一種滾筒式好氧堆肥反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】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，每個隔間中分別設(shè)有對應(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)，通過對進(jìn)氣管與排氣管上閥門的控制，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，滾筒內(nèi)襯層隔間中的防回流設(shè)計(jì)，會減少堆肥過程中堆料產(chǎn)生的水分在排出后隨滾筒轉(zhuǎn)動而回流回堆料。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。
【專利說明】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)器是一種近年來新興的好氧堆肥反應(yīng)器之一。現(xiàn)有的滾筒反應(yīng)器以臥式滾筒居多。
[0003]在好氧堆肥過程中，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)器通過滾筒轉(zhuǎn)動對堆料的攪拌達(dá)到通風(fēng)供氧的目的，該種方法通風(fēng)效果較差，難以完全滿足好氧堆肥過程對氧氣的需求，堆體內(nèi)易產(chǎn)生局部厭氧條件，影響堆肥過程。而強(qiáng)制通風(fēng)的滾筒反應(yīng)器通過桶內(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靜止。同時筒體內(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)且相對滾筒轉(zhuǎn)動靜止的反應(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)相對充分，但由于進(jìn)氣管的存在會影響堆料隨滾筒的轉(zhuǎn)動，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)鍵問題之一。
[0004]此外，在滾筒反應(yīng)器好氧堆肥過程中，除堆料產(chǎn)生的少量滲濾液之外，物料溫度長時間保持在40°C以上，導(dǎo)致水分的蒸發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生冷凝水?，F(xiàn)有的滾筒反應(yīng)器中并沒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回流回堆體中的裝置，這使得未能隨通風(fēng)及時排出的冷凝水在桶壁內(nèi)測凝結(jié)后隨滾筒轉(zhuǎn)動重新與堆料接觸，影響堆料均勻性與溫度條件，同時影響堆肥過程的水分去除效果。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相互獨(dú)立的內(nèi)襯層隔間，每個內(nèi)襯層隔間內(nèi)均設(shè)有進(jìn)氣支管和排氣支管，每個進(jìn)氣支管和排氣支管分別通過進(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控制線路與進(jìn)氣閥行程開關(guān)和排氣閥行程開關(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，每個通風(fēng)排水口通過管路與排水閥相連；排水閥通過控制線路與排水閥行程開關(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)器可自動控制滾筒內(nèi)的通風(fēng)方向，保證通風(fēng)能夠在堆肥過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)動充分混合的過程中能夠獲得充足、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，與堆肥物料并無直接接觸，因此不會出現(xiàn)相對靜止的進(jìn)氣管影響堆料隨滾筒轉(zhuǎn)動時的攪拌與混合的現(xiàn)象，堆料在堆肥過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。可防止水分在蒸發(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)到好氧堆肥無害化的衛(wèi)生要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[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)氣閥行程開關(guān)；18-排氣閥行程開關(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_排水閥行程開關(guān)；24-前擋板；25_后擋板；26_溫度檢測點(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)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[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及傳動機(jī)構(gòu)5 ;機(jī)架3作為整個設(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該口裝卸。滾筒的中軸位置設(shè)有主軸2，用于傳動。滾筒主軸2末端通過傳動機(jī)構(gòu)5與減速器6相連，并由電機(jī)7提供滾筒轉(zhuǎn)動的動力。
[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，同時用于冷凝水的貯集，堆肥的堆料并不會進(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；每個內(nèi)襯層隔間20內(nèi)均設(shè)有一根進(jìn)氣支管12，每個進(jìn)氣支管12通過進(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；每個進(jìn)氣管11上均設(shè)有進(jìn)氣閥10，進(jìn)氣閥通過控制線路與進(jìn)氣閥行程開關(guān)17相連；前側(cè)機(jī)架上設(shè)有前擋板24，用于控制進(jìn)氣閥行程開關(guān)17。同時，每個內(nèi)襯層隔間內(nèi)還設(shè)有一根排氣支管13，每個排氣支管13通過排氣管14與設(shè)置在滾筒主軸2后端的排氣集氣轉(zhuǎn)軸16相連；每個排氣管14上均設(shè)有排氣閥15，排氣閥15通過控制線路與排氣閥行程開關(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關(guān)18。
[0018]鼓入空氣時,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，反應(yīng)器內(nèi)的空氣自內(nèi)襯層隔間20內(nèi)側(cè)壁上的小孔進(jìn)入內(nèi)襯層隔間，通過排氣支管13、排氣管14進(jìn)入到排氣集氣轉(zhuǎn)軸16，排出反應(yīng)器。
[0019]通過前擋板24對進(jìn)氣閥行程開關(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處于開啟狀態(tài)；同理，通過后擋板25對排氣閥行程開關(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)的空氣僅能通過上側(cè)的內(nèi)襯層隔間20排出，從而使得通風(fēng)時堆料內(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，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背面的每個內(nèi)襯層隔斷壁19旁均設(shè)有通風(fēng)排水口 21，并通過管道與排水閥22相連，每個排水閥22通過控制線路與排水閥行程開關(guān)23相連。在堆肥過程中，蒸發(fā)的水分通過內(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；由排水閥行程開關(guān)23控制內(nèi)襯層隔間中的冷凝水隨著滾筒轉(zhuǎn)動，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)動過程中，儲有冷凝水的內(nèi)襯層隔間轉(zhuǎn)動至上側(cè)時，內(nèi)部的冷凝水必然會經(jīng)過內(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)儲有冷凝誰的內(nèi)襯層隔間轉(zhuǎn)動至下側(cè)即開啟排水閥22，由于與這個內(nèi)襯層隔間的進(jìn)氣管11相連的進(jìn)氣閥10處于開啟狀態(tài)，當(dāng)冷凝水量不足，沒有淹沒通風(fēng)排水口時，會導(dǎo)致氣體的短流，無法正常向反應(yīng)器內(nèi)鼓風(fēng)。因此，排水過程必須在內(nèi)襯層隔間20旋轉(zhuǎn)至上側(cè)時進(jìn)行:綜合以上兩個原因，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)時冷凝水的回流量，達(dá)到防回流的效果，有效防止回流水對堆肥過程產(chǎn)生的不利影響。堆肥過程中，產(chǎn)生的滲濾液與冷凝水通過內(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，使得堆肥過程中產(chǎn)生的水分與堆料能夠迅速分離，同時，當(dāng)內(nèi)襯層隔間旋轉(zhuǎn)至較高位置時，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，在每個內(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；每個排水閥受行程開關(guān)控制，保證該隔間的排水閥在轉(zhuǎn)動至滾筒上側(cè)時開啟，在隔間中積存的水分即可通過排水管排出(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)均勻分隔成若干個相互獨(dú)立的內(nèi)襯層隔間(20)，每個內(nèi)襯層隔間內(nèi)均設(shè)有進(jìn)氣支管(12)和排氣支管(13)，每個進(jìn)氣支管(12)和排氣支管(13)分別通過進(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)分別通過控制線路與進(jìn)氣閥行程開關(guān)(17)和排氣閥行程開關(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)，每個通風(fēng)排水口(21)通過管路與排水閥(22)相連；排水閥通過控制線路與排水閥行程開關(guān)(23)相連。
【文檔編號】C05F17/02GK104446729SQ201410720149
【公開日】2015年3月25日 申請日期: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 申請人:清華大學(xué)