[实用新型]一种用于城市生活垃圾好氧堆肥的转筒式生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于生物降解及生物质能回收技术领域，具体涉及一种用于城市生活垃圾好氧堆肥发酵处理的转筒式生物反应器。

背景技术

城市生活垃圾中可降解有机质组分含量多于56%，这些有机质可被分离出来并通过好氧堆肥、厌氧发酵等方法转化为富含甲烷的天然气。

好氧堆肥的特点是分解速度快、堆肥周期短并且降解彻底。自1925年印度的爱德华提出的班加罗法堆肥化方法以来历经多年的研究，现今比较成熟的方法有：DANO式堆肥装置、立式发酵仓（厄普-托马斯法及改进后的弗兰泽法）、动态堆肥设备滚筒式生物反应器。我国从八十年代开始发展本领域研究，工业应用上取得了一定的效果。

转筒式生物反应器的优点是发酵物料均匀，通气性较好，适宜处理高有机质含量的生活垃圾。通过在生活垃圾中添加粪便、脱水污泥等物料，调节碳氮比、含水率和营养平衡，进行快速好氧生物堆肥，对有机物进行发酵降解。

我国城市生活垃圾具有含水率较低的特点，特别适用于快速好氧转筒式生物发酵设备，能够有效地实现有机质的快速高效分离，并保证了其厌氧发酵产气潜力。滚筒式反应器因其具有搅拌强度大、结构简单、运行成本低、故障率小等特点，在快速好氧堆肥等方面将有广泛的应用前景。

目前好氧发酵滚筒式生物反应器在发酵时间控制、物料横向分离、纵向混合等方面还需要进行改进，因此开展滚筒式反应器的研制具有重要的意义和工程应用背景。

中国专利授权公告号CN202519169U，授权公告日2012年11月07日公开一种带热量交换的卧置旋转滚筒式好氧发酵反应器，它是由发酵罐、托轮组、回转驱动装置、进料侧封盖、出料侧封盖等组成，发酵罐是一个密闭的发酵空间，发酵罐外部装有换热水套。它实现了对物料进行快速好氧发酵，并且发酵产生的热量可以加以利用，但是仍存在物料搅拌不充分，发酵不彻底的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于城市生活垃圾好氧堆肥的转筒式生物反应器，具有物料搅拌充分、发酵彻底的特点。

本实用新型采用的技术方案是：

所述转筒式生物反应器，包括螺旋进料装置、螺旋出料装置、反应器筒体、带挡轮支承装置、无挡轮支承装置、传动装置、进料箱和出料箱。

生活垃圾由螺旋进料装置上的进料口进入进料箱，螺旋进料装置的短轴带动螺带旋转，进而推动物料在进料箱内向前移动进入筒体。物料随着筒体的转动在抄板的带动下充分混合，并在由筒体的进料端到出料端推进的过程中完成好氧发酵的整个过程。发酵完成后的废料由螺旋出料器收集出料，成为厌氧发酵的原料，进一步再利用。

上述技术方案中，在反应器筒体内自进口端向出口端依次布置三类抄板，分别为进料段以一定角度布置的螺旋推进抄板，发酵段平行于反应器筒体的轴向布置的平行抄板和出料段两种不同角度的阻料抄板。其中，螺旋推进抄板递进安装，在反应器筒体定向旋转时，对物料提供轴向推进力，将物料推进反应器筒体内；发酵段布置平行抄板，主要作用是平稳抄起物料，给予物料充分的时间和空间进行好氧发酵；出料段布置的阻料抄板由阻料部分和平行部分复合而成，阻料部分主要作用为减缓物料的推进，平行部分主要作用为抄起物料，给予物料充分的时间和空间，通过二部分的复合，使物料进一步充分发酵。

上述技术方案中，螺旋进料装置自地面向上倾斜焊接在所述进料箱上，由料斗和螺带输送装置组成，其动力装置为电机带动皮带轮的双减速装置。生活垃圾原料加入到进料口内后，物料在旋转的螺带与箱体的空隙中向前推移进入到反应器筒体中，同时物料随着螺带旋转移动的过程中达到了初步混合的目的。

上述技术方案中，螺旋出料装置设置于筒体的末端的正下方，与出料箱相连。物料经过好氧发酵后经由筒体末端流入正下方的螺旋出料器，被传送至到废料仓进行收集，成为厌氧发酵的原料，进一步再利用。

上述技术方案中，所述的反应器筒体进口端高，出口端低，其轴线与水平面的夹角为2°，带挡轮支承装置设置在高端一侧，无挡轮支承装置设置在低端一侧。带挡轮支承装置包括两个托轮和两个挡轮，两个托轮的对称中心与两个挡轮的对称中心布置在相互垂直的两个平面内，两个挡轮分布在托轮的两侧，以防止筒体在转动过程中向低端窜动。

上述技术方案中，传动装置采用齿轮驱动装置，由电动机、联轴器、减速器、小齿轮依次连接，小齿轮与焊接在反应器筒体外侧的大齿轮圈啮合，依靠调速电机及减速器保证足够的调速范围，通过大小齿轮间的啮合传动进行减速使筒体在较低转速范围转动。