一种固体有机废料一体化智能好氧发酵处理设备的制作方法

1.本发明涉及有机废物处理设备技术领域，具体涉及一种固体有机物料一体化智能好氧发酵处理设备。


背景技术：

2.随着我国城镇化水平的不断推进和环境保护要求的不断提高，有机固废的安全处置问题日益突出。好氧发酵是污泥、垃圾、粪便等固废无害化处理的重要途径。目前，我国有机固废好氧发酵处理多以条垛式和槽式为主，存在堆肥时间长、臭味难控制等问题。此外，条垛式和槽式堆肥由于占地面积大、土建成本高等原因也难以适应中小型固废处理需求，因此，亟需研发出适用于中小型固废好氧发酵处理的系统。
3.目前，密闭、环保的反应器堆肥系统的开发已经成为国内外好氧发酵工艺的发展趋势。国内的反应器式堆肥的研发还处于起步阶段，好氧发酵过程中涉及的发酵所需物料的搬抬、输送等均是利用纯人工力完成，导致固废处理的效率较低。
4.中国专利201910054883.7，公开了一种固废处理系统，包括储存装置，智能好氧发酵处理装置，挡墙式发酵区，以及曝气平台；所述智能好氧发酵处理装置包括行走小车、升降机构、取放料机构、以及沿所述储存装置至所述挡墙式发酵区的方向直线移动的行走大车；所述曝气平台设置在所述挡墙式发酵区的底部；所述行走小车沿垂直于所述储存装置至所述挡墙式发酵区的方向在所述行走大车上直线移动；所述升降机构安装在所述行走小车上；所述取放料机构悬挂在所述升降机构上以随所述升降机构的升降而升降；该固废处理系统的结构较为复杂，发酵处理时间较长，能耗较高，未能将太阳能的自然热能加以有效的利用。
5.中国专利201220330068.2 公开了一种智能型好氧发酵堆肥优化系统，包括发酵槽、发酵物料、翻抛机、eptfe复合膜、氧温监测点、氧温监测仪、数据分析控制中心、槽底曝气风机、槽底曝气管。采用本发明的槽式堆肥工程兼具动态和静态堆肥优点，能实现多层结构形式，智能控制，可实现全自动无人操作：可实现全封闭操作，减小对车间的腐蚀。发酵物料置于发酵槽中，通过具有实时监测分析功能的新型氧温监测装置，多点采样监测发酵堆体的氧浓度和堆体温度，通过氧温监测仪实时发送氧温数据到数据分析控制中心进行处理，通过数据分析控制中心反馈的堆体温度及氧浓度控制曝气风机曝气频率及曝气量，当发酵的温度超过监测装置设定的安全值，翻抛机进行翻抛，从而实现智能翻抛加曝气。翻抛机采用滚筒式翻抛。翻抛的同时在物料堆体上部覆膜。上述系统只能满足小规模好氧发酵堆肥的需求，生产效率低，而且上述系统采用皮带输送机加翻抛机进出料的方法形式为半机械化，通过翻抛机每天翻动物料一定距离来实现出料，处理方法能耗高，对单一设备的稳定性依赖程度高，不利于连续生产运行。
6.中国专利201210320893.9公开了一种有机废弃物兼氧发酵堆肥处置方法，通过使干性的有机废弃物如干稻草、秸轩等农副产品下脚料(含水率在40% 以下) ，与湿性有机废弃物(如昧精厂米渣、城镇生活污水处理厂的污泥，含水率在40%~95% 之间)充分混合，控制
混合后有机废弃物料含水率在60% 以下，加入0.3%~0.5% 上述混合有机废弃物料重量比例的有机废弃物兼氧发酵复合菌剂，在不需人工曝气及专门发酵容器的条件下，只需简单的堆垛与翻抛，即可实现有机废弃物的快速腐熟，发酵后的产品可用于制成营养土或作为肥料材料，实现有机废弃物的处置与资源化利用，本方法解决了以往有机废弃物好氧发酵高能耗或厌氧发酵高投入、周期长的问题，方法流程简单，有利于普及推广应用。上述方法不能实现发酵物料的自动进料和出料，生产效率低，成本较高。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种一次发酵、二次发酵舱覆盖件透光、集热，发酵区密闭分隔，有效利用太阳能，减少固体有机废料好氧发酵的能耗。可通过曝气装置为有机废料发酵提供持续的氧气，促进固体有机废料的好氧发酵；通过净化装置收集发酵过程产生的废气、臭气并净化后外排，减少固体有机废料发酵产生空气污染的固体有机废料一体化智能好氧发酵处理装置。
8.为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种固体有机废料一体化智能好氧发酵处理设备，所述装置包括并排且密闭设置的一次发酵区和二次发酵区，在一次发酵区和/或二次发酵区的一侧设置有密闭的主料存取区、辅料存取区、辅料堆存区、净化曝气区和智能控制中心，在主料存取区与辅料存取区、辅料堆存区之间设有辅料添加传送机，在主料存取区与一次发酵区之间设有一次发酵物料进料传送机，在一次发酵区与二次发酵区之间设有一次发酵产物转移传送机，在二次发酵区内部与二次发酵区外部之间设有发酵物料出料传送机，在一次发酵区与二次发酵区内部分别设有一次发酵翻抛机和二次发酵翻抛机，在净化曝气区内设置有与一次发酵区和二次发酵区连接的曝气设备以及发酵废气回收处理设备，在智能控制中心内设有分别与辅料添加传送机、一次发酵物料进料传送机、发酵物料转移传送机、发酵物料出料传送机、一次发酵翻抛机、二次发酵翻抛机、曝气设备和发酵废气回收处理设备连接的plc控制器。
9.为了使得每一个发酵区都能在密闭的舱室内完成发酵过程，同时也为了防止发酵腔室内的发酵废气泄漏发散到空气中，同时还为了利用太阳能的光能和热能促进发酵过程的快捷、节能，优选的技术方案是，在所述一次发酵区与二次发酵区之间设有中间设有隔离墙或隔离挡板，在隔离墙或隔离挡板上设有发酵物料转移传送机穿过的孔洞，在一次发酵区和/或二次发酵区与主料存取区、辅料存取区、辅料堆存区、净化曝气区和智能控制中心之间也设置有隔离挡板，所述密闭的一次发酵区和二次发酵区的顶部由透光保温材料制成。
10.采用双层透明材料制作发酵舱室的屋顶，既可以达到透光密封的功效，还可以达到保温保湿的功效，其中进一步优选的技术方案是，所述透光保温材料包括顶部框架，在框架的两面分别设有透光材料，在两层透光材料之间采用密封与抽真空处理。
11.为了适用于不同季节，不同发酵物料对发酵温度适度的不同需求，进一步优选的技术方案还有，在所述两层透光材料之间设置有遮光百叶，百叶调节拉线与连接在框架一侧的百叶调控电机的输出轴连接，百叶调控电机与plc控制器连接。
12.为了简化物料传送机构的结构，便于物料在不同传送距离之间的传送，同时为了降低传送成本，便于装置维护，优选的技术方案还有，所述辅料添加传送机、一次发酵物料
进料传送机、发酵物料转移传送机、发酵物料出料传送机均为皮带传送机，皮带传送机分别通过支架设置在相应区域内的边缘部位，辅料与原料按比例传送。
13.为了便于对发酵区内的全部发酵物料进行即使翻拋，促使物料的到均匀充分的发酵，同时便于操作人员对翻拋过程进行远程操控，优选的技术方案还有，所述一次发酵翻抛机与二次发酵翻抛机分别包括有设置在一次发酵区与二次发酵区内的支架，设置在支架上的导轨，设置在导轨上的纵向行走架，设置在纵向行走架上的横向行走架，设置在横向行走架上的翻抛机，纵向行走架、横向行走架和翻抛机上的驱动电机分别与plc控制器电连接。
14.为了便于能够连续地向发酵区内输送物料，避免带发胶物料之间，发酵后成品物料之间的相互混淆，优选的技术方案是，所述主料存取区、辅料存取区、辅料堆存区分别包括相互独立的辅料存取区、污泥原料缓冲区，还包括成品料缓冲区。
15.为了便于对发酵过程中产生的废气进行气水分离处理，同时便于将分离出来的部分气体在通过曝气设备水回到发酵区内循环利用，优选的技术方案还有，所述发酵废气回收处理设备为发酵废气的净化装置，净化装置包括若干个第一抽吸器、第一管路、以及气水分离器；若干个所述第一抽吸器、所述气水分离器串接在所述第一管路上，且均与所述第一管路连通；所述发酵区与所述气水分离器连通以通过所述第一抽吸器将所述发酵区内产生的湿热气体送至所述气水分离器内进行气水分离，在气水分离器与发酵区之间设有挡墙，第一管路的一端穿过挡墙与气水分离器连接；所述气水分离器与所述曝气设备连通以通过所述第一抽吸器将所述气水分离器分离出来的热气体送至所述曝气设备内进行曝气；一次发酵区的携带热量的废气经过气水分离后，干燥热空气进入二次发酵区，提高二次发酵区的舱内温度，缩短二次发酵的时间。
16.为了便于随时监测控制发酵区内部的温度、湿度以及物料传送机、翻抛机的工作状态是否正常运行，优选的技术方案还有，在所述一次发酵区和二次发酵区内的顶部和/或侧壁还设置有与plc控制器电连接的温度传感器、湿度传感器、摄像头。
17.为了避免待发酵物料散发的臭味对周围空气环境造成的无染，进一步优选的技术方案还有，在所述主料存取区的外部还设有原料暂存区，原料暂存区为密闭空间，密闭空间在原料进出口部位设有负压风机，或正压风帘，负压风机的排风口通过排风管道与净化曝气区内的废气管道连接。
18.本发明的优点和有益效果在于：该固体有机废料一体化智能好氧发酵处理设备，通过发酵舱顶部覆的盖透光、集热，发酵区密闭分隔，有效利用太阳能，减少固体有机废料好氧发酵的能耗。可通过曝气装置为有机废料发酵提供持续的氧气，促进固体有机废料的好氧发酵。通过净化装置收集发酵过程产生的废气、臭气并净化后外排，减少固体有机废料发酵产生空气污染的固体有机废料。该装置采用通过取料机与皮带输送机协同作业，实现自动上料功能；通过一次翻抛机和皮带输送机协同作业，实现一次发酵的自动布料、翻抛、移行、出料功能；通过皮带机实现二次发酵的自动布料；通过二次翻抛机和皮带机的协同作业，实现二次发酵物料的翻抛和自动出料；通过智能控制装置远程控制各设备的自动运行，实现上料、好氧发酵、出料等作业的自动化，减少了人工现场操作。
19.固体有机废料被取料机从原料暂存区中取出，输送至原给料皮带送料机上；再由原料给料皮带送料机送至一次发酵进出料皮带送料机上，由一次翻抛机取料、布料至一次发酵区；一次翻抛机将有机废料不断翻抛、移行直至一次发酵完成后取料至一次发酵进出料皮带送料机上，由一次发酵进出料皮带机输送至二次发酵进料皮带送料机上，再由二次发酵进料皮带机输送、布料至二次发酵区；二次翻抛机将区域内的有机废料不断翻抛、移行，直至二次发酵完成后翻抛至二次发酵出料皮带送料机上，二次发酵出料皮带机将完成二次发酵的物料向外送料机上，完成一体化发酵。
20.发酵过程中，操作人员在智能控制中心通过远程监控装置监控发酵区工作状况，并通过控制装置远程控制取料机、皮带送料机、翻抛机的作业，通过操作装置设置翻抛机的自动翻抛、移行和出料作业；净化曝气装置通过设定的程序对发酵装置进行自动曝气、净化除臭。
附图说明
21.图1是本发明固体有机废料一体化智能好氧发酵处理设备俯视结构示意图；图2是将图1中顶部剖开后的俯视结构示意图；图3是图2中a-a部位剖视图；图4是图2中b-b部位剖视图。
22.图中：1、一次发酵区；2、二次发酵区；3、主料存取区；4、辅料存取区；5、辅料堆存区；6、净化曝气区；7、智能控制中心；8、辅料添加传送机；9、一次发酵物料进料传送机；10、一次发酵产物转移传送机；11、发酵物料出料传送机；12、一次发酵翻抛机；13、二次发酵翻抛机；14、曝气设备；15、发酵废气回收处理设备；16、plc控制器；17、隔离墙；18、顶部；18.1、顶部框架；19、遮光百叶；20、百叶调控电机；21、支架；22、导轨；23、纵向行走架；24、横向行走架；25、翻抛机；26、污泥原料缓冲区；27、成品料缓冲区；28、第一抽吸器；29、第一管路；30、气水分离器；31、温度传感器；32、湿度传感器；33、摄像头；34、原料暂存区；35、负压风机；36、排风管道。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
24.如图1~4所示，本发明是一种固体有机废料一体化智能好氧发酵处理设备，所述装置包括并排且密闭设置的一次发酵区1和二次发酵区2，在一次发酵区1和二次发酵区的一侧设置有密闭的主料存取区3、辅料存取区4、辅料堆存区5、净化曝气区6和智能控制中心7，在主料存取区3与辅料存取区4、辅料堆存区5之间设有辅料添加传送机8，在主料存取区3与一次发酵区1之间设有一次发酵物料进料传送机9，在一次发酵区1与二次发酵区2之间设有一次发酵产物转移传送机10，在二次发酵区2内部与二次发酵区外部之间设有发酵物料出料传送机11，在一次发酵区1与二次发酵区2内部分别设有一次发酵翻抛机12和二次发酵翻抛机13，在净化曝气区6内设置有与一次发酵区1和二次发酵区2连接的曝气设备14以及发酵废气回收处理设备15，在智能控制中心7内设有分别与辅料添加传送机8、一次发酵物料进料传送机9、发酵物料转移传送机10、发酵物料出料传送机11、一次发酵翻抛机12、二次发
酵翻抛机13、曝气设备14和发酵废气回收处理设备15连接的plc控制器16。
25.为了使得每一个发酵区都能在密闭的舱室内完成发酵过程，同时也为了防止发酵腔室内的发酵废气泄漏发散到空气中，同时还为了利用太阳能的光能和热能促进发酵过程的快捷、节能，本发明优选的实施方案是，在所述一次发酵区1与二次发酵区2之间设有中间设有隔离墙17或隔离挡板，在隔离墙17或隔离挡板上设有发酵物料转移传送机10穿过的孔洞，在一次发酵区1或二次发酵区2与主料存取区3、辅料存取区4、辅料堆存区5、净化曝气区6和智能控制中心7之间也设置有隔离挡板，所述密闭的一次发酵区1和二次发酵区2的顶部18由透光保温材料制成。
26.采用双层透明材料制作发酵舱室的屋顶18，既可以达到透光密封的功效，还可以达到保温保湿的功效，其中本发明进一步优选的实施方案是，所述透光保温材料包括顶部框架18.1，在框架18.1的两面分别设有透光材料，在两层透光材料之间采用密封与抽真空处理。
27.为了适用于不同季节，不同发酵物料对发酵温度适度的不同需求，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述两层透光材料之间设置有遮光百叶19，遮光百叶19的调节拉线与连接在框架18.1一侧的百叶调控电机20的输出轴连接，百叶调控电机20与plc控制器16连接。
28.为了简化物料传送机构的结构，便于物料在不同传送距离之间的传送，同时为了降低传送成本，便于装置维护，本发明优选的实施方案还有，所述辅料添加传送机8、一次发酵物料进料传送机9、发酵物料转移传送机10、发酵物料出料传送机11均为皮带传送机，皮带传送机分别通过支架设置在相应区域内的边缘部位，辅料与原料按比例传送。
29.为了便于对发酵区内的全部发酵物料进行即使翻拋，促使物料的到均匀充分的发酵，同时便于操作人员对翻拋过程进行远程操控，本发明优选的实施方案还有，所述一次发酵翻抛机12与二次发酵翻抛机12分别包括有设置在一次发酵区1与二次发酵区2内的支架21，设置在支架21上的导轨22，设置在导轨22上的纵向行走架23，设置在纵向行走架23上的横向行走架24，设置在横向行走架24上的翻抛机25，纵向行走架23、横向行走架24和翻抛机25上的驱动电机分别与plc控制器16电连接。
30.为了便于能够连续地向发酵区内输送物料，避免带发胶物料之间，发酵后成品物料之间的相互混淆，本发明优选的实施方案是，所述主料存取区3、辅料存取区4、辅料堆存区5分别包括相互独立的辅料存取区4、污泥原料缓冲区26，还包括成品料缓冲区27。
31.为了便于对发酵过程中产生的废气进行气水分离处理，同时便于将分离出来的部分气体在通过曝气设备14水回到发酵区内循环利用，本发明优选的实施方案还有，所述发酵废气回收处理设备15为发酵废气的净化装置，净化装置包括若干个第一抽吸器28、第一管路29、以及气水分离器30；若干个所述第一抽吸器28、所述气水分离器30串接在所述第一管路29上，且均与所述第一管路29连通；所述发酵区与所述气水分离器30连通以通过所述第一抽吸器28将所述发酵区内产生的湿热气体送至所述气水分离器30内进行气水分离，在气水分离器30与发酵区之间设有挡墙，第一管路29的一端穿过挡墙与气水分离器30连接；所述气水分离器30与所述曝气设备连通以通过所述第一抽吸器28将所述气水分
离器30分离出来的热气体送至所述曝气设备14内进行曝气；一次发酵区的携带热量的废气经过气水分离后，干燥热空气进入二次发酵区，提高二次发酵区的舱内温度，缩短二次发酵的时间。
32.为了便于随时监测控制发酵区内部的温度、湿度以及物料传送机、翻抛机的工作状态是否正常运行，本发明优选的实施方案还有，在所述一次发酵区1和二次发酵区2内的顶部或侧壁还设置有与plc控制器16电连接的温度传感器31、湿度传感器32、摄像头33。
33.为了避免待发酵物料散发的臭味对周围空气环境造成的无染，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述主料存取区3的外部还设有原料暂存区34，原料暂存区34为密闭空间，密闭空间在原料进出口部位设有负压风机35，或正压风帘，负压风机35的排风口通过排风管道36与净化曝气区6内的废气管道连接。
34.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。