一种生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔
阅读说明：本技术 一种生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔 (Film-covered oxygen-increasing fermentation tower for continuously and rapidly manufacturing organic fertilizer by using household garbage ) 是由 张贵云 张丽萍 吕贝贝 张栋 刘珍 范巧兰 常芳娟 姚众 张相斌 杨红卫 于 2021-01-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔,目的是解决现有发酵技术存在的经济性差、臭味难于控制和场地受制约的技术问题,提供一种适用于村庄或社区就地处理的小容量生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔。技术方案为：它包括发酵塔、鼓风机、出料口门、覆膜支架、覆膜、集水槽、排水管、若干个叉挡、叉挡支架、叉挡扳手、通风管、布风管和控制系统,覆膜设置在发酵塔顶部,鼓风机、通风管与塔体连接,集水槽设置在塔体外壁中部,若干个叉挡、叉挡支架和布风管设置在塔体内,本发明适用于村庄或社区等生活垃圾的就地处理和利用,具有较高的经济效益,环境效益和生态效益。(The invention relates to a film-coated oxygen-increasing fermentation tower for continuously and quickly preparing an organic fertilizer from household garbage, aims to solve the technical problems of poor economy, difficulty in odor control and limited places in the prior fermentation technology, and provides a film-coated oxygen-increasing fermentation tower for continuously and quickly preparing an organic fertilizer from small-volume household garbage, which is suitable for villages or communities to treat on site. The technical scheme is as follows: the fermentation tower comprises a fermentation tower, an air blower, a discharge port door, a film coating support, a film coating, a water collecting tank, a water discharging pipe, a plurality of fork baffles, a fork baffle support, a fork baffle wrench, a ventilating pipe, a wind distribution pipe and a control system, wherein the film coating is arranged at the top of the fermentation tower, the air blower and the ventilating pipe are connected with the tower body, the water collecting tank is arranged in the middle of the outer wall of the tower body, and the fork baffles, the fork baffle support and the wind distribution pipe are arranged in the tower body.)
技术领域
本发明属于生物质废弃物综合利用设备技术领域，具体涉及一种生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔。
背景技术
随着人们生产生活方式的转变，我国城乡生活垃圾这种传统意义上的有机肥普遍被弃置、填埋、焚烧，出现了日益严重的垃圾围城、围村现象，中断了作物养分资源的循环利用，同时又不断增加化肥生产，这就从两方面浪费了资源，破坏了环境，更为严重的是氮、磷、钾化肥的长期大量使用，致使其他数十种土壤矿质元素严重流失，直接导致植物以致人体营养元素的失衡，进而危及人们的生命健康，可见，城乡生活垃圾的安全循环利用意义重大。
然而，由于经济性、臭味控制和场地等因素的制约，现有的大型反应器、条垛翻抛堆肥和强制通风静态垛等技术受到了极大的限制，适于社区或乡村现场操作的中小型堆肥发酵技术显得尤为迫切。
发明内容
本发明的目的是解决现有发酵技术及发酵装置存在的经济性差、臭味难于控制以及场地受制约等的技术问题，提供一种生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔，包括发酵塔、鼓风机、出料口门、覆膜支架、覆膜、集水槽、排水管、若干个叉挡、叉挡支架、叉挡扳手、通风管、布风管、叉挡固定扣和控制系统；
所述发酵塔为无顶有底的圆柱形筒状结构，其侧壁的前端底部设有出料口，所述发酵塔的侧壁右侧下部设有排液口，所述发酵塔的顶部设有伞状覆膜支架，所述覆膜包覆在覆膜支架外表面，所述覆膜的顶端开设有入料口；
所述鼓风机设置在发酵塔的左侧，所述通风管一端与鼓风机相连，另一端位于发酵塔底部中间，所述出料口门设置在出料口外端，所述集水槽设置在发酵塔外侧壁中部，所述集水槽一侧的底面上设有排水孔，所述排水管上端与排水孔连接，下端向下延伸至发酵塔下部，所述布风管垂直设置在发酵塔的底部中间，下端穿过发酵塔底部与通风管相连，所述布风管的四面侧壁中间均匀设有若干个进气孔，所述叉挡支架设置在发酵塔内腔的底部，所述若干个叉挡呈扇形架设在叉挡支架的顶面，所述叉挡扳手和叉挡固定扣插在叉挡上；
所述控制系统包括PLC和人机控制界面，所述人机控制界面与PLC相连，所述鼓风机与PLC相连。
进一步的，所述发酵塔的外部底面均匀设有若干个支撑脚，所述支撑脚数量大于等于3个。
进一步的，所述发酵塔筒体为三层结构，中间为保温层，里外层均为钢板。
进一步的，所述叉挡包括若干个叉挡板和叉挡轴，所述若干个叉挡板为长度不一的矩形块，水平均匀设置在叉挡轴上，所述叉挡轴通过轴承筒或管套设置在叉挡支架的顶面，所述叉挡轴靠近出料口的一端为叉挡头，所述叉挡扳手和叉挡固定扣插在叉挡的叉挡头上。
进一步的，相邻叉挡轴上的叉挡板相互错开。
进一步的，所述发酵塔外侧壁上部圆周均匀设有若干个挂钩，所述覆膜下端通过栓绳与挂钩相连，所述覆膜下端位于发酵塔内壁处呈等心圆设置有若干圈布条。
进一步的，所述发酵塔侧壁左侧竖直方向均匀设有若干个探头孔，所述若干个探头孔中设有若干个探头孔塞。
进一步的，所述覆膜为功能膜，具有半渗透功能，具有良好的防风功能，可避免恶劣气候的影响，又可让发酵塔中产生的二氧化碳和水蒸气排出，还可以防止发酵塔中的有害气体和气味物质散发到发酵体外。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明属于小容量堆肥发酵系统，适用于村庄或社区等生活垃圾的处理，从源头就地处理，甚至就地利用，可极大地减轻现行垃圾处理系统的负担，提高其运行效率和经济效益，环境效益明显；
2、本发明将功能膜技术和鼓风增氧技术集成于中小型塔式发酵结构，可无需搅拌，无需尾气处理，一次性自动完成有机肥制作的全过程；
3、本发明可边加料、边出肥，连续作业；还可利用塔温，快速均匀发酵，周年运作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的主视结构示意图；
图3为图1的右视结构示意图；
图4为本发明的叉挡结构示意图；
图5为本发明的叉挡固定扣结构示意图；
图中：1-发酵塔、2-支撑脚、3-鼓风机、4-出料口门、5-覆膜支架、6-覆膜、7-集水槽、8-排水管、9-挂钩、10-叉挡、11-叉挡支架、12-叉挡扳手、13-通风管、14-探头孔塞、15-布风管、16-叉挡固定扣；
其中：1.1-出料口、1.2-探头孔、1.3-排液口；
6.1-入料口；
7.1-排水孔；
10.1-叉挡板、10.2-叉挡轴、10.3-叉挡头；
15.1-进气孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-5所示，一种生活垃圾连续快速制作有机肥的覆膜增氧发酵塔，包括发酵塔1、鼓风机3、出料口门4、覆膜支架5、覆膜6、集水槽7、排水管8、4个叉挡10、叉挡支架11、叉挡扳手12、通风管13、布风管15、叉挡固定扣16和控制系统；
所述发酵塔1为无顶有底的圆柱形筒状结构，筒体为三层结构，中间为保温层，里外层均为钢板，其侧壁的前端底部设有出料口1.1，所述发酵塔1的侧壁右侧下部设有排液口1.3，所述发酵塔1侧壁左侧竖直方向均匀设有4个探头孔1.2，所述4个探头孔1.2中设有4个探头孔塞14，所述发酵塔1的顶部设有伞状覆膜支架5，所述发酵塔1的外部底面均匀设有3个支撑脚2，所述覆膜6包覆在覆膜支架5外表面，所述覆膜6的顶端开设有入料口6.1，所述覆膜6为功能膜，具有半渗透功能，具有良好的防风功能，可避免恶劣气候的影响，又可让发酵塔1中产生的二氧化碳和水蒸气排出，还可以防止发酵塔1中的有害气体和臭味物质散发到发酵体外，所述发酵塔1外侧壁上部圆周均匀设有9个挂钩9，所述覆膜6下端通过栓绳与挂钩9相连，所述覆膜(6)下端位于发酵塔(1)内壁处呈等心圆贴有若干圈布条。
所述鼓风机3设置在发酵塔1的左侧，所述通风管13一端与鼓风机3相连，另一端位于发酵塔1底部中间，所述出料口门4设置在出料口1.1外端，所述集水槽7设置在发酵塔1外侧壁中部，所述集水槽7一侧的底面上设有排水孔7.1，所述排水管8上端与排水孔7.1连接，下端向下延伸至发酵塔1下部，所述布风管15垂直设置在发酵塔1的底部中间，下端穿过发酵塔1的底部与通风管13相连，所述布风管15的四面侧壁中间均匀设有若干个进气孔15.1，所述叉挡支架11设置在发酵塔1内腔的底部，所述4个叉挡10通过轴承或圆管呈扇形固定在叉挡支架11的顶部，高度位于出料口上端，所述叉挡10包括若干个叉挡板10.1和叉挡轴10.2，所述若干个叉挡板10.1为长度不一的矩形块，水平均匀焊接在叉挡轴10.2上，相邻叉挡轴10.2上的叉挡板10.1相互错开，所述叉挡轴10.2通过轴承筒或管套设置在叉挡支架11的顶面，所述叉挡轴10.2一端为六棱形的叉挡头10.3，所述4个叉挡轴10.2的叉挡头10.3均伸出叉挡轴孔1.4，所述叉挡扳手12和叉挡固定扣16插在叉挡头10.3上；
所述控制系统包括PLC和人机控制界面，所述人机控制界面与PLC相连，所述鼓风机3与PLC相连。
本发明工作原理如下：
首先打开出料口门4，将叉挡扳手12插入叉挡头10.3上，旋转叉挡扳手12，将叉挡10上的叉挡板10.1旋转至垂直位置，全部旋转完毕后，将叉挡固定扣16插在叉挡10的叉挡头10.3上，防止叉挡板10.1翻转，关闭出料口门4；将覆膜6包覆在伞状覆膜支架5上，覆膜下端的栓绳拉紧固定在挂钩9上，密封发酵塔上端口；
用上料机将经过分类、粉碎、调好碳氮比和水分的生物质垃圾，从发酵塔1的顶部的入料口6.1倒入发酵塔1内，并封闭入料口6.1，然后开启控制系统PLC，通过PLC控制鼓风机3开启，通过通风管13向布风管15内鼓风，布风管15通过进气孔15.1均匀的将风送入发酵塔1内，在鼓风机的作用下，发酵塔1体内形成一个低正压内腔，从而使料堆中的O2浓度和温度分布均匀，e-PTEF功能覆膜6具有半渗透功能，可让发酵过程中产生的CO2气体和水分排出，又可防止臭气、气溶胶等污染物的排出，同时还具有良好的防风、防晒性能，为好氧发酵构建一个适宜的较恒定的小环境，发酵塔1内的湿垃圾中自然分布的细菌、真菌、放线菌等微生物在此环境下快速生长繁殖，对生活垃圾中的有机物进行有控制的、快速的生物降解和转化，并使发酵系统内温度升高至65℃以上，能有效杀灭病原菌、蛔虫卵等病原微生物，在发酵过程中，为了实时监测和控制塔内温度的变化，拔出探头孔1.2中的探头孔塞14，将温度传感器放入对应的探头孔1.2中，在人机控制界面HMI上观察对应位置的温度，并设置150-200cm处的自动控制温度在≥60℃；
发酵过程中，蒸发的水蒸气上升，遇到覆膜6后冷凝，形成液态水，沿着覆膜6下的环形布条流到下方的物料上，重复发酵利用；遇到下雨天时，雨水沿着覆膜6向下流入集水槽7内，从排水孔7.1进入排水管8流出；发酵塔1内若有滤液产生，可从底部的排液口1.3排出；
在发酵塔运行过程中，随着物料的不断加入，发酵高温区逐渐上移，下部慢慢降温进入后熟期，当下部50cm处的温度下降到30℃左右时，打开出料口门4，将叉挡固定扣16取下，再将叉挡扳手12插入叉挡头10.3上，旋转叉挡扳手12，将叉挡10上的叉挡板10.1旋转至水平位置，防止上方物料下落，从出料口将发酵成的有机肥取出，再将叉挡10上的叉挡板10.1旋转至垂直位置，使上方物料落下，关闭出料口门4，从入料口6.1每日加料，出料口逐批出料，如此连续作业。
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