CN216427153U - 一种畜禽粪污高温好氧发酵装置 - Google Patents
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Abstract
一种畜禽粪污高温好氧发酵装置，包括具有进料口和出料口的发酵罐，在发酵罐内设有由电机驱动的中心搅拌轴，在中心搅拌轴上设有捣碎刀片与搅拌桨，在发酵罐底部设有送风座，在送风座外部安装有鼓风机，鼓风机出风口连通有送风管，在送风管外设有电辅加热器；在发酵罐内壁和外壁分别设有保温层，在内壁保温层内侧设有与中央控制器连接的上限位传感器、下限位传感器、多个温度传感器和氧气传感器，在发酵罐内位于上部设有集水槽，在集水槽最低处连接有冷凝水收集器，在发酵罐顶部通过管道连接有除臭箱，在进料口对应位置设有上料装置。本实用新型能够减少了有害产物排放，更加环保；能够自动化控制温度氧含量，发酵效率更高，有害副产物少。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种畜禽粪污高温好氧发酵装置。
背景技术
随着我国经济水平的不断发展，畜禽养殖规模也不断发展扩大，养殖所产生的畜禽粪便也越来越多。早期处理方式多为用水集中冲洗，产生的废水中COD超标50～60倍，BOD超标70～80倍，SS超标12～20倍，对环境造成极大污染。经过改良，目前很多地区已经采用堆肥、厌氧处理或好氧处理等方式处理禽畜粪污。其中，好氧处理采用的装置包括发酵装置本体，在发酵装置本体上设有进料口与出料口，在发酵装置本体中设有加热装置，通过在氧气环境下加热发酵产生可进一步利用的产物。但在发酵过程中，由于禽畜粪污自然堆积发酵，温度和含水量难以控制。禽畜粪污受热不均匀，发酵温度不稳定，氧气不充足，导致发酵不充分且效率较低。同时，禽畜粪污含水量过高会造成堆肥物料被紧缩或其内部游离空隙被水膜充填，使游离空隙率降低而影响空气的扩散，并使有机物供氧不足而出现厌氧状态，形成有害发臭的副产物。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种发酵条件易于控制、发酵效率高、安全、环保的畜禽粪污高温好氧发酵装置。
本实用新型是这样实现的：
一种畜禽粪污高温好氧发酵装置，包括发酵罐，在发酵罐顶部设有进料口，在发酵罐底部设有出料口，其特殊之处在于：在发酵罐内设有中心搅拌轴，在发酵罐顶部中心位置设有电机，所述中心搅拌轴安装在电机的输出端，在中心搅拌轴上沿轴方向交替排布有多组水平设置的捣碎刀片与搅拌桨；
在发酵罐底端设置有送风座并嵌于发酵罐内，在送风座内开设有送风室和单向送风通道，在单向送风通道出风口设有单向阀，送风室通过单向送风通道与发酵罐相连通，在送风座外部安装有鼓风机和高温风单元控制模块，所述鼓风机出风口连通有送风管并延伸至送风室内，在送风管外设有电辅加热器；所述鼓风机、电辅加热器分别与高温风单元控制模块连接；
在发酵罐内壁、外壁分别设有保温层，在内壁保温层内侧设有上限位传感器、下限位传感器、多个温度传感器和氧气传感器，所述上限位传感器位于下限位传感器上方，所述多个温度传感器设置在发酵罐内不同高度位置；
在发酵罐内位于上部设有集水槽，在集水槽最低处通过管道连接有冷凝水收集器；在发酵罐顶部通过管道连接有除臭箱；
在所述进料口对应位置设有上料装置，在发酵罐的外壁保温层上安装有上料单元控制模块，且上料单元控制模块与上料装置电连接，所述上料单元控制模块、高温风单元控制模块、电机均连接有中央控制器信号输出端，中央控制器信号输入端分别连接有上限位传感器、下限位传感器、温度传感器和氧气传感器。
进一步的，所述上料装置包括设置在发酵罐外面的带有导轨的提升架体，在提升架体顶部设有电动卷扬机，电动卷扬机通过钢丝绳连接有上料斗，在提升架体上设置有上料单元控制模块，所述电动卷扬机与上料单元控制模块连接，由上料单元控制模块控制电动卷扬机驱动上料斗沿导轨运行，且上料斗运行终点具有挡块，上料斗运行终点与进料口相对应，以便自动上料。
进一步的，所述集水槽由顶部开口的伞面状结构的挡板与发酵罐内壁保温层围成，挡板外边缘与发酵罐内壁保温层无缝连接，以便更好收集冷凝水。
进一步的，所述除臭箱包括箱体、在箱体上开设有进气口与出气口，在箱体内设有除臭床，以完成对有害废气的回收处理，避免环境污染。
进一步的，在所述除臭箱箱体外部通过出气口连接有排气管，在排气管的内部安装有吸气扇。
本实用新型的有益效果是：
结构合理，易于控制。设计了集水槽用于冷凝水收集并通过冷凝水收集器回收，使得发酵过程中产生的水蒸气在发酵装置顶部冷凝后可以排出装置外，有效地降低了畜禽粪便高温发酵中普遍存在的发酵产物含水率高的问题，且冷凝水经收集回收处理，避免含有有害物质和病菌的废水排放。多组搅拌桨与多组捣碎刀片交替排布，便于将体积较大的块状畜禽粪污捣碎，避免了较大物块堵塞设备问题，且禽畜粪污与高温好氧发酵菌剂及氧气接触更充分，提高了发酵效率。通过上限位传感器和下限位传感器监控发酵罐内的堆体高度，并由中央控制器控制物料由上料装置送至发酵罐避免发酵物出现过多或过少的情况。通过多个温度传感器和氧气传感器对发酵罐内氧气含量和温度进行监测，通过中央控制器控制鼓风机和电辅加热器送热风，调控不同发酵阶段的温度和氧气参数，确保发酵罐罐内环境长期维持在一种高温好氧状态，提高了高温发酵效率，实现堆肥过程的自动化，确保堆肥产品质量稳定，且减少了有害发臭的副产物产生。产生的废气也通过除臭箱收集处理，避免了环境污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是图1集水槽挡板的俯视图；
图4是图1的中央控制器的信号连接示意图。
图中：发酵罐1，保温层101，进料口102，出料口103，上料装置2，提升架体201，电动卷扬机202，上料单元控制模块203，上料斗204，导轨205，中心搅拌轴3，电机301，捣碎刀片302，搅拌桨303，送风座4，鼓风机401，送风管402，电辅加热器403，高温风单元控制模块404，送风室405，单向送风通道406，单向阀407，上限位传感器5，下限位传感器6，氧气传感器7，温度传感器8，中央控制器9，信号接收模块901，PLC控制器902，信号发射模块903，集水槽10，挡板1001，除臭箱11，箱体1101，进气口1102，出气口1103，除臭床1104，吸气扇1105，排气管1106，冷凝水收集器12。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步说明。
如图1-4所示，该畜禽粪污高温好氧发酵装置，包括发圆柱形的发酵罐1，在发酵罐1内壁和外壁分别设有保温层101。在发酵罐1顶部设有进料口102，在发酵罐1底部设有出料口103。在所述发酵罐1外侧设有上料装置2，上料装置2包括焊接在发酵罐1外表面的带有导轨205的提升架体201，在导轨205上设有沿导轨205运行的上料斗204，在提升架体201顶部设有电动卷扬机202，在提升架体201上设有上料单元控制模块203，所述电动卷扬机202与上料单元控制模块203电连接，所述电动卷扬机202通过钢丝绳连接有上料斗204，且由上料单元控制模块203控制电动卷扬机202驱动上料斗204沿导轨205运行，且上料斗204运行终点具有挡块，所述上料斗204运行终点与进料口102相对应。
在发酵罐1内设有中心搅拌轴3，在发酵罐1顶部中心位置设有电机301，所述中心搅拌轴3安装在电机301的输出端，在中心搅拌轴3上沿轴径向交替排布有多组水平的捣碎刀片302与搅拌桨303，在本实施例中，捣碎刀片302、搅拌桨303各设置3组。在发酵罐1底端设置有送风座4并嵌于发酵罐1内，在送风座4外部安装有鼓风机401和高温风单元控制模块404，在送风座4的内开设有送风室405和单向送风通道406，在单向送风通道406出风口设有单向阀407，送风室405通过单向送风通道406与发酵罐1相连通，鼓风机401出风口连接送风管402并延伸至送风室405内，在送风管402外设有电辅加热器403，所述鼓风机401、电辅加热器403分别与高温风单元控制模块404电连接。
在内壁保温层101内侧设有上限位传感器5、下限位传感器6、氧气传感器7、三个温度传感器8，所述上限位传感器5位于发酵罐1内70％高度位置处，所述下限位传感器6位于发酵罐1内50％高度位置处，所述氧气传感器位7于上限位传感器5与下限位传感器6之间，本实施例中以氧气传感器位7位于发酵罐1内60％高度位置为例，三个所述温度传感器8分别设置在发酵罐1内35％、55％、75％高度位置。
在发酵罐1外壁设有中央控制器9，中央控制器9包括信号接收模块901、PLC控制器902和信号发射模块903；所述中央控制器9的信号接收模块901分别与上限位传感器5、下限位传感器6、三个温度传感器8和氧气传感器7电连接，所述中央控制器9的信号发射模块903分别与上料单元控制模块203、高温风单元控制模块404、电机301连接。
在发酵罐1内位于上部设有集水槽10，集水槽10由顶部开口的伞面状结构的挡板1001与发酵罐1内壁保温层101围成，挡板1001外边缘与发酵罐1内壁保温层101无缝连接；在集水槽10最低处通过管道连接有冷凝水收集器12。
在发酵罐1顶部通过管道连接有除臭箱11，在除臭箱11箱体的顶部、下部分别开设有进气口1102、出气口1103，在箱体1101内设有除臭床1104，在所述除臭箱11箱体外部通过出气口1103连接有排气管1106，在排气管1106的内部安装有吸气扇1105。
使用时，中央控制器9的控制信号发射模块903向上料单元控制模块203发出信号，上料单元控制模块203接收信号并控制上料装置2的电动卷扬机202转动，装有畜禽粪污的提升架体201上的上料斗204沿导轨205被提升，上料斗204到达导轨205尽头处受挡块限制翻转，畜禽粪污由进料口102倒入发酵罐1内。当禽畜粪污达到发酵罐1内下限位传感器6位置时，下限位传感器6向中央控制器9的信号接收模块901输送信号，信号接收模块901收到信号并输送至PLC控制器902，此时，PLC控制器902通过信号发射模块903向电机301发出指令，控制电机301带动中心搅拌轴3旋转，搅拌桨303将畜禽粪污混合，捣碎刀片302将其中较大块畜禽粪污搅碎；同时，PLC控制器902通过控制信号发射模块903向高温风单元控制模块404发出指令，控制鼓风机401和电辅加热器403开始工作，向送风室405送热风，热风在送风室405内降低流速后，由单向送风通道406匀速、单向送入发酵罐1内，且发酵罐1内畜禽粪污不会进入单向送风通道406。当发酵罐1内温度满足发酵要求时，温度传感器8向中央控制器9的信号接收模块901输送信号，信号接收模块901收到信号并输送至PLC控制器902，此时，PLC控制器902通过信号发射模块903向高温风单元控制模块404发出指令，控制鼓风机401和电辅加热器403停止工作。当温度过低时，温度传感器8向中央控制器9的信号接收模块901输送信号，信号接收模块901收到信号并输送至PLC控制器902，此时，PLC控制器902通过信号发射模块903向高温风单元控制模块404发出指令，控制鼓风机401和电辅加热器403开始工作。当氧气量过低时，氧气传感器7向中央控制器9的信号接收模块901输送信号，信号接收模块901收到信号并输送至PLC控制器902，此时，PLC控制器902通过信号发射模块903向高温风单元控制模块404发出指令，控制鼓风机401开始工作。当畜禽粪污高于上限位传感器5时，上限位传感器5向中央控制器9的信号接收模块901输送信号，信号接收模块901收到信号并输送至PLC控制器902，此时，PLC控制器902通过信号发射模块903向上料单元控制模块203发出指令，控制上料装置2停止上料，并打开出料口103适量排料；当畜禽粪污低于下限位传感器6时，下限位传感器6向中央控制器9的信号接收模块901输送信号，信号接收模块901收到信号并输送至PLC控制器902，此时，PLC控制器902通过信号发射模块903向上料单元控制模块203发出指令，控制上料装置2上料。
畜禽粪污发酵过程中产生的水蒸气在集水槽10处冷凝，并沿挡板1001流下进入冷凝水收集器12收集。除臭箱11的吸气扇1105工作产生负压，将畜禽粪污发酵过程中产生的有害臭气由进气口1102吸入箱体1101，除臭床1104除臭后，经过出气口1103由排气管1106排出。
上述实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩入本实用新型权利要求书所确定的保护范围。
Claims (5)
1.一种畜禽粪污高温好氧发酵装置，包括发酵罐，在发酵罐顶部设有进料口，在发酵罐底部设有出料口，其特征是：在发酵罐内设有中心搅拌轴，在发酵罐顶部中心位置设有电机，所述中心搅拌轴安装在电机的输出端，在中心搅拌轴上沿轴方向交替排布有多组水平设置的捣碎刀片与搅拌桨；
在发酵罐底端设置有送风座并嵌于发酵罐内，在送风座内开设有送风室和单向送风通道，在单向送风通道出风口设有单向阀，送风室通过单向送风通道与发酵罐相连通，在送风座外部安装有鼓风机和高温风单元控制模块，所述鼓风机出风口连通有送风管并延伸至送风室内，在送风管外设有电辅加热器；所述鼓风机、电辅加热器分别与高温风单元控制模块连接；
在发酵罐内壁、外壁分别设有保温层，在内壁保温层内侧设有上限位传感器、下限位传感器、多个温度传感器和氧气传感器，所述上限位传感器位于下限位传感器上方，所述多个温度传感器设置在发酵罐内不同高度位置；
在发酵罐内位于上部设有集水槽，在集水槽最低处通过管道连接有冷凝水收集器；在发酵罐顶部通过管道连接有除臭箱；
在所述进料口对应位置设有上料装置，在发酵罐的外壁保温层上安装有上料单元控制模块，且上料单元控制模块与上料装置电连接，所述上料单元控制模块、高温风单元控制模块、电机均连接有中央控制器信号输出端，中央控制器信号输入端分别连接有上限位传感器、下限位传感器、温度传感器和氧气传感器。
2.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵装置，其特征是：所述上料装置包括设置在发酵罐外面的带有导轨的提升架体，在提升架体顶部设有电动卷扬机，在提升架体上设置有上料单元控制模块，所述电动卷扬机与上料单元控制模块连接，电动卷扬机通过钢丝绳连接有上料斗，由上料控制模块控制电动卷扬机驱动上料斗沿导轨运行，且上料斗运行终点具有挡块，上料斗运行终点与进料口相对应。
3.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵装置，其特征是：所述集水槽由顶部开口的伞面状结构的挡板与发酵罐内壁保温层围成，挡板外边缘与发酵罐内壁保温层无缝连接。
4.根据权利要求1所述的畜禽粪污高温好氧发酵装置，其特征是：所述除臭箱包括箱体、在箱体上开设有进气口与出气口，在箱体内设有除臭床。
5.根据权利要求4所述的畜禽粪污高温好氧发酵装置，其特征是：在所述除臭箱箱体外部通过出气口连接有排气管，在排气管的内部安装有吸气扇。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN119285387A (zh) * | 2024-10-21 | 2025-01-10 | 江苏顺和农业发展有限公司 | 一种智能高温好氧发酵设备 |
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2022
- 2022-01-17 CN CN202220102789.1U patent/CN216427153U/zh active Active
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