[发明专利]一种有机垃圾处理厌氧与好氧发酵耦合装置

说明书

技术领域

本发明创造属于环保设备，主要涉及有机垃圾无害化处理装置。

背景技术

传随着我国经济发展和城镇化脚步的加快，产生的生活有机垃圾也节节攀升。怎样处理这些有机垃圾和处理后的效果成为困扰我们的难题，现阶段有机垃圾的处理方式有焚烧、填埋、生物发酵和综合利用等。其中生物发酵是最有效的处理方式，既不污染环境，还能利用其发酵后的产物。但是在处理过程中存在温度、代谢产物等很难控制的因素，导致发酵不够充分，产物产量很少，且不能够应用等缺点。

目前，发酵分为厌氧发酵和好氧发酵(堆肥)两种，其中，厌氧发酵是在无氧条件下有机生活垃圾的分解，分解过程中几乎不产热，最后的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子的中间产物，如有机酸等；好氧发酵是在有氧的情况下有机生活垃圾的分解，分解过程中产生大量的热量，代谢产物是二氧化碳和水。

在我国北方的黑龙江，年平均气温在4℃左右，厌氧发酵反应器大部分在夏季运行，其他季节的运行效果较差。其他季节运行需要给发酵反应器提供热能量(尤其是在冬季)，以维持其基本的运行，并且产生的甲烷量太少，质量不高，大大提高了运行成本，同时极大的限制了甲烷的产量。显然，在厌氧发酵处理有机垃圾时，温度是考虑的重要因素之一，温度应控制在35-40℃范围内，此时厌氧发酵产生的甲烷量最大，厌氧发酵后的液渣基本达到了施肥的标准，但是里面的有机物还没有完全转化为植物可以直接吸收的有机质，施肥效果较差。而好氧发酵分为升温、高温、降温等三个阶段。好氧发酵采用连续进料，其温度能长期保护在35℃以上，且好氧发酵产生的液渣中含有植物可以吸收的有机质要比好氧发酵产生的多，基本达到了施肥的标准。如何充分利用好氧发酵过程中产生的热能量提供给厌氧发酵、保证其在寒冷的冬季能够正常运行是急需解决地技术问题。

发明内容

本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合有机垃圾发酵作业的实际需要，研发一种有机垃圾处理厌氧与好氧发酵耦合装置，达到保证和延长厌氧发酵在寒冷的北方地区作业使用时间、提高发酵作业质量和效果、节约能源、降低生产运行成本的目的。

本发明创造的目的是这样实现的：在圆柱形外罐体内同轴心的固装圆锥形内罐体，在所述圆锥形内罐体与圆柱形外罐体之间设有间距，构成好氧发酵腔区；在圆柱形外罐体轴心线位置上可转动地安装空心管转轴，所述空心管转轴穿过圆锥形内罐体内部；在空心管转轴上侧部上、位于圆锥形内罐体上方部位处固装∏形空腔式上搅拌架，在∏形空腔式上搅拌架上开设上排气通孔，所述∏形空腔式上搅拌架的空腔与空心管转轴管腔连通；在空心管转轴下侧部上、位于圆锥形内罐体下方部位处固装带有下排气通孔的空心式下搅拌杆，所述空心式下搅拌杆的空腔与空心管转轴管腔连通；拨板配装在空心式下搅拌杆外端部上；在所述空心管转轴中间部位上、位于圆锥形内罐体内侧部位处固装搅拌齿，螺旋管式加热水套固配安装在圆锥形内罐体内；在所述圆锥形内罐体的上端部和下端部上分别安装空腔式上拉板和封闭下拉板，在圆锥形内罐体腔内构成厌氧发酵腔区，所述空腔式上拉板的空腔与圆锥形内罐体内部连通；在所述圆柱形外罐体顶部和侧下部位上分别安装进料装置和排料装置；减速器的动力输入轴和动力输出轴分别与电动机和空心管转轴连接，供气管将气泵与空心管转轴管腔连通；热水输出管的两端分别连接在太阳能热水器出水口和螺旋管式加热水套入水口上，配装液体泵的冷水回流管的两端分别连接在太阳能热水器的回水口和螺旋管式加热水套出水口上；输气管两端连接在空腔式上拉板和沼气收集装置上，将空腔式上拉板的空腔与沼气收集装置连通，至此构成一种有机垃圾处理厌氧与好氧发酵耦合装置。

本发明创造采用在好氧发酵作业使用的圆柱形外罐体内配装厌氧发酵作业使用的圆锥形内罐体的组合式整体结构，配合以太阳能热水器向圆锥形内罐体内补充热能量的方式，在发酵作业过程中，又利用好氧发酵产生的热量提供给厌氧发酵作业的需要，可以在寒冷的北方冬季实现有机垃圾的发酵运行，具有设计新颖合理、结构紧凑、节约能源、使用方便可靠、故障少、运行时间长、作业质量好、效率高的特点。

附图说明

图1是一种有机垃圾处理厌氧与好氧发酵耦合装置总体结构示意图。

图中件号说明：