高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置的制作方法

本技术提供一种高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，属于肥料生产设备。

背景技术：

1、我国是化肥生产和消费大国，随着农村生产结构的调整，对化肥的需求将持续增加，使用矿石生产为原料生产的肥料由于含有大量的重金属及有害物质，其使用占比逐渐减少，利用牲畜粪便、秸秆、厨余垃圾等生产的有机肥料逐渐走入市场，其依靠微生物菌对物料中的有机物质进行吸收、合成、分解，在这过程中产生热量的同时，微生物菌不断地在进行繁殖，产生新的生物体和代谢物质，加快物料中的有机物矿质化、腐质化，在微生物分解降解有机物的过程中，不但生成大量可被植物利用的有效态氮、磷、钾化合物，同时又合成新的高分子有机物质，它是构成土壤活性的重要物质，所以说好氧发酵技术可以快速实现原始物料的无害化、减量化、稳定化、资源化再利用。

2、但是有机肥料发酵过程中对发酵的条件要求较为严格，若达不到要求则严重影响物料好氧发酵的进程，轻则加长发酵周期，重则造成好氧发酵停止，改为厌氧发酵，降低堆肥品质。现有的好氧发酵设备存在混合效果差、无法强制通风供气、无法处理氨气排放等问题，且不能根据堆肥状态对发酵过程进行精准调控，很难保障稳定的发酵过程，进而容易影响堆肥质量。

技术实现思路

1、针对背景技术提到的问题，本实用新型的目的是提供一种高效且稳定的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，一方面通过稳定发酵过程提升堆肥质量，另一方面可回收氨气。

2、本实用新型通过以下技术方案实现：高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，包括发酵箱筒体，发酵箱筒体具有保温层，发酵箱筒体的顶部设有物料进口，发酵箱筒体的底部设有物料出口，在发酵箱的内部安装有由喷淋机构和搅拌机构集成的转动体，转动体通过转动接头与驱动机构连接；所述转动体的主体具有封闭外壳，封闭外壳内设有回收氨气的气体流道，发酵箱筒体内发酵产生的氨气经气体流道与排气通道连通，在排气通道的末端设有排气口，所述排气口处通过两个并联的管路分别安装引风机和鼓风机，鼓风机开启、引风机关闭时用于为发酵提供氧气，引风机开启、鼓风机关闭时用于回收氨气。

3、优选地，所述搅拌机构包括镶嵌在转动体外壳上的若干个搅拌叶片，所述若干个搅拌叶片等距离均匀布置，每个搅拌叶片整体呈长条状且内部具有空腔，在搅拌叶片的外壳体上设有若干个通孔，所述通孔一方面经搅拌叶片内部空腔与转动体内部的气体流道连通，另一方面与发酵箱筒体的内部腔室连通。进一步地，所述搅拌叶片的横截面呈不规则四边形，其底平面与背面垂直，其底平面与前侧的弧形面形成铲角，弧形面与背面之间通过斜面连接，斜面向斜后方伸出且超出背面一段距离；所述通孔设置在背面上。该搅拌叶片的设计采用了不规则角式结构，大大减小了搅拌叶片在旋转时翻动发酵物质的阻力，在翻动的同时为发酵创造空间间隙，更加有利于氧气的供给和氨气的流动回收。

4、优选地，所述气体流道包括第一气道、第二气道和第三气道，所述第一气道为竖向设置的圆环状管体，圆环状管体与搅拌叶片的末端连通；所述第二气道为圆环状管体围成的内部腔体，所述第三气道为圆环状管体与转动体外壳围成的外部腔体；所述第一气道与第二气道于圆环状管体的底部连通，所述第二气道与第三气道于圆环状管体的顶部连通，第三气道与排气通道连通。气体流道的设计，更加有利于氨气的回收及向发酵箱筒体供氧。

5、优选地，所述喷淋机构内置于转动体的封闭外壳内，其包括竖直设置的进液主管，沿着进液主管的方向等距离排布有若干个喷淋层，每个喷淋层设有一个喷淋圆环管，喷淋圆环管位于进液主管的外周侧，进液主管与喷淋圆环管之间通过以进液主管为中心呈圆周状分布的多个喷淋支管连通，在喷淋圆环管上均匀分布有若干个喷淋头。喷淋机构采用树状多点喷淋方式，使喷淋液(稀硫酸)喷洒的更均匀，更有效的吸收氨气

6、优选地，在发酵箱筒体的下方且与转动体对应的位置处设有硫酸铵吸收箱，硫酸铵吸收箱与转动体对接，对接处通过第一密封圈密封，所述硫酸铵吸收箱一方面与气体流道连通，另一方面与排气通道连通。喷淋机构喷洒的稀硫酸与氨气反应产生的硫酸铵可被回收至硫酸铵吸收箱内。

7、优选地，在发酵箱筒体的下方且与转动体对应的位置处设有肥料收集箱，肥料收集箱置于硫酸铵吸收箱的内部，所述肥料收集箱与转动体对接，对接处通过第二密封圈密封，所述肥料收集箱与转动体内的气体流道连通，在肥料收集箱的底部设有出料口，在供氧或氨气回收过程中，在气体流道内流动的气体或多或少会夹杂肥料颗粒，肥料收集箱则用于回收流动气体中被夹杂的肥料颗粒。

8、优选地，在发酵箱筒体内等间距设有多个氧浓度探头，可有效监控发酵筒体内的发酵温度。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

10、1、本实用新型，通过发酵筒体、搅拌机构、喷淋机构、气体流道以及供氧的配合，使供氧和氨气回收集成一体，当供氧时关闭引风机及引风机处电动阀门，开启鼓风机及该处电动阀门(阀门先开)；当需要回收氨气时关闭鼓风机及鼓风机处电动阀门，开启引风机及该处电动阀门；

11、2、本实用新型中，气体流道的设计将搅拌机构与喷淋机构完美的结合在一起，搅拌机构可以使物料疏松，搅拌机构与喷淋机构的有机结合，则可以使发酵筒体内发酵产生的氨气与喷淋机构喷射的稀硫酸充分接触反应，形成硫酸铵，达到吸收氨气的作用；

12、3、本实用新型中，可根据物料在好氧堆肥过程中所处的阶段进行不同强度的鼓风，节约运营费用的同时保证堆肥效果；另外，搅拌叶片上若干个通孔的设计，可为原料发酵提供合适的环境及充足、均匀的氧气，避免了因发酵条件达不到要求而影响物料好氧发酵的进程。

技术特征：

1.高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：包括发酵箱筒体(1)，发酵箱筒体(1)的顶部设有物料进口(2)，发酵箱筒体(1)的底部设有物料出口(3)，在发酵箱筒体(1)的内部安装有由喷淋机构(5)和搅拌机构(6)集成的转动体(4)，转动体(4)通过转动接头与外部驱动机构连接；所述转动体(4)的主体外侧具有封闭外壳，封闭外壳内设有回收氨气的气体流道(7)，发酵箱筒体(1)内发酵产生的氨气经气体流道(7)与排气通道(8)连通，在排气通道(8)的末端设有排气口(9)，所述排气口(9)处通过两个并联的管路分别安装引风机和鼓风机。

2.如权利要求1所述的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：所述搅拌机构(6)包括镶嵌在转动体(4)封闭外壳上的若干个搅拌叶片(6-1)，所述若干个搅拌叶片(6-1)等距离均匀布置，每个搅拌叶片(6-1)整体呈长条状且内部具有空腔，在搅拌叶片(6-1)的外壳体上设有若干个通孔(6-5)，所述通孔(6-5)一方面经搅拌叶片(6-1)内部空腔与转动体(4)内部的气体流道(7)连通，另一方面与发酵箱筒体(1)的内部腔室连通。

3.如权利要求2所述的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：所述搅拌叶片(6-1)的横截面呈不规则四边形，其底平面与背面(6-6)垂直，其底平面与前侧的弧形面(6-2)形成铲角(6-3)，弧形面(6-2)与背面(6-6)之间通过斜面(6-4)连接，斜面(6-4)向斜后方伸出且超出背面(6-6)一段距离；所述通孔(6-5)设置在背面(6-6)上。

4.如权利要求1、2或3所述的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：所述气体流道(7)包括第一气道(7-1)、第二气道(7-2)和第三气道(7-3)，所述第一气道(7-1)为竖向设置的圆环状管体，所述圆环状管体与横向设置的搅拌叶片(6-1)的末端连通；所述第二气道(7-2)为圆环状管体围成的内部腔体，所述第三气道(7-3)为圆环状管体与转动体(4)外壳围成的外部腔体；所述第一气道(7-1)与第二气道(7-2)于圆环状管体的底部连通，所述第二气道(7-2)与第三气道(7-3)于圆环状管体的顶部连通，第三气道(7-3)与排气通道(8)连通。

5.如权利要求1所述的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：所述喷淋机构(5)内置于转动体(4)的封闭外壳内，其包括竖直设置的进液主管(5-1)，沿着进液主管(5-1)的方向等距离排布有若干个喷淋层，每个喷淋层设有一个喷淋圆环管(5-3)，喷淋圆环管(5-3)位于进液主管(5-1)的外周侧，进液主管(5-1)与喷淋圆环管(5-3)之间通过以进液主管(5-1)为中心呈圆周状分布的多个喷淋支管(5-2)连通，在喷淋圆环管(5-3)上均匀分布有若干个喷淋头(5-4)。

6.如权利要求1所述的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：在发酵箱筒体(1)的下方且与转动体(4)对应的位置处设有硫酸铵吸收箱(11)，硫酸铵吸收箱(11)与转动体(4)对接，对接处通过第一密封圈(12)密封，所述硫酸铵吸收箱(11)一方面与气体流道(7)连通，另一方面与排气通道(8)连通。

7.如权利要求1或6所述的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：在发酵箱筒体(1)的下方且与转动体(4)对应的位置处设有肥料收集箱(10)，肥料收集箱(10)置于硫酸铵吸收箱(11)的内部，所述肥料收集箱(10)与转动体(4)对接，对接处通过第二密封圈(17)密封，所述肥料收集箱(10)与转动体(4)内的气体流道(7)连通，在肥料收集箱(10)的底部设有出料口(15)。

8.如权利要求1所述的高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，其特征在于：在发酵箱筒体(1)内等间距设有多个氧浓度探头(16)。

技术总结本技术提供一种高温好氧发酵氨气回收及供氧集成装置，包括发酵箱筒体，发酵箱筒体具有保温层，发酵箱筒体的顶部设有物料进口，发酵箱筒体的底部设有物料出口，在发酵箱的内部安装有由喷淋机构和搅拌机构集成的转动体，转动体通过转动接头与驱动机构连接；所述转动体的主体具有封闭外壳，封闭外壳内设有回收氨气的气体流道，发酵箱筒体内发酵产生的氨气经气体流道与排气通道连通，在排气通道的末端设有排气口，所述排气口处通过两个并联的管路分别安装引风机和鼓风机，鼓风机开启、引风机关闭时用于为发酵提供氧气，引风机开启、鼓风机关闭时用于回收氨气。本技术使供氧和氨气回收集成一体，一方面通过稳定发酵过程提升堆肥质量，另一方面可回收氨气。技术研发人员：田晓美,蒋景沛,刘建坤,王晓明,邵丽杰受保护的技术使用者：辽宁省能源研究所有限公司技术研发日：20231025技术公布日：2024/6/5