一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备，设备包括箱体、搅拌螺旋和曝气喷头；所述箱体采用U型反应仓作为生物干化反应仓，内部安装搅拌螺旋和曝气喷头进行翻抛搅拌和通风曝气；搅拌螺旋采用螺旋叶片避免塑料缠绕和搅拌死角；曝气喷头进行了防堵塞设计；所述的方法包括启动方案和运行方案，通过将新鲜易腐垃圾和腐熟物料的完全混合，将微生物和水分进行合理分配，获得极高的微生物量和微生物活性，使得发酵过程跳过了漫长的升温期(微生物生长期)，缩短了停留时间并减少了占地面积，降低了投资成本和运维成本。

【技术实现步骤摘要】
一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备
本技术涉及一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备，用来实现城乡易腐垃圾水分减量和生物稳定的装置，属于易腐垃圾处理领域
技术介绍
中国东部沿海的广东、福建、浙江、上海、江苏和山东六省市属中国的经济发达地区，区域总面积不到全国总面积百分之七，人口却占中国的四分之一，而由密集的人口带来的巨额垃圾量，使得这些寸金寸土的地区“垃圾围城”的危机日益凸显。2017年中央环保督察组反馈的环保意见中，明确指出各省存在的生活垃圾处理超负荷问题，其中，山东省处理缺口甚至高达1.5万吨/日。此种形势下，以减量为目的的“垃圾分类”提上了各地政府的规划议程。然而新的问题随之出现，垃圾分类产生的易腐垃圾出路何在：一方面，堆肥发酵设施处置能力不到10％；另一方面，含水率过高导致垃圾热值降低，难以直接焚烧。由此，最直接的两条出路分别是加快设施建设和易腐垃圾干化。第一条出路的难点在于“邻避效应”造成的选址困难，所以这个庞大的处理缺口需要通过长远的建设规划才能逐步填补。在此之前，我们需要一种过渡技术缓解未来东部沿海发达地区所面临的压力，过去15年在欧洲兴起的生物干化技术也许是一个可行的思路。以德国为例，每年生物干化处理易腐垃圾量达635万吨。生物干化技术，作为一种利用微生物高温好氧发酵过程中有机物降解所产生的生物热能,通过过程调控手段促进水分蒸发,从而实现快速去除水分及低位热值提升的一种干燥处理技术，由于其无需外源加热，是一种非常经济、节能、环保的干燥技术，引起了行业内外的高度关注。经测定，生物干化处理后易腐垃圾含水率可从70％降低至45％，减重率可达45％，低位热值从800kcal/kg提升至2000-2400kcal/kg，达到焚烧进炉热值要求。针对我国东部沿海地区所面临的上述问题，生物干化技术存在明显优势：1.适用性广，生物干化对垃圾的纯度要求不高，即使是混合垃圾也可以使用生物干化技术处理；2.经济性强，生物干化技术热能来源为低能耗的生物质热，并通过减少以水分为主的垃圾量，实现垃圾运输成本的降低，并减少了运输过程中渗滤液滴漏现象；3.对接垃圾分类减量综合体，通过源头减量提升城市生活垃圾处理能力。然而，传统的生物干化方法，以批次处理方式为主，处理过程中需等待物料升温和微生物生长，这使得停留时间难以缩短。除此之外，生物干化工艺依然面临着搅拌缠绕和曝气堵塞的问题，这些不仅影响到生物干化的效率，同时也极大提高了生物干化的成本。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备及方法。本技术具体采用的技术方案如下:一方面，本技术提供了一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备，其特征在于，由箱体、搅拌螺旋和曝气喷头组成；所述箱体内设置有用于生物干化的反应仓，且反应仓横截面的下部呈半圆形；所述搅拌螺旋安装于箱体内部，搅拌螺旋包含支撑轴、螺旋叶片、叶片支撑板和刮板；支撑轴沿反应仓内的轴向布设，两端固定于箱体上；两块叶片支撑板分别固定于支撑轴的两端，两块叶片支撑板之间固定有若干片随支撑轴同步转动的螺旋叶片；每片螺旋叶片均以螺旋形式同轴绕于支撑轴外部，且其外弧线上沿程设有一条刮板，且刮板朝向螺旋叶片的旋转方向一侧；螺旋叶片在旋转至反应仓下部时，其外弧线与刮板贴近反应仓的半圆形内壁但不接触，用于带动反应仓下部的物料向上翻抛；所述曝气喷头有多个，分布式安装于箱体反应仓的底部，用于对反应仓进行曝气。作为优选，所述箱体由U型槽、U型板、支撑架、箱顶和保温层组成；所述U型槽两侧分别由一块U型板进行封闭，顶部由箱顶进行封闭，构成供物料生物干化的反应仓；反应仓下部呈半圆柱体，上部呈长方体，U型槽下部均匀开设有若干螺纹孔，底部设置有开合可控的出料口；每块U型板上开设有圆孔，用于轴向固定支撑轴，支撑轴沿反应仓下部的半圆柱体轴线布置；所述箱顶设置进料口和抽风口；所述支撑架用于支撑U型槽悬空；所述保温层包裹于反应仓外壁。作为优选，曝气喷头包括圆筒管、勾型气路通气管、底座；所述圆筒管安装于所述反应仓的下部，且圆筒管两端开口，其顶部出气口伸入所述反应仓中但底部位于箱体外；所述底座密封固定于圆筒管的底部开口处；所述勾型气路通气管弯管段位于圆筒管外部，用于连接外设曝气管路，而直管段以密封形式穿过底座中心开设的圆孔并伸入圆筒管中；所述直管段的顶部封闭，侧壁开设出气孔，且侧壁与圆筒管内壁之间保持间距以作为气路通道。作为优选，所述螺旋叶片的螺旋内径大于支撑轴外径，螺旋外径略小于所述反应仓下部的半圆直径。作为优选，所述刮板沿螺旋叶片外切螺旋面焊接，刮板板面与螺旋叶片外切面平行。作为优选，所述螺旋叶片共三片，等角度固定于支撑轴的周向。作为优选，所述曝气喷头包括圆筒管、勾型气路通气管、底座；所述圆筒管安装于所述反应仓的下部，且圆筒管两端开口，其顶部出气口伸入所述反应仓中但底部位于箱体外；所述底座密封固定于圆筒管的底部开口处；所述勾型气路通气管弯管段位于圆筒管外部，用于连接外设曝气管路，而直管段以密封形式穿过底座中心开设的圆孔并伸入圆筒管中；所述直管段的顶部封闭，侧壁开设出气孔，且侧壁与圆筒管内壁之间保持间距以作为气路通道。作为优选，所述曝气喷头均采用金属材质，勾型气路通气管顶端通过焊接一个等直径的半球形金属帽进行密封。作为优选，所述圆筒管的顶部外壁面及底部内壁面均设有螺纹；圆筒管通过顶部外螺纹与所述箱体底部的螺纹孔装配连接；所述底座为圆环形金属板，其外侧壁攻有螺纹，与圆筒管底部的内螺纹装配连接。本技术采用U型反应仓作为生物干化反应仓，内部安装搅拌螺旋和曝气喷头进行翻抛搅拌和通风曝气，搅拌螺旋采用螺旋叶片避免塑料缠绕和搅拌死角；曝气喷头进行了防堵塞设计。本技术的运行方法包括启动方法和运行方法，通过将新鲜易腐垃圾和腐熟物料的完全混合，将微生物和水分进行合理分配，获得极高的微生物量和微生物活性，使得降解过程跳过了漫长的升温期，并产生大量降解热能，缩短了停留时间并减少了占地面积，降低了投资成本和运维成本。附图说明图1是本技术提供的一种全混合式连续进料无升温期的生物干化设备的一个实施例的整体结构图；图2是本技术提供的一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备的一个实施例的整体结构图(隐去一侧U型板)；图3是本技术提供的一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备的一个实施例的整体主视剖面图；图4是本技术提供的一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备的一个实施例的整体侧视剖面图；图5是本技术提供的一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备的一个实施例的整体俯视剖面图；图6是本技术提供的一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备的一个实施例的箱体结构图；图7是本技术提供的一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备的一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备，其特征在于，由箱体（1）、搅拌螺旋（2）和曝气喷头（3）组成；/n所述箱体（1）内设置有用于生物干化的反应仓，且反应仓横截面的下部呈半圆形；/n所述搅拌螺旋（2）安装于箱体（1）内部，搅拌螺旋（2）包含支撑轴（2.1）、螺旋叶片（2.2）、叶片支撑板（2.3）和刮板（2.4）；支撑轴（2.1）沿反应仓内的轴向布设，两端固定于箱体（1）上；两块叶片支撑板（2.3）分别固定于支撑轴（2.1）的两端，两块叶片支撑板（2.3）之间固定有若干片随支撑轴（2.1）同步转动的螺旋叶片（2.2）；每片螺旋叶片（2.2）均以螺旋形式同轴绕于支撑轴（2.1）外部，且其外弧线上沿程设有一条刮板（2.4），且刮板（2.4）朝向螺旋叶片（2.2）的旋转方向一侧；螺旋叶片（2.2）在旋转至反应仓下部时，其外弧线与刮板（2.4）贴近反应仓的半圆形内壁但不接触，用于带动反应仓下部的物料向上翻抛；/n所述曝气喷头（3）有多个，分布式安装于箱体（1）反应仓的底部，用于对反应仓进行曝气。/n

【技术特征摘要】
1.一种无升温期连续进料全混合式的生物干化设备，其特征在于，由箱体（1）、搅拌螺旋（2）和曝气喷头（3）组成；
所述箱体（1）内设置有用于生物干化的反应仓，且反应仓横截面的下部呈半圆形；
所述搅拌螺旋（2）安装于箱体（1）内部，搅拌螺旋（2）包含支撑轴（2.1）、螺旋叶片（2.2）、叶片支撑板（2.3）和刮板（2.4）；支撑轴（2.1）沿反应仓内的轴向布设，两端固定于箱体（1）上；两块叶片支撑板（2.3）分别固定于支撑轴（2.1）的两端，两块叶片支撑板（2.3）之间固定有若干片随支撑轴（2.1）同步转动的螺旋叶片（2.2）；每片螺旋叶片（2.2）均以螺旋形式同轴绕于支撑轴（2.1）外部，且其外弧线上沿程设有一条刮板（2.4），且刮板（2.4）朝向螺旋叶片（2.2）的旋转方向一侧；螺旋叶片（2.2）在旋转至反应仓下部时，其外弧线与刮板（2.4）贴近反应仓的半圆形内壁但不接触，用于带动反应仓下部的物料向上翻抛；
所述曝气喷头（3）有多个，分布式安装于箱体（1）反应仓的底部，用于对反应仓进行曝气。


2.根据权利要求1所述的无升温期连续进料全混合式的生物干化设备，其特征在于，所述箱体（1）由U型槽（1.1）、U型板（1.2）、支撑架（1.3）、箱顶（1.4）和保温层（1.5）组成；
所述U型槽（1.1）两侧分别由一块U型板（1.2）进行封闭，顶部由箱顶（1.4）进行封闭，构成供物料生物干化的反应仓；反应仓下部呈半圆柱体，上部呈长方体，U型槽（1.1）下部均匀开设有若干螺纹孔（1.6），底部设置有开合可控的出料口（1.9）；每块U型板（1.2）上开设有圆孔（1.10），用于轴向固定支撑轴（2.1），支撑轴（2.1）沿反应仓下部的半圆柱体轴线布置；所述箱顶（1.4）设置进料口（1.7）和抽风口（1.8）；
所述支撑架（1.3）用于支撑U型槽（1.1）悬空；所述保温层（1.5）包裹于反应仓外壁。


3.根据权利要求1所述的无升温期连续进料全混合式的生物干化设备，其特征在于，曝气喷头（3）包括圆筒管（3.1）、勾型气路通气管（3.2）、底座（3.3）；
所述圆筒管（3.1）安装于所述反应仓的下部，且圆筒管（3.1）两端开口，其顶部出气口伸入所述反应仓中但底部位于箱体（1）外；
所述底座（3.3）通过密封固定于圆筒管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟祥，严祥瑞，尹筱思，毕峰，王昊书，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33