一种源分离粪便的资源化处置设备制造技术

一种源分离粪便的资源化处置设备，收集的粪便被输送至预先填充碳源基质的反应仓内，粪便持续输入、搅拌、混匀，直到混合物料达到合理的C/N值后停止；开启物料含水率调节装置，通过加水使得混匀的待反应物料含水率维持在最佳范围内；启动反应器加热装置、通风装置，迅速提升主反应器的温度并供给充足的氧气，加快好氧微生物增殖速率和反应活性，减少堆肥反应启动过程的耗时，缩短整个粪便资源化处置的反应周期。本发明专利技术中，当一组反应仓接受物料时另一组处于堆肥反应进程，实现堆肥反应的动态连续运转；每组反应仓内设置的螺旋输送搅拌器可进行正转、反转调整，不仅具有物料混合的功能，还可根据情况实现碳源基质的自动填装和腐熟物料的自动卸载。

A resource disposal equipment for source separation of feces

A resource disposal equipment for source separation of feces, the collected feces are transported to a reaction chamber prefilled with carbon source matrix, and the feces are continuously input, stirred and mixed until the mixture reaches a reasonable C/N value, and the material water content regulator is opened and water content of the mixed material is added by adding water. In the optimum range, the heating device and ventilation device of the reactor can quickly increase the temperature of the main reactor and provide sufficient oxygen to speed up the proliferation rate and reactivity of aerobic microorganism, reduce the time consuming of the start-up process of the composting reaction and shorten the reaction cycle of the whole waste disposal. In the invention, the other group is in the process of compost reaction when a group of reaction warehouses accept the material, and the dynamic continuous operation of the compost reaction is realized. The spiral conveyer agitator in each group can carry on the positive rotation and reverse adjustment, not only has the function of the material mixing, but also can realize the automatic filling of the carbon source matrix according to the situation. Automatic unloading of decomposed materials.

【技术实现步骤摘要】
一种源分离粪便的资源化处置设备
本专利技术属于固体废物资源化利用
，特别涉及一种源分离粪便的资源化处置设备。
技术介绍
人粪便约含70％～80％水分，20％的有机质(纤维类、脂肪类、蛋白质和硅、磷、钙、镁、钾、钠等盐类及氯化物)，少量粪臭质、粪胆质和色素等。按照目前的理念认为粪便等人体排泄物是一种污染物，需要大量的水源去冲洗，造成水资源与营养物质的巨大浪费。好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用降解有机物的生化过程，将要堆腐的有机料与填充料按一定的比例混合，在合适的水分、通气条件下，使微生物繁殖并降解有机质，从而产生高温，杀死其中的病原菌，使有机物达到稳定化。借助好氧堆肥技术使得粪便稳定、腐熟，最终的堆肥产物可作为高品质的有机肥用于园林绿化和农业生产，使得粪便中的营养物质得以资源化利用。目前，主流的堆肥工艺包括：一、好氧静态堆肥，通常采用露天强制通风垛，或是在密闭的发酵池、发酵箱、静态发酵仓内进行；二、间歇式好氧动态堆肥，采用间歇翻堆的强制通风垛或间歇进出料的发酵仓，将物料批量地进行发酵处理。常见的工艺流程为：前处理～主发酵(一次发酵，20～30d)～后发酵(二次发酵，10～15d)～后处理～贮存。上述方法一般均用于集中收集的粪便、厨余垃圾等处理规模较大的场合，堆肥物料混合完毕后需要很长的启动时间才能使反应温度达到最佳范围，导致堆肥周期较长，停留时间较大，效率低下；此外，不能实现连续的动态运行，无法适应于城市道路公厕、公共建筑等分散式处置方式。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种源分离粪便的资源化处置设备，单独收集的粪便被输送至预先填充碳源基质的反应仓内，粪便持续的输入、搅拌、混匀，直到混合物料达到合理的C/N值后停止粪便的输入；开启物料含水率调节装置，通过加入适量水分使得混匀的待反应物料含水率维持在最佳范围内；启动反应器加热装置、通风装置，迅速提升主反应器的温度并供给充足的氧气，加快好氧微生物增殖速率和反应活性，减少堆肥反应启动过程的耗时，缩短整个粪便资源化处置的反应周期。本专利技术的设备具有两组独立的反应仓，当一组反应仓接受物料时另一组处于堆肥反应进程，实现堆肥反应的动态连续运转；每组反应仓内设置的螺旋输送搅拌器可进行正转、反转调整，不仅具有物料混合的功能，还可根据情况实现碳源基质的自动填装和腐熟物料的自动卸载。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种源分离粪便的资源化处置设备，包括两组并联横向固定在支座10上的圆柱形的反应仓5，仓体内部设置有搅拌轴1，搅拌轴1连接有螺旋输送型搅拌桨2，在搅拌轴1的一端设置有固定轴承3，另外一端伸出反应仓5并与驱动装置4相连接；在反应仓5的顶部设置粪便输入口13、通风管6和碳源基质填充口11，侧方底部设置物料卸载口12，反应仓5轴线方向的顶部设置高压喷水器8，反应仓5与支座10间的空隙内设置有加热棒9。所述碳源基质填充口11设置在靠近驱动装置4方向的位置，粪便输入口13设置在靠近固定轴承3方向的位置，通风管6设置在粪便输入口13的两侧，通风管6的出口设置轴流通风机7。所述两组反应仓5交替运行，首先在反应仓5内预先填充足量的碳源基质，随后接受粪便投加并进行搅拌混匀，粪便接收量满足C/N值后切换至堆肥反应状态，接着开启高压喷水器8调节混合物料含水率；与此同时加热棒9工作对反应仓底部进行加热并启动通风机7，热空气从反应仓5内物料中的空隙流过对物料进行加热、充氧，当物料温度达到适宜范围后加热棒9停止工作，设备进入采用自然通风的正常工作状态，在此过程中定时启动通风机7对反应仓5进行强制通风；微生物降解有机物所产生的热量用于维持系统正常工作直至物料全部腐熟，将螺旋输送型搅拌桨2调成反转状态，打开腐熟物料卸载口12自动卸载。所述反应仓5的长度与直径之比为1:2～1:3，采用不锈钢材质；仓内螺旋输送型搅拌桨2的桨叶宽度8～10cm，转速15～20rad/min，采用定速电机+减速机驱动。所述单个反应仓5的碳源基质填充口11面积为0.1～0.12m2，当反应仓5清空后向碳源基质填充口11内投加碳源基质，仓内螺旋输送型搅拌桨2正转将碳源基质填充口11处的基质输送至反应仓5内部。利用两个并列的粪便输入口13控制两个反应仓5的工作状态，未接收粪便的反应仓5处于堆肥反应阶段或待机状态；接收粪便的反应仓5处于物料填装准备阶段。通过通风机7在通风管6和反应仓5内形成负压状态，将外界空气吸入反应仓5；通风管6直径为100～200mm，强制通风量1～3m3/min，强制通风时反应仓5负压维持在-10～-15kPa。所述高压喷水器8设置多个，喷水压力为0.8～1MPa，单个喷水量为1～2L/min。所述加热棒9对单个反应仓5的加热功率为300W，启动的时间窗口为粪便接受完毕即刻开启，维持1～2d后关闭。所述反应仓5设置在箱体中，箱体外部采用保温材料覆盖，保温材料表面设置箱体保护层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本方法实现了即时收集粪便的连续化动态好氧堆肥反应，可适用于分散式的城市公厕，所产生的有机肥可就地用于园林绿化。2、本方法通过设置加热装置可迅速提高初始混合物料的升温，缩短反应器启动时间，加快堆肥反应进程。附图说明图1是本专利技术结构示意图(俯视图)。图2是本专利技术结构示意图(主视图)。图3是图2中A-A视图。图4是图1中B-B视图。图5是图1中C-C视图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种源分离粪便的资源化处置设备，包括箱体，箱体外部采用保温材料覆盖，保温材料表面设置箱体保护层。在箱体内设置有两组并联的反应仓5，反应仓5横向固定在箱体底部的支座10上，仓体内部设置搅拌轴1，搅拌轴1连接有螺旋输送型搅拌桨2，搅拌轴1的一端通过固定轴承3连接在反应仓5内，另外一端伸出反应仓5并与驱动装置4相连接。在反应仓5的顶部设置粪便输入口13、通风管6和碳源基质填充口11，侧方底部设置物料卸载口12，碳源基质填充口11设置在靠近驱动装置4方向的位置，粪便输入口13设置在靠近固定轴承3方向的位置，通风管6设置在粪便输入口13的两侧，直径为100～200mm，通风管6的出口设置轴流通风机7。反应仓5轴线方向的顶部设置若干高压喷水器8，反应仓5与支座10间的空隙内设置有加热棒9。其中：反应仓5的长度与直径之比为1:2～1:3，采用不锈钢材质；螺旋输送型搅拌桨2的桨叶宽度8～10cm，转速15～20rad/min，采用定速电机+减速机驱动。单个反应仓5的碳源基质填充口11面积为0.1～0.12m2，当反应仓5清空后向碳源基质填充口11内投加碳源基质，螺旋输送型搅拌桨2正转将碳源基质填充口11处的基质输送至反应仓5内部。本专利技术工作原理：两组反应仓5交替运行，首先在反应仓5内预先填充足量的碳源基质，随后接受粪便投加并进行搅拌混匀，粪便接收量满足C/N值后切换至堆肥反应状态，接着开启高压喷水器8调节混合物料含水率，喷水压力为0.8～1MPa，单个喷水量为1～2L/min；粪便接受完毕后即刻开启加热棒9工作对反应仓底部进行加热，加热功率为300W，维持1～2d后关闭。同时启动通风机7，通过通风机7在通风管6和反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种源分离粪便的资源化处置设备，其特征在于，包括两组并联横向固定在支座(10)上的圆柱形的反应仓(5)，仓体内部设置有搅拌轴(1)，搅拌轴(1)连接有螺旋输送型搅拌桨(2)，在搅拌轴(1)的一端设置有固定轴承(3)，另外一端伸出反应仓(5)并与驱动装置(4)相连接；在反应仓(5)的顶部设置粪便输入口(13)、通风管(6)和碳源基质填充口(11)，侧方底部设置物料卸载口(12)，反应仓(5)轴线方向的顶部设置高压喷水器(8)，反应仓(5)与支座(10)间的空隙内设置有加热棒(9)。

【技术特征摘要】
1.一种源分离粪便的资源化处置设备，其特征在于，包括两组并联横向固定在支座(10)上的圆柱形的反应仓(5)，仓体内部设置有搅拌轴(1)，搅拌轴(1)连接有螺旋输送型搅拌桨(2)，在搅拌轴(1)的一端设置有固定轴承(3)，另外一端伸出反应仓(5)并与驱动装置(4)相连接；在反应仓(5)的顶部设置粪便输入口(13)、通风管(6)和碳源基质填充口(11)，侧方底部设置物料卸载口(12)，反应仓(5)轴线方向的顶部设置高压喷水器(8)，反应仓(5)与支座(10)间的空隙内设置有加热棒(9)。2.根据权利要求1所述源分离粪便的资源化处置设备，其特征在于，所述碳源基质填充口(11)设置在靠近驱动装置(4)方向的位置，粪便输入口(13)设置在靠近固定轴承(3)方向的位置，通风管(6)设置在粪便输入口(13)的两侧，通风管(6)的出口设置轴流通风机(7)。3.根据权利要求1所述源分离粪便的资源化处置设备，其特征在于，所述两组反应仓(5)交替运行，首先在反应仓(5)内预先填充足量的碳源基质，随后接受粪便投加并进行搅拌混匀，粪便接收量满足C/N值后切换至堆肥反应状态，接着开启高压喷水器(8)调节混合物料含水率；与此同时加热棒(9)工作对反应仓底部进行加热并启动通风机(7)，热空气从反应仓(5)内物料中的空隙流过对物料进行加热、充氧，当物料温度达到适宜范围后加热棒(9)停止工作，设备进入采用自然通风的正常工作状态，在此过程中定时启动通风机(7)对反应仓(5)进行强制通风；微生物降解有机物所产生的热量用于维持系统正常工作直至物料全部腐熟，将螺旋输送型搅拌桨(2)调成反转状态，打开腐熟物料卸载口(12)自动卸载。4.根据权利要求1所述源分离粪便的资...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鹏康，许路，任武昂，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61