[发明专利]用于厌氧发酵沼渣资源化利用的脱水及腐殖化耦合式装置

说明书

本发明涉及一种用于厌氧发酵沼渣资源化利用的脱水及腐殖化耦合式装置，包括支架、设置在支架上的反应筒体、设置在反应筒体内的中空搅拌机构、设置在支架上并与中空搅拌机构传动连接的电动机、与中空搅拌机构的内部相连通的热风干燥系统、与反应筒体相适配的监测系统及控制器，该控制器分别与电动机、热风干燥系统、监测系统电连接。与现有技术相比，本发明能够实现沼渣脱水与腐殖化同步进行，并对产出气体进行含量检测与反馈调节，保证腐殖过程的高效性，解决了沼渣含水率高、无法满足好氧堆肥条件的问题，提高了腐殖化效率。

技术领域

本发明属于厌氧发酵沼渣资源化利用技术领域，涉及一种用于厌氧发酵沼渣资源化利用的脱水及腐殖化耦合式装置。

背景技术

湿垃圾厌氧发酵后的沼渣中含有大量水分、有机物、N、P、K和微量元素等，同时也含有一定的病原菌、霉菌毒素等有害物质，并散发着臭味，若不能合理处置，会对环境带来巨大的污染。目前，厌氧发酵沼渣一般是通过干化或固化剂脱水后送入焚烧厂进行焚烧处置，该方式不仅是对沼渣中营养资源的浪费，同时干化或固化剂脱水也带来成本的增加，若后端无高值化利用技术，会导致整体处置工艺的经济性较差。但若能将其合理发酵，则沼渣中的大量营养元素以及多种氨基酸可以促进生态农业的发展。

然而，湿垃圾厌氧发酵后的沼渣含水率较高，在80％左右，无法满足好氧堆肥的条件(含水率50～60％)。若添加木屑、菌菇渣等辅料，会显著增加堆肥成本。此外，沼渣堆肥中存在供氧死角，导致肥效差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于厌氧发酵沼渣资源化利用的脱水及腐殖化耦合式装置，将厌氧发酵沼渣的脱水过程和腐殖化过程耦合起来，并通过反馈调节方式，对沼渣腐殖化过程中的各项指标进行监控。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于厌氧发酵沼渣资源化利用的脱水及腐殖化耦合式装置，该装置包括支架、设置在支架上的反应筒体、设置在反应筒体内的中空搅拌机构、设置在支架上并与中空搅拌机构传动连接的电动机、与中空搅拌机构的内部相连通的热风干燥系统、与反应筒体相适配的监测系统及控制器，该控制器分别与电动机、热风干燥系统、监测系统电连接。反应筒体内部为腐殖化反应的场所，中空搅拌机构在电动机的带动下对反应筒体内部的物料进行搅拌，热风干燥系统通过中空搅拌机构向反应筒体内部输送热风，以实现脱水及补充新鲜空气的目的。监测系统对沼渣的腐殖化过程进行监控，并通过控制器进行反馈调节。

优选地，所述的反应筒体上远离电动机的一端设有进出料口，该进出料口处设有反应筒盖，反应筒盖上设有阀门，并通过阀门控制反应前后物料的添加与取出。反应筒体包括内壁和外壁，其内外壁之间设有保温层。

优选地，所述的反应筒盖的下部设有取样口，便于反应过程中取出少量物料样品进行检测。

优选地，所述的控制器为PLC控制器。

进一步地，所述的反应筒体呈梨形。

进一步地，所述的中空搅拌机构包括设置在反应筒体内部的中空搅拌轴以及设置在中空搅拌轴上的搅拌桨叶所述的中空搅拌轴的一端与电动机传动连接，所述的中空搅拌轴的内部与热风干燥系统相连通，所述的中空搅拌轴上开设有多个曝气口，所述的中空搅拌轴的内部通过曝气口与中空搅拌轴的外部相连通。电动机带动中空搅拌轴转动，使搅拌桨叶对反应筒体内部的物料进行搅拌；热风干燥系统将热风输送至中空搅拌轴的内部，热风经曝气口进入反应筒体内。

中空搅拌轴的材质应当选择防腐蚀性材料，在曝气口处设置硅胶防护网，防止堆体基质颗粒堵塞曝气口。中空搅拌轴能将外部的空气经多个曝气口分散充入到堆体内部，有效提高堆体颗粒间氧浓度，增大氧气渗透深度，减小厌氧反应的发生，提升堆肥产品的质量。