一種滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器，包括滾筒主體，滾筒主軸、機(jī)架、電機(jī)、減速器及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；筒體內(nèi)側(cè)設(shè)置的內(nèi)襯層被分隔成為若干互相隔斷的內(nèi)襯層隔間，每個(gè)隔間中分別設(shè)有對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣管、排氣管與排水口。筒體兩端設(shè)有通風(fēng)與排水的管道系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)進(jìn)氣管與排氣管上閥門(mén)的控制，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)方向總是自滾筒內(nèi)堆料下側(cè)鼓入、滾筒上側(cè)排出。同時(shí)，滾筒內(nèi)襯層隔間中的防回流設(shè)計(jì)，會(huì)減少堆肥過(guò)程中堆料產(chǎn)生的水分在排出后隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)而回流回堆料。采用該種設(shè)計(jì)的滾筒反應(yīng)器，能夠使?jié)L筒反應(yīng)器的通風(fēng)更加均勻充分，使物料在堆肥過(guò)程中性質(zhì)更加均一，進(jìn)而提高堆肥處理的效果及堆肥產(chǎn)物的質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固體廢物好氧堆肥的反應(yīng)器，特別涉及一種用于處理生活污水污泥的帶
【背景技術(shù)】
[0002]生活污水污泥好氧堆肥，根據(jù)物料堆肥過(guò)程中的堆貯方式不同，可分為條垛式、槽式、反應(yīng)器式好氧堆肥工藝等等。反應(yīng)器式好氧堆肥技術(shù)中，根據(jù)反應(yīng)器的通風(fēng)方式、攪拌方式及反應(yīng)器的物料儲(chǔ)載方式，又可分為自然通風(fēng)反應(yīng)器、強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)反應(yīng)器、強(qiáng)制通風(fēng)動(dòng)態(tài)(攪拌)反應(yīng)器及滾筒反應(yīng)器技術(shù)。滾筒反應(yīng)器是一種近年來(lái)新興的好氧堆肥反應(yīng)器之一?，F(xiàn)有的滾筒反應(yīng)器以臥式滾筒居多。
[0003]在好氧堆肥過(guò)程中，為了保證堆料內(nèi)氧氣供應(yīng)充足，需要向堆體內(nèi)通風(fēng)。滾筒反應(yīng)器常用的通風(fēng)方法包括自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)兩種。自然通風(fēng)的滾筒反應(yīng)器通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)堆料的攪拌達(dá)到通風(fēng)供氧的目的，該種方法通風(fēng)效果較差，難以完全滿(mǎn)足好氧堆肥過(guò)程對(duì)氧氣的需求，堆體內(nèi)易產(chǎn)生局部厭氧條件，影響堆肥過(guò)程。而強(qiáng)制通風(fēng)的滾筒反應(yīng)器通過(guò)桶內(nèi)設(shè)置的進(jìn)氣管向堆體內(nèi)通風(fēng)，進(jìn)氣管通常沿滾筒的中軸設(shè)置，并隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)；或在滾筒內(nèi)下側(cè)設(shè)置，進(jìn)氣管與滾筒保持相對(duì)靜止。同時(shí)筒體內(nèi)部往往不設(shè)置排氣管，通入的氣體經(jīng)滾筒末端的進(jìn)出料口直接排出反應(yīng)器外。將進(jìn)氣管設(shè)置于滾筒中軸的反應(yīng)器，通風(fēng)較不均勻，通入的空氣更易向上流動(dòng)進(jìn)而排出滾筒，導(dǎo)致處于滾筒下側(cè)的堆料難以獲得充足的氧氣；進(jìn)氣管置于滾筒下側(cè)且相對(duì)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)靜止的反應(yīng)器，雖然能夠保證滾筒內(nèi)氣體始終由堆體下側(cè)鼓入，堆體上側(cè)排出，通風(fēng)相對(duì)充分，但由于進(jìn)氣管的存在會(huì)影響堆料隨滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致堆料在滾筒內(nèi)進(jìn)氣管附近滯積，使得堆體堆料分布不均，影響堆肥效果。如何設(shè)計(jì)調(diào)控滾筒反應(yīng)器的通風(fēng)裝置，使得通風(fēng)裝置能夠保證堆體內(nèi)氧氣的充足供應(yīng)的同時(shí)不影響堆料的攪拌與混合，成為提升滾筒好氧堆肥反應(yīng)器處理效果的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
[0004]此外，在滾筒反應(yīng)器好氧堆肥過(guò)程中，除堆料產(chǎn)生的少量滲濾液之外，物料溫度長(zhǎng)時(shí)間保持在40°C以上，導(dǎo)致水分的蒸發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生冷凝水。現(xiàn)有的滾筒反應(yīng)器中并沒(méi)有特殊的將滲濾液與冷凝水與堆料分離并保證分離后水分不會(huì)回流回堆體中的裝置，這使得未能隨通風(fēng)及時(shí)排出的冷凝水在桶壁內(nèi)測(cè)凝結(jié)后隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)重新與堆料接觸，影響堆料均勻性與溫度條件，同時(shí)影響堆肥過(guò)程的水分去除效果。因此，目前的滾筒反應(yīng)器需要一種有效的設(shè)計(jì)，以防止?jié)B濾液、冷凝水隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)回流入物料，進(jìn)而影響堆肥效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器存在的通風(fēng)供氧不充分、通風(fēng)管路影響堆料攪拌混合、缺少滲濾液與冷凝水的防回流設(shè)計(jì)的缺陷和不足，提供一種帶有定向通風(fēng)與防回流裝置的滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器。該反應(yīng)器能夠在堆肥的通風(fēng)過(guò)程中保證堆料中空氣的流向始終為下側(cè)鼓入上側(cè)排出，進(jìn)而提高通風(fēng)供氧效果；通風(fēng)管路的設(shè)置不影響堆料的攪拌混合；能夠有效收集冷凝水，并防止冷凝水與滲濾液的回流。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器，包括滾筒主體，滾筒主軸、機(jī)架、電機(jī)、減速器及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；其特征在于:在滾筒主體內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯層，內(nèi)襯層沿圓周被內(nèi)襯層隔斷壁均勻分隔成若干個(gè)相互獨(dú)立的內(nèi)襯層隔間，每個(gè)內(nèi)襯層隔間內(nèi)均設(shè)有進(jìn)氣支管和排氣支管，每個(gè)進(jìn)氣支管和排氣支管分別通過(guò)進(jìn)氣管與排氣管與進(jìn)氣布?xì)廪D(zhuǎn)軸與排氣集氣轉(zhuǎn)軸相連，每個(gè)進(jìn)氣管與排氣管上分別設(shè)有進(jìn)氣閥和排氣閥；進(jìn)氣閥及排氣閥分別通過(guò)控制線(xiàn)路與進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)和排氣閥行程開(kāi)關(guān)連接；在機(jī)架的前側(cè)板上設(shè)有用于控制進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)的前擋板，在機(jī)架的后側(cè)板上設(shè)有用于控制排氣閥行程開(kāi)關(guān)的后擋板。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)特征還在于:在滾筒的內(nèi)襯層的內(nèi)壁上均勻布設(shè)有小孔；在內(nèi)襯層隔間內(nèi)側(cè)，每個(gè)小孔均與一根防回流管相連，管口呈喇叭花型結(jié)構(gòu)；在每個(gè)內(nèi)襯層隔間的排氣管側(cè)、內(nèi)襯層隔斷壁旁設(shè)置有通風(fēng)排水口，每個(gè)通風(fēng)排水口通過(guò)管路與排水閥相連；排水閥通過(guò)控制線(xiàn)路與排水閥行程開(kāi)關(guān)相連。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有滾筒反應(yīng)器技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):①、通風(fēng)效果好。該反應(yīng)器可自動(dòng)控制滾筒內(nèi)的通風(fēng)方向，保證通風(fēng)能夠在堆肥過(guò)程中始終由堆料下側(cè)鼓入，自滾筒上側(cè)排出。該設(shè)計(jì)保證了堆料在隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)充分混合的過(guò)程中能夠獲得充足、均勻的氧氣供應(yīng)，優(yōu)化了好氧堆肥的反應(yīng)條件，防止了局部厭氧條件的產(chǎn)生，更加適用于粘度高、結(jié)構(gòu)致密的生活污水污泥的好氧堆肥。②、不影響滾筒內(nèi)物料的攪拌與混合。由于滾筒內(nèi)設(shè)置的通風(fēng)排水用裝置皆布設(shè)在內(nèi)襯層隔間中，與堆肥物料并無(wú)直接接觸，因此不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)靜止的進(jìn)氣管影響堆料隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的攪拌與混合的現(xiàn)象，堆料在堆肥過(guò)程中的攪拌與混合更加充分，能夠在一定程度上提升通風(fēng)效果，同時(shí)提高好氧堆肥的處理效果與產(chǎn)物質(zhì)量。③、防止水分回流?？煞乐顾衷谡舭l(fā)排出堆料后冷凝回流回堆料中，一定程度上增強(qiáng)了反應(yīng)器對(duì)水分的去除效果，防止了由于冷凝水回流造成的堆料中水分分布不均，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生局部通氣不暢或局部厭氧的狀況，進(jìn)一步優(yōu)化了堆肥效果。④、優(yōu)化了堆肥過(guò)程中的溫度條件。由于通風(fēng)條件更好，防止了水分回流的影響，該種滾筒反應(yīng)器在堆肥過(guò)程中，溫度條件更好，即使使用有機(jī)物含量較低(〈45%)含有大量泥沙的生活污水污泥，也能夠使堆料溫度達(dá)到55?65°C，達(dá)到好氧堆肥無(wú)害化的衛(wèi)生要求。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明提供的滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖(右視圖)。
[0011]圖2a和圖2b分別為圖1的A-A首Ij視圖和B-B首Ij視圖。
[0012]圖3為本發(fā)明的滾筒主體防回流結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖(滾筒內(nèi)襯隔間橫剖面局部圖)。
[0013]圖中的標(biāo)記分別表示:
[0014]1-滾筒主體；2_滾筒主軸；3_機(jī)架；4_進(jìn)出料□ ;5_傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；6_減速器；7_電機(jī)；8-內(nèi)襯層；9_進(jìn)氣布?xì)廪D(zhuǎn)軸；10_進(jìn)氣閥；11_進(jìn)氣管；12_進(jìn)氣支管；13_排氣支管；14-排氣管；15-排氣閥；16_排氣集氣轉(zhuǎn)軸；17-進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)；18-排氣閥行程開(kāi)關(guān)；19-內(nèi)襯層隔斷壁；20_內(nèi)襯層隔間；21_通風(fēng)排水口 ；22_排水閥；23_排水閥行程開(kāi)關(guān)；24-前擋板；25_后擋板；26_溫度檢測(cè)點(diǎn)；27_采樣口 ；28_防回流管。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面參照附圖，并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]圖1為本發(fā)明提供的滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，該滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器包括包括滾筒主體1、滾筒主軸2、機(jī)架3、電機(jī)7、減速器6及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5 ;機(jī)架3作為整個(gè)設(shè)備主體的支撐；滾筒主體I安裝在機(jī)架上，滾筒主體的一端設(shè)有進(jìn)出料口 4，堆肥物料以序批式的方式通過(guò)該口裝卸。滾筒的中軸位置設(shè)有主軸2，用于傳動(dòng)。滾筒主軸2末端通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5與減速器6相連，并由電機(jī)7提供滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力。
[0017]滾筒主體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯層8，內(nèi)襯層中布設(shè)有通風(fēng)排水用管道，同時(shí)用于冷凝水的貯集，堆肥的堆料并不會(huì)進(jìn)入內(nèi)襯層；內(nèi)襯層沿圓周方向被均勻分隔為若干個(gè)內(nèi)襯層隔間20，內(nèi)襯層隔間20的內(nèi)側(cè)壁均勻設(shè)有小孔；每個(gè)內(nèi)襯層隔間20內(nèi)均設(shè)有一根進(jìn)氣支管12，每個(gè)進(jìn)氣支管12通過(guò)進(jìn)氣管11與滾筒主軸2前端設(shè)有的進(jìn)氣布?xì)廪D(zhuǎn)軸9相連；每個(gè)進(jìn)氣管11上均設(shè)有進(jìn)氣閥10，進(jìn)氣閥通過(guò)控制線(xiàn)路與進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)17相連；前側(cè)機(jī)架上設(shè)有前擋板24，用于控制進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)17。同時(shí)，每個(gè)內(nèi)襯層隔間內(nèi)還設(shè)有一根排氣支管13，每個(gè)排氣支管13通過(guò)排氣管14與設(shè)置在滾筒主軸2后端的排氣集氣轉(zhuǎn)軸16相連；每個(gè)排氣管14上均設(shè)有排氣閥15，排氣閥15通過(guò)控制線(xiàn)路與排氣閥行程開(kāi)關(guān)18相連；后側(cè)機(jī)架上設(shè)有后擋板25，用于控制排氣閥行程開(kāi)關(guān)18。
[0018]鼓入空氣時(shí),空氣自進(jìn)氣布?xì)廪D(zhuǎn)軸9鼓入,經(jīng)由進(jìn)氣管11進(jìn)入進(jìn)氣支管12,進(jìn)而鼓入內(nèi)襯層隔間20，通過(guò)內(nèi)襯層隔間20內(nèi)側(cè)壁上的小孔鼓入滾筒內(nèi)部裝有物料的部分。排出空氣時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的空氣自?xún)?nèi)襯層隔間20內(nèi)側(cè)壁上的小孔進(jìn)入內(nèi)襯層隔間，通過(guò)排氣支管13、排氣管14進(jìn)入到排氣集氣轉(zhuǎn)軸16，排出反應(yīng)器。
[0019]通過(guò)前擋板24對(duì)進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)17的控制，能夠使得只有旋轉(zhuǎn)至滾筒下側(cè)的進(jìn)氣管11上的進(jìn)氣閥10處于開(kāi)啟狀態(tài)；同理，通過(guò)后擋板25對(duì)排氣閥行程開(kāi)關(guān)18的控制，能夠使得只有旋轉(zhuǎn)至滾筒上側(cè)的排氣管14上的排氣閥處于開(kāi)啟狀態(tài)。由此可以保證自進(jìn)氣布?xì)廪D(zhuǎn)軸9鼓入的空氣僅能通過(guò)下側(cè)的進(jìn)氣管11，自下側(cè)的內(nèi)襯層隔間20鼓入，而反應(yīng)器內(nèi)的空氣僅能通過(guò)上側(cè)的內(nèi)襯層隔間20排出，從而使得通風(fēng)時(shí)堆料內(nèi)空氣的流向始終為下側(cè)進(jìn)入，上側(cè)排出，使得堆料內(nèi)部氣體交換更加充分，保證了良好的通風(fēng)效果。
[0020]圖2a、2b分別是滾筒主體上通風(fēng)、排水系統(tǒng)布置情況的剖面示意圖。AA'是滾筒正面的剖面示意圖，BB'是滾筒背面的剖面示意圖。由圖可見(jiàn)，內(nèi)襯層8被內(nèi)襯層隔斷壁19沿圓周方向均勻分割為若干內(nèi)襯層隔間20。在滾筒主體I背面的每個(gè)內(nèi)襯層隔斷壁19旁均設(shè)有通風(fēng)排水口 21，并通過(guò)管道與排水閥22相連，每個(gè)排水閥22通過(guò)控制線(xiàn)路與排水閥行程開(kāi)關(guān)23相連。在堆肥過(guò)程中，蒸發(fā)的水分通過(guò)內(nèi)襯層隔間20內(nèi)側(cè)壁上的小孔進(jìn)入內(nèi)襯層隔間20，并在其中冷凝成為液態(tài)水；由排水閥行程開(kāi)關(guān)23控制內(nèi)襯層隔間中的冷凝水隨著滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)通風(fēng)排水口 21和排水閥22排出反應(yīng)器外。
[0021]但是，在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，儲(chǔ)有冷凝水的內(nèi)襯層隔間轉(zhuǎn)動(dòng)至上側(cè)時(shí)，內(nèi)部的冷凝水必然會(huì)經(jīng)過(guò)內(nèi)襯層隔間內(nèi)側(cè)壁上的小孔回流到堆料中，影響堆肥效果；而如果當(dāng)儲(chǔ)有冷凝誰(shuí)的內(nèi)襯層隔間轉(zhuǎn)動(dòng)至下側(cè)即開(kāi)啟排水閥22，由于與這個(gè)內(nèi)襯層隔間的進(jìn)氣管11相連的進(jìn)氣閥10處于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)冷凝水量不足，沒(méi)有淹沒(méi)通風(fēng)排水口時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氣體的短流，無(wú)法正常向反應(yīng)器內(nèi)鼓風(fēng)。因此，排水過(guò)程必須在內(nèi)襯層隔間20旋轉(zhuǎn)至上側(cè)時(shí)進(jìn)行:綜合以上兩個(gè)原因，必須增設(shè)防回流裝置，防止冷凝水回流至堆料內(nèi)，保證反應(yīng)器的排水效果。本發(fā)明在內(nèi)襯層隔間內(nèi)壁上，均勻布有小孔，小孔在內(nèi)襯層隔間內(nèi)側(cè)與喇叭花形防回流管相連。防回流管的管口采用喇叭花形設(shè)計(jì)，能夠有效減少旋轉(zhuǎn)至上側(cè)時(shí)冷凝水的回流量，達(dá)到防回流的效果，有效防止回流水對(duì)堆肥過(guò)程產(chǎn)生的不利影響。堆肥過(guò)程中，產(chǎn)生的滲濾液與冷凝水通過(guò)內(nèi)襯層隔間內(nèi)壁上的小孔進(jìn)入了內(nèi)襯層隔間，并在隔間內(nèi)冷凝貯集，使得堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的水分與堆料能夠迅速分離，同時(shí)，當(dāng)內(nèi)襯層隔間旋轉(zhuǎn)至較高位置時(shí)，防回流管口的喇叭形設(shè)計(jì)能夠防止內(nèi)襯層隔間中貯存的冷凝水通過(guò)通風(fēng)/排水孔再次流入滾筒內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了防止水分回流的效果。同時(shí)，在每個(gè)內(nèi)襯層隔間的排氣支管側(cè)、內(nèi)襯層隔斷壁旁設(shè)置有排水管；每個(gè)排水閥受行程開(kāi)關(guān)控制，保證該隔間的排水閥在轉(zhuǎn)動(dòng)至滾筒上側(cè)時(shí)開(kāi)啟，在隔間中積存的水分即可通過(guò)排水管排出(如圖3所示)。
【權(quán)利要求】
1.一種滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器，包括滾筒主體(I)，滾筒主軸(2)、機(jī)架(3)、電機(jī)(7)、減速器(6)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5);其特征在于:在滾筒主體內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯層(8)，內(nèi)襯層沿圓周被內(nèi)襯層隔斷壁(19)均勻分隔成若干個(gè)相互獨(dú)立的內(nèi)襯層隔間(20)，每個(gè)內(nèi)襯層隔間內(nèi)均設(shè)有進(jìn)氣支管(12)和排氣支管(13)，每個(gè)進(jìn)氣支管(12)和排氣支管(13)分別通過(guò)進(jìn)氣管(11)與排氣管(14)與進(jìn)氣布?xì)廪D(zhuǎn)軸(9)與排氣集氣轉(zhuǎn)軸(16)相連，每個(gè)進(jìn)氣管(11)與排氣管(14)上分別設(shè)有進(jìn)氣閥(10)和排氣閥(15);進(jìn)氣閥(10)及排氣閥(15)分別通過(guò)控制線(xiàn)路與進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)(17)和排氣閥行程開(kāi)關(guān)(18)連接；在機(jī)架的前側(cè)板上設(shè)有用于控制進(jìn)氣閥行程開(kāi)關(guān)的前擋板(24)，在機(jī)架的后側(cè)板上設(shè)有用于控制排氣閥行程開(kāi)關(guān)的后擋板(25)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器，其特征在于:在滾筒的內(nèi)襯層(8)的內(nèi)壁上均勻布設(shè)有小孔；在內(nèi)襯層隔間(20)內(nèi)側(cè)，每個(gè)小孔均與一根防回流管(28)相連，管口呈喇叭花型結(jié)構(gòu)；在每個(gè)內(nèi)襯層隔間(20)的排氣管側(cè)、內(nèi)襯層隔斷壁(19)旁設(shè)置有通風(fēng)排水口(21)，每個(gè)通風(fēng)排水口(21)通過(guò)管路與排水閥(22)相連；排水閥通過(guò)控制線(xiàn)路與排水閥行程開(kāi)關(guān)(23)相連。
【文檔編號(hào)】C05F17/02GK104446729SQ201410720149
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】張遠(yuǎn)澄, 王洪濤, 尚浩冉, 郭香麟, 郭玉梅 申請(qǐng)人:清華大學(xué)