[发明专利]一种具有快速干燥能力的餐厨垃圾好氧发酵设备

权利要求书

1.一种具有快速干燥能力的餐厨垃圾好氧发酵设备，其特征在于由带搅拌的反应腔体、冷却水循环与冷凝水收集系统、空气加热及带有除臭功能的通风系统、水浴加热及保温系统和带有远程监管的智能控制系统组成；

反应腔体内安装有温度/湿度传感器和氧浓度传感器，用于监测设备运行过程中的理化参数；水浴腔内安装有加热器和温度传感器，根据反应腔体内的实际温度需求及时对反应腔体供热；水浴腔外为保温隔热夹层，用于腔体的保温；空气加热及通风系统在处理过程中确保反应腔内足够的氧浓度；冷却水循环与冷凝水收集系统及时地将反应腔内的水汽冷凝后导出；尾气除臭系统防止腔体内的恶臭气体对环境的二次污染；设备由PLC智能控制系统控制运行；

冷却水循环与冷凝水收集系统安装于反应腔体的正上方，从上向下分别为开有进料口/出料清掏口的顶部、一排水平等间距安装的冷却水管和一排位于冷却水管正下方的具有一定倾角的冷凝水收集管，其中：

（1）冷却水管采用镜面不锈钢圆管或方管的光滑材料，使用方管时使其对角线垂直向下；

（2）冷却水管的连续方式是串联或并联，冷却水的来源为冷却水箱或自来水，采用冷却水箱时配套带有液位保护的水泵，并在冷却水箱内安装温度传感器和冷却水箱自动补水电磁/电动阀门，当冷却水箱的水温升高或水量不足时，自动补水电磁/电动阀门将开启补水直至水箱的水温达到系统预设值和安全水位时再自动关闭；

（3）冷凝水收集管为向上凹的半管，管的中心线应与上方的冷却水管的中心线一致，冷凝水收集半管的管径不小于冷却水管，冷凝水收集管在反应腔体外合并到一主管，并将冷凝水排入市政污水管网或污水处理设施；

（4）进料口开在顶部或开在侧面；

空气加热及带有除臭功能的通风系统由空气加热器、风机、布气管道和尾气除臭装置组成，空气加热器与风机联动，同步启动或停止，布气管道固定安装于反应腔体内临近减速机一侧的内壁，其安装高度为略高于半圆柱内的1/2半径处，布气管面向堆体一侧开有斜向下的吹气孔，用于向堆体表面强制吹热气，既确保反应过程中反应腔体内具有足够的氧气供好氧微生物进行生命代谢活动，又能带走反应腔体内的部分蒸汽；在另一端的轴承面的略低于冷凝水收集管的位置设有出气孔，该出气孔直接引到下水道的检查井，或连接到填充有颗粒活性炭吸附材料的除臭装置，用于尾气的除臭处理；

水浴加热及保温系统由水浴加热腔体和保温隔热夹层组成，水浴的热水来源有外供热水和内置加热装置两种，水浴腔体内安装有液位计和温度传感器，当水浴腔体内的液位不足时系统将自动对水浴补水，当水浴的水温下降时，系统将自动补充热水或开启加热装置直至水温达到系统的预设值；水浴腔外为保温隔热夹层，保温隔热夹层除包裹水浴腔外还包裹了反应腔体的上部空间，能对整个反应腔体和水浴起到良好的保温作用，能提高供热效率降低运行能耗；

发酵设备及各子系统的控制均由PLC智能监控系统控制运行，该系统由各行程开关、温度传感器、信号变送器、人机对话界面、远程监控服务器和PLC模块组成，通过将预先编写好的控制运行程序导入到PLC模块时，控制系统便能对全套设备的各机电设备进行有效的管控，并能将各机电设备的运行状态和发酵过程中的各类设备参数输送到人机对话界面和远程监控服务器；将远程监控服务接入因特网后便能够通过手机、平板和电脑终端设备实现对发酵设备的远程实时监管；

在智能控制系统的控制下，整套发酵设备系统开始对餐厨垃圾进行好氧发酵降解，所有机电设备按既定程序运转，具体程序如下：（1）由减速机带动转轴进行旋转，转轴上的搅拌桨对餐厨垃圾堆体进行翻堆复氧；（2）反应腔体内安装的温度/湿度传感器将腔体内的温度和温度实时传送到PLC智能控制系统，当反应腔体内的温度达不到设备设定的要求时，PLC智能控制系统将自动启用水浴进行加热，主要的加热方式有两种，一种是启用水浴腔体内的加热器，使水浴内的水温达到设备设定的要求，当水浴的水温达到所设定的温度时，水浴腔体内的加热器便停止工作，另一种加热方式是开启热水箱/热水器的补水阀门，使热水箱/热水器的热水通过水浴腔体补水口进入水浴腔体，水浴腔体内富余的水将通过水浴出水口回到热水箱/热水器进行加热，如此循环往复直至水浴腔体内的温度传感器检测到水温达到设备设定的要求后停止；（3）反应腔体内安装的氧浓度传感器要检测到腔体内的氧浓度低于空气中的氧浓度时，PLC智能控制系统将自动启用空气加热通风系统，具体是启用空气加热器和风机，将经过加热的空气通过设备上的进风口进入设备，并最终通过斜向下开孔的空气布气管将热空气吹向餐厨垃圾的堆体表面，直至腔体内的氧浓度传感器检测到腔体内的氧浓度回归正常值时PLC控制系统再停止风机和空气加热器，反应腔体内的气体通过出风口进入尾气除臭装置，最终排向环境或引到下水道检查井；（4）随着发酵反应的进行，反应腔体内的湿度将持续升高，当高到设备设定值时，反应腔体内的温度/湿度传感器将信号传送给PLC智能控制系统，PLC智能控制系统将启用冷却水泵，冷却水将通过冷却水进水口进入腔体内的冷却水管，在冷却水管内与管外的热蒸气进行的换热，使热蒸汽冷凝后水珠并附着在冷却水管的外壁，当水珠长水滴后落入位于正下方冷凝水收集管，并最终通过冷凝水出水口排入地沟，而经过换热升温后的冷却水通过冷却水出水口离开冷却水管，再通过冷却水箱上方的冷却水塔与环境换热降温后进入冷却水箱，如此循环往复直至反应腔体内的湿度降低到设备设定值为止；（5）冷却水系统在运行过程中，冷却水箱内的水温会因为与反应腔体内的热蒸汽进行换热而升温，当冷却水箱内的温度传感器检测到冷却水箱内的水温升高到设备设定值时，PLC智能控制系统将自动对冷却水箱补充常温自来水，直至水箱内的温度降低到设备设定值为止；（6）当冷却水箱内的液位计检测到水箱内的液位低于水泵的工作液位时，如果冷却水泵正在工作，PLC智能控制系统将自动关闭正在运行的冷却水泵，并同时对冷却水箱进行补水，直至冷却水箱内的水位达到水泵的工作液位时，PLC智能控制系统综合其他参数后再根据设备设定要求对冷却水泵的启停下达进一步的指令，如果冷却水泵没有工作，PLC智能控制系统将自动对冷却水箱补充常温自来水，直至水箱的水位达到冷却水泵所要求的工作液位；（7）在发酵设备的运行过程中，PLC智能控制系统将实时接收设备内的各个传感器所传送的信号，并根据这些信号对发酵设备内的各个机电设备进行调度管控，同时PLC智能控制系统通过信号发射装置将各类信号和机电设备的停运信息实时传送到远程服务器，有关人员便借助手机、平板和电脑终端设备随时访问远程服务器，从而实时掌握发酵设备的实时运行情况，从而实现对发酵设备的数字化管理。

2.根据权利要求1所述的一种具有快速干燥能力的餐厨垃圾好氧发酵设备，其特征在于带有搅拌功能的反应腔体，腔体的结构为卧式的圆柱形，圆柱的柱心位置安装有搅拌转轴，转轴上安装有左右相错的搅拌桨，转轴由安装在腔体外侧的减速机带动。