專利名稱：有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明“有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備”涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域固體廢棄物處理技術(shù)，相關(guān)設(shè)備涉及機(jī)械制造行業(yè)的“有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備”范疇。
背景技術(shù)：
目前對(duì)生活垃圾處理的方法主要采用填埋、焚燒、堆肥和生物處理四種方法。直接填埋的的實(shí)質(zhì)是一個(gè)讓生活垃圾自然腐爛，通過自然腐爛實(shí)現(xiàn)減量化的過程。好處是操作簡(jiǎn)單，投資較少。但是它對(duì)環(huán)境、土壤帶來了極大的負(fù)面影響，主要表現(xiàn)在有機(jī)物的腐爛會(huì)產(chǎn)生臭氣和黑色的滲流液，同時(shí)伴隨產(chǎn)生蚊蠅滋生地，嚴(yán)重地影響了在填埋場(chǎng)周圍民眾的生產(chǎn)條件，黑色的滲流液會(huì)污染地下水和周圍的土壤。因此直接填埋法不能充分體現(xiàn)資源化和無害化的原則。隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的提高，直接填埋的方法將不再是生活垃圾處理的主要方向。在上個(gè)世紀(jì)80年代以前，城市生活垃圾是農(nóng)村有機(jī)肥料的主要來源。80年代以后，城市生活垃圾包括居民糞便都不再作為有機(jī)肥料處理，逐漸變成無利用價(jià)值的廢棄物，由于日積月累，堆積如山，從而造成垃圾圍城。從生活垃圾處理的理念上看，目前存在的垃圾圍城現(xiàn)象是沒有實(shí)現(xiàn)資源化所造成的后果。另一方面，隨著肥料工業(yè)的發(fā)展， 化肥給人們帶來了高效和使用方便的優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)有機(jī)肥料的使用再減少。但是，從持續(xù)發(fā)展的角度來看問題，農(nóng)用土壤是不能單靠化肥，有機(jī)肥料必不可少。將生活垃圾中的有機(jī)物變成肥料再還回農(nóng)田，這是符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的舉措。關(guān)于生活垃圾堆肥問題，在國內(nèi)外有許多關(guān)于堆肥的專利技術(shù)和方法，也有不少工程實(shí)例，但是真正成功的卻不多。特別是大型的堆肥項(xiàng)目，包括引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的項(xiàng)目，能真正成功的則更少了。例如上海市嘉定區(qū)和貴州二個(gè)地方引進(jìn)歐洲先進(jìn)的堆肥技術(shù)，如今不但出不了肥料，反而成了一個(gè)相當(dāng)于室內(nèi)的填埋場(chǎng)，該大型的堆肥項(xiàng)目由于持續(xù)的腐爛，臭氣熏天，有機(jī)物變成黑色的滲流液。在十二五規(guī)劃中對(duì)生活垃圾處理方法上沒有把堆肥列為生活垃圾處理的重重點(diǎn)，其根本原因還是在于目前采用的堆肥技術(shù)和堆肥方法未過關(guān)，特別是工業(yè)化堆肥技術(shù)尚不成熟。其根本原因在于以下幾個(gè)方面1，現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì)“堆肥”的概念，以至經(jīng)過堆肥處理后最終的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)難以鑒定；2，由于擴(kuò)大了對(duì)“堆肥”概念的理解，因此將有機(jī)物發(fā)酵的二種主要途徑即好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵同時(shí)應(yīng)用于堆肥技術(shù)中，致使有機(jī)物大量腐爛，該達(dá)到堆肥的目的實(shí)現(xiàn)不了 ；3，由于好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵同時(shí)應(yīng)用于堆肥技術(shù)中，所以在實(shí)施的方法上，采用的設(shè)備上，特別是在工業(yè)化項(xiàng)目中，采用了大型的敞開式的堆肥設(shè)備，為了減少腐爛采用了定期翻垛方法，該方法最終破壞了堆肥的厭氧發(fā)酵條件。本發(fā)明提出“有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備” 的目的就是要完善和解決目前在工業(yè)化堆肥技術(shù)過程中存在的問題。為了解決好工業(yè)化堆肥問題，在此需要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)以下3個(gè)問題。首先要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“堆肥”的概念，其次是確定堆肥的標(biāo)準(zhǔn)問題，最后是一個(gè)方法問題。顧名思義，堆肥就是通過“堆”才能體現(xiàn)“肥”，“堆”了才能變成“肥料”，反之，不
4“堆”就不能成為“肥料”。這是農(nóng)民經(jīng)過千百年來在長期的生產(chǎn)中所積累的經(jīng)驗(yàn)。這里的科學(xué)道理是一方面，農(nóng)作物生長需要疏松的土壤和營養(yǎng)，而有機(jī)物質(zhì)正是提供疏松的土壤和營養(yǎng)的源泉。另一方面，有機(jī)物質(zhì)要被作物吸收需要一個(gè)條件，就是預(yù)先要分解有機(jī)物質(zhì)的大分子結(jié)構(gòu)，而有機(jī)物質(zhì)在大分子結(jié)構(gòu)的分解過程是一個(gè)放熱反應(yīng)，該放熱反應(yīng)現(xiàn)象若在作物周圍完成，則該熱量有可能會(huì)燒壞作物的根系而引起作物死亡，為了解決該放熱問題， 就安排在施入作物之前完成，這就是堆肥的概念和實(shí)質(zhì)。也就是說，堆肥就是一個(gè)人為地使有機(jī)物質(zhì)先完成放熱反應(yīng)的過程。其次是堆肥的標(biāo)準(zhǔn)問題。也就是說怎樣才算完成了“堆肥”？根據(jù)上述定義，堆肥最主要的標(biāo)準(zhǔn)是看其是否完成了大分子分解的放熱反應(yīng)。若完成了放熱反應(yīng)，則可以說堆肥工作完成，反之說明沒有達(dá)到堆肥的目的。關(guān)于堆肥的原料問題，由于有機(jī)物質(zhì)的種類很多，其特性各異，因此要使不同的大分子變成小分子有其不同的途徑和條件。在生活垃圾中有機(jī)物的成分主要包括各類糞便、蔬菜、水果、動(dòng)物皮毛、動(dòng)物內(nèi)臟、餐廚垃圾、日常生活衛(wèi)生用品廢棄物、紙張和紙張包裝用品、樹葉、花草、作物秸稈、水生植物以及混雜在垃圾中的動(dòng)物尸體以及不可降解的塑料等等。除了塑料外，其他物質(zhì)基本上都可以作為有機(jī)肥料的原理。在這些物質(zhì)中，動(dòng)物皮毛、動(dòng)物內(nèi)臟、動(dòng)物尸體、餐廚垃圾中的油脂和動(dòng)物性食品，主要成分屬于蛋白質(zhì)類，與其它有機(jī)物質(zhì)相比，其分子結(jié)構(gòu)特別的大，要使這些物質(zhì)變成肥料，往往需要依靠好氧細(xì)菌來分解蛋白質(zhì)類的大分子結(jié)構(gòu)，然后再可以通過堆肥處理，單靠厭氧菌發(fā)酵不能解決問題，反之單靠好氧菌發(fā)酵也不能解決問題。 有機(jī)物質(zhì)依靠好氧細(xì)菌來分解時(shí)，將分子分解成為氣體和水，這是一個(gè)腐爛過程，這個(gè)過程給人們帶來了臭氣和黑色的滲流液；若無限制地腐爛，有機(jī)物質(zhì)的大量分解，也就沒有物質(zhì)變成肥料了。對(duì)于好氧發(fā)酵，若中途終止腐爛，將其施入作物，這些尚未完全腐爛的物質(zhì)仍然要燒壞作物的根系，因此腐爛不屬于堆肥的范疇。因此有機(jī)物進(jìn)行堆肥必須要有目的地選擇有機(jī)物的種類，并非所有的有機(jī)物質(zhì)都可以進(jìn)行堆肥處理。除了上述有機(jī)物質(zhì)外，都可以采取堆肥處理。關(guān)于堆肥過程中的生化反應(yīng)問題，堆肥是要解決大分子的分解和預(yù)先釋放反應(yīng)熱二個(gè)問題。在堆肥的方法中，上述二個(gè)問題是依靠厭氧菌的發(fā)酵來實(shí)現(xiàn)的。并非厭氧菌和好氧菌同時(shí)作用的結(jié)果。目前已經(jīng)建設(shè)和運(yùn)行的生活垃圾堆肥項(xiàng)目其效果不盡人意的原因之一，就是厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵同時(shí)并存，最終以好氧菌為主，所以表現(xiàn)為大量的腐爛現(xiàn)象。例如，上海市嘉定區(qū)引進(jìn)歐洲先進(jìn)堆肥項(xiàng)目，最終生產(chǎn)不出肥料，就是這個(gè)原因。正像做酒釀和做了酒釀后再做白酒就不能同時(shí)進(jìn)行是同一個(gè)道理。關(guān)于堆肥過程中原料的要求問題，在現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)進(jìn)行堆肥的原料含水量幾乎沒有具體的要求，于是含水量高的進(jìn)入堆肥倉，含水量低的也進(jìn)入堆肥倉，總體來說含水量過高，以至造成嚴(yán)重腐爛。這也是目前國內(nèi)現(xiàn)有工業(yè)化堆肥效果不理想的主要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明“有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備”。發(fā)明要點(diǎn)1，對(duì)堆肥的原料有一定的要求，并非所有的有機(jī)物質(zhì)都可以進(jìn)行堆肥， 其堆肥的原料指的是除了不可降解的塑料、橡膠類有機(jī)物和脂肪類為主的動(dòng)物皮毛、動(dòng)物內(nèi)臟、動(dòng)物尸體、餐廚垃圾中的油脂、動(dòng)物性食品外屬于生物質(zhì)類的有機(jī)物質(zhì)，例如蔬菜、 水果、樹葉、花草、作物秸稈、水生植物、餐廚垃圾、日常生活衛(wèi)生用品廢棄物、紙張和紙張包裝用品、以及各類糞便等等。發(fā)明要點(diǎn)2，對(duì)進(jìn)行堆肥的原料有含水量要求，并非凡是有機(jī)物就可以直接進(jìn)行堆肥，最佳含水量在25-30 %之間，但是不能低于20 %，更不能超過40 %。若含水量低于20 %， 厭氧菌失去活性，不能持續(xù)獲得發(fā)酵的高溫；若含水量超過40%，厭氧菌同樣失去活性，此時(shí)好氧細(xì)菌會(huì)起主導(dǎo)作用而造成有機(jī)物質(zhì)的大量腐爛，同樣不能完成有機(jī)物質(zhì)的持續(xù)發(fā)熱效果，也就堆不出肥料。發(fā)明要點(diǎn)3，該堆肥的方法是采用單個(gè)獨(dú)立的筒倉，在筒倉內(nèi)封閉周期20-25天， 通過厭氧發(fā)酵讓其徹底完成有機(jī)物質(zhì)的放熱過程，達(dá)到堆肥的目的。發(fā)明要點(diǎn)4，采用多個(gè)筒倉實(shí)現(xiàn)工業(yè)化堆肥處理模式，該模式需要多個(gè)筒倉成為筒倉群來實(shí)現(xiàn)的，也就是說，在生活垃圾處理過程中，根據(jù)環(huán)衛(wèi)部門的收集量來確定筒倉的大小規(guī)格和筒倉的數(shù)量，每一個(gè)筒倉需要的發(fā)酵周期在20-25天左右，筒倉循環(huán)所使用。因此在工業(yè)化生產(chǎn)中，至少需要25個(gè)或相應(yīng)倍數(shù)的筒倉，這些筒倉將輪流循環(huán)使用。發(fā)明要點(diǎn)5，相關(guān)的設(shè)備有主要堆肥設(shè)備筒倉，破袋機(jī)和糞便脫水機(jī)。筒倉是一個(gè)完成堆肥的反應(yīng)器，是一個(gè)核心設(shè)備；破袋機(jī)是破碎袋裝垃圾的前處理附屬設(shè)備；糞便脫水機(jī)是抽取糞池內(nèi)含水量很高的糞便，同時(shí)具備壓榨水分功能，使糞便的含水量要求達(dá)到可以直接進(jìn)行堆肥標(biāo)準(zhǔn)的附屬設(shè)備。發(fā)明要點(diǎn)6，經(jīng)過堆肥出來的產(chǎn)品是土壤的改良劑，可以直接作為農(nóng)作物的基質(zhì)肥料使用；為了使用方便和提高肥效，還需要對(duì)其進(jìn)行粉碎，添加Ρ、κ元素和包裝處理。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1，流程圖；圖2，筒倉的立面圖；圖3，工業(yè)化筒倉堆肥的平面布置示意圖；圖4，破袋機(jī)的立面圖；圖5，破袋機(jī)的投影圖；圖6，糞便脫水機(jī)的立面圖。圖標(biāo)說明如下在圖2中1，行星減速器；2，主動(dòng)輪；3，重軌；4，出料裝置；5，被動(dòng)輪；6，底盤；7， 水桶；8,支承圈；9，筒體；9. 1，封頭；9. 2，筒身；9. 3，錐體；10,密封蓋；11，爬梯和操作平臺(tái)；12，溫度傳感器；13，表示用傳送帶的進(jìn)料方式；14，表示用行車抓斗的進(jìn)料方式。在圖3中20，表示生活垃圾運(yùn)輸車輛傾倒生活垃圾的位置；21，破袋機(jī)；22，分類收集傳送帶；23，分類收集物資臨時(shí)存放處；24，液壓式壓榨脫水機(jī)；25，軋輥式垃圾脫水機(jī)；26，傳送帶；27，排水溝；28，傳送帶；29，筒倉(裝料位置和傳送帶方式進(jìn)料示意圖)； 30，傳送帶(向筒倉裝料方式示意圖)；31，表示垃圾流動(dòng)方向；32，傳送帶；33，筒倉(酵母菌筒倉)；34，表示進(jìn)入發(fā)酵階段的多個(gè)筒倉；35，肥料倉庫；36，顆粒肥料包裝機(jī)；37，造粒機(jī)；38，混合機(jī)械；39，添加劑；40，添加劑；41，制肥車間；42，粉碎機(jī)；43，傳送帶(筒倉內(nèi)出
6料用)；44，筒倉(出料位置示意圖)；45，轉(zhuǎn)盤(筒倉循環(huán)利用流動(dòng)過程中需要的換向裝置)；46，重軌；47，污水處理設(shè)施；48，重軌；49，筒倉(在轉(zhuǎn)盤上的示意圖)；50，表示廢水流向示意圖；51，垃圾傾倒場(chǎng)地(示意圖)。在圖4和圖5中60,總支架；60. 1，支架1 (固定減速器用)；60. 2，支架2 (固定滾刀組合件用)；60. 3，軸殼；60. 4，支架3(固定擋板用)；61，減速器；61. 1，齒輪；61. 2，行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))；62，傳動(dòng)齒輪；63，防護(hù)罩殼；63. 1，防護(hù)板；64，進(jìn)料斗；65，擋板；66， 滾刀組合件；66. 1，滾刀；66. 2，軸；66. 3，定位套；67，表示用傳送帶進(jìn)料的方式；68，表示用傳送帶出料的方式；69，表示垃圾的流動(dòng)方向。在圖6中80，集水倉；80. 1，潛水泵；81，底端壓縮輸送器；81. 1，糞便進(jìn)料口 ； 81.2，排水口；81. 3，底板；81. 4，軸；81. 5，螺旋板；81. 6，頂板；81. 7，連接法蘭和螺絲；82， 中間端壓縮輸送器；82. 2，排水口 ；82. 3，底板；82. 4，軸；82. 5，螺旋板；83，頂端壓縮輸送器；83. 1，出料口 ；83. 2，法蘭(表示與行星減速器連接示意圖)；84，行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))；85，聯(lián)通器；86，節(jié)間密封套管；870，軸連接器；87，排水管；88，表示排水方向；89，表示糞便流動(dòng)方向；90，表示糞便進(jìn)入的位置和方向。下面對(duì)附圖作進(jìn)一步說明。圖2是筒倉的立面圖。該筒倉的基本特征是由行星減速器、主動(dòng)輪、被動(dòng)輪、底盤、支承圈、筒體、密封蓋、排氣系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)、溫度傳感器、出料裝置、爬梯和操作平臺(tái)所組成。底盤是一個(gè)矩形的鋼結(jié)構(gòu)框架，其四個(gè)角的底部安置四個(gè)輪子和一個(gè)帶電動(dòng)機(jī)的行星減速器共同組成在重軌上的一套行走機(jī)構(gòu)，該行星減速器與一個(gè)輪子相連接使其變成主動(dòng)輪，其余三個(gè)輪子變成被動(dòng)輪；也可將二個(gè)輪子通過軸連接再與行星減速器相連接，形成一組主動(dòng)輪和一組被動(dòng)輪，此時(shí)行走更加穩(wěn)定。支承圈是一個(gè)用鋼板制成天圓地方的鋼結(jié)構(gòu)件，其上端與筒體相連接，下端與底盤相連接，支承整個(gè)筒體。筒體包括封頭、筒身、 錐體和保溫設(shè)施四個(gè)部分所組成的一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)件；封頭在筒身的上部，封頭頂部有一個(gè)進(jìn)料口，錐體在筒身的下部，錐體的底部有一個(gè)矩形的口，該口設(shè)置一個(gè)出料裝置；筒身是一個(gè)中空的圓柱體，保溫設(shè)施是在整個(gè)筒體的外殼設(shè)置保溫材料以減少筒體內(nèi)外的溫度相互傳遞，保溫材料的外部可用薄鋼板包裹以防止損壞保溫材料；封頭、筒身、錐體若采用碳鋼材料制造時(shí)，為了考慮防腐問題，其內(nèi)壁應(yīng)該設(shè)置防腐材料保護(hù)，例如噴涂PE塑料；若采用不銹鋼制成則內(nèi)部無需另行采取防腐材料措施；密封蓋是一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)件，一端與進(jìn)料口相絞接，進(jìn)料時(shí)開啟，在堆肥期間關(guān)閉；排氣系統(tǒng)包括排氣管和水桶二個(gè)部分所組成，水桶是一個(gè)存放水的容器，可以安置在底盤外側(cè)，平時(shí)需要存放水，排氣管的一端設(shè)置在封頭的頂部，另一端插入水桶中，在堆肥過程中，筒體內(nèi)部的垃圾在厭氧菌的作用下會(huì)產(chǎn)生氣體， 于是該氣體通過排氣管釋放氣體，水起密封作用。補(bǔ)水系統(tǒng)包括供水管和安裝在封頭內(nèi)部頂上的噴淋裝置所組成，供水管沿著筒身外壁通向封頭頂部，與噴淋頭相連接，其目的是在堆肥過程中，必要的時(shí)候需要適當(dāng)補(bǔ)充一些水分而設(shè)置的。溫度傳感器是安置在筒體壁上的一個(gè)測(cè)溫探頭，用來測(cè)量筒體內(nèi)部的溫度，溫度傳感器在筒體的封頭、筒身、錐體三個(gè)部位至少安置1個(gè)/處，以便全面掌握內(nèi)部各段的溫度變化情況；出料裝置采用專利申請(qǐng)?zhí)?201120053152. X “軋輥式垃圾脫水機(jī)”中的“送料機(jī)構(gòu)”，在這里作為出料裝置，該裝置平時(shí)停止運(yùn)行，該裝置的出料口由于垃圾自身的重量使出料口封閉，但是可以排放在堆肥過程中所產(chǎn)生的水分，當(dāng)完成了一個(gè)堆肥周期后，需要出料時(shí)只要開啟該裝置的電機(jī)，筒倉內(nèi)的物資就可有序地排出，可大大地減輕勞動(dòng)力。該筒倉是本案的核心設(shè)備。圖4是破袋機(jī)的立面圖，圖5是破袋機(jī)的俯視圖。該破袋機(jī)的基本特征是由總支架、減速器、齒輪、防護(hù)罩殼、進(jìn)料斗、擋板、(一對(duì))滾刀組合件所組成。圖中總支架60是一個(gè)支撐整個(gè)設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)件，包括支撐減速器的支架1、固定滾刀組合件用的支架2 (圖標(biāo)60. 2)和固定擋板65用的支架3 (圖標(biāo)60. 4)， 滾刀組合件的二端通過軸殼60.3固定在支架2上，行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))直接固定在支架1上；減速器61包括一對(duì)換向齒輪61. 1、齒輪箱外殼和行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))61. 2所組成，換向齒輪61. 1與安裝在滾刀組合件軸66. 2 一端的齒輪(傳動(dòng)齒輪)62相咬合，齒輪箱外殼上部二側(cè)是敞開的；滾刀組合件由多個(gè)滾刀66. 1、軸66. 2、滾刀與滾刀之間設(shè)置的定位套66. 3所組成，滾刀采用普通鋼板制成圓形，外圈采用優(yōu)質(zhì)鋼作為刀口，滾刀安裝在軸上，二組滾刀組合件平行設(shè)置，滾刀一一對(duì)應(yīng)，二刀口之間留有距離，可防止垃圾中的鐵塊、玻璃瓶等堅(jiān)硬物質(zhì)損害刀口 ；防護(hù)罩殼63用薄鋼板制成，保護(hù)滾刀對(duì)人體的傷害和垃圾的飛沾，在防護(hù)罩殼63的外側(cè)開有一個(gè)長方形的孔，孔的外側(cè)設(shè)置了一個(gè)可以脫卸的防護(hù)板63. 1，其目的是為了便于用手提式砂輪機(jī)磨刀口而設(shè)置的，二側(cè)的防護(hù)罩殼在底部形成一個(gè)矩形的出料口 ；擋板65是用彈簧鋼板制成，設(shè)置在相鄰的二滾刀之間，其寬度小于二滾刀之間的距離，其上端固定在支架61. 4上，中間靠著定位套，下端懸置；進(jìn)料斗64安置在上部。該破袋機(jī)的作用是將垃圾和袋裝垃圾切割成一定寬度的垃圾，為后續(xù)方便壓榨提供條件，并可提高工作效率和節(jié)省勞動(dòng)力。破碎的大小由破袋機(jī)同一根軸上滾刀與滾刀間的距所決定的。經(jīng)過破碎機(jī)破碎后，對(duì)于塑料袋不一定能夠切割成單獨(dú)的碎片，在后續(xù)的分揀過程中也沒有必要急於揀出來，這樣有利于后續(xù)壓榨設(shè)備的壓榨效果，可以放在壓榨后再進(jìn)行揀出塑料。圖6是一臺(tái)糞便脫水機(jī)的立面圖。該糞便脫水機(jī)由集水倉80、底端壓縮輸送器81、 中間端壓縮輸送器82、頂端壓縮輸送器83、帶電動(dòng)機(jī)的行星減速器84、聯(lián)通器85、節(jié)間密封套管86、節(jié)間軸連接器870、排水管87所組成；它是一個(gè)放置在糞池(例如養(yǎng)豬場(chǎng)的糞池、 大糞池、污水處理廠的沉淀池、清理河底淤泥)內(nèi)進(jìn)行固水分離的裝置，經(jīng)過分離后其固形物的含水量在20-40%之間，可以直接進(jìn)入筒倉進(jìn)行堆肥處理，為工業(yè)化堆肥減少糞便的運(yùn)輸量提供方便。該設(shè)備原理是一個(gè)由多節(jié)壓縮輸送器所組成的進(jìn)行了多次壓縮、分段排水、連續(xù)輸送固形物的固水分離器。每一節(jié)壓縮輸送器的原理都是相同的，內(nèi)部是一個(gè)變螺距的螺旋片，下部的側(cè)面有一個(gè)進(jìn)料口，上部的側(cè)面有一個(gè)出料口，頂部封閉，底部有一個(gè)排水口 ； 節(jié)與節(jié)之間由軸連接器相互連接，并且設(shè)置了一個(gè)防止軸和軸連接器腐蝕的節(jié)間密封套管，下一節(jié)的出料口與上一節(jié)的進(jìn)料口相通，在頂部一節(jié)設(shè)置了動(dòng)力，在底部一節(jié)設(shè)置了一個(gè)集水倉，每一節(jié)所排出的水都流向集水倉，在集水倉內(nèi)設(shè)置了一臺(tái)潛水泵，將水排出糞池以達(dá)到固水分離的目的。在圖6中，這是一個(gè)3節(jié)的壓縮輸送器，是由集水倉80、底端壓縮輸送器81、中間端壓縮輸送器82、頂端壓縮輸送器83、行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))84、聯(lián)通器85、節(jié)間密封套管86、軸連接器870、排水管87所組成；集水倉是設(shè)置在最底部的一個(gè)封閉式容器，匯集了 3節(jié)壓縮輸送器分離出來的水分，內(nèi)置一臺(tái)潛水泵80. 1，水由潛水泵排出；底端壓縮輸送器 81包括該壓縮輸送器的圓柱形的外殼、在外殼上開了一個(gè)糞便進(jìn)料口 81. 1、在底板81. 3上
8設(shè)置了排水口 81. 2、固定軸用的底板81. 3、軸81. 4、在軸上設(shè)置了螺距由下向上逐漸減小的螺旋板81. 5、頂板81. 6和上部出料口所組成，該上部出料口與中間端壓縮輸送器82的進(jìn)料口通過聯(lián)通器85使其相通，中間端壓縮輸送器82與頂端壓縮輸送器83通過聯(lián)通器85 使其相通，出料口 83. 1是最終出料口，頂部安裝了一臺(tái)行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))84，86是節(jié)間密封套管，870是軸連接器；87是排水管。
具體實(shí)施例方式圖1是流程圖，是工業(yè)化筒倉堆肥的每天操作流程。圖3是工業(yè)化筒倉堆肥的平面布置示意圖，它反映整個(gè)處理的工藝流程，反映了筒倉群的流轉(zhuǎn)方式。這是一種每天處理生活垃圾每天產(chǎn)出有機(jī)肥料的運(yùn)作方式，每一個(gè)筒倉需要一個(gè)堆肥的周期20-25天左右，因此需要配備2546個(gè)相同的筒倉形成一組筒倉群。 本圖3應(yīng)與圖1流程圖結(jié)合起來看，圖中運(yùn)輸車輛20在傾倒場(chǎng)地51傾倒生活垃圾后，應(yīng)該回收可直接賣錢的物資和明顯不適應(yīng)后續(xù)處理的物資，所謂“明顯不適應(yīng)后續(xù)處理的物資”是指夾雜在生活垃圾中的明顯的無機(jī)物和可能會(huì)影響后續(xù)設(shè)備正常運(yùn)行的一些物資， 例如樹枝、木料、家具、輪胎等等一些比較堅(jiān)硬和大的物資。經(jīng)過上述分揀后，通過傳送帶將物資傳送到破袋機(jī)21，這是一個(gè)破碎環(huán)節(jié)，分2個(gè)層次進(jìn)行完成破碎工作。第一個(gè)環(huán)節(jié)，將垃圾和袋裝垃圾通過破袋機(jī)破碎成寬度不大于IOOmm左右的物資，解決了人工破碎大的袋裝垃圾袋和大的垃圾后，進(jìn)入第二次破袋機(jī)破碎成寬度不大于50mm左右的物資，進(jìn)一步解決了人工破碎比較小的袋裝垃圾袋，并且進(jìn)一步破碎垃圾，以滿足后續(xù)設(shè)備處理的要求和為提高堆肥的質(zhì)量打下基礎(chǔ)。因此這里需要2種不同規(guī)格的破袋機(jī)設(shè)備。經(jīng)過上述環(huán)節(jié)后，在傳送帶上進(jìn)行分揀，進(jìn)一步回收可直接賣錢的物資和剔除不適應(yīng)堆肥處理的無機(jī)物質(zhì)，這些被分揀出來的物資可以通過多個(gè)傳送帶22分別送入各自的存放處23，這些物資將另行處理，有的需要直接填埋處理。經(jīng)過分類回收分揀后，剩余有機(jī)物質(zhì)仍然需要分揀處理，應(yīng)該將瓜果類(含量比較少的)物資送入液壓式壓榨脫水機(jī)M中去脫水，除外的大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)則可進(jìn)入軋輥式垃圾脫水機(jī)25 (該軋輥式垃圾脫水機(jī)采用專利申請(qǐng)?zhí)?201120053152. X “軋輥式垃圾脫水機(jī)”)進(jìn)行壓榨脫水處理。經(jīng)過上述二種設(shè)備的壓榨處理后，其含水量在20-40%之間，平均含水量在25-30%之間，這個(gè)指標(biāo)是堆肥成功率的關(guān)鍵之處，含水量過高堆肥過程中會(huì)產(chǎn)生大量的腐爛現(xiàn)象，厭氧菌失去活力，堆肥不能成功；含水量過低，厭氧菌同樣會(huì)失去活力，不能獲得充分發(fā)酵，于是堆肥就不能成功。圖中傳送帶 26,28和30是傳送帶，將壓榨脫水后的有機(jī)物質(zhì)向筒倉四進(jìn)行裝料，筒倉四表示裝料的位置，裝料結(jié)束后在重軌上移動(dòng)進(jìn)入筒倉34的位置，前面的筒倉依次前進(jìn)一個(gè)筒倉位置，等待完成一個(gè)發(fā)酵周期后進(jìn)入筒倉44的位置準(zhǔn)備出料。圖中筒倉33是酵母菌筒倉，該酵母菌筒倉是一個(gè)過發(fā)酵的筒倉，就是說，在正常堆肥發(fā)酵結(jié)束后原本進(jìn)入出料環(huán)節(jié)，但是將其繼續(xù)向內(nèi)筒內(nèi)注入10-15%的水分，相當(dāng)于進(jìn)料狀態(tài)下的含水量，關(guān)閉筒倉蓋后將其移動(dòng)到筒倉33的位置即可。蓋酵母菌筒倉內(nèi)的物質(zhì)經(jīng)過傳送帶32和傳送帶30與壓榨后的垃圾一起向筒倉四進(jìn)料，該酵母菌筒倉內(nèi)的物質(zhì)添加量為進(jìn)料量的5%左右，也就是說，該一筒酵母菌計(jì)劃使用20天。其目的是增加筒倉內(nèi)厭氧菌的含量，加快筒倉內(nèi)部發(fā)酵的速率，可縮短發(fā)酵周期2-3天，并可大大地提高堆肥的成功率。圖中43表示出料用的傳送帶，圖中的35 到42表示制造有機(jī)顆粒肥料的過程，與流程圖一致。圖中的45表示一個(gè)轉(zhuǎn)盤，就是說筒倉在循環(huán)利用過程中，筒倉的位置是每天在變化的，需要從裝料區(qū)一發(fā)酵堆放區(qū)一出料區(qū)一又回到裝料區(qū)的過程。筒倉的位置變化可以采用火車在鐵道上利用道岔的換向方式進(jìn)行， 但是該方式需要占用大量的土地，所以采用轉(zhuǎn)盤的方式，圖中49是安置在轉(zhuǎn)盤上的一個(gè)筒倉，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)90°就可使筒倉改變方向，整個(gè)流程需要4個(gè)轉(zhuǎn)盤。圖中46、48表示重軌，供筒倉停放、移動(dòng)需要的設(shè)施。圖中27表示排水溝，因?yàn)樵谕矀}存放期間會(huì)有少量的水分排放，所以需要一個(gè)排水系統(tǒng)。圖中50表示排水流向，大量的水分是在壓榨過程中產(chǎn)生的，其次是破袋過程中產(chǎn)生的。圖中47表示污水處理系統(tǒng)，若有條件則進(jìn)入市政污水處理管道， 若無此條件則需要作單獨(dú)的處理。污水的產(chǎn)生量根據(jù)目前環(huán)衛(wèi)部門收集的情況來看，大約是收集量的45-50%左右。本工業(yè)化堆肥處理方案的意義和社會(huì)效益；1，本工業(yè)化堆肥處理方案符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，具有極大的生命力，是解決垃圾圍城有力措施之一，該工業(yè)化堆肥處理方案的適應(yīng)性極強(qiáng)，幾乎適用于每一個(gè)環(huán)衛(wèi)部門的實(shí)施和運(yùn)作。環(huán)衛(wèi)部門根據(jù)處理量的多少來確定筒倉的大小和數(shù)量。筒倉的直徑不宜超過5m， 筒身的高度不宜超過筒倉的直徑。直徑5m的筒倉，容積在120立方米左右，若每天1筒，大致可以處理生活垃圾(按照收集量計(jì)算)300-400t/天左右，若每天2筒，可處理700t/天左右；若筒倉直徑細(xì)，每天1筒，大致可以處理生活垃圾150-200t/天左右；若筒倉直徑3 米，每天1筒，大致可以處理生活垃圾60-100t/天左右，該工業(yè)化處理方案適用于規(guī)模不同大小的城鎮(zhèn)處理的需要。2，本工業(yè)化堆肥處理方案(筒倉出料的基質(zhì)堆肥，不計(jì)添加劑部分)產(chǎn)出率根據(jù)目前情況，大多數(shù)環(huán)衛(wèi)部門收集到的垃圾成分，產(chǎn)出率在25-30%左右，即收集IOOt生活垃圾通過筒倉堆肥處理后可獲得基質(zhì)堆肥25-30t左右，除外需要水處理大約40-45t左右，可回收物資IOt左右，另外需要作填埋處理的無機(jī)物IOt左右。3，該方案的建設(shè)主要是筒倉設(shè)備、脫水壓榨設(shè)備、破袋設(shè)備、傳送帶設(shè)備、重軌、轉(zhuǎn)盤設(shè)備和制肥設(shè)備， 以及基礎(chǔ)設(shè)施。優(yōu)點(diǎn)是投資成本比較低，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，產(chǎn)出有收益；適宜由政府投資，城鎮(zhèn)環(huán)衛(wèi)部門一條龍服務(wù)的自主運(yùn)行模式，可以減少政府的負(fù)擔(dān)，當(dāng)然也可以采用其他方式投資和運(yùn)行。4，該方案的處理方式可每天處理生活垃圾，有效實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的免腐爛、免產(chǎn)生黑色的滲流液，對(duì)環(huán)境無污染，對(duì)保護(hù)環(huán)境和改善民眾生存條件將起了重要作用。5，該方案的實(shí)施可以在各城鎮(zhèn)就地建設(shè)，處理能力在50-2000t/天均可實(shí)施，規(guī)?？纱罂尚。晒β蕩缀踉?00%，設(shè)備使用壽命長，且可長期運(yùn)行。6，本工業(yè)化堆肥處理方案，在處理環(huán)衛(wèi)部門平時(shí)收集的生活垃圾外，還可結(jié)合當(dāng)?shù)氐男竽翀?chǎng)聯(lián)合處理豬糞，還可結(jié)合當(dāng)?shù)氐奈鬯幚韽S聯(lián)合處理淤泥。當(dāng)然也可以在大的養(yǎng)豬場(chǎng)實(shí)施單獨(dú)處理糞便。7，本工業(yè)化堆肥處理方案的社會(huì)效益是從此垃圾沒有了，臭氣沒有了，黑色的滲流液也沒有了?？傊摲椒ㄟm用于各環(huán)衛(wèi)部門，處理能力適用于50_2000t/天的規(guī)模不等，運(yùn)行安全可靠，操作簡(jiǎn)單，成功率可達(dá)100 %。該方法變廢為寶實(shí)現(xiàn)資源化利用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀，對(duì)環(huán)境做到了無臭氣、無黑色滲流液的二次污染的再排放，對(duì)該區(qū)域來說做到了垃圾日日清的社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備，其設(shè)備包括筒倉、破袋機(jī)和糞便脫水機(jī)，其方法的基本特征是首先對(duì)堆肥的原料要求是生活垃圾中屬于生物質(zhì)類的有機(jī)物質(zhì)；該原料經(jīng)過壓榨脫水后的含水量要求是不能低于20%，更不能超過40%，在 25-30%之間是最佳狀態(tài)；將上述原料置於筒倉內(nèi)密封20-25天為一個(gè)周期，在厭氧菌的作用下完成在破壞有機(jī)物大分子結(jié)構(gòu)過程中熱量的預(yù)釋放過程；其應(yīng)用在于采用多個(gè)筒倉分別單獨(dú)發(fā)酵的流水作業(yè)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化堆肥處理的模式，該模式需要多個(gè)筒倉成為筒倉群來實(shí)現(xiàn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備，其設(shè)備包括筒倉，該筒倉的基本特征是由行星減速器、主動(dòng)輪、被動(dòng)輪、底盤、支承圈、筒體、密封蓋、排氣系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)、溫度傳感器、出料裝置、爬梯和操作平臺(tái)所組成；底盤是一個(gè)矩形的鋼結(jié)構(gòu)框架，其四個(gè)角的底部安置四個(gè)輪子和一個(gè)帶電動(dòng)機(jī)的行星減速器共同組成在重軌上的一套行走機(jī)構(gòu)，該行星減速器至少與一個(gè)輪子相連接使其變成主動(dòng)輪，其余輪子變成被動(dòng)輪；支承圈是一個(gè)用鋼板制成天圓地方的鋼結(jié)構(gòu)件，其上端與筒體相連接，下端與底盤相連接，支承整個(gè)筒體；密封蓋是一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)件，一端與進(jìn)料口相絞接，可開啟可關(guān)閉； 排氣系統(tǒng)包括排氣管和水桶二個(gè)部分所組成，水桶安置在底盤外側(cè)，內(nèi)部存放水，排氣管的一端設(shè)置在封頭的頂部，另一端插入水桶中，水起密封作用；補(bǔ)水系統(tǒng)包括供水管和安裝在封頭內(nèi)部頂上的噴淋裝置所組成，供水管沿著筒身外壁通向封頭頂部，與噴淋頭相連接；溫度傳感器是安置在筒體壁上的測(cè)溫探頭，溫度傳感器在筒體的封頭、筒身、錐體三個(gè)部位至少安置1個(gè)/處；出料裝置與錐體相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和根據(jù)權(quán)利要求2所述，有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備，其設(shè)備包括筒倉，筒倉包括筒體，該筒體的基本特征是由封頭、筒身、錐體和保溫設(shè)施四個(gè)部分所組成的一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)件；封頭在筒身的上部，封頭頂部有一個(gè)進(jìn)料口，錐體在筒身的下部，錐體的底部有一個(gè)矩形的口，該口與出料裝置相連接；筒身是一個(gè)中空的圓柱體用鋼板制成；保溫設(shè)施在整個(gè)筒體的外部包裹著封頭、筒身和錐體，保溫材料的外部可用薄鋼板包裹保溫材料；當(dāng)封頭、筒身、錐體采用碳鋼材料制造時(shí)，其內(nèi)壁須設(shè)置防腐材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備，其設(shè)備包括破袋機(jī)，該破袋機(jī)的基本特征是總支架、減速器、齒輪、防護(hù)罩殼、進(jìn)料斗、擋板、(一對(duì))滾刀組合件所組成；總支架60是一個(gè)支撐整個(gè)設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)件，包括支撐減速器的支架1、固定滾刀組合件用的支架2 (圖標(biāo)60. 2)和固定擋板65用的支架3 (圖標(biāo)60. 4)，滾刀組合件的二端通過軸殼60. 3固定在支架2上，行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))直接固定在支架1 上；減速器61包括一對(duì)換向齒輪61. 1、齒輪箱外殼和行星減速器(帶電動(dòng)機(jī))61. 2所組成， 換向齒輪61. 1與安裝在滾刀組合件軸66. 2—端的齒輪(傳動(dòng)齒輪)62相咬合，齒輪箱外殼上部二側(cè)是敞開的；滾刀組合件由多個(gè)滾刀66. 1、軸66. 2、滾刀與滾刀之間設(shè)置的定位套 66. 3所組成；滾刀采用普通鋼板制成圓形，外圈采用優(yōu)質(zhì)鋼作為刀口，滾刀安裝在軸上，二組滾刀組合件平行設(shè)置，滾刀一一對(duì)應(yīng)，二刀口之間留有距離；防護(hù)罩殼63用薄鋼板制成， 在防護(hù)罩殼63的外側(cè)開有一個(gè)長方形的孔，孔的外側(cè)設(shè)置了一個(gè)可以脫卸的防護(hù)板63. 1， 二側(cè)的防護(hù)罩殼在底部形成一個(gè)矩形的出料口 ；擋板65是用彈簧鋼板制成，設(shè)置在相鄰的二滾刀之間，其寬度小于二滾刀之間的距離，其上端固定在支架61. 4上，中間靠著定位套，下端懸置；進(jìn)料斗64安置在上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備，其設(shè)備包括糞便脫水機(jī)，該糞便脫水機(jī)的基本特征是至少采用二級(jí)螺旋式壓縮輸送器所組成的進(jìn)行了多次壓縮、分段排水、連續(xù)輸送固形物的固水分離器，由集水倉80、底端壓縮輸送器81、中間端壓縮輸送器82、頂端壓縮輸送器83、帶電動(dòng)機(jī)的行星減速器84、聯(lián)通器85、節(jié)間密封套管86、節(jié)間軸連接器870、排水管87所組成；每一節(jié)壓縮輸送器的構(gòu)造相同，內(nèi)部是一個(gè)變螺距的螺旋片，下部的側(cè)面有一個(gè)進(jìn)料口，上部的側(cè)面有一個(gè)出料口，頂部封閉， 下一節(jié)的出料口與上一節(jié)的進(jìn)料口相通，底部有一個(gè)排水口 ；節(jié)與節(jié)之間由軸連接器相互連接，并且設(shè)置了一個(gè)防止軸和軸連接器腐蝕的節(jié)間密封套管，在頂部一節(jié)設(shè)置了動(dòng)力，在底部一節(jié)設(shè)置了一個(gè)集水倉，每一節(jié)所排出的水都流向集水倉，在集水倉內(nèi)設(shè)置了一臺(tái)潛水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法和相關(guān)設(shè)備，其設(shè)備包括筒倉、破袋機(jī)和糞便脫水機(jī)，其應(yīng)用在于采用多個(gè)筒倉分別單獨(dú)發(fā)酵的流水作業(yè)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化堆肥處理的模式，該模式需要多個(gè)筒倉成為筒倉群來實(shí)現(xiàn)的，該工業(yè)化堆肥處理的模式的基本特征是至少需要20個(gè)或相應(yīng)倍數(shù)的筒倉，每一個(gè)筒倉獨(dú)立完成堆肥發(fā)酵過程后，筒倉將輪流循環(huán)使用；工藝流程是將收集的垃圾先分揀回收可直接賣錢的物資和夾雜在生活垃圾中的明顯的無機(jī)物和可能會(huì)影響后續(xù)設(shè)備正常運(yùn)行的樹枝、木料、家具、輪胎等一些比較堅(jiān)硬和大的物資，經(jīng)過上述分揀后，通過傳送帶將物資傳送到破袋機(jī)進(jìn)行破碎以滿足后續(xù)設(shè)備處理的要求和為提高堆肥的質(zhì)量打下基礎(chǔ)，再在傳送帶上進(jìn)行分揀，進(jìn)一步回收可直接賣錢的物資和剔除不適應(yīng)堆肥處理的無機(jī)物質(zhì)，經(jīng)過再次分類回收分揀后， 剩余有機(jī)物質(zhì)仍然需要將瓜果類物資送入液壓式壓榨脫水機(jī)中去脫水，除外的大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)則進(jìn)入軋輥式垃圾脫水機(jī)進(jìn)行壓榨脫水處理，將壓榨脫水后的有機(jī)物質(zhì)向筒倉裝料， 裝料結(jié)束后在重軌上輪流擱置一個(gè)周期，然后出料；此時(shí)已經(jīng)完成堆肥環(huán)節(jié)；為了提高肥效，將其進(jìn)行粉碎添加P、K元素，混合造粒包裝最終成為有機(jī)復(fù)合肥料。
全文摘要
有機(jī)生活垃圾采用筒倉進(jìn)行堆肥的方法是選擇合適的有機(jī)物質(zhì)后需經(jīng)過壓榨脫水處理后將其放入密封的筒倉容器內(nèi)通過厭氧發(fā)酵使其在筒倉內(nèi)完成有機(jī)物質(zhì)分子變化過程中所釋放的熱量，才能不傷害作物的根系，再添加必要的P、K元素制成肥料；在工業(yè)化作業(yè)中需要多個(gè)筒倉形成筒倉群，在重軌上存放，進(jìn)行流水作業(yè)。相關(guān)設(shè)備有鋼結(jié)構(gòu)的筒倉，破袋機(jī)和糞便壓榨脫水機(jī)。該方法適用于各環(huán)衛(wèi)部門，處理能力適用于50-2000t/天的規(guī)模不等，運(yùn)行安全可靠，操作簡(jiǎn)單，成功率可達(dá)100％。該方法變廢為寶實(shí)現(xiàn)資源化利用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀，對(duì)環(huán)境做到了無臭氣、無黑色滲流液的二次污染的再排放，對(duì)該區(qū)域來說做到了垃圾日日清的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C05F9/02GK102206101SQ201110090118
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者李菊明 申請(qǐng)人:李菊明