鉸接。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述轉動驅動機構包括鉸接在其中一個所述支腿上的至少兩個液壓伸縮桿，所述液壓伸縮桿的活動端與鉸接承接環(huán)鉸接。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述第二側板上設置有連通所述發(fā)酵筒內外側的通槽，所述通槽通過端蓋封堵，所述端蓋遠離所述發(fā)酵筒的一側固定有輸送管，所述輸送管由安裝在所述第二側板上的電動伸縮桿驅動插入所述發(fā)酵筒內或從所述發(fā)酵筒內拉出；
所述輸送管的內側轉動安裝有驅動軸，所述驅動軸上安裝有螺旋葉片，且所述驅動軸貫穿所述輸送管的端部且與安裝在所述輸送管上的第三電機的輸出軸固定連接。
作為本發(fā)明再進一步的方案：所述第一側板上設置有進料孔，且所述進料孔連通所述發(fā)酵筒的內外側，所述進料孔內轉動安裝有進料斗。
一種用于低含水率污泥高溫好氧發(fā)酵方法，包括以下步驟：
將含水率40%-60%的污泥及新鮮牧草作為原料，加入到發(fā)酵筒內；
啟動驅動件帶動發(fā)酵筒轉動，使得原料在發(fā)酵筒內翻動，并通過設置的抄板件和螺旋條板進行原料擾動；
溫度傳感器檢測發(fā)酵筒內溫度，并控制風機自動啟停，以對發(fā)酵筒內溫度實時監(jiān)測并控制；
當需要出料時，啟動轉動驅動機構帶動發(fā)酵筒轉動到傾斜狀態(tài)，以實現(xiàn)出料，完成發(fā)酵。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：采用含水率40%-60%的污泥及新鮮牧草作為原料，除滿足飼料需求外，還可用于污泥好氧堆肥，突破了秸稈及稻草等輔料的季節(jié)局限性，將物料含水率控制在50-60%之間，碳氮比為20-30，堆溫即可順利快速上升；
好氧發(fā)酵集成裝備內環(huán)境是一種非線性、強耦合性、多干擾性、時滯性的動態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。溫度、濕度、氧含量等環(huán)境因子與細菌數(shù)量、堆體溫度、反應物碳氮比等生物條件因子形成強耦合，因此，實現(xiàn)在不同溫濕度、不同反應物條件下的高效、節(jié)能控制是一個多目標優(yōu)化的復雜控制過程；
將風機設置在發(fā)酵筒的進料端，空氣的流動方向和原料運動方向相反�？拷鼭L筒的出料端，堆肥由新鮮空氣冷卻；在滾筒的中部，氣流溫度升高且堆肥速度加快；采用純自然過程進行工藝好氧發(fā)酵，無需輔助反應熱源及外加微生物菌劑；
采用變頻式電機以調節(jié)罐體不同的運轉速度，在進料期間可加快發(fā)酵筒運轉實現(xiàn)快速鋪料，避免布料不均影響機器翻轉，物料好氧發(fā)酵期間可降低發(fā)酵筒運轉速率以維持高溫期。
（發(fā)明人：劉惠瓊;黃慶;賴涵;鄭恒;胡維;湯婷;熊紅蓮）
