本發(fā)明涉及一種一體化好氧發(fā)酵設(shè)備的曝氣裝置，主要用于城市污泥、糞便、有機工業(yè)下腳料等固體廢物的好氧發(fā)酵(堆肥)處理。

背景技術(shù)：

在城市污泥、糞便、有機工業(yè)下腳料等固體廢物的好氧發(fā)酵(堆肥)處理中，需要采用好氧發(fā)酵(堆肥)將有機廢物經(jīng)過發(fā)酵處理實現(xiàn)物料的無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化。無害化過程的實現(xiàn)是通過物料中微生物的繁殖，代謝有機質(zhì)，產(chǎn)生熱量，使物料溫度達到55度以上，并維持5天以上，將物料中的有害物質(zhì)和病原菌殺滅；減量化主要體現(xiàn)在微生物對物料的降解和水分的蒸發(fā)；穩(wěn)定化主要指物料中的易降解有機質(zhì)被微生物降解，并合成腐殖質(zhì)的過程；經(jīng)好氧發(fā)酵(堆肥)處理后的物料可進行資源化利用，主要用途為園林綠化、土地改良和制作有機肥料等。

好氧發(fā)酵(傳統(tǒng)上稱為堆肥)是處理有機固體廢物的主要方式，在國內(nèi)外均得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的好氧發(fā)酵工程由若干個具有不同功能的車間構(gòu)成，配備有數(shù)十種機械設(shè)備，將發(fā)酵物料堆積于發(fā)酵車間內(nèi)的地面上或鋼筋混凝土槽中，通過鼓風(fēng)曝氣和翻拋作業(yè)為堆體供氧，實現(xiàn)物料的發(fā)酵處理過程。由于工程占地面積較大，配備機械設(shè)備較多，工程需要配備的人員也較多，對操作人員的技術(shù)水平要求較高。

但是，對于中小城鎮(zhèn)污泥處理、中等規(guī)模養(yǎng)殖廢物處理、工業(yè)企業(yè)有機下腳料處理等中小型有機固廢處理工程，若采用傳統(tǒng)大型工程的建設(shè)模式，將導(dǎo)致投資不經(jīng)濟，運行管理不便。為了避免大型工程實施方式用于中小規(guī)模工程時缺乏經(jīng)濟性的弊端，近幾年業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了一體化好氧發(fā)酵設(shè)備，其實施方式主要有臥式、塔式、滾筒式幾種。臥式一體化設(shè)備的運行原理是物料在設(shè)備內(nèi)呈水平方向運動，發(fā)酵生料從一端進入，發(fā)酵腐熟的物料從另一端移出；塔式一體化設(shè)備的運行原理是物料從頂部進入，腐熟物料從底部移出；滾筒式一體化設(shè)備的運行原理是物料從進料端進入，靠滾筒的旋轉(zhuǎn)作用，腐熟物料從出料端移出。還有的設(shè)備底部為連續(xù)的鏈板，鏈板上配有曝氣裝置，通過鏈板的運動帶動物料從進料端向出料端移動，物料重量作用在鏈條上，故障高，維修非常困難。且環(huán)形鏈板之間為中空結(jié)構(gòu)，曝氣裝置的空氣損失很大，曝氣效率低，對發(fā)酵效率產(chǎn)生不利影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種一體化好氧發(fā)酵設(shè)備的曝氣裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的曝氣裝置的空氣損失很大，曝氣效率低，對發(fā)酵效率產(chǎn)生不利影響的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一體化好氧發(fā)酵設(shè)備的曝氣裝置，包括曝氣裝置，該曝氣裝置的一端設(shè)有氣體出口；其中，還包括曝氣小車，該曝氣小車由曝氣箱體和行走車輪組成，在曝氣箱體的頂面分布有多個曝氣孔，在曝氣箱體的一側(cè)或底部設(shè)有與所述的曝氣裝置的氣體出口對應(yīng)的入氣口；在曝氣箱體的底部兩邊至少安裝有兩對車輪。

所述的曝氣小車的箱體的頂面設(shè)有能夠單獨拆裝的曝氣板，在該曝氣板上設(shè)有所述的曝氣孔。

在該倉體的頂部設(shè)有頂蓋，在頂蓋上通過引風(fēng)管道與除臭系統(tǒng)連接，在所述倉體的底部裝有兩條平行的軌道，在軌道上設(shè)有多個曝氣小車；在軌道旁邊設(shè)有多個與曝氣小車側(cè)面的入氣口對應(yīng)的曝氣裝置，該曝氣裝置的氣體入口通過曝氣管道與一空氣預(yù)熱器的出口連接；在倉體進料端的上方設(shè)有入料口和平料裝置，在倉體的進料端與出料端之間裝有翻拋機構(gòu)，在該倉體的兩端和上面設(shè)有用于將曝氣小車從倉體的出料端輸送到進料端的回車系統(tǒng)，在所述倉體的進料端下部裝有用于推動曝氣小車向出料端移動的推動裝置；在倉體的出料端下部裝有出料機構(gòu)；上述的各運動裝置均由電控系統(tǒng)自動控制。

所述的回車系統(tǒng)由回車裝置、進料端升降裝置和出料端升降裝置組成，進料端升降裝置和出料端升降裝置分別安裝在倉體的進料端和出料端，回車裝置安裝在頂蓋的上面；該曝氣小車承載發(fā)酵物料在所述推動裝置的依次驅(qū)動下移動到出料端，出料后的曝氣小車由出料端升降機提升至頂部，然后由回車裝置將曝氣小車牽引至進料端，實現(xiàn)曝氣小車的循環(huán)往復(fù)運動。

所述的回車裝置包括驅(qū)動電機、主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條，主動鏈輪和從動鏈輪分別轉(zhuǎn)動安裝在倉體兩端的上面，鏈條連接在主動鏈輪和從動鏈輪之間，驅(qū)動電機驅(qū)動主動鏈輪帶動鏈條循環(huán)運動，鏈條通過撥桿或掛鉤牽引曝氣小車從倉體的出料端移動到進料端。

所述的平料裝置設(shè)在倉體的進料端頂部，用于將物料平整至指定高度；所述的翻拋機構(gòu)包括疏松機和翻拋機，設(shè)置在所述倉體的中部，用于發(fā)酵物料翻松和拋撒；所述的出料機構(gòu)包括疏松機、螺旋輸送機和刮板輸送機，刮板輸送機位于倉體出料端的底部，將曝氣小車頂部的粘著物料刮下，并輸送出倉體，實現(xiàn)物料的輸出。

所述的推動裝置采用液壓缸、氣壓缸或電動裝置。

所述的空氣預(yù)熱器設(shè)在倉體的進料端，用于給曝氣空氣加熱，提高發(fā)酵物料的脫水效率；該空氣預(yù)熱器的熱源采用太陽能集熱器或本發(fā)酵設(shè)備排放的廢熱。

本發(fā)明的優(yōu)點是：曝氣裝置采用曝氣小車式結(jié)構(gòu)，不僅具有曝氣的功能，還是物料移動的載體，伸縮式驅(qū)動機構(gòu)推動曝氣小車移動，帶動曝氣小車上堆積的發(fā)酵物料向前運動，以實現(xiàn)連續(xù)式運轉(zhuǎn)過程；曝氣小車的結(jié)構(gòu)可避免嚴(yán)重漏風(fēng)的缺陷，且故障率大幅度降低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖(旋轉(zhuǎn)90°)；

圖3是本發(fā)明組成一體化好氧發(fā)酵設(shè)備實施例的側(cè)面總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的A-A剖視圖；

圖5是應(yīng)用本發(fā)明的污泥好氧發(fā)酵處理工藝流程圖。

附圖標(biāo)記說明：1、空氣預(yù)熱器，2、液壓缸，3、回車裝置，4、進料端轉(zhuǎn)運車，5、進料端升降裝置，6、進料口，7、平料裝置，8、曝氣小車，81、曝氣孔，82、入氣口，83、曝氣板，84、箱體，85、車輪，9、中間疏松機，10、翻料機，11、出料端疏松機，12、螺旋輸送機，13、刮板出料機，14、出料端轉(zhuǎn)運車，15、出料端升降裝置，16、軌道，17、倉體，18、頂蓋，19、曝氣管道，20、引風(fēng)管道，21、出料口，22、曝氣裝置，41、一體化生物除臭裝置。

具體實施方式

參見圖1～圖4，本發(fā)明一體化好氧發(fā)酵設(shè)備的曝氣裝置，包括曝氣裝置22，該曝氣裝置22的一端設(shè)有氣體出口，其特征在于，還包括曝氣小車8，該曝氣小車8由曝氣箱體84和行走車輪85組成，在曝氣箱體84的頂面分布有多個曝氣孔81，一側(cè)設(shè)有與所述的曝氣裝置22的氣體出口對應(yīng)的入氣口82；在曝氣箱體84的底部兩邊至少安裝有兩對車輪85。

所述的曝氣小車8的箱體84的頂面設(shè)有能夠單獨拆裝的曝氣板83，在該曝氣板83上設(shè)有所述的曝氣孔81。

采用所述的曝氣小車8的一種一體化好氧發(fā)酵設(shè)備，包括一個具有存儲發(fā)酵物料的隧道式的倉體17，倉體17的頂部是頂蓋18，在頂蓋18上通過引風(fēng)管道20與除臭系統(tǒng)41連接。倉體17的底部裝有兩條平行的軌道16，在軌道16上設(shè)有多個曝氣小車8；在軌道16的一側(cè)設(shè)有多個與曝氣小車8側(cè)面的入氣口82對應(yīng)的曝氣裝置22(參見圖2)，曝氣裝置22采用風(fēng)機作為曝氣動力。該曝氣裝置22的氣體入口通過曝氣管道19與空氣預(yù)熱器1的出口連接，該曝氣裝置22的氣體出口位伸縮結(jié)構(gòu)，由控制系統(tǒng)控制其伸縮與曝氣小車8的入氣口82自動對接。在該倉體17的兩端和上面設(shè)有用于將曝氣小車8從倉體的出料端輸送到進料端的回車系統(tǒng)，在該倉體17的進料端裝有用于將曝氣小車8從進料端向出料端推進的推動裝置(液壓缸2，也可是氣壓缸或電動裝置)。在倉體17的進料端上方入料口6和平料裝置7，在倉體17的進料端與出料端之間裝有中間疏松機9和翻料機10，在倉體17的出料端下部裝有出料端疏松機11、螺旋輸送機12和刮板出料機13。上述的各運動裝置均由電控系統(tǒng)進行自動控制。

所述的曝氣小車8由曝氣箱體84和行走車輪85組成。曝氣箱體8的底部和側(cè)面封閉，頂部安裝曝氣板83，一側(cè)的入氣口82與曝氣裝置11的充氣口(能夠自動伸縮)對接，實現(xiàn)物料的曝氣。曝氣小車8底部安裝有4個行走車輪85，車輪85在軌道16上行走。曝氣小車8通過液壓缸2(液壓缸2安裝在倉體17進料端處的進料端升降機5的左側(cè)，如圖1和圖2所示)驅(qū)動，沿軌道16由進料端向出料端移動。

所述的回車系統(tǒng)由回車裝置3、進料端升降裝置5和出料端升降裝置15組成，進料端升降裝置5和出料端升降裝置15分別安裝在倉體17的進料端和出料端，回車裝置3安裝在頂蓋18的上面；該曝氣小車8承載發(fā)酵物料在所述的液壓缸2的依次驅(qū)動下移動到出料端，出料后的曝氣小車8由出料端升降機15提升至頂部，然后由回車裝置3將曝氣小車8牽引至進料端，實現(xiàn)曝氣小車8的循環(huán)往復(fù)運動。

所述的回車裝置3可以常規(guī)的傳輸裝置，如鏈傳動機構(gòu)，由驅(qū)動電機、主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成(未圖示)，主動鏈輪和從動鏈輪分別轉(zhuǎn)動安裝在倉體17兩端的上面，鏈條連接在主動鏈輪和從動鏈輪之間，驅(qū)動電機驅(qū)動主動鏈輪帶動鏈條循環(huán)運動，鏈條通過撥桿或掛鉤牽引曝氣小車8從倉體17的出料端移動到進料端。

所述的進料端升降裝置5和出料端升降裝置15可以采用任何常規(guī)的升降裝置，如剪刀式升降裝置(平臺)，或直接用液壓缸直接驅(qū)動的升降裝置，或鏈傳動機構(gòu)的升降裝置。

所述的空氣預(yù)熱器1設(shè)在倉體17的進料端，用于給曝氣空氣加熱，提高發(fā)酵物料的脫水效率；所述的平料裝置7設(shè)在倉體17的進料端頂部，可將物料平整至指定高度；所述的翻拋機構(gòu)設(shè)置在所述倉體17的中部，包括疏松機9和翻拋機10，用于發(fā)酵物料翻松和拋撒；所述的出料機構(gòu)設(shè)在倉體的出料端，包括疏松機11、螺旋輸送機12、刮板輸送機13，刮板輸送機13位于倉體出料端的底部，將曝氣小車8頂部的粘著物料刮下，并輸送出倉體，實現(xiàn)物料的輸出。

所述的空氣預(yù)熱器1設(shè)在倉體17的進料端，用于給曝氣空氣加熱，提高發(fā)酵物料的脫水效率；該空氣預(yù)熱器1的熱源采用太陽能集熱器或本發(fā)酵設(shè)備排放的廢熱。

本發(fā)明的工作過程說明如下：

物料由進料口6輸送進入倉體17內(nèi)部，堆積在曝氣小車8上，由液壓缸2推動曝氣小車8每間隔一定的時間(根據(jù)發(fā)酵程度設(shè)定)向出料端移動，帶動曝氣小車8上的發(fā)酵物料同步移動。物料經(jīng)平料裝置7平整物料至指定高度，使物料可以充分裝滿到曝氣小車8上。在每一次停頓的時間內(nèi)，曝氣小車8一側(cè)的入氣口82與曝氣裝置22的氣體出口對接，曝氣裝置22的入口通過曝氣管道19與由空氣預(yù)熱器1加熱后的空氣經(jīng)曝氣管19道輸送至曝氣小車8的曝氣板83，氣體經(jīng)曝氣板83輸送到物料中，以達到為物料充氧的目的。堆體內(nèi)的檢測探頭實時監(jiān)測物料中的溫度、氧氣等發(fā)酵參數(shù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋控制曝氣裝置22的鼓風(fēng)機的啟停。曝氣小車8以根據(jù)發(fā)酵實際需要設(shè)置的速度在軌道16上行走，一個發(fā)酵周期內(nèi)曝氣小車8剛好由進料端移動到出料端。在物料移動到發(fā)酵倉體17的翻拋區(qū)域，物料移動至翻拋機構(gòu)，通過疏松機9和翻拋機10對物料進行翻動和拋撒，實現(xiàn)物料與氧氣充分接觸，消除堆體層次差異，增加物料的孔隙度，加速物料發(fā)酵水分的脫除，促使物料充分發(fā)酵。出料端安裝的螺旋輸送機12和刮板輸送機13，將發(fā)酵腐熟的物料輸出發(fā)酵倉體17。出料后的曝氣小車8移動到出料端升降機15上面，并被提升到設(shè)備頂部，通過回車這孩子3送回到設(shè)備的進料端。設(shè)備頂蓋內(nèi)的臭氣經(jīng)過引風(fēng)管道20和引風(fēng)機將收集的臭氣送入除臭系統(tǒng)41處理后達標(biāo)排放，水蒸氣管道收集后集中處理達標(biāo)排放。被輸送到設(shè)備進料端的曝氣小車8由進料端升降機5下降到發(fā)酵倉體17進料端的底部，由液壓缸2向出料端方向推進，進行下一個循環(huán)過程。

本發(fā)明用于圖5所示的城市污泥、糞便、有機工業(yè)下腳料等固體廢物的好氧發(fā)酵(堆肥)處理工藝中的好氧發(fā)酵工序，總的處理工藝為常規(guī)技術(shù)，包括：

1、將被處理物添加調(diào)理劑后進行混料；

2、送入本發(fā)明的發(fā)酵設(shè)備進行好氧發(fā)酵：利用鼓風(fēng)機鼓風(fēng)曝氣，排放的廢氣(液體)經(jīng)過生物濾池進行過濾，達標(biāo)后排放；

3、經(jīng)好氧發(fā)酵后的固體物料進行篩分，篩上物重新處理，篩下物作為土壤或肥料加以利用。