一种用于餐厨和厨余垃圾的厌氧温度调控装置的制作方法

1.本实用新型属于餐厨垃圾处理技术领域，尤其涉及一种用于餐厨和厨余垃圾的厌氧温度调控装置。


背景技术：

2.随着社会经济的发展、城市化进程的加快以及餐饮行业的不断发展,城市餐厨垃圾量逐年增加,因餐厨垃圾高含水率和易生物降解等特点,给传统的处置方式带来一系列的困难,如产生大量的渗滤液、恶臭气体等。
3.餐厨垃圾处理设备一般经过分拣机和破碎机等预处理之后(预处理后的餐厨垃圾为含有油脂量较少的有机浆液)，将预处理后的有机浆液输送到水解罐中进行水解和/或输送到厌氧罐中发酵形成沼气，以实现对餐厨垃圾的无公害处理和再利用的目的。餐厨垃圾在水解罐中所进行的水解反应是吸热反应，因此需要保持一个合适的温度，而厌氧罐发酵处理主要是在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解，而厌氧罐本身主要用来满足微生物的生活条件，使它们在合适的环境中生活。因此现有技术中有在水解罐和厌氧罐中设置换热管等结构，从而保证水解罐和厌氧罐内的温度保持在适宜水解反应进行以及适宜厌氧罐中兼性厌氧菌和专性厌氧菌生存活动的温度。
4.但是，换热管设置在水解罐和厌氧罐中一方面占据了部分罐内空间，降低了厌氧罐的生产效率；另一方面，换热管设置在水解罐和厌氧罐中会导致罐内物料换热面积小、受热不均匀，进而导致水解罐和厌氧罐中的温度调控过程拉长，降低了生产效率。
5.另外，在长期使用过程中，换热管容易受到腐蚀而受损，且受损后不易维修和更换，若清罐维修需要耗费大量的时间和人力物力。
6.由此可见，现有技术有待于进一步地改进和提高。


技术实现要素：

7.本实用新型提供了一种用于餐厨和厨余垃圾的厌氧温度调控装置，以解决上述技术问题的至少一个技术问题。
8.本实用新型所采用的技术方案为：
9.本实用新型提供了一种用于餐厨和厨余垃圾的厌氧温度调控装置，包括第一换热组，所述第一换热组包括水解罐以及水解换热器，所述水解罐通过水解循环管道组与所述水解换热器相连通，所述水解罐内的物料能够沿所述水解循环管道组在所述水解罐和所述水解换热器之间循环；
10.第二换热组，所述第二换热组包括厌氧罐以及厌氧换热器，所述厌氧罐通过厌氧循环管道组与所述厌氧换热器相连通，所述厌氧罐内的物料能够沿所述厌氧循环管道组在所述厌氧罐和所述厌氧换热器之间循环；
11.所述水解罐与所述厌氧罐通过导料管相连通，所述水解罐内的物料能够经所述导
料管输送到所述厌氧罐中。
12.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括主冷却源以及主热源，所述厌氧换热器内设置有与所述主冷却源以及主热源相连接的厌氧换热管，所述水解换热器内设置有与所述主冷却源以及主热源相连接的水解换热管。
13.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括监测装置，所述监测装置包括第一测温件以及第二测温件，所述第一测温件与所述水解罐相连接，所述第二测温件与所述厌氧罐相连接；
14.以及，第一流量计和第二流量计，所述第一流量计与所述水解循环管道组相连接，所述第二流量计与所述厌氧循环管道组相连接。
15.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括驱动装置，所述驱动装置包括设置在所述水解循环管道组上的水解泵、设置在所述厌氧循环管道组上的厌氧泵以及设置在所述导料管上的导料泵。
16.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述驱动装置还包括变频器，所述水解泵、所述厌氧泵以及所述导料泵均与所述变频器相连接。
17.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述水解循环管道组包括第一旁通管、第二旁通管以及水解导料管，所述水解导料管设置在所述水解换热器内部，所述水解导料管的两端分别经所述第一旁通管和第二旁通管与所述水解罐相连通。
18.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述厌氧循环管道组包括第三旁通管、第四旁通管以及厌氧导料管，所述厌氧导料管设置在所述厌氧换热器内部，所述厌氧导料管的两端分别经所述第三旁通管和第四旁通管与所述厌氧罐相连通。
19.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述水解换热管与所述水解导料管之间以及所述厌氧换热管与所述厌氧导料管之间均采用逆流布置。
20.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括阀门组，所述阀门组包括流量阀以及多个切断阀，所述流量阀设置在所述导料管上；多个所述切断阀分别设置在所述第一旁通管、所述第二旁通管、所述水解导料管以及所述第三旁通管、所述第四旁通管和所述厌氧导料管的两端。
21.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括控制器，所述控制器分别与所述第一测温件、所述第二测温件，所述第一流量计、所述第二流量计以及所述变频器和所述流量阀相连接。
22.由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：
23.本技术中直接利用外设的换热器对物料温度进行调控，所消耗的资源和时间更少，有利于节约能源，提高生产效率。
24.相较于现有技术中将换热管直接设置在水解罐和厌氧罐内的方式而言，本技术中的水解换热器以及厌氧换热器若出现故障可及时更换，避免由于换热器损坏而导致生产过程的长时间中断，有利于保证生产过程的平稳。
25.本技术中的厌氧温度调节装置设置可以设置监测装置以及控制器，从而实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
27.图1为厌氧温度调控装置的结构示意图；
28.图2为厌氧温度调控装置的电控示意图。
29.其中，
30.1水解罐，11水解换热器，111水解换热管，12第一旁通管，13第二旁通管，14水解导料管；
31.2厌氧罐，21厌氧换热器，211厌氧换热管，22第三旁通管，23第四旁通管，14厌氧导料管；
32.3导料管；
33.41主热源，42主冷却源；
34.5监测装置，51第一测温件，52第二测温件，53第一流量计，54第二流量计；
35.61水解泵，62厌氧泵，63导料泵；
36.7阀门组件，71流量阀，72切断阀；
37.8控制器。
具体实施方式
38.为了更清楚的阐释本技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
39.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
40.另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例
或示例中以合适的方式结合。
43.如图1所示，本技术公开了一种用于餐厨和厨余垃圾的厌氧温度调控装置，其包括第一换热组，第一换热组包括水解罐1以及水解换热器11，水解罐1通过水解循环管道组与水解换热器11相连通，水解罐1内的物料能够沿水解循环管道组在水解罐1和水解换热器11之间循环。有机物的水解反应一般为吸热反应，而水解换热器11能够为水解罐1内物料的水解反应提供热量，同时也能够使得水解罐1内的物料的温度始终保持在最适合水解反应的温度，有利于提升水解反应的反应速率进而提升生产效率。
44.还包括第二换热组，第二换热组包括厌氧罐2以及厌氧换热器21，厌氧罐2通过厌氧循环管道组与厌氧换热器21相连通，厌氧罐2内的物料能够沿厌氧循环管道组在厌氧罐2和厌氧换热器21之间循环。同样的，厌氧换热器21能够实现对进入厌氧罐2内的物料的温度的调控，使得物料始终保持一个适宜厌氧罐2内兼性厌氧菌和专性厌氧菌生存活动的温度，从而有利于提升厌氧处理的效率。
45.另外，相较于现有技术中将换热管直接设置在水解罐1和厌氧罐2内的方式而言，本技术中的水解换热器11以及厌氧换热器21如果出现故障还可及时更换，避免由于水解换热器11和/或厌氧换热器21损坏而导致成产过程的长时间中断，有利于保证生产过程的平稳；而且，本技术中直接利用外设的水解换热器11和厌氧换热器21对物料温度进行调控，所消耗的资源和时间更少，有利于节约能源，提高生产效率。
46.继续参照图1所示，水解罐1与厌氧罐2之间还通过导料管3相连通，水解罐1内的物料能够经导料管3输送到厌氧罐2中，方便继续进行下一步的厌氧处理。
47.进一步地，如图1所示，本技术中的厌氧温度调节装置包括主冷却源42以及主热源41，厌氧换热器21内设置有与主冷却源42以及主热源41相连接的厌氧换热管211，水解换热器11内设置有与主冷却源42以及主热源41相连接的水解换热管111。
48.在一个具体的示例中，继续参照图1所示，主热源41为锅炉，主冷却源42为冷却塔，锅炉以及冷却塔的工作过程稳定可靠，且可以实现水资源的循环利用，有利于节约水资源，同时，锅炉以及冷却塔相较于其他制热及制冷设备而言也更适用于大规模的工业生产，有利于节约生产成本；
49.水解换热管111和厌氧换热管211均采用蛇形结构布置，作为本示例的一个优选实施方式，水解换热管111和厌氧换热管211均采用鳍片管。水解换热管111和厌氧换热管211均采用蛇形结构布置一方面有利于充分利用水解换热器11和厌氧罐2内部的安装空间，且采用蛇形结构有利利于增大整体的换热面积，有利于提高换热效率。同时，蛇形管的结构简单，加工方便，维修更换也较为方便，有利于降低生产成本。而采用螺旋鳍片管，相较于普通的换热管而言，螺旋鳍片管进一步增大了换热面积，进而有利于进一步提升换热效率。
50.需要说明的是，本技术中水解换热管111以及厌氧换热管211的结构以及设置方式并不局限于上述举例，其也可以采用列管式结构布置，也可以选用普通光管作为换热管，本实用新型对此不做具体限定。
51.进一步地，图2所示，本技术中的厌氧温度调节装置还包括监测装置5，继续参照图1所示，监测装置5包括第一测温件51以及第二测温件52，第一测温件51与水解罐1相连接，第二测温件52与厌氧罐2相连接；以及，第一流量计53以及第二流量计54，第一流量计53与水解循环管道组相连接，第二流量计54与厌氧循环管道组相连接。第一测温件51和第二测
温件52分别能够实时测得水解罐1和厌氧罐2并输出相应的温度变化信号；第一流量计53和第二流量计54分别能够实时测得水解循环管道组和厌氧循环管道组相内的物料流量并输出相应的流量信号。
52.通过上述监测装置5的设置，生产人员可以根据水解罐1以及厌氧罐2内的温度变化以及水解循环管道组和厌氧循环管道组内的物料流量实时掌握生产进度以及设备工况，并根据温度和流量的变换做出相应的调整，从而提升整个生产过程的可控性，进而有利于简化工作过程，提升生产效率，降低劳动强度。
53.进一步地，参照图1所示，本技术中的厌氧温度调节装置还包括驱动装置，驱动装置包括设置在水解循环管道组上的水解泵61、设置在厌氧循环管道组上的厌氧泵62以及设置在导料管3上的导料泵63。由于餐厨垃圾经预处理获得的浆料仍具有一定的粘度，上述驱动装置的设置更利于物料在水解循环管道组以及厌氧循环管道组内的循环输送，同时也更利于物料在导料管3内的输送，从而提升物料输送效率，提升生产效率。
54.更进一步地，继续参照图1所示，驱动装置还包括变频器(图中未示出)，水解泵61、厌氧泵62以及导料泵63均与变频器相连接。通过变频器能够控制水解泵61、厌氧泵62以及导料泵63的启停和功率，从而可以根据生产需要灵活调整水解泵61、厌氧泵62以及导料泵63的工况，在满足生产需要的同时降低能耗。
55.在一个优选的示例中，如图1所示，水解循环管道组包括第一旁通管12、第二旁通管13以及水解导料管14，水解导料管14设置在水解换热器11内部，水解导料管14的两端分别经第一旁通管12和第二旁通管13与水解罐1相连通；厌氧循环管道组包括第三旁通管22、第四旁通管23以及厌氧导料管24，厌氧导料管24设置在厌氧换热器21内部，厌氧导料管24的两端分别经第三旁通管22和第四旁通管23与厌氧罐2相连通。第一旁通管12用于将水解罐1内的物料输送至水解导料管14，第二旁通管13用于将水解导料管14内的物料输送至水解罐1；第三旁通管22用于将厌氧罐2内物料输送至厌氧导料管24，第四旁通管23用于将导料管内物料输送至厌氧罐2。
56.作为本示例下的一个优选实施方式，水解换热管111与水解导料管14之间以及厌氧换热管211与厌氧导料管24之间均采用逆流布置。相较于顺流排布的设置方式而言，逆流排布的设置方式可使得导料管与换热管之间获得更大的温压，从而使得传热效果更好，有利于提升换热效率，进而提升生产效率。
57.当然，本技术对水解导料管14与水解换热管111之间以及厌氧导料管24与厌氧换热管211之间的排布方式并不做具体限定，其也可以采用顺流排布或者更多其它的设置方式。
58.进一步地，如图1所示，本技术中的厌氧温度调节装置还包括阀门组7，阀门组7包括流量阀71以及多个切断阀72，流量阀71设置在导料管3上；多个切断阀72分别设置在第一旁通管12、第二旁通管13、水解导料管14以及第三旁通管22、第四旁通管23、厌氧导料管24和导料管3的两端。
59.通过设置流量阀71，可以实现导料管的物料流量的精确控制，从而进一步提升整个生产过程的可控性，进一步提升生产效率；切断阀72的设置有利于第一旁通管12、第二旁通管13、水解导料管14以及第三旁通管22、第四旁通管23、厌氧导料管24和导料管3的维修更换，避免第一旁通管12、第二旁通管13、水解导料管14以及第三旁通管22、第四旁通管23
和厌氧导料管24、导料管3损坏而导致长时间的停机检修，保证生产过程的持续平稳进行。
60.更进一步地，如图2所示，本技术中的厌氧温度调节装置还设置有控制器8，控制器8分别与前述第一测温件51、第二测温件52，第一流量计53、第二流量计54以及变频器和流量阀71电连接，作为本实用新型的一个优选的实施方式，前述的多个切断阀72也可以与控制器8电连接；控制器8能够接收第一测温件51、第二测温件52，第一流量计53、第二流量计54所收集到的温度和流量信号，并根据温度和流量信号的变化自动控制切断阀72的通断以及流量阀71的通断和流量大小，从而实现生产的自动化控制，提升设备的自动化程度，进一步提升生产效率，降低劳动强度，节省人工成本。作为本实用新型的一种优选实施方式，控制器8可以采用plc控制器8，plc控制系统结构简单，适用性高且可靠性高，抗干扰能力强，利于大规模的工业应用。当然，本技术对控制器8的类型不做具体限定，其也可以采用plc控制之外的其他控制方式及控制装置。
61.同样需要说明的是，本技术中的换热器的结构并不局限于上述举例，如本技术中的换热器也可以采用沉浸式换热器等其他更多类型的换热器。
62.本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
63.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
64.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。