曝气翻抛一体机.pdf

本发明公开了一种曝气翻抛一体机，属于堆肥设备领域，包括U型基础和设于U型基础上方的弧形罩，弧形罩内设有螺旋推进器，螺旋推进器包括中空的主轴和主轴上的螺旋叶片，主轴两端伸出弧形罩，主轴一端通过减速器与电机相连接，另一端通过轴承与送风管相连接，送风管上连接有风机；弧形罩上方依次设有进料斗、抽风管道和加剂管，U型基础上靠近送风管一端下方设有出料斗；位于进料斗和出料斗之间的主轴上设有曝气孔，曝气孔上设有曝气头。本发明可以同时实现翻抛和曝气过程，既满足通气量需求，使物料中的氧气分布均匀，又节省能源，使系统保持最优化运行；同时，通过翻抛扩大物料的间隙，无需添加落叶、谷壳、秸杆等作为辅助填充料。

权利要求书
1.  曝气翻抛一体机，其特征在于，包括U型基础和设于U型基础上方的弧形罩，弧形罩内设有螺旋推进器，螺旋推进器包括中空的主轴和主轴上的螺旋叶片，主轴两端伸出弧形罩，主轴一端通过减速器与电机相连接，另一端通过轴承与送风管相连接，送风管上连接有风机；弧形罩上方依次设有进料斗、抽风管道和加剂管；U型基础上靠近送风管一端下方设有出料斗；位于进料斗和出料斗之间的主轴上设有曝气孔，曝气孔上设有曝气头。

2.  根据权利要求1所述的曝气翻抛一体机，其特征在于，所述弧形罩为透明结构。

3.  根据权利要求1或2所述的曝气翻抛一体机，其特征在于，所述弧形罩上设有温湿度传感器和氧传感器。

4.  根据权利要求3所述的曝气翻抛一体机，其特征在于，所述送风管、抽风管道和加剂管上设有电动阀门。

5.  根据权利要求4所述的曝气翻抛一体机，其特征在于，所述加剂管出口上连接有位于弧形罩与螺旋推进器之间的喷淋管。

6.  根据权利要求5所述的曝气翻抛一体机，其特征在于，所述温湿度传感器和氧传感器的输出端上连接有中央处理器，中央处理器的输出端与送风管、抽风管道和加剂管上的电动阀门相连接。

7.  根据权利要求6所述的曝气翻抛一体机，其特征在于，所述弧形罩下方设有位于U型基础两侧凸起上的排水槽。

说明书曝气翻抛一体机
技术领域
本发明属于堆肥设备领域，具体涉及一种曝气翻抛一体机。
背景技术
好氧高温堆肥技术，能够减小堆肥原料体积、重量和水分，减少有机物分解过程中产生臭气，并能通过发酵时产生的高温杀灭病原体。经好氧高温堆肥处理后的物质能达到无害化、稳定化和减量化，并可作为园林绿化、农用肥料，实现资源的循环利用。堆肥化适用于非流体且可进行生物降解的湿物质，例如城市生活垃圾、市政污泥、动物粪便、农业及城市绿化废弃物等。
堆肥化过程是复杂的生物化学反应过程，它受到堆料初始参数和工艺控制两方面的影响，适宜的堆料成分和工艺控制，是获得良好堆肥化效果的重要条件。由于微生物的生长、繁殖与代谢活动需要水分，因而堆肥体含有适宜的水分是进行生化反应的必要条件之一。在一定范围内反应率随含水率降低而降低，当含水率低于10%~20%时，生化反应将处于微弱状态，因而保持足够的水分是必须的。但是作为通常意义的堆肥来讲，物料含水率过高时也将难以进行。同时，在堆肥化过程中必须维持堆肥体内具有足够的氧气，用于满足生化反应的需要。如果堆料含有水分充满固体物孔隙时，将妨碍气体流通，生化反应所需的供氧量将受到影响。进一步地，堆料中还必须含有足够数量的易降解有机物质，为生化反应提供能量。由于堆料中有机物质主要是以固体状态存在，一份堆料的总量是固定的，水分多时固体物质数量必然少，可进行生化反应的物质相应减少，将会出现堆肥化过程产生的热量不足以使堆体温度上升并维持足够的时间的现象，达不到杀灭致病菌的目的。因此，为了保证堆肥体的稳定性和具有足够的反应能量，进行好氧高温堆肥除需要考虑堆肥物料的初始理化成分外，还需要为整个堆肥化过程提供充足的氧，维持适当的堆体温度和均匀化的堆料理化指标参数，并掌握正确的堆肥周期。
在高温堆肥中经常使用的通气方法分为自然通气法和强制通气法。由于强制通气法能够灵活控制通气量，满足不同堆肥化时段对氧的需要。因而在现代工业化好氧堆肥技术中，强制通气法得到了普遍的应用。堆肥过程通气量的设计与生化反应需氧量、堆肥体温度控制和堆料含水率有密切关系。因此，如何控制供氧量和氧气分布均匀性和实现最优化的工艺控制具有重要的意义。
另外，污泥高温好氧发酵常采用添加落叶、谷壳、秸杆等作为辅助填充料，但是落叶、谷壳、秸杆等腐熟时间长，影响生产效率。同时机械翻抛堆肥多是条垛或发酵槽（仓）等开放式处理，存在投资大、运行成本高、有毒有害气体无序排放造成空气污染、后期深加工困难等问题，使污泥处置项目得不到很好的落实。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够将曝气和翻抛过程同时实现的曝气翻抛一体机。
基于上述目的，本发明采用如下技术方案：曝气翻抛一体机，包括U型基础和设于U型基础上方的弧形罩，弧形罩内设有螺旋推进器，螺旋推进器包括中空的主轴和主轴上的螺旋叶片，主轴两端伸出弧形罩，主轴一端通过减速器与电机相连接，另一端通过轴承与送风管相连接，送风管上连接有风机；弧形罩上方依次设有进料斗、抽风管道和加剂管，U型基础靠近送风管一端下方设有出料斗；位于进料斗和出料斗之间的主轴上设有曝气孔，曝气孔上设有曝气头。
进一步地，所述弧形罩为透明结构。
进一步地，所述弧形罩上设有温湿度传感器和氧传感器。通过传感器对整个工艺过程检测，快速准确有效，可实现自动化处理，减少人工。
进一步地，所述送风管、抽风管道和加剂管上设有电动阀门。
进一步地，所述加剂管出口上连接有位于弧形罩与螺旋推进器之间的喷淋管。
进一步地，所述温湿度传感器和氧传感器的输出端上连接有中央处理器，中央处理器的输出端与送风管、抽风管道和加剂管上的电动阀门相连接。
进一步地，所述弧形罩下方设有位于U型基础两侧凸起上的排水槽。
进一步地，从靠近出料斗的主轴一端开始，初始两个曝气头的间隔为30cm，之后相邻曝气头之间的间隔依次减少2cm。由于初始物料和反应一段时间后的物料所需的氧气含量不一致，非均匀设置的曝气头可以使物料中的氧气处于最适宜状态。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明可以同时实现翻抛和曝气过程，既满足通气量需求，使物料中的氧气分布均匀，又节省能源，使系统保持最优化运行；同时，通过翻抛扩大物料的间隙，无需添加落叶、谷壳、秸杆等作为辅助填充料。
（2）本发明设有加剂管，可以及时补充发酵所需的高效生物菌种和水分，采用智能化控制系统可以根据生物发酵工况优化添加，保证生物发酵高效运行。
（3）本发明提供的曝气翻抛一体机为封闭式操作，可以对发酵过程产生的有毒有害气体进行回收处理，符合绿色发展的要求。
（4）本发明提供的曝气翻抛一体机为自动化控制，可利用阳光加温，不需要建设发酵仓房，具有投资小、运行成本低、污泥发酵期短、腐熟效果好、易于深加工等特点。
（5）采用透明的弧形罩，可以充分利用阳光对物料加热，缩短发酵时间，绿色环保，提高生产效率；同时，还可以及时观测一体机内的物料颜色，判断物料的发酵情况。
（6）设置喷淋管，可以将高效生物菌种和水分喷洒更加均匀，提高物料的发酵质量。
（7）设有中央处理器可以实现全程自动化控制和数据的分析和记录，以便及时检测收集数据，方便各部门联网检测管理，实现远程工艺过程的远程监控和优化，节省人工。
（8）在曝气翻抛过程中，物料会蒸发掉一部分水分并凝结在弧形罩上，当水分凝结到一定程度之后，会从弧形罩上滑落，设置有排水槽及时将水排走，可以防止水分重新落入物料中，避免改变物料的含水率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
曝气翻抛一体机，其结构如图1和图2所示，包括U型水泥基础18和设于U型水泥基础18上方的透明弧形罩7，透明弧形罩7内设有螺旋推进器，螺旋推进器包括中空的主轴5和设于主轴5上的螺旋叶片6，主轴5两端伸出透明弧形罩7，主轴一端通过减速器14与电机15相连接，另一端通过轴承4与送风管3相连接，送风管3通过减速器2与风机1相连接；透明弧形罩7上方从靠近电机的端部往左依次设有进料斗13、氧传感器12、抽风管道10、加剂管9和温湿度传感器8，抽风管道10、加剂管9和送风管3上设有电动阀门，加剂管9出口上连接有位于透明弧形罩7与螺旋推进器之间的喷淋管11，U型水泥基础18靠近送风管3一端下方设有位于透明弧形罩7内的出料斗16。
位于进料斗13和出料斗16之间的主轴5上沿螺旋叶片的方向螺旋设有曝气孔，曝气孔上设有曝气头17，从靠近出料斗16的主轴5一端开始，初始两个曝气头17的间隔为30cm，之后相邻曝气头17之间的间隔依次减少2cm。
所述温湿度传感器8和氧传感器12的输出端上连接有中央处理器20，中央处理器20的输出端分别与送风管3、抽风管道10和加剂管9上的电动阀门相连接，实现对全程自动化控制和数据检测收集，方便各部门联网检测管理，实现远程工艺过程的远程监控和优化。
所述透明弧形罩7下方设有位于U型水泥基础18两侧凸起上的排水槽19。在曝气翻抛过程中，物料会蒸发掉一部分水分并凝结在透明弧形罩7上，当水分凝结到一定程度之后，会从透明弧形罩上滑落进入排水槽19及时将水排走，可以防止水分重新落入物料中，避免物料中的含水率改变。
本发明的工作过程为：氧传感器12和温湿度传感器8将采集到的数据输送至中央处理器20，中央处理器根据预设的工艺流程条件控制送风管3进气量、加剂管9中高效生物菌种和水分的添加量以及抽气管道10的出气量，实现最优化的工艺控制和数据采集过程。
在曝气翻抛一体机运行过程中，电机15带动螺旋推进器旋转，实现物料的翻抛，同时带动物料向前输送，实现连续化生产；同时风机1通过送风管3道向主轴5内输送氧气，氧气从曝气头17中喷出，实现物料的曝气；物料发酵过程产生的有毒有害气体由抽风管道10抽出送往尾气回收处理装置。