立體式環保發酵系統的製作方法

2023-04-22 23:17:41

立體式環保發酵系統的製作方法
【專利摘要】本發明是有關於一種立體式環保發酵系統，包括供發酵物料傳送的輸送機組、給料裝置、破碎裝置、通風裝置、尾氣淨化裝置，所述的輸送機組設置有若干組，每組由若干臺輸送機分層由低向高依次呈立體安裝而成，每層安裝有若干臺成直線連接的輸送機，相鄰層間的輸送機在垂直面上呈現交錯設置，每組的每層上設有破碎裝置，其還包括物料成型裝置，安裝於頂層進料輸送機的進料端上方、給料裝置下方。本發明的立體式環保發酵系統可大幅度提高設備發酵效率。
【專利說明】立體式環保發酵系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機肥料發酵設備領域，特別是涉及一種立體式環保發酵機。
【背景技術】
[0002]隨著社會上對有機廢棄物環保處理和肥料資源化利用日益重視，有機廢棄物工業化發酵處理並加工成有機肥料的比例也在快速增大。有機廢棄物加工轉化成為有機肥料，其首要的工藝環節便是對有機廢棄物進行生物動態好氧發酵，以實現物料養分轉化和脫水幹化的目的。傳統發酵工藝技術，通常採用平面敞開式的槽式發酵或條垛式發酵，但這些發酵工藝均需要有大面積的發酵車間，佔用大量的土地。當前，社會土地資源日益緊張，政府難以向企業提供大量的土地用於有機廢棄物的環保發酵處理，因此有機廢棄物的環保處理和肥料資源化利用受到了嚴重的制約，將影響社會環保和資源循環利用事業的發展。為解決這一問題，人們創新發明了立體式布局、多層疊加的發酵設備或發酵系統，如2005年7月6日公開的邱俊達的《可進行流水線式生產的多層網帶式固體發酵設備》發明專利，2012年I月24日公開的中國農業科學院油料作物研究所黃鳳洪等人的《一種層疊組合式固態發酵方法及其系統》發明專利，2013年6月公開的我公司的《有機物料自動環保發酵系統》發明專利。以上技術創新均採用立體式多層發酵，實現了有機廢棄物發酵場地利用率的大幅度提高，從主要的技術原理和方向上可以很好解決平面敞開式的槽式發酵或條垛式發酵佔用場地面積大的問題，是將來有機廢棄物肥料資源化利用發酵裝備和發酵工藝技術發展的主流方向。
[0003]但在有機廢棄物的工業化發酵生產實踐中發現，以上三個發明技術方案均還存在較為明顯的技術缺陷，主要有以下三個方面:
[0004]一是發酵物料在進入發酵系統後，團粒太大、物料與空氣接觸面小,物料發酵升溫慢，發酵周期長。
[0005]二是在物料從高位的輸送機換層至低位的輸送機時，發酵結成絮狀塊的物料成間歇式大塊落下，既造成下層發酵物料布料嚴重不均勻，也使成塊物料中的水分和熱量沒有得到快速充分的散失，好氧微生物沒有得到充分的新鮮氧氣補給，或者安裝有破碎裝置時，因發酵結成絮狀塊的物料大塊地落入其中，容易造成破碎裝置負荷間斷性或瞬間過大，以致卡死設備甚至造成設備機械損壞，無法正常運行，也使物料換層時沒有得到正常的充分破碎，物料也無法實現充分的散熱和蒸發水分以及給好氧發酵微生物補充充分的新鮮氧氣，使物料在下一層輸送機上繼續保持均勻、整齊、疏鬆布料，延長了物料發酵周期，物料發酵不均勻和不充分。
[0006]三是物料進入輸送機的輸送網帶上發酵時，無法自動獲得設定高度、表面平整和均勻的料層，會導致物料發酵不均勻，成熟度不一致。
[0007]以上技術缺陷均嚴重製約了立體式發酵設備或發酵系統發酵技術性能的正常發揮，使其發酵周期短、發酵場地周轉率高、自動化程度高的技術優勢無法體現。
【發明內容】

[0008]本發明的目的在於解決現有層疊式多層發酵系統設備存在的技術不足，提供一種大幅度提高設備發酵效率的立體式環保發酵系統。
[0009]本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的立體式環保發酵系統，包括供發酵物料傳送的輸送機組、給料裝置、破碎裝置、通風裝置、尾氣淨化裝置，所述的輸送機組設置有若干組，每組由若干臺輸送機分層由低向高依次呈立體安裝而成，每層安裝有若干臺成直線連接的輸送機，相鄰層間的輸送機在垂直面上呈現交錯設置，每組的每層上設有破碎裝置，其還包括物料成型裝置，安裝於頂層進料輸送機的進料端上方、給料裝置下方。
[0010]本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
[0011]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中每組輸送機至少一層上還包括物料預破碎裝置，安裝於所述輸送機的出料端下方、破碎裝置上方。
[0012]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中每組輸送機的每層上都安裝有物料預破碎裝置。
[0013]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中所述物料成型裝置與輸送機之間、破碎裝置與輸送機之間安裝有水平布料裝置，該水平布料裝置是能條件高度的兩端螺旋方向相反的動力螺旋軸或梳形板。
[0014]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中所述的物料成型裝置是輥筒式對輥輥壓機、葉片式對輥輥壓機或帶 式輥壓機，將物料滾壓成為I~40mm厚的片狀或條狀。
[0015]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中所述的物料預破碎裝置由支架、驅動機構和齒狀破碎輥筒構成，該驅動機構和該齒狀破碎輥筒固定安裝在該支架上，該驅動機構與該齒狀破碎棍筒進行傳動連接。
[0016]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中所述的驅動機構是減速電機或是所述輸送機的驅動輥筒。
[0017]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中所述的破碎裝置是輥筒式對輥輥壓機、葉片式對輥輥壓機、鏈條式破碎機或錘片式破碎機或其任意兩者以上的組合。
[0018]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中所述的尾氣淨化裝置是除塵設備或除臭設備或其二者的結合，該除塵設備採用過濾式除塵或重力式除塵，該除臭設備採用UV光解氧化法或臭氧氧化法除臭。
[0019]較優地，前述的立體式環保發酵系統，其中所述的輸送機的輸送帶為聚酯輸送網帶或PET螺旋網輸送帶，寬度為1000~6000mm。
[0020]藉由以上技術方案，本發明的有益效果是:
[0021]1.創新性地設計安裝了物料成型裝置，將進入輸送機前的物料輥壓成薄片狀或細條狀，既進一步提高了發酵物料的混合度，同時使物料層內均勻形成大量間隙，大幅度提高了物料內部的透氣性和物料與空氣的接觸面積，有利於好氧微生物的接種與快速繁殖，使物料快速升溫及料層內形成的高溫水蒸汽能夠快速蒸發出去，大幅度提高物料發酵初期的發酵微生物接種速度，物料可以在24小時內溫度升高到60°C以上，既可提高一倍以上的速度，又可避免物料內部因缺少透氣性，產生厭氧發酵而發臭，既高效又清潔。
[0022]2.創新性地設計安裝物料預破碎裝置，實現因發酵結塊的物料的預破碎，使物料從上層落到下層輸送機過程中，均勻落入分層破碎裝置，將成團、成塊物料進行破碎，使物料更好散熱和蒸發水分，同時實現物料的充分混拌，獲得充足的新鮮氧氣，發酵更加充分、更加均勻，可縮短一半的發酵周期。
[0023]3.創新性地設計安裝勻料裝置，可使物料換層後攤得厚度均勻、表面整齊，有利於使整個料層均勻高效發酵。
[0024]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發明立體式環保發酵系統一實施例的結構主視示意圖。
[0026]圖2為本發明立體式環保發酵系統一實施例的結構俯視示意圖。
[0027]圖3為本發明立體式環保發酵系統一實施例的結構左視示意圖。
[0028]圖4為圖2中A部的局部放大示意圖。
[0029]圖5為圖2中B部的局部放大示意圖。
[0030]圖6為本發明一實施例物料預破碎裝置和水平布料裝置的結構主視示意圖。
[0031]圖7為本發明一 實施例物料預破碎裝置和水平布料裝置的結構俯視示意圖。
[0032]附圖標記說明如下:1:輸送機組、11:輸送機、111:聚酯輸送網帶、112:驅動輥筒、113:網帶擋邊、2:給料裝置、3:物料成型裝置、4:物料預破碎裝置、41:支架、42:驅動機構、43:齒狀破碎輥筒、431:芯軸、5:破碎裝置、6:水平布料裝置、7:通風裝置、8:尾氣淨化裝置、81:除塵設備、82:除臭設備、9:熟料輸送機、10:發酵室、101:發酵室進氣口。
【具體實施方式】
[0033]為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的立體式環保發酵系統其【具體實施方式】、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
[0034]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，為本發明一實施例的立體式環保發酵系統，主要由輸送機組1、給料裝置2、物料成型裝置3、物料預破碎裝置4、破碎裝置5、水平布料裝置6、通風裝置7、尾氣淨化裝置8、熟料輸送機9、發酵室10構成，所述的輸送機組I設置有4組，每組自下而上立體式安裝設置有8層所述的輸送機11，每組的每層設置安裝一臺輸送機11、一臺物料預破碎裝置4及一臺水平布料裝置6 ;所述的輸送機11安裝使用的是聚酯輸送網帶111，根據處理量的大小，所述的聚酯輸送網帶111寬度在1000~6000 mm之間選擇確定，輸送機還可以使用PET螺旋網輸送帶；所述的物料成型裝置3安裝於位於高位的開始進料的輸送機11的進料端上方、給料裝置2的下方，所述的物料預破碎裝置4安裝於輸送機11的出料端、破碎裝置5的上方；為了使發酵物料經物料成型裝置2成型、破碎裝置5破碎後由中部均勻、整齊地攤鋪到輸送機11的聚酯輸送網帶111上，在所述的物料成型裝置2後方、輸送機11的聚酯輸送網帶111上方和破碎裝置5與輸送機11之間安裝有水平布料裝置6 ;為了滿足不同厚度料層的水平布料，所述的水平布料裝置6是可調節垂直高度的梳形板，還可以是兩端螺旋方向相反的動力螺旋軸。為了使物料在經物料成型裝置3成型後和經破碎裝置5破碎後落到輸送機11的聚酯輸送網帶111時不撒落出聚酯輸送網帶111外，在所述的物料成型裝置3和破碎裝置5下方、聚酯輸送網帶111左右兩側和後端上方分別安裝網帶擋邊113。所述的輸送機組1、給料裝置2、物料成型裝置3、物料預破碎裝置4、破碎裝置5、水平布料裝置6、通風裝置7、尾氣淨化裝置8、熟料輸送機9均安裝於發酵室10內部。
[0035]所述的物料成型裝置3是輥筒式對輥輥壓機，根據所處理的物料種類及物理性狀的不同，還可採用葉片式對輥輥壓機或帶式輥壓機；所述的物料成型裝置3將物料輥壓成為更加有利於發酵的片狀或條狀，且上述輥壓設備的輥壓間隙可進行調節，以獲得更加適合厚度和大小的片狀或條狀物料。
[0036]所述的物料預破碎裝置4主要由支架41、驅動機構42和齒狀破碎輥筒43構成，驅動機構42通過支架41固定連接在輸送機11的機架上，齒狀破碎輥筒42通過軸承座固定連接在支架41上，齒狀破碎輥筒43的芯軸431與驅動機構42進行傳動連接；所述的驅動機構42是可無級調速的變頻減速電機，為了降低製造成本，驅動機構42還可以是輸送機11的驅動輥筒112 ;為了根據物料種類的不同以及發酵時期的不同，獲得更加理想的預破碎效果，所述的驅動機構42和齒狀破碎輥筒43在支架41上的固定位置可調節，以實現齒狀破碎輥筒43與輸送機11相對位置的調節，從而調節齒狀破碎輥筒43破碎物料的深淺和料塊的大小；所述的齒狀破碎輥筒43的運轉方向與輸送機11的運轉方向相反。
[0037]根據處於不同發酵時期物料的理化性狀的不同，所述的輸送機11由上至下I~6層下方安裝的破碎裝置5是葉片式對輥輥壓機，7~8層下方安裝的破碎裝置5是鏈條式破碎機；上述I~6層下方安裝的破碎裝置5還可以是輥筒上帶凹槽的輥筒式對輥輥壓機，7~8層下方安裝的破碎 裝置5還可以是錘片式破碎機。
[0038]為了實現發酵過程的清潔生產，避免產生粉塵和臭氣對環境造成二次汙染，所述的發酵室10頂部安裝有通風裝置7和尾氣淨化裝置8，通風裝置7通過風管連接在尾氣淨化裝置8後端，尾氣淨化裝置8通過風管與發酵室10連接；所述的通風裝置7是可調速離心風機；尾氣淨化裝置8由除塵設備81和除臭設備82組成，除塵設備81安裝於除臭設備82的後端，除塵設備81通過風管與發酵室10連接；為了降低設備製造成本，若發酵處理的的豆柏、木薯澱粉渣等無臭味物料，可只安裝除塵設備81而不安裝除臭設備82 ;所述的除塵設備81採用過濾式除塵，是布袋脈衝除塵器，若發酵的是顆粒較大的物料，所述的除塵設備81也可採用重力式除塵，是旋風除塵器；所述的除臭設備82採用UV光解氧化法除臭，還可以採用臭氧氧化法除臭。
[0039]以上實施例中，輸送機組分為4組，每組8層，每層一臺輸送機，但並不限於此，輸送機組可設置I~30組，每組設置2~25層，每層安裝I~10臺輸送機；物料預破碎裝置、水平布料裝置的數量均為32臺，即每組的每層上均有安裝；但，需說明的是，物料預破碎裝置、水平布料裝置的數量並不局限於此，例如可以是整個輸送機組只安裝一臺預破碎裝置和一臺水平布料裝置，也可以是每組的至少一層上安裝有預破碎裝置和水平布料裝置，最優選每組的每層上均安裝預破碎裝置和水平布料裝置。
[0040]本發明該實施例的立體式環保發酵系統的運行原理和運行主要過程如下:
[0041 ] 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示的實施例，啟動立體式自動環保發酵系統，將需要進行動態好氧發酵的有機物料經給料裝置2輸入位於頂層的輸送機11進料端上方的物料成型裝置3，物料經物料成型裝置3輥壓成薄片狀後落到位於其下方的輸送機11的聚酯輸送網帶111上，位於頂層的輸送機11啟動，同時調節其運行速度，使輸送機11 一邊向右運行，物料一邊從物料成型裝置3落下並被安裝在聚酯輸送網帶111上方的水平布料裝置6由中間向聚酯輸送網帶111的兩側攤鋪，按照水平布料裝置6調節好的高度剛好鋪滿至輸送機11的聚酯輸送網帶111邊沿的網帶擋邊113。
[0042]當4組輸送機組I最頂層的輸送機11的聚酯輸送網帶111的工作面全部被鋪滿，依次停止給料裝置2、物料成型裝置2和頂層的輸送機11。啟動位於發酵室10頂部的通風裝置7和尾氣淨化裝置8，在通風裝置7的作用下發酵室10內形成一定的負壓，新鮮空氣從發酵室10底部的發酵室進氣口 101進入，有機物料發酵散發出來的尾氣向上流動並被統一抽吸入尾氣淨化裝置8，經UV光氧淨化去除臭味後經通風裝置7排放，有效避免二次汙染的產生。所述的尾氣淨化裝置8和通風裝置7在發酵室10內有物料在發酵時保持常開，也可視物料種類、多少、發酵狀態等具體情況間斷性開啟。
[0043]若技術設定發酵有機物料的發酵周期為8天，每天需要進行一次降溫、破碎混拌和供氧，則當最頂層輸送機11上的有機物料發酵時間達到一天時，依次啟動給料裝置2、物料成型裝置3、預破碎裝置4、破碎裝置5、最頂層輸送機11、第二層輸送機11，處於頂層的輸送機11的聚酯輸送網帶111上的發酵有機物料被向右輸送，被預破碎裝置4預破碎成小塊後落入破碎裝置5，被破碎成小顆粒並冷卻後均勻落入向左運行的第二層輸送機11的聚酯輸送網帶111上，而同時新鮮的有機物料又從給料裝置2輸入物料成型裝置3，被輥壓成片狀後落入頂層的輸送機11的輸入端，當頂層輸送機11的聚酯輸送網帶111上的發酵物料完全輸送到第二層輸送機11時，新鮮有機物料也正好填滿頂層輸送機11的聚酯輸送網帶111的工作面，然後依次停止前端所有設備。按上述程序操作，至第九天時，處於第八層的輸送機11上的有機物料已經發酵成熟，啟動系統的所有設備，新鮮有機物料經給料裝置2、物料成型裝置3落入頂層的輸送機11，發酵有機物料由上至下逐層落入下一層輸送機11，而第八層輸送機11上的 有機物料則被輸送到熟料輸送機8上並被其輸送出去。如此循環,實現新鮮物料自動進料，發酵物料自動破碎混拌、供氧、降溫，熟料自動輸出，發酵全過程尾氣淨化的全自動環保發酵。
[0044]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種立體式環保發酵系統，包括供發酵物料傳送的輸送機組、給料裝置、破碎裝置、通風裝置、尾氣淨化裝置，所述的輸送機組設置有若干組，每組由若干臺輸送機分層由低向高依次呈立體安裝而成，每層安裝有若干臺成直線連接的輸送機，相鄰層間的輸送機在垂直面上呈現交錯設置，每組的每層上設有破碎裝置，其特徵在於: 還包括物料成型裝置，安裝於頂層進料輸送機的進料端上方、給料裝置下方。
2.如權利要求1所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述輸送機組至少一層上還包括物料預破碎裝置，安裝於所述輸送機的出料端下方、破碎裝置上方。
3.如權利要求2所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於每組輸送機的每層上都安裝有物料預破碎裝置。
4.如權利要求1至3任一權利要求所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述物料成型裝置與輸送機之間和/或至少一臺破碎裝置與輸送機之間安裝有水平布料裝置，該水平布料裝置是能調節垂直高度的兩端螺旋方向相反的動力螺旋軸或梳形板。
5.如權利要求4所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述物料成型裝置與輸送機之間和全部所述破碎裝置與輸送機之間安裝有水平布料裝置。
6.如權利要求1所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述的物料成型裝置是輥筒式對輥輥壓機、葉片式對輥輥壓機或帶式輥壓機，將物料滾壓成為I~40mm厚的片狀或條狀。
7.如權利要求3所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述的物料預破碎裝置由支架、驅動機構和齒狀破碎輥筒構成，該驅動機構和該齒狀破碎輥筒固定安裝在該支架上，該驅動機構與該齒狀破碎輥筒進行傳動連接。
8.如權利要求7所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述的驅動機構是減速電機或是所述輸送機的驅動輥筒。
9.如權利要求1所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述的破碎裝置是輥筒式對輥輥壓機、葉片式對輥輥壓機、鏈條式破碎機或錘片式破碎機或其任意兩者以上的組合。
10.如權利要求1所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述的尾氣淨化裝置是除塵設備或除臭設備或其二者的結合，該除塵設備採用過濾式除塵或重力式除塵，該除臭設備採用UV光解氧化法或臭氧氧化法除臭。
11.如權利要求1所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於所述的輸送機的輸送帶為聚酯輸送網帶或PET螺旋網輸送帶，寬度為1000~6000mm。
12.如權利要求1所述的立體式環保發酵系統，其特徵在於在所述的物料成型裝置和破碎裝置下方、所述輸送機的輸送帶左右兩側和後端上方分別安裝有網帶擋邊。
【文檔編號】C05F17/02GK103980021SQ201410192068
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】鄧秀泉, 胡國誼 申請人:廣西力源寶科技有限公司