CN211035643U - 一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，包括搅拢给料器、与所述搅拢给料器连接的进出料密封装置、与所述进出料密封装置连接的厌氧发酵罐体、置于所述厌氧发酵罐体内的无轴复合螺旋搅拌叶片、用于驱动所述无轴复合螺旋搅拌叶片转动的驱动装置、置于厌氧发酵罐体内的加热盘管；所述搅拢给料器位于整个装备的首段，所述的无轴复合螺旋搅拌叶片包括靠近发酵罐中心布置的左螺旋叶片和远离发酵罐中心布置的右螺旋叶片，左螺旋叶片、右螺旋叶片在驱动装置驱动时螺旋方向相反。该厌氧发酵装置集搅拌、翻抛于一体，实现了无死角搅拌，并保证无漏气。

Description

一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置

技术领域

本实用新型涉及一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，特别涉及一种粪渣处理高效厌氧发酵设备。

背景技术

随着畜禽规模化养殖的发展，由于布局不合理、粪渣产生量大、环保意识差、治理水平低、资金投入不足等因素，畜禽养殖污染已成为农村面源污染的主要来源之一，给城乡生态环境造成了污染，不仅增加了疾病传播的机会，也成为一个不容忽视的社会问题。

目前，畜禽粪渣处理方式尚处于分散的堆积发酵阶段，其发酵程度各不相同。随意堆积的粪便不易直接施肥，存在肥力不够和二次发酵烧苗的现象。规模饲养场户随意堆积的畜禽粪便日积月累，一般在建场三年后形成污染危害。

为了减少养殖粪渣对环境造成的严重负担，采用厌氧发酵方式处理粪渣，利用厌氧产沼技术，将粪渣转化为生活能源及植物有机肥，实现粪渣资源再利用，达到减排的目的。既解决养殖粪渣污染问题，又充分利用资源，优化了种植和养殖环境，实现了资源循环利用。

针对目前厌氧发酵装置在粪渣厌氧发酵过程中粪渣的含水量高，含固率高(≧15％)，粪渣颗粒大，易断轴，搅拌叶片易折断，且粪渣颗粒大，搅拌不均，搅拌效果差，粪渣发酵速度慢，工作效率低，产气低，能耗大等问题，因此设计一种能够较好处理粪渣厌氧发酵，并在处理的过程中能产生其他有用的资源的粪渣稳定快速厌氧发酵装置实有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决目前厌氧罐的发酵时间长、易酸化、耗能高、稳定性差、易断轴、易折断叶片等问题，设计一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，能连续进出料，厌氧菌成活率高，中高温发酵，产气高，能量损耗少，厌氧罐内搅拌无死角，能快速实现养殖粪渣发酵，同时增强叶片、转轴的刚性和强度，防止断轴和叶片折断。

为了上述问题的解决，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，包括搅拢给料器、与所述搅拢给料器连接的进出料密封装置、与所述进出料密封装置连接的厌氧发酵罐体、置于所述厌氧发酵罐体内的无轴复合螺旋搅拌叶片、用于驱动所述无轴复合螺旋搅拌叶片转动的驱动装置、置于厌氧发酵罐体内的加热盘管；所述搅拢给料器位于整个装备的首段，所述的无轴复合螺旋搅拌叶片包括靠近发酵罐中心布置的左螺旋叶片和远离发酵罐中心布置的右螺旋叶片，左螺旋叶片、右螺旋叶片在驱动装置驱动时螺旋方向相反。

可选地，厌氧发酵罐的轴向方向设置有多根刚性立柱，多根刚性立柱设置于左螺旋叶片、右螺旋叶片交接的同一圆柱面上。

可选地，左螺旋叶片从厌氧发酵罐中心向罐壁对称延伸，总宽度约为厌氧发酵罐径的三分之二；右螺旋叶片从厌氧发酵罐的罐壁四周向中间延伸，总宽度约为厌氧发酵罐径的三分之一。

可选地，进出料密封装置中设有进料通道，所述进料通道上设有用于将上料仓和下料仓进行分隔的闸门。

可选地，闸门包括上闸门和下闸门，沿进料方向依次为进料仓、上闸门、下闸门和下料仓，通过防爆电机驱动上下闸门一开一闭来实现进料通道的密封。根据密封要求打开上下闸门，保证整个装置的密封、在下料过程中无空气进入。

可选地，无轴复合螺旋搅拌叶片的上端、下端分别固接上镂空板、下镂空板，上镂空板通过空心轴依次与联轴器、驱动装置相连，下镂空板通过空心轴依次与轴承座器、支架相连。

可选地，右螺旋叶片边缘充分接触发酵罐内壁。

可选地，所述刚性立柱布置于左螺旋叶片和右螺旋叶片交接的同一圆柱面上且呈对称分布。

可选地，加热盘管紧靠厌氧发酵罐内壁均匀遍布。

可选地，厌氧发酵罐体的顶端设置沼气处理收集装置。

可选地，所述搅拢给料器前端设置有过滤网，后端设置有多轴联动破碎机。

可选地，破碎机的轴上安装有多个破碎刀具，下部连接进料通道。

可选地，进出料密封装置设有承重框架和置于承重框架上的滑轨，闸门可在滑轨上滑行。保证抽拉方便，阻力少。

有益效果：

(1)本实用新型具有结构简单，自动控制，节能环保，安全可靠，无死角，能够维持粪渣的稳定快速发酵条件，起到对粪渣的利用实现利益最大化的功用。

(2)设备耐久性好，不易生锈，不腐蚀；

(3)密封效果好，利于无氧菌的生长；

(4)加热快速且均匀，能够很好的维持有利的发酵环境；

(5)通过无轴复合螺旋搅拌叶片实现对物料翻抛均匀搅拌、无死角，防止发生酸化现象；

(5)克服了含固率高(≧15％)、粪渣颗粒大、易断轴、搅拌叶片易折断的缺点，大大提高了整个装备使用寿命；

(6)一次性接种后，因中心的左螺旋叶片实现物料向下翻抛，周边螺旋叶片实现物料上翻抛，可保证菌种循环生产，不需再接种；

(7)发酵过程中使用绿色清洁能源，节能环保。

此外，还具有结构简单、便于操作、占地面积小、发酵周期短、发酵效率高、稳定的中低温环境、自动运行、便于控制、节能环保、能够维持粪渣的稳定快速发酵条件，起到对粪渣的利用实现利益最大化的功用等特点。其社会效益和生态效益十分显著，是养殖业理想的畜禽粪便快速发酵设备。

附图说明

图1为本实用新型养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置的进出料密封装置结构示意图；

图3为本实用新型养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置的无轴复合螺旋搅拌叶片结构示意图；

图4为本实用新型养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置的刚性立柱结构示意图。

附图标记：

1、搅拢给料器；2、进出料密封装置；3、传感器设备；4、加热盘管；5、厌氧发酵罐；6、导流板；7、盖板；8、密封盘；9、出料通道；201、上料仓；202、上闸门；203、下闸门；204、下料仓；205、防爆电机一；206、上滑轨；207、承重框架；208、防爆电机二；209、下滑轨；301、下镂空板；302、轴承底座；303、右螺旋叶片；304、左螺旋叶片；305、上镂空板；306、联轴器；307、驱动装置；308、刚性立柱。

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做进一步的详细描述。以下实例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此限制本实用新型的保护范围。

参照图1和图3，本实用新型为一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，包括搅拢给料器1、与所述搅拢给料器1连接的进出料密封装置2、与所述进出料密封装置2连接的厌氧发酵罐5体、置于所述厌氧发酵罐5体内的无轴复合螺旋搅拌叶片、用于驱动所述无轴复合螺旋搅拌叶片转动的驱动装置307、置于厌氧发酵罐5体内的加热盘管4；所述搅拢给料器1位于整个装备的首段，所述的无轴复合螺旋搅拌叶片包括靠近发酵罐中心布置的左螺旋叶片304和远离发酵罐中心布置的右螺旋叶片303，左螺旋叶片304、右螺旋叶片303在驱动装置307驱动时螺旋方向相反。

如图1所示，搅拢给料器1下端连接进出料密封装置2，厌氧发酵罐5内遍布加热盘管4，底部设有导流板6，通过导流板6可以防止粪渣在上下翻转搅拌过程中在厌氧发酵罐5的底部四周出现堆积而产生搅拌死角，整个的厌氧发酵罐5通过盖板7和密封盘8进行密封，出料通道9位于厌氧发酵罐5的底部，厌氧发酵罐5四周布置多种传感器设备3，传感器设备3包括包括压力传感器、温度传感器、液位传感器等，这些传感器与控制器相连接，从而可以监控厌氧发酵罐5中的环境参数，譬如根据温度传感器的数据来控制加热盘管4的发热量，使罐内温度保持在合适程度。

参照图4，可选地，厌氧发酵罐5的轴向方向设置有多根刚性立柱308，多根刚性立柱308设置于左螺旋叶片304、右螺旋叶片303交接的同一圆柱面上。

所述无轴复合螺旋搅拌叶片设置于发酵罐体中间，上端固接镂空板依次通过空心轴、联轴器306与驱动装置307(液压马达或电机)相连，下端固接镂空板通过空心轴与轴承底座302、支架相连；该无轴复合螺旋搅拌叶片，靠近发酵罐中心的区域为左螺旋叶片304，远离中心的区域为右螺旋叶片303；刚性立柱308对称设置于左右螺旋叶片303交接的同一圆柱面上且呈对称分布，左右螺旋叶片303固连于该立柱上，以增强叶片、转轴的刚性和强度，防止断轴和叶片折断。

驱动装置307动力驱动近轴的左螺旋叶片304顺时针旋转搅拌、远轴的右螺旋叶片303逆时针旋转搅拌，可实现发酵罐内中间物料向下翻抛，四周物料向上翻抛的循环运动，搅拌均匀且无死角，连续嫁接菌种。

可选地，左螺旋叶片304从厌氧发酵罐5中心向罐壁对称延伸，总宽度约为厌氧发酵罐5径的三分之二；右螺旋叶片303从厌氧发酵罐5的罐壁四周向中间延伸，总宽度约为厌氧发酵罐5径的三分之一。

本实用新型所述的无轴复合螺旋搅拌叶片，包括靠近发酵罐轴线约占罐径2/3的左螺旋叶片304与远离发酵罐轴线约占罐径1/3的右螺旋叶片303，右螺旋叶片303边缘充分接触发酵罐内壁，该无轴复合螺旋搅拌叶片充盈整个发酵罐内部。

参照图2，可选地，进出料密封装置2中设有进料通道，所述进料通道上设有用于将上料仓201和下料仓204进行分隔的闸门。

可选地，闸门包括上闸门202和下闸门203，沿进料方向依次为进料仓、上闸门202、下闸门203和下料仓204，通过防爆电机驱动上下闸门203一开一闭来实现进料通道的密封。根据密封要求打开上下闸门203，保证整个装置的密封、在下料过程中无空气进入。

可选地，无轴复合螺旋搅拌叶片的上端、下端分别固接上镂空板305、下镂空板301，上镂空板305通过空心轴依次与联轴器306、驱动装置307相连，下镂空板301通过空心轴依次与轴承座器、支架相连。

可选地，右螺旋叶片303边缘充分接触发酵罐内壁。

可选地，所述刚性立柱308布置于左螺旋叶片304和右螺旋叶片303交接的同一圆柱面上且呈对称分布。

可选地，加热盘管4紧靠厌氧发酵罐5内壁均匀遍布。

可选地，厌氧发酵罐5体的顶端设置沼气处理收集装置。

可选地，所述搅拢给料器1前端设置有过滤网，后端设置有多轴联动破碎机。

可选地，破碎机的轴上安装有多个破碎刀具，下部连接进料通道。

可选地，进出料密封装置2设有承重框架207和置于承重框架207上的滑轨，闸门可在滑轨上滑行。保证抽拉方便，阻力少。

本实用新型所述的进出料密封装置2，包括在进料通道设置的上下闸门203，防爆电机与闸门固定连接，防爆电机驱动上下闸门203一开一闭来实现进料通道的密封，设置闸门在滑轨上滑行，承重框架207支撑整个滑轨和上下闸门203，保证抽拉方便，阻力少。进料时，上闸门202开到极限位置，下闸门203关闭；出料时，上闸门202关闭，下闸门203开到极限位置。上下闸门203之间协调的配合，保证进出料过程中通过上下闸门203形成密闭空间，在进出料的过程中可以实现连续进出料，维持厌氧环境。

进一步地，所述的厌氧发酵罐5为圆柱形，所述的沼气处理收集装置位于发酵罐体的顶端。

进一步说明，本实用新型的进出料密封装置2如图2所示，从上到下依次为：上料仓201、上闸门202、防爆电机一205、上滑轨206、下闸门203、防爆电机二208、承重框架207、下滑轨209、下料仓204，其中初始状态上下闸门203处于关闭状态，进料时，上料仓201打开，防爆电机一205带动上闸门202在上滑轨206运动，直到上闸门202处于打开状态，也就是图中的双点划线位置，下闸门203始终处于关闭状态，进料完成，上闸门202关闭。放料时，下料仓204打开，防爆电机二208带动下闸门203在下滑轨209运动，直到下闸门203处于打开状态，也就是图中的双点划线位置，上闸门202始终处于关闭状态，放料完成，下闸门203关闭。

进一步地，从厌氧发酵罐5体下方出料通道9也设有与进料通道相同的进出料密封装置2，包括闸门、防爆电机等，以进一步保证在出料过程中保持密闭、不漏气。

本实用新型的无轴复合螺旋搅拌叶片如图3所示，从上到下依次为：上镂空板305、左螺旋叶片304、右螺旋叶片303、轴承底座302、下镂空板301，其中无轴复合螺旋搅拌叶片，靠近发酵罐中心的约0～2/3D罐径区域为左螺旋叶片304，远离中心的约2/3D～D罐径区域为右螺旋叶片303。

本实用新型的刚性立柱308如图4所示，包括对称布置的多根立柱，立柱两端连接于上下镂空板，且立柱布置于左螺旋叶片304、右螺旋叶片303交接的同一圆柱面上且呈对称分布，保证杆不易扭断、叶片不折断。

本实用新型优选实施例的具体工作示例如下所示：

启动驱动装置307，把未经处理的粪渣送入进料口，螺旋叶片在输送粪渣的同时通过搅拢给料器1中的过滤网把多余的水分过滤到储水室，去掉多余水分的粪渣进入破碎机，使粪渣粉碎，通过依次开启进出料装置的上闸门202进料。处理后的粪渣进入厌氧发酵罐5，此时厌氧发酵罐5体内物料运动方式为：中央物料向下翻抛，周围物料向上翻抛，厌氧发酵罐5体内部分物料循环运动，达到充分均匀搅拌及无死角、循环菌种的目的。加热盘管4中可通导热油、水蒸气、沼气发电的余热等保持厌氧罐55～65℃，使整个厌氧发酵过程保持稳定温度，以达到快速发酵的目的。当压力传感器检测压力值达到一定值后，使沼气经过处理后直接把干净的沼气输送给用户。

为了发酵过程中对罐内温度、湿度、气量进行实时监控，实现自动化，本实用新型进一步的优选方案为在发酵罐内部设置相应传感装置，通过PLC对整个设备进行自动控制，确保厌氧发酵过程稳定快速、节能环保且高效安全。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：包括搅拢给料器、与所述搅拢给料器连接的进出料密封装置、与所述进出料密封装置连接的厌氧发酵罐体、置于所述厌氧发酵罐体内的无轴复合螺旋搅拌叶片、用于驱动所述无轴复合螺旋搅拌叶片转动的驱动装置、置于厌氧发酵罐体内的加热盘管；所述搅拢给料器位于整个装备的首段，所述的无轴复合螺旋搅拌叶片包括靠近发酵罐中心布置的左螺旋叶片和远离发酵罐中心布置的右螺旋叶片，左螺旋叶片、右螺旋叶片在驱动装置驱动时螺旋方向相反。

2.根据权利要求1所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：厌氧发酵罐的轴向方向设置有多根刚性立柱，多根刚性立柱设置于左螺旋叶片、右螺旋叶片交接的同一圆柱面上。

3.根据权利要求1所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：左螺旋叶片从厌氧发酵罐中心向罐壁对称延伸，总宽度约为厌氧发酵罐径的三分之二；右螺旋叶片从厌氧发酵罐的罐壁四周向中间延伸，总宽度约为厌氧发酵罐径的三分之一。

4.根据权利要求1所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：进出料密封装置中设有进料通道，所述进料通道上设有用于将上料仓和下料仓进行分隔的闸门。

5.根据权利要求4所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：闸门包括上闸门和下闸门，沿进料方向依次为进料仓、上闸门、下闸门和下料仓，通过防爆电机驱动上下闸门一开一闭来实现进料通道的密封。

6.根据权利要求1所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：无轴复合螺旋搅拌叶片的上端、下端分别固接上镂空板、下镂空板，上镂空板通过空心轴依次与联轴器、驱动装置相连，下镂空板通过空心轴依次与轴承座器、支架相连。

7.根据权利要求3所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：右螺旋叶片边缘充分接触发酵罐内壁。

8.根据权利要求2所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：所述刚性立柱布置于左螺旋叶片和右螺旋叶片交接的同一圆柱面上且呈对称分布。

9.根据权利要求1所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：加热盘管紧靠厌氧发酵罐内壁均匀遍布。

10.根据权利要求1-9任一所述的养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置，其特征在于：厌氧发酵罐体的顶端设置沼气处理收集装置。

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