降解有機廢物的方法和設備的製作方法

2023-05-24 23:16:16 3

專利名稱：降解有機廢物的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在WO97/46499公開的降解有機廢物的方法和設備。
在該方法中，有機廢物被切碎並被輸送到一個空間的底部，在所述空間內廢物被攪拌和混合，同時被提升到其頂部，在所述空間內空氣穿過廢物，被降解的廢物在該空間頂部被排出。
用於該方法的堆肥處理機包括一個容器；在容器底部的一個廢物入口；用於切碎被輸送到入口的廢物的裝置；在容器內的一個攪拌器，它包括一個在容器中間可旋轉的立軸和從立軸徑向突出的翼，它用於攪拌和混合通過入口被輸送到容器內的廢物，所述翼至少有一個是傾斜的或者斜切的以便在容器內提升廢物，從而將廢物從容器的底部移動到其頂部；在容器較低部位有一個使空氣流入容器的進氣口；在容器的頂部有一個排出已降解的廢物的管道；使空氣從空氣入口流入，通過容器和其中的廢物並通過出氣口排到環境中的裝置。
本發明的主要目的在於使堆肥的有機廢物的腐敗和分解更有效方法，它通過確保徹底的混合和攪拌廢物以及脫水，同時避免容器內的廢物形成塊狀和粘附於攪拌器上，和通過確保持續的向容器內廢物提供空氣和分配空氣貫穿廢物，以便保持和促進其中的生物分解過程，同時能夠避免或者徹底減少在生物分解過程中從容器內發出的令人討厭的氣味。
本發明的另一目的在於提供一種通過排料管從容器內自動地間歇性排出堆肥材料。
本發明的這些及其他目的是通過前面提到的分別具有如權利要求1和2的特徵的方法和設備來實現的，這些將通過下面對本發明的示例性的實施方案的描述會更清楚。
在附圖中

圖1是在目前優選的實施方案中的堆肥處理機的垂直橫斷面視圖；圖2是堆肥處理機的俯視圖；圖3是在圖1中沿Ⅲ-Ⅲ線的堆肥處理機的剖面圖；圖4是在圖1中沿Ⅳ-Ⅳ線的攪拌器的局部放大的剖面圖5是在圖1中沿Ⅴ-Ⅴ線的切碎器的局部放大的剖面圖。
參見圖1-3，堆肥處理機包括一個圓柱形的容器10，它包括圓弧形的側壁11，頂壁12和底壁13。該容器由支架14支撐，側壁和頂壁有一個外加熱保溫層，部分由圖標15表示。一個中空的軸16在容器中央軸向貫穿容器，它通過安裝在底壁13的下部的球形滾珠軸承17和安裝在箱形梁19的上部的球形滾珠軸承18被可轉動地安裝在容器內，箱形梁19被安裝在容器的頂部。軸16通過傳動裝置21與驅動電機20相連接。
在實施方案中顯示的六個翼22、23、24、25、26和27在不同的水平面上被安裝在軸16上，但是翼的數目是可以選擇的。翼是圓筒形的，每一個翼有一較短的圓柱形部分如翼25中由圖標25A所示，和一個較長已被壓平的部分25B，翼在部分25A處被安裝在一個套筒28上，套筒穿過軸16並通過一螺紋連接件29與軸16相連接。
最低翼之一，在實施方案中如翼22所示，被安裝在緊靠底壁13處，它的內部與中空的軸16的內部相連通。所述翼在其外側的端部被封閉，其上有許多噴嘴30，在實施方案中顯示有四個噴嘴，中空的翼形成了噴嘴的集流腔，噴嘴傾向底壁13並在靠近底壁的端部有出口，這些在圖4中可以看出。軸16的預定旋轉方向在圖中如箭頭31所示，與旋轉方向相關的噴嘴30從翼22的「逆流」側伸出。
在一個改進的實施方案中，每一個噴嘴上有一個軟管形成其出口的端部，所述軟管在底壁13上滑動。
在平臺19上安裝了一個電風扇32，風扇從周圍吸入空氣並將空氣加壓後送入一空腔33內。空腔被隔板34分成兩個隔間33A和33B，它們在35處相互連通，隔間33A與風扇的出口相連。一個電加熱器36伸入隔間33A中，空心軸16從其開口頂部申入到空腔33B中，在圍繞著軸伸入空腔33B的部分有一個氣封圈37。在空腔33B中有-個溫度傳感器38(恆溫器)，它與加熱器36操作性的連接，從而根據傳感器38測定的空氣溫度，通過風扇32控制空氣的加熱。空氣通過中空的軸16經由攪拌器上的翼22的噴嘴口30被輸送到容器10中，而且通過前面所述的加熱裝置可以使空氣保持預定的高溫。由於攪拌器的旋轉，空氣被輸送到廢物內的位置是沿著圓形的路線不停地移動著。
有許多固定的攪拌器39，在實施方案中公開了三個攪拌器，被安裝在容器的側壁11上，並從容器側壁的內表面徑向伸入容器10內。這些攪拌器分別被安裝在軸16上的旋轉翼的上方並靠近毗連的翼。每-個攪拌器包括杆40，和帶有軸向突出的肋片42的圓管形部件41，可旋轉地安裝在杆上。即使杆上沒有圓管形部件，杆作為攪拌器也是有效的，特別是如果杆是帶螺紋的，但被安裝有肋片的圓管形部件可以提高效率。
靠近底壁13在側壁11上有一個入口43，用於輸送被切碎的廢物到容器10內的進入裝置44與入口43相連接。裝置44包括一個有蓋46的進口45，它在較低處與一個在更低端由底壁48封閉的空腔47相連接。電機49被安裝在底壁48處，它的傳動銷與一個從下方伸入空腔47的軸50相連接。轉子51安裝在軸50的上端，轉子上有四個徑向翼52相互間隔成90°並成一角度，從而當軸沿著箭頭53所指示的方向旋轉時，這一角度可以給被輸送到空腔內的材料施加向下的力。如圖5中所示的粉碎機位於轉子下部並包括一個圓盤54，其安裝在軸50上而且在相等的間隔上有四邊的凹口55。兩個切削的刀片56安裝在圓盤的上邊，其刀口57每一個均安裝在沿直徑方向上相對的兩個凹口55之一上。兩個固定的反向的刀片，其中一個用圖標58表示，彼此完全相反地被安裝在空腔47內以便與切削刀片56配合作用。四個肋片59被安裝在圓盤54的下面，沿徑向伸出並等距離間隔，這些肋片保持在同一水平線上，它們與開口43的高度基本相同以便當軸50轉動過程中通過入口43時與它相對齊。
被堆肥的有機廢物從入口45被注入，並且當電機49驅動轉子51高速轉動時，轉子51上的翼52將有機廢物從入口45向下輸送。廢物被輸送到粉碎機上在那裡被切削刀片56與反向刀片58協同作用切碎，被切碎的廢物從凹口55落下，被旋轉的肋片59接住，肋片59將切碎的廢物向開口43拋去並通過出口43拋入窗器10中。
在容器內，中空的軸16沿著箭頭31所指示的旋轉方向由電機20驅動以2-6rpm的速度保持旋轉，當較低的翼22和23經過入口43時，切碎的廢物被拋向所述翼，這樣會造成危險，因為具有高溼度而且可能很粘稠的廢物會粘附在翼上並逐漸地堆積，導致旋轉的攪拌器破損和/或者使電機20過載和可能毀壞。為了消除所述的危險，在翼22和23每一個的外端安裝了一個隔板60，隔板相對於由箭頭31所示的旋轉方向從翼上「逆流」伸出，大體上追隨側壁11的彎曲形狀並距其約2或3釐米。隔板的「下遊」邊形成一個靠近側壁11的內表面的刮板，隔板有足夠的長度以使翼旋轉時遮擋入口並與之成大約30°角，可以看到能有效地防止被拋到隔板上的廢物擊打相連的翼。另一方面，擊打在隔板上的廢物很容易地從翼上滑落下去，而不會在翼上堆積。
進入容器內的廢物被旋轉的攪拌器上的翼22至27和固定的攪拌器39不停地攪拌和混合，旋轉的和固定的攪拌器相互結合可以阻止廢物在其內部形成堆和塊，成堆和成塊的廢物會阻止加入的空氣在其內部均勻的分布，為了增強攪拌，杆61和刀片62可以如圖1所示從翼22和23上向上和向下伸出。隨著越來越多的廢物被加入到容器中，廢物的水平面在對其不斷地攪拌下逐漸上升，翼25、26和27被製成一定的角度可以對廢物產生提升力。空氣由風扇32經過噴嘴30被輸送到容器內廢物的底部，從下而上穿過廢物本體，通過攪拌以使廢物保持鬆散和疏鬆，以便使空氣與廢物顆粒充分接觸，來維持在容器內部發生的能夠降解廢物的微生物處理過程。由於空氣是在容器底部由在翼22上「逆流」側的與底壁成一定的角度的噴嘴送入的，因此這裡不會有堵塞噴嘴的危險。被送入的空氣的溫度大約為20至25℃，如果由風扇32從周圍吸入的空氣沒有達到這一溫度，由傳感器38控制的加熱空氣的系統就會啟動加熱空氣，以使被送入的空氣的溫度提升到所需的溫度。為了開始容器內的降解過程，在堆肥處理設備開始運行的初始階段，被送入的空氣會被加熱到一較高的溫度，例如30至35℃。
在微生物處理過程中，容器內被處理的廢物所含的水分將會蒸發，而且必須從容器中被清除。一個抽氣風扇63通過與導管64連接來抽空溼氣，該導管通過頂壁12，在容器內空間的圖標65所示處開口，同時由風扇63將容器內處理過程中產生的溼氣和臭味排至排氣導管66。風扇32和63將會相互調節以使容器內總是保持負壓(真空)。隔熱器15基本上能減少在容器的內壁上冷凝液的形成，在容器內壁不斷積累的冷凝液，將會回到所處理的材料中並提高它的溼度。因此，就應儘可能地阻止冷凝液的形成。
容器內被處理的材料在降解過程中不斷地升高，最終到達如圖1中圖標67所示的上部水平面，這時廢物已經轉化成為腐殖質。排料管68在水平面67處與容器10相連接，沿著容器側壁11的外表面向下延伸。在排料管下端一鉸鏈擋板69被樞軸地連接在圖標70處，由於容器內的負壓使擋板保持在圖中實線所示的關閉位置，抵抗由配重器71所提供的偏壓。材料從容器內的材料主體中通過一個圓管形的攪棒72在水平面67處被輸送出去，攪棒安裝在中空的軸上並與之一起轉動，在其主要長度上已被壓平而且其平面基本垂直地伸展。風扇63通過一個定時器在一定的間隔時停止來打破容器內的負壓，以使擋板69在配重器71的偏壓作用下繞鉸鏈轉動到圖中點劃線所示的位置，來將排出管收集的材料排出到一個適宜的接收器中。
據估計，按照本發明的方法而操作並且依據不同的特徵和在不同的情況下具有處理日供應量為60至75千克的廢物的堆肥處理機，能在大約四個星期內生產出高質量的堆肥材料(腐植質)。
權利要求
1．一種用於降解可堆肥的廢物的堆肥處理機，包括一個容器(10)；在容器底部的一個廢物入口(43)；用於切碎從入口送入的廢物的裝置(56,58)；容器內的攪拌器(16,22--27)，包括一個可旋轉的垂直的空心軸(16)，和從軸上徑向伸出的翼(22-27)以攪拌和混合通過入口送入的廢物，其中至少有一個所述翼是傾斜的或者斜切的，來將容器內的廢物提升，從而將廢物從容器的底部推升到頂部；用於向容器(10)輸送空氣的噴嘴(30)，位於中空的軸並與軸的內部連通，隨著中空的軸的轉動在容器內較低的位置沿著一個水平的圓形路線運動；容器的頂部有一用於已堆肥廢物的排出管道(68)；和裝置(32,63)，提供空氣從噴嘴流入通過容器和容器內的廢物再通過出氣口排到環境中，其特徵在於所述噴嘴(30)位於至少一個管形翼的後緣上，管形翼形成噴嘴的歧管，噴嘴沿所述邊緣分布並傾斜地指向容器的底壁，在靠近底壁的一側開口，用於提供空氣流動的所述裝置(32,63)經過調節來保持容器內的負壓。
2．如權利要求1所述的堆肥處理機，其特徵在於提供空氣流動的所述裝置(32,63)包括在壓力下給所述噴嘴(30)提供空氣的送氣風扇(32)，和從所述容器(10)內部抽出空氣的抽氣風扇(63)。
3．如權利要求1或2所述的堆肥處理機，其特徵在於裝置(36)用於預熱由所述送氣風扇(32)輸送的空氣。
4．如權利要求1至3中任一所述的堆肥處理機，其特徵在於位於所述排料管(68)的排料口處的平衡擋板(69)，偏移到打開位置的所述擋板通過容器內的負壓可以保持在關閉的位置。
5．如權利要求1至4中任一項所述的堆肥處理機，其特徵在於從所述軸(16)徑向伸入所述容器(10)的固定攪拌器(39)。
6．如權利要求5所述的堆肥處理機，其特徵在於所述固定攪拌器包括一個圓柱形的杆(40)。
7．如權利要求6所述的堆肥處理機，其特徵在於所述圓柱形杆(40)是帶螺紋的。
8．如權利要求6所述的堆肥處理機，其特徵在於肋片(42)可旋轉地安裝在所述圓柱形杆(40)上，所述肋片沿杆延伸並從其上徑向伸出。
9．如權利要求1至8中任一項所述的堆肥處理機，其特徵在於在所述軸(16)上的一個或多個翼(22,23)上，位於靠近容器的底壁(13)處，在翼的外端有一個隔板(60)，該隔板的前端靠近容器(10)的側壁(11)的內表面並從所述內表面向隔板的尾端傾斜，所述隔板在隨著攪拌器(16,22-27)旋轉經過容器側壁(11)上的入口(43)時，將該入口擋住。
全文摘要
降解可堆肥廢物的方法和設備,其中廢物被切碎,同時被切碎的廢物被送入到容器(10)的底部(13)的空間中。廢物通過在容器中轉動的攪拌器(16,22－27)上的翼(22－27)混合和攪拌,同時被提升到容器的頂部。空氣通過位於容器較低部位的一個或多個翼(22)上的噴嘴(30)輸送到容器內,同時在容器中保持負壓。已降解的廢物通過安裝在容器頂部的排料管(68)被排出容器。
文檔編號B09B3/00GK1323283SQ9980845
公開日2001年11月21日 申請日期1999年6月16日 優先權日1998年7月10日
發明者B·弗蘭岑, C·B·弗蘭森, B·布洛姆斯特爾格倫 申請人:帕本達姆有限公司