[發明專利]一種有機垃圾處理厭氧與好氧發酵耦合裝置

有效

• 申請號: 201410195412.5
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103964903B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 鄭國香;楊杰;張源倍;劉天賦;朱坤展
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C05F9/04
• 分類號: C05F9/04;C05F17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明創造屬于環保設備，主要涉及有機垃圾無害化處理裝置。

背景技術

傳隨著我國經濟發展和城鎮化腳步的加快，產生的生活有機垃圾也節節攀升。怎樣處理這些有機垃圾和處理后的效果成為困擾我們的難題，現階段有機垃圾的處理方式有焚燒、填埋、生物發酵和綜合利用等。其中生物發酵是最有效的處理方式，既不污染環境，還能利用其發酵后的產物。但是在處理過程中存在溫度、代謝產物等很難控制的因素，導致發酵不夠充分，產物產量很少，且不能夠應用等缺點。

目前，發酵分為厭氧發酵和好氧發酵(堆肥)兩種，其中，厭氧發酵是在無氧條件下有機生活垃圾的分解，分解過程中幾乎不產熱，最后的代謝產物是甲烷、二氧化碳和許多低分子的中間產物，如有機酸等；好氧發酵是在有氧的情況下有機生活垃圾的分解，分解過程中產生大量的熱量，代謝產物是二氧化碳和水。

在我國北方的黑龍江，年平均氣溫在4℃左右，厭氧發酵反應器大部分在夏季運行，其他季節的運行效果較差。其他季節運行需要給發酵反應器提供熱能量(尤其是在冬季)，以維持其基本的運行，并且產生的甲烷量太少，質量不高，大大提高了運行成本，同時極大的限制了甲烷的產量。顯然，在厭氧發酵處理有機垃圾時，溫度是考慮的重要因素之一，溫度應控制在35-40℃范圍內，此時厭氧發酵產生的甲烷量最大，厭氧發酵后的液渣基本達到了施肥的標準，但是里面的有機物還沒有完全轉化為植物可以直接吸收的有機質，施肥效果較差。而好氧發酵分為升溫、高溫、降溫等三個階段。好氧發酵采用連續進料，其溫度能長期保護在35℃以上，且好氧發酵產生的液渣中含有植物可以吸收的有機質要比好氧發酵產生的多，基本達到了施肥的標準。如何充分利用好氧發酵過程中產生的熱能量提供給厭氧發酵、保證其在寒冷的冬季能夠正常運行是急需解決地技術問題。

發明內容

本發明創造的目的就是針對上述現有技術存在的問題，結合有機垃圾發酵作業的實際需要，研發一種有機垃圾處理厭氧與好氧發酵耦合裝置，達到保證和延長厭氧發酵在寒冷的北方地區作業使用時間、提高發酵作業質量和效果、節約能源、降低生產運行成本的目的。

本發明創造的目的是這樣實現的：在圓柱形外罐體內同軸心的固裝圓錐形內罐體，在所述圓錐形內罐體與圓柱形外罐體之間設有間距，構成好氧發酵腔區；在圓柱形外罐體軸心線位置上可轉動地安裝空心管轉軸，所述空心管轉軸穿過圓錐形內罐體內部；在空心管轉軸上側部上、位于圓錐形內罐體上方部位處固裝∏形空腔式上攪拌架，在∏形空腔式上攪拌架上開設上排氣通孔，所述∏形空腔式上攪拌架的空腔與空心管轉軸管腔連通；在空心管轉軸下側部上、位于圓錐形內罐體下方部位處固裝帶有下排氣通孔的空心式下攪拌桿，所述空心式下攪拌桿的空腔與空心管轉軸管腔連通；撥板配裝在空心式下攪拌桿外端部上；在所述空心管轉軸中間部位上、位于圓錐形內罐體內側部位處固裝攪拌齒，螺旋管式加熱水套固配安裝在圓錐形內罐體內；在所述圓錐形內罐體的上端部和下端部上分別安裝空腔式上拉板和封閉下拉板，在圓錐形內罐體腔內構成厭氧發酵腔區，所述空腔式上拉板的空腔與圓錐形內罐體內部連通；在所述圓柱形外罐體頂部和側下部位上分別安裝進料裝置和排料裝置；減速器的動力輸入軸和動力輸出軸分別與電動機和空心管轉軸連接，供氣管將氣泵與空心管轉軸管腔連通；熱水輸出管的兩端分別連接在太陽能熱水器出水口和螺旋管式加熱水套入水口上，配裝液體泵的冷水回流管的兩端分別連接在太陽能熱水器的回水口和螺旋管式加熱水套出水口上；輸氣管兩端連接在空腔式上拉板和沼氣收集裝置上，將空腔式上拉板的空腔與沼氣收集裝置連通，至此構成一種有機垃圾處理厭氧與好氧發酵耦合裝置。

本發明創造采用在好氧發酵作業使用的圓柱形外罐體內配裝厭氧發酵作業使用的圓錐形內罐體的組合式整體結構，配合以太陽能熱水器向圓錐形內罐體內補充熱能量的方式，在發酵作業過程中，又利用好氧發酵產生的熱量提供給厭氧發酵作業的需要，可以在寒冷的北方冬季實現有機垃圾的發酵運行，具有設計新穎合理、結構緊湊、節約能源、使用方便可靠、故障少、運行時間長、作業質量好、效率高的特點。

附圖說明

圖1是一種有機垃圾處理厭氧與好氧發酵耦合裝置總體結構示意圖。

圖中件號說明：