本发明专利技术公开了一种基于干式发酵的一体式畜禽粪‑秸秆协同处理装置，包括外壳体、进料预热装置、干式发酵罐、气体收集处理装置、供热保温系统和固肥贮存罐，所述干式发酵罐安装于外壳体内，进料预热装置包括进料壳体、进料搅拌器和预热装置；干式发酵罐卧式倾斜设置，其内设有发酵搅拌装置，进料端与进料预热装置底部出料口相连，出料端设有与气体收集处理装置相连的气体出料口和与固肥贮存罐相连的固肥出料口，气体收集处理装置用于收集处理干式发酵罐产生的沼气；固肥贮存罐上还设有能够打开用于取肥的仓门。本发明专利技术很好地解决了在干式发酵过程中存在的发酵底物搅拌不均一的问题，发酵效率高，发酵产生的固、液、气都得到良好的处理。
【技术实现步骤摘要】
一种基于干式发酵的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置
本专利技术属于清洁能源领域，涉及一种干式发酵设备，具体涉及一种基于干式发酵的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，可以更加绿色高效地将畜禽粪污和农作物秸秆进行厌氧发酵及发酵后处理。
技术介绍
随着我国集约化畜禽养殖业与农副产品加工的快速发展，据统计，我国每年平均产生约38亿吨的畜禽粪污和约7亿吨的农作物秸秆。畜禽粪污方面，自2014年以来，其一直是中国三大面源污染之一，据统计，我国每年产生的畜禽粪污之中，约有70％被用以直接堆肥或是排放到河道；农作物秸秆方面，由于秸秆资源分散、收集成本较高等客观条件的制约，据统计，我国每年产生的农作物秸秆之中，约有70％被随意丢弃或是露天焚烧，用作饲料、基料和工业原料等相对高附加值利用的数量占比较小；上述的对畜禽粪污及农作物秸秆的处理方式，均会导致土壤肥力下降、大气污染等环境污染问题的产生，是现如今我国部分农村亟待解决的农牧废弃物处理问题之一。微生物好氧高温发酵生产有机肥和厌氧发酵产生沼气是现如今国内外畜禽粪污以及农作物秸秆资源利用的首选方法，然而目前在我国，这两种处理技术皆还不够完善——生物好氧高温发酵技术氮素损失大，容易造成氨污染，同时发酵热量不能充分利用，发酵效率低下；厌氧发酵技术多为单一底物湿法发酵，存在如下的一些局限性：(1)发酵罐内发酵温度受季节等环境因素影响，难以维持恒定的发酵温度；(2)湿法厌氧发酵技术发酵初期需加大量清洁水，发酵结束后产物浓度低，脱水困难，且易产生大量沼液，存在沼液消纳以及二次污染问题；(3)单一发酵物发酵过程中的中间产物导致pH变化，抑制了厌氧发酵反应的进行，影响发酵的整体效率。厌氧干式发酵技术相比于传统的湿法发酵技术，容积产气率更高且不会产生二次污染问题，是处理农牧废弃物更合适的选择之一，然而我国厌氧干式发酵技术起步较晚，在应用的过程中依然存在存在的搅拌不均一、发酵温度难以维持恒定、发酵中间产物抑制发酵反应进行等问题。而与上述处理技术相对应的，现有的处理畜禽粪污及农作物秸秆的装置体积大、能耗大、经济成本高，不适合中国大部分农村分散型分布的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于干式发酵的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，有效解决在利用干式发酵处理农牧废弃物时存在的搅拌不均一、发酵温度难以维持恒定、发酵中间产物抑制发酵反应进行等问题，从而提高处理农牧废弃物的效率，同时帮助农民的增收增产。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于干式发酵的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，其特征在于：包括外壳体、进料预热装置、干式发酵罐、气体收集处理装置、供热保温系统和固肥贮存罐，所述干式发酵罐安装于外壳体内，所述进料预热装置安装在外壳体顶部一端；所述进料预热装置包括进料壳体、给进料壳体内物料搅拌的进料搅拌器和给进料壳体内物料加热的预热装置，所述进料壳体顶部设有两个分别投放畜禽粪与秸秆的进料口，底部设有出料口；所述干式发酵罐卧式倾斜设置，其内设有发酵搅拌装置，干式发酵罐的一端为进料端，另一端为出料端，所述进料端设有与进料预热装置底部出料口相连的发酵进料管，所述出料端设有气体出料口和固肥出料口，所述固肥出料口与固肥贮存罐相连，气体出料口与气体收集处理装置相连，所述供热保温系统用于对干式发酵罐加热，保证其内发酵温度，所述气体收集处理装置用于收集处理干式发酵罐产生的沼气；所述固肥贮存罐用于承接经过干式发酵罐发酵后的固肥，固肥贮存罐上还设有能够打开用于取肥的仓门。进一步地，所述干式发酵罐内的发酵搅拌装置为复合叶桨式搅拌器，所述复合叶桨式搅拌器包括发酵搅拌轴、搅拌电机和安装在发酵搅拌轴上的若干独立的复合叶桨，所述发酵搅拌轴卧式安装在干式发酵罐内轴向，所述搅拌电机安装在干式发酵罐外且与发酵搅拌轴通过联轴器相连，所述复合叶桨包括径向的连接臂和安装在连接臂末端的弧形叶片，所述弧形叶片与连接臂垂直，弧形叶片的圆心与搅拌轴的轴线重合。进一步地，所述弧形叶片为在搅拌轴旋转方向两头尖的菱形。进一步地，所述进料壳体为倒立圆台型壳体，所述进料搅拌器包括进料搅拌轴、小电机和若干安装在进料搅拌轴上的叠加式叶片，所述进料搅拌轴竖直的安装在进料壳体内。进一步地，所述预热装置为缠绕在进料壳体上的电热保温带和包覆在电热保温带外的保温层。进一步地，所述供热保温系统包括缠绕在干式发酵罐外的电磁线圈、设于电磁线圈外的聚氨酯保温层及设于外壳体顶部的光伏发电组件，所述干式发酵罐采用金属材料制成，所述光伏发电组件通过逆变器与电磁线圈相连，通过逆变器为电磁线圈提供交流电，从而在干式发酵罐内产生涡流电，实现对干式发酵罐加热。进一步地，所述气体收集处理装置设于固肥储存罐上方，其包括气泵和气体处理室，所述气泵的入口与气体出料口相连，气泵的出口与其他处理室相连，气泵用于将干式发酵罐产生的沼气抽出送入气体处理室内处理，所述气体处理室设有脱硫和脱水装置。进一步地，所述固肥贮存罐下方设有液体二次发酵罐，所述固肥贮存罐底部设有带滤网的液体出口，所述液体二次发酵罐顶部设有液体出口相连的进料口，液体二次发酵罐顶部还设有与气泵的入口相连的二次发酵气体出口。进一步地，所述固肥贮存罐内设有液压挤压板，所述液压挤压板呈方形，挤压板的四个顶点上分别连接有液压杆，底部开有间隙极微小的滤网。进一步地，所述外壳体底部还设有行走装置，所述行走装置为移动履带。本专利技术的有益效益为：本专利技术基于干式发酵，通过太阳能-电磁线圈对发酵罐内进行补偿式加热，配合包裹双层聚氨酯保温材料的保温夹层，同时设计了一种复合叶桨式搅拌器，可以很好解决在利用干式发酵处理农牧废弃物时存在的搅拌不均一、发酵温度难以维持恒定、发酵中间产物抑制发酵反应进行等问题，从而提高处理农牧废弃物的效率，同时帮助农民的增收增产。附图说明图1为本专利技术一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置的立体结构示意图。图2为本专利技术实施例的进料预热装置剖视图。图3为本专利技术实施例的干式发酵罐结构示意图。图4为本专利技术实施例的复合叶桨式搅拌器轴测图。图5为本专利技术实施例的复合叶桨式搅拌器正视图。图6为本专利技术实施例的固肥贮存罐结构示意图。图7为本专利技术实施例中气体收集处理装置示意图。图中：1-进料预热装置，101-进料壳体，102-第一进料口，103-第二进料口，104-进料搅拌轴，105-小电机，106-叠加式叶片，107-保温层，2-外壳体，3-光伏发电组件，4-移动履带，5-干式发酵罐，501-进料端，502-出料端，503-电磁线圈，504-发酵搅拌轴，505-搅拌电机，506-复合叶桨，507-弧形叶片，508-连接臂，509-聚氨酯保温层，510-气体出料口，511-固肥出料口，512-发酵进料管，6-气体收集处理装置，601-气泵，602-气体处理室，7-固肥贮存罐，701-液压挤压板，702-贮存仓，703-滤网，704-阀门，705-液压杆，706-固肥入口，8-仓门，9-液体二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于干式发酵的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，其特征在于：包括外壳体、进料预热装置、干式发酵罐、气体收集处理装置、供热保温系统和固肥贮存罐，所述干式发酵罐安装于外壳体内，所述进料预热装置安装在外壳体顶部一端；/n所述进料预热装置包括进料壳体、给进料壳体内物料搅拌的进料搅拌器和给进料壳体内物料加热的预热装置，所述进料壳体顶部设有两个分别投放畜禽粪与秸秆的进料口，底部设有出料口；/n所述干式发酵罐卧式倾斜设置，其内设有发酵搅拌装置，干式发酵罐的一端为进料端，另一端为出料端，所述进料端设有与进料预热装置底部出料口相连的发酵进料管，所述出料端设有气体出料口和固肥出料口，所述固肥出料口与固肥贮存罐相连，气体出料口与气体收集处理装置相连，所述供热保温系统用于对干式发酵罐加热，保证其内发酵温度，所述气体收集处理装置用于收集处理干式发酵罐产生的沼气；所述固肥贮存罐用于承接经过干式发酵罐发酵后的固肥，固肥贮存罐上还设有能够打开用于取肥的仓门。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于干式发酵的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，其特征在于：包括外壳体、进料预热装置、干式发酵罐、气体收集处理装置、供热保温系统和固肥贮存罐，所述干式发酵罐安装于外壳体内，所述进料预热装置安装在外壳体顶部一端；
所述进料预热装置包括进料壳体、给进料壳体内物料搅拌的进料搅拌器和给进料壳体内物料加热的预热装置，所述进料壳体顶部设有两个分别投放畜禽粪与秸秆的进料口，底部设有出料口；
所述干式发酵罐卧式倾斜设置，其内设有发酵搅拌装置，干式发酵罐的一端为进料端，另一端为出料端，所述进料端设有与进料预热装置底部出料口相连的发酵进料管，所述出料端设有气体出料口和固肥出料口，所述固肥出料口与固肥贮存罐相连，气体出料口与气体收集处理装置相连，所述供热保温系统用于对干式发酵罐加热，保证其内发酵温度，所述气体收集处理装置用于收集处理干式发酵罐产生的沼气；所述固肥贮存罐用于承接经过干式发酵罐发酵后的固肥，固肥贮存罐上还设有能够打开用于取肥的仓门。
2.如权利要求1所述的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，其特征在于：所述干式发酵罐内的发酵搅拌装置为复合叶桨式搅拌器，所述复合叶桨式搅拌器包括发酵搅拌轴、搅拌电机和安装在发酵搅拌轴上的若干独立的复合叶桨，所述发酵搅拌轴卧式安装在干式发酵罐内轴向，所述搅拌电机安装在干式发酵罐外且与发酵搅拌轴通过联轴器相连，所述复合叶桨包括径向的连接臂和安装在连接臂末端的弧形叶片，所述弧形叶片与连接臂垂直，弧形叶片的圆心与搅拌轴的轴线重合。
3.如权利要求2所述的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，其特征在于：所述弧形叶片为在搅拌轴旋转方向两头尖的菱形。
4.如权利要求2所述的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置，其特征在于：所述进料壳体为倒立圆台型壳体，所述进料搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：张彦，刘振业，黄逸鑫，贺添乐，熊新玲，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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