TWM572899U - Organic waste warehouse decomposing fermentation equipment - Google Patents

Abstract

本新型公開了一種有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，包括密閉的發酵罐，所述發酵罐頂部設有進料口、底部設有出料口，所述發酵罐內部上下設有若干層發酵平台，混合物料在所述發酵平台上發酵；發酵平台與發酵平台之間設有翻拋機構，在混合物料從上一層發酵平台落入下一層發酵平台的過程中，翻拋機構對混合物料打散攪拌；發酵罐的側部設有淨化系統，淨化系統通過抽風管道與發酵罐內部連通，水蒸氣、氨氣和硫化氫通過抽風管道抽入到淨化系統內統一處理後排放。可大大節省空間和節約用地成本。並且具有密閉的發酵空間，防止養分揮發，有效提高了發酵的效果。

Description

有機廢棄物倉式腐熟發酵設備

本新型涉及好氧堆肥技術領域，特別是一種有機廢棄物倉式腐熟發酵設備。

好氧堆肥是在有氧條件下，好氧細菌對有機物進行吸收、氧化、分解，微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機物則被合成新的細胞質，使微生物不斷生長繁殖，產生出更多的生物體的過程。在有機物生化降解的同時，伴有大量熱量產生，如果不加以利用，這些熱量會隨著尾氣直接排走，會造成大量的浪費。

傳統的處理工藝是放在地上，平面式的，堆積高度1-1.5米，需要大量占地面積和廠房，投資巨大。並且是機械的翻動，工作效率比較低，產生臭味造成空氣污染，大概需要30-60天。而且養分會隨著翻拋過程流失，耗時耗電。

本新型的目的在於提供一種有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，可大大節省空間和節約用地成本。並且具有密閉的發酵空間，防止養分揮發，有效提高了發酵的效果。

為實現上述目的，本新型提供如下技術方案：一種有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，包括密閉的發酵罐，所述發酵罐頂部設有進料口、底部設有出料口，所述發酵罐內部上下設有若干層發酵平台，混合物料在所述發酵平台上發酵；發酵平台與發酵平台之間設有翻拋機構，在混合物料從上一層發酵平台落入下一層發酵平台的過程中，翻拋機構對混合物料打散攪拌；發酵罐的側部設有淨化系統，淨化系統通過抽風管道與發酵罐內部連通，水蒸氣、氨氣和硫化氫通過抽風管道抽入到淨化系統內統一處理後排放。

進一步，在最上層發酵平台的上側設有刮料裝置，刮料裝置包括滾輪、皮帶和至少一塊刮料板，滾輪設於發酵罐內部兩端，皮帶套在滾輪上，刮料板安裝在所述皮帶上並且從皮帶表面向外凸出，滾輪帶動皮帶運轉進而帶動刮料板移動，刮料板在移動過程中將發酵平台上的混合物料刮均勻。

進一步，所述發酵平台由若干塊可轉動的發酵板並排組成，每個發酵板的底部都固定連接有一根轉軸，轉軸轉動的時候帶動對應連接的發酵板繞著所述轉軸轉動，使得發酵板上的混合物料下落至下一層發酵平台。

進一步，還包括設於發酵罐側部的聯動裝置，每一層發酵平台都一一對應的設置有一個聯動裝置，所述聯動裝置包括聯動杆、連板和設於轉軸兩端的支撐座，轉軸的兩端由所述支撐座支撐，轉軸兩端的支撐座分別位於發酵罐的兩側，連板的數量與轉軸一致並且與轉軸一一對應，連板的一端與對應轉軸的一端固定連接、另一端都活動聯接在所述聯動杆上，聯動杆移動時帶動連板轉動，連板轉動帶動轉軸轉動，進而帶動對應的發酵板轉動打開。

進一步，所述翻拋機構包括攪拌軸和攪拌葉片，攪拌葉片凸出的設於攪拌軸表面，並且攪拌葉片排列成螺旋形狀，發酵罐內壁兩側設有軌道，攪拌軸的兩端至於所述軌道上，攪拌軸在所述軌道上來回移動。

進一步，還包括可提供氧氣的供氧鼓風系統，所述供氧鼓風系統與所述翻拋機構連接，所述攪拌軸和攪拌葉片為空心結構，攪拌葉片上具有可透過氧氣的穿孔。

進一步，當某一層發酵平台的發酵板轉動打開時，其上層和下層發酵平台的發酵板都處於關閉狀態。

最好，所述發酵罐內部還設有支撐裝置，支撐裝置的兩端設於發酵罐的兩側內壁上，用於支撐加固發酵罐，發酵罐四壁內層設有保溫材料。

最好，發酵罐上還設有清理口，所述清理口設於發酵罐的端部，每一層發酵平台都對應設有一個清理口。

最好，還包括混料裝置、培菌罐和出料裝置，混料裝置和培菌罐設於發酵罐的一側，農業廢棄物和輔料在混料裝置內攪拌混合，培菌罐與混料裝置連接，微生物在培菌罐內培養後通過管路噴淋至混料裝置內與農業廢棄物和輔料混合；出料裝置設于發酵罐下方，發酵後的物料從出料口落至出料裝置上輸送走裝袋包裝。

與現有技術相比，本新型的有益效果如下：採用快速無害化生物發酵系統與倉式熟化一站式處理固體糞汙方案。智慧、自動、環保、生物安全。無害化、除臭、環保均達到國家標準，自動化程度高，目標符合農業4.0專案規範。整套設備只需要2-3個人即可，節省了人力成本。

無害化主機及倉式熟化發酵均採用密閉式處理，無廢水廢氣廢渣等問題存在，並且密閉的空間既不會讓養分跑掉，又不會讓異味散發出來。相比傳統平面式的發酵方式，本新型立式的發酵系統可節省空間80%以上，大大節約了土地及建築物成本。密閉的發酵空間，由上往下十幾層都可根據物料情況設計不同的形狀，每層都有吹風、供氧和廢棄物吸收系統，有效提高了發酵的效果。利用混合物料的重力往下送料，更加節約用電。

針對不同配方的有機廢棄物都可適用，培菌罐中也可根據不同的有機廢棄物配製不同的培菌液。

另外，微生物發酵產生的60-70℃的熱能可回收利用，淨化系統吸收的水分也可回收利用。

下面將結合本新型實施例中的附圖，對本新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本新型保護的範圍。

結合圖1-圖6所示，一種有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，包括混料裝置10、培菌罐11、出料裝置6和密閉的發酵罐1，混料裝置10和培菌罐11設於發酵罐1的一側，農業廢棄物和輔料在混料裝置10內攪拌混合，培菌罐11與混料裝置10連接，微生物在培菌罐11內加水培養後通過管路噴淋至混料裝置10內與農業廢棄物和輔料混合，攪拌後形成混合物料，再通過密閉的輸送裝置12輸送至發酵罐1。微生物的種類、量、加水的量和發酵時間等因素，根據農業廢棄物的種類、顆粒大小等情況具體而定。出料裝置6設於發酵罐1的下方，發酵完成後的物料從發酵罐1的出料口落至出料裝置6上輸送走裝袋包裝。

發酵罐1是一個立式多層的結構，頂部設有進料口5、底部設有出料口，輸送裝置12將混料裝置10內的混合物料通過進料口5輸送至發酵罐1內部。發酵罐1內部上下設有若干層發酵平台3，混合物料從上至下，依次在每一層發酵平台3上發酵，每一層的發酵時間H根據物料不同，H可以為0-24小時，最好是5-15小時。

發酵平台3由若干塊可轉動的發酵板31並排組成，每個發酵板31的底部都固定連接有一根轉軸32，轉軸32轉動的時候帶動對應連接的發酵板31繞著該轉軸32轉動，使得發酵板31上的混合物料下落至下一層發酵平台3。

發酵板31的轉動通過聯動裝置來實現，聯動裝置設於發酵罐1側部。每一層發酵平台3都一一對應的設置有一個聯動裝置，聯動裝置包括聯動杆33、連板34和設於轉軸兩端的支撐座35，轉軸32的兩端由所述支撐座35支撐著，轉軸32兩端的支撐座35分別固定在發酵罐1的兩外側壁上。連板34的數量與轉軸32一致並且與轉軸32一一對應，連板34的一端與對應轉軸的32一端固定連接、另一端都活動聯接在所述聯動杆33。因此每個聯動裝置中，聯動杆33只有一根，連板34的數量根據發酵板31而定，當聯動杆33移動時，會帶動一排的所有連板34一起轉動，連板34轉動帶動轉軸32轉動，進而帶動對應的發酵板31轉動打開，此時該發酵平台3上的所有發酵板31打開，發酵後的混合物料下落。

當某一層發酵平台3的發酵板31轉動打開時，其上層和下層發酵平台3的發酵板31都處於關閉狀態。避免物料直接跳過某一層發酵平台3，因為物料需要在每一層發酵平台3上停留發酵。

發酵平台3與發酵平台3之間設有翻拋機構4，在混合物料從上一層發酵平台3落入下一層發酵平台3的過程中，翻拋機構4對混合物料打散攪拌，使得混合更加均勻。同時，混合物料需要去除水分以降低含水率，攪拌過程可加快水分蒸發，因為發酵過程是會發熱的，達到了透氣、供氧和散發水氣的效果。翻拋機構4包括攪拌軸41和攪拌葉片42，攪拌葉片42凸出的設於攪拌軸41表面，並且攪拌葉片42排列成螺旋形狀。發酵罐1內壁兩側設有軌道14，攪拌軸41兩端至於兩側的軌道14上，在電機（未繪示）的帶動下，攪拌軸41沿著軌道14來回移動。攪拌葉片42排列成螺旋形時，在攪拌軸41移動的過程中，攪拌葉片42碰觸混合物料時會產生反作用力，由於攪拌葉片42是螺旋形排列的，依次受力，因此會帶動攪拌軸41轉動，因此無需額外提供動力就可讓攪拌軸41轉動。在混合物料下落過程中，每個攪拌葉片42依次與垂直下落的物料撞擊受力，更小的動力就能實現攪拌軸41轉動。而如果攪拌葉片42排列成直線，在翻拋機構4來回移動的過程中，攪拌軸41就無法實現自行轉動。在兩側發酵平台3之間，可以設置多個翻拋機構4，多個翻拋機構4上下錯位設置，最下端的翻拋機構4用於對在發酵平台3上發酵的混合物料進行攪動翻拋，而其他的翻拋機構4用於針對下落過程中的混合物料打散攪拌，提高了透氣、供氧、散發水氣的效果。

整個倉式腐熟發酵設備還包括一個可提供氧氣的供氧鼓風系統，並且所述供氧鼓風系統可與翻拋機構4連接，攪拌軸41和攪拌葉片42為空心結構，攪拌葉片42上具有可透過氧氣的穿孔。氧氣直接通過該穿孔吹出，往發酵罐1內吹氧氣的目的，一是提供微生物發酵需要的氧氣，而且吹氣的過程可蒸發掉水分，而翻拋機構4是直接與混合物料接觸的，而且物料在下落過程中是最分散的，此時供氧和吹氣都能達到最佳的效果，氧氣與微生物充分接觸，水蒸氣也更容易蒸發。另外，發酵過程會發熱，溫度可達到55℃-80℃，這個產生的溫度也會蒸發水分。供氧鼓風系統內設有熱風裝置，熱風裝置將供氧鼓風系統內吹向發酵罐的氣體加熱，進而可以給物料加熱，加熱方式可以用電、天然氣、煤、蒸汽等多種選擇。

發酵罐1內部還設有支撐裝置9，支撐裝置9的兩端設於發酵罐1的兩側內壁上，用於支撐加固發酵罐1。翻拋機構4的兩端也可以安裝在發酵罐1兩側的內壁上，此時翻拋機構4也起到了支撐裝置的同樣作用。同理，支撐裝置9也可以設置成內部空心結構，再與供氧鼓風系統連接，往發酵罐1內供氧吹氣。發酵罐1四壁內層設有保溫材料，具有良好的保溫效果，可以應用于寒冷氣侯地區，使設備正常運作。

發酵罐1的側部設有淨化系統8，淨化系統8通過抽風管道7與發酵罐1內部連通，水蒸氣、以及氨氣和硫化氫等有害氣體通過抽風管道7抽入到淨化系統8內統一處理後排放，水蒸氣冷凝後還可以回收利用，例如培菌罐11內培養微生物的時候需要加水。在相鄰兩側發酵平台3之間，都設有與淨化系統8連通的抽風管道。

在最上層發酵平台3的上側設有刮料裝置2，刮料裝置2包括滾輪、皮帶和至少一塊刮料板，滾輪設於發酵罐1內部兩端，皮帶套在滾輪上，刮料板安裝在所述皮帶上並且從皮帶表面向外凸出，滾輪帶動皮帶運轉進而帶動刮料板移動，刮料板在移動過程中將最上層發酵平台上的混合物料刮均勻。優選地是，刮料板具有多塊且均勻安裝在皮帶上。由於混合物料從進料口5進入發酵罐1後是落入最上層的發酵平台3，因此只需要在最上層發酵平台3上側設置刮料裝置2即可。為實現良好的刮料效果，兩個滾輪之間的間距，要大於等於發酵平台3的長度，保證整個發酵平台3上的物料都能刮均勻。

發酵罐1上還設有清理口，清理口設於發酵罐1的端部，每一層發酵平台3都對應設有一個清理口。清理口用於設備的內部檢修，或者緊急情況時可打開。

當然，整個發酵設備都由一個PLC（Programmable Logic Controller）來控制，包括物料的輸送、攪拌、刮料、培菌液的噴淋、發酵平台3的打開和關閉、以及淨化系統8和供氧鼓風系統等。

有機廢棄物的範圍包括：1、畜禽養殖水、尿、動物屍體等。2、秸稈、烤煙渣、瓜果條藤、食用菌渣等。3、果皮、花卉、菜渣、肉渣、魚渣等。4、食品加工廢料、過期食品、屠宰場汙物、污泥、酒渣等。5、中藥渣、藥材枝葉等。6、廚餘泔水、生活污泥、落葉枝條、水生植物等。7、其他有機廢棄物。

輔料一般是含碳有機物料。

整個發酵過程為：先將待處理的有機廢棄物和輔料在混料裝置10中混合攪拌均勻。休眠狀態的微生物在培菌罐中加水攪拌，讓微生物啟動，微生物粉末與水的重量混合比例為1:15～1:20，本實施例1:18。攪拌均勻後通過管路和噴淋裝置噴淋至混料裝置10內與有機廢棄物和輔料一起混合攪拌，混合攪拌均勻形成混合物料，控制混合物料的含水率為50%～60%，本實施例為55%。混合物料通過密閉的輸送裝置12送至發酵罐1，從進料口5進入落入至最上層的發酵平台3，刮料裝置2啟動，通過刮板將混合物料刮均勻，保溫發酵11小時後，根據設定好的程式，PLC控制最上層的發酵平台3打開，混合物料下落至第二層發酵平台3。混合物料下落完成後，最上層的發酵平台3關閉，進入發酵罐1的混合物料繼續落至最上層發酵平台3。

而混合物料在第二層發酵平台3發酵11小時後，根據設定好的程式，PLC控制聯動裝置打開第二層發酵平台3，第二層發酵平台3上的混合物料繼續下落至第三層發酵平台3；完成後第二層發酵平台3關閉，在最上層發酵平台發酵完成後的混合物料再下落至第二層發酵平台3發酵。以此迴圈，混合物料在每層發酵平台3上都進行規定時間的發酵。整個發酵罐1發酵時間為11天，控制溫度在60-70℃之間，在發酵的同時，供氧鼓風系統、熱風系統和淨化系統8同時工作，供氧鼓風系統向發酵過程中的微生物提供需要的氧氣，同時吹氣的過程吹掉水分；熱風裝置將供氧鼓風系統內吹向發酵罐1的氣體加熱，進而可以給物料加熱；淨化系統8將水分、氨和硫化氫抽走統一收集處理。熱風裝置的加熱方式採用蒸汽加熱。發酵完成後的物料從發酵罐1底部的出料口落至出料裝置6上輸送走裝袋包裝。

需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。

儘管已經示出和描述了本新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。

1‧‧‧發酵罐

2‧‧‧刮料裝置

3‧‧‧發酵平台

31‧‧‧發酵板

32‧‧‧轉軸

33‧‧‧聯動杆

34‧‧‧連板

35‧‧‧支撐座

4‧‧‧翻拋機構

41‧‧‧攪拌軸

42‧‧‧攪拌葉片

5‧‧‧進料口

6‧‧‧出料裝置

7‧‧‧抽風管道

8‧‧‧淨化系統

9‧‧‧支撐裝置

10‧‧‧混料裝置

11‧‧‧培菌罐

12‧‧‧輸送裝置

14‧‧‧軌道

圖1為本新型倉式腐熟發酵設備的結構示意圖；圖2為本新型發酵罐的結構示意圖；圖3為圖2中發酵平台的結構示意圖；圖4為本新型中聯動裝置的結構示意圖；圖5為發酵板裝配結構示意圖；及圖6為發酵平台之間翻拋機構的結構示意圖。

Claims (10)

1. 一種有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，包括密閉的發酵罐，所述發酵罐頂部設有進料口、底部設有出料口，其特徵在於：所述發酵罐內部上下設有若干層發酵平台，混合物料在所述發酵平台上發酵；發酵平台與發酵平台之間設有翻拋機構，在混合物料從上一層發酵平台落入下一層發酵平台的過程中，翻拋機構對混合物料打散攪拌；發酵罐的側部設有淨化系統，淨化系統通過抽風管道與發酵罐內部連通，水蒸氣、氨氣和硫化氫通過抽風管道抽入到淨化系統內統一處理後排放。
2. 如申請專利範圍第1項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：在最上層發酵平台的上側設有刮料裝置，刮料裝置包括滾輪、皮帶和至少一塊刮料板，滾輪設於發酵罐內部兩端，皮帶套在滾輪上，刮料板安裝在所述皮帶上並且從皮帶表面向外凸出，滾輪帶動皮帶運轉進而帶動刮料板移動，刮料板在移動過程中將發酵平台上的混合物料刮均勻。
3. 如申請專利範圍第1項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：所述發酵平台由若干塊可轉動的發酵板並排組成，每個發酵板的底部都固定連接有一根轉軸，轉軸轉動的時候帶動對應連接的發酵板繞著所述轉軸轉動，使得發酵板上的混合物料下落至下一層發酵平台。
4. 如申請專利範圍第3項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：還包括設於發酵罐側部的聯動裝置，每一層發酵平台都一一對應的設置有一個聯動裝置，所述聯動裝置包括聯動杆、連板和設於轉軸兩端的支撐座，轉軸的兩端由所述支撐座支撐，轉軸兩端的支撐座分別位於發酵罐的兩側，連板的數量與轉軸一致並且與轉軸一一對應，連板的一端與對應轉軸的一端固定連接、另一端都活動聯接在所述聯動杆上，聯動杆移動時帶動連板轉動，連板轉動帶動轉軸轉動，進而帶動對應的發酵板轉動打開。
5. 如申請專利範圍第1項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：所述翻拋機構包括攪拌軸和攪拌葉片，攪拌葉片凸出的設於攪拌軸表面，並且攪拌葉片排列成螺旋形狀，發酵罐內壁兩側設有軌道，攪拌軸的兩端至於所述軌道上，攪拌軸在所述軌道上來回移動。
6. 如申請專利範圍第5項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：還包括可提供氧氣的供氧鼓風系統，所述供氧鼓風系統與所述翻拋機構連接，所述攪拌軸和攪拌葉片為空心結構，攪拌葉片上具有可透過氧氣的穿孔。
7. 如申請專利範圍第4項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：當某一層發酵平台的發酵板轉動打開時，其上層和下層發酵平台的發酵板都處於關閉狀態。
8. 如申請專利範圍第1項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：所述發酵罐內部還設有支撐裝置，支撐裝置的兩端設於發酵罐的兩側內壁上，用於支撐加固發酵罐，發酵罐四壁內層設有保溫材料。
9. 如申請專利範圍第1項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：發酵罐上還設有清理口，所述清理口設於發酵罐的端部，每一層發酵平台都對應設有一個清理口。
10. 如申請專利範圍第1項所述的有機廢棄物倉式腐熟發酵設備，其特徵在於：還包括混料裝置、培菌罐和出料裝置，混料裝置和培菌罐設於發酵罐的一側，農業廢棄物和輔料在混料裝置內攪拌混合，培菌罐與混料裝置連接，微生物在培菌罐內培養後通過管路噴淋至混料裝置內與農業廢棄物和輔料混合；出料裝置設于發酵罐下方，發酵後的物料從出料口落至出料裝置上輸送走裝袋包裝。