一种厨余垃圾用厌氧发酵设备的制作方法

本发明属于垃圾处理，具体涉及一种厨余垃圾用厌氧发酵设备。

背景技术：

1、随着垃圾分类的实施，厨余垃圾的资源化利用迫在眉睫。厨余垃圾表示易腐烂的、含有机质的生活垃圾，包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其它厨余垃圾等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。相较于餐厨垃圾，厨余垃圾具有固体含量高、有机质含量高、杂质含量高、纤维质料含量高等特性，其成分更加的复杂多变。

2、目前国内外主要的厨余垃圾处理工艺包括填埋、焚烧、厌氧发酵、好氧堆肥以及生物蛋白转化等。其中厌氧发酵工艺在对有机物进行无害化、减量化处理过程中能产生甲烷，有效实现了厨余垃圾的资源化利用，因此越来越多的厨余垃圾采用厌氧发酵进行处理。干式厌氧作为厌氧发酵技术之一，相较于常见的湿式厌氧，其进料含固率通常在20％以上，容杂能力强，对进料性质要求不高，可减少前端预处理的设备投资。与此同时，干式厌氧发酵过程中不添加新鲜水进行调配，因此更加节约水资源，产生的沼液量相比于湿式厌氧发酵明显较少，减少废水处理成本，发酵后产物易脱水产生沼渣固形物，可为有机化肥用于农业生产，基本上可实现污染物的零排放。

3、在干式厌氧发酵过程中，温度对厌氧微生物生长，反应过程动力学和稳定性、沼气产量等都有显著的影响。厌氧发酵的适宜温度段为30-35℃(中温)和50-55℃(高温)。温度过低会抑制微生物生长，降低反应物利用率和生物气产量。而温度过高，易导致氨氮积累抑制产甲烷菌生长，甲烷产量降低。中温厌氧消化所需能量较少且更加稳定，利用较为普遍，35-37℃是反应最佳范围。

4、为使发酵物料能够快速达到发酵所需的温度，必须采取有效的加热措施，保持厌氧菌的生物活性，使物料在整个发酵期内温度变化在允许范围之内，因此需要采取加热装置。对于干法反应器而言，常用的加热装置为内置蛇管或盘管加热，由于干式厌氧发酵垃圾具有浓度高和粘度大的特点，在使用内置蛇管或盘管加热过程中，内置蛇管或盘管周围容易产生局部堆积和挂料现象，不但影响传热效果，而且会造成反应器内物料的温度不均匀，不能使物料充分进入厌氧发酵工况，影响了垃圾的降解率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种厨余垃圾用厌氧发酵设备，用于解决现有技术中存在的上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种厨余垃圾用厌氧发酵设备，包括发酵罐体、换热装置和供热装置，所述发酵罐体配设有搅拌装置，发酵罐体内依次设有相互连通的加热区、发酵区和排料区，加热区设有第一空心夹层，所述第一空心夹层内部设有第一换热循环管；所述发酵区设有第二空心夹层，所述第二空心夹层内部设有第二换热循环管；所述排料区设有第三空心夹层，所述第三空心夹层内部设有第三换热循环管；所述换热装置内部设有供热通道、第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道，所述供热通道的两端均与供热装置连通，所述第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道的介质均能够与供热通道的介质进行热交换，第一换热通道的两端分别与第一换热循环管的两端连通，第二换热通道的两端分别与第二换热循环管的两端连通，第三换热通道的两端分别与第三换热循环管的两端连通。

3、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述换热装置包括换热外壳，所述换热外壳内部中空形成所述供热通道，供热通道内设有第一换热管、第二换热管和第三换热管，所述第一换热管内部设置所述第一换热通道，第一换热管位于供热通道的上游，所述第二换热管内部设置所述第二换热通道，所述第三换热管内部设置所述第三换热通道，第二换热管和第三换热管并排设置于供热通道的下游。

4、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述换热外壳上设有供热输入接口、供热输出接口、第一换热输入接口、第一换热输出接口、第二换热输入接口、第二换热输出接口、第三换热输入接口和第三换热输出接口，所述供热通道的两端分别与供热输入接口和供热输出接口连通；所述第一换热管的两端分别与第一换热输入接口和第一换热输出接口连通，所述第二换热管的两端分别与第二换热输入接口和第二换热输出接口连通，所述第三换热管的两端分别与第三换热输入接口和第三换热输出接口连通。

5、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第一换热管、第二换热管和第三换热管均呈螺旋状。

6、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述供热装置包括供热水箱，所述供热水箱内部设有加热器和温控器，供热水箱与供热通道之间设有供热输入管和供热输出管，所述供热输入管上设有驱动泵。

7、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述搅拌装置包括搅拌轴，所述搅拌轴连接有驱动机构，搅拌轴上依次设有第一搅拌叶组件、第二搅拌叶组件和第三搅拌叶组件，所述第一搅拌叶组件位于加热区，所述第二搅拌叶组件位于发酵区，所述第三搅拌叶组件位于排料区。

8、作为上述技术方案的一种可选实施方式，作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述搅拌轴上设有第一推流机构，所述第一推流机构设置在第一搅拌叶组件和第二搅拌叶组件之间，且第一推流机构位于加热区与发酵区的交界处。

9、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第一推流机构包括第一推流螺旋片，所述第一推流螺旋片设置在搅拌轴上。

10、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述搅拌轴上设有第二推流机构，所述第二推流机构设置在第二搅拌叶组件和第三搅拌叶组件之间，且第二推流机构位于发酵区与排料区的交界处。

11、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第二推流机构包括第二推流螺旋片，所述第二推流螺旋片设置在搅拌轴上。

12、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第一搅拌叶组件包括第一搅拌叶片a和第一搅拌叶片b，所述第一搅拌叶片a和第一搅拌叶片b交替设置在搅拌轴上，第一搅拌叶片a的长度大于第一搅拌叶片b的长度，第一搅拌叶片a和第一搅拌叶片b的端部均设有第一搅拌块，所述第一搅拌块的表面设有第一研磨齿。

13、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第二搅拌叶组件包括多个第二搅拌叶片，多个第二搅拌叶片间隔设置在搅拌轴上，多个第二搅拌叶片的端部均设有第二搅拌块，所述第二搅拌块的表面设有第二研磨齿。

14、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第三搅拌叶组件包括多个第三搅拌叶片，多个第三搅拌叶片间隔设置在搅拌轴上，多个第三搅拌叶片的端部均设有第三搅拌块，所述第三搅拌块的表面设有第三研磨齿。

15、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述发酵罐体包括外槽体和内槽体，所述内槽体呈u形，内槽体设置在外槽体的内侧，内槽体与外槽体之间设置所述第一空心夹层、第二空心夹层和第三空心夹层。

16、作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述发酵罐体的顶部设有气体出口，发酵罐体的底部设有出料口。

17、本发明的有益效果为：

18、本发明提供了一种厨余垃圾用厌氧发酵设备，加热区设有第一空心夹层，第一空心夹层内部设有第一换热循环管，发酵区设有第二空心夹层，第二空心夹层内部设有第二换热循环管，排料区设有第三空心夹层，第三空心夹层内部设有第三换热循环管。本发明根据干式厌氧发酵的特点，将发酵罐体内部划分为加热区、发酵区和排料区，并分别配置第一换热循环管、第二换热循环管和第三换热循环管，利用换热装置将供热装置的热量传递至物料，实现厌氧发酵的分段加热，可以防止物料局部堆积，提高物料的加热效果，增加发酵罐体内部物料的温度均匀性，减少设备运行费用，提高经济效益。