[发明专利]多层管道式发酵塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体发酵设备，特别是涉及一种粗纤维状和有机碎屑等物料或这些物料与粉状料混合物的发酵设备。

背景技术

粗纤维状和有机碎屑等物料或这些物料与粉状料混合物的大批量发酵，例如以甘蔗渣或木屑为主料发酵生产生物腐植酸（BFA），我国目前尚无专用设备。我国生产此类发酵产品的工厂都使用发酵槽（或发酵窖），人工将物料装进编织袋（或麻袋），运到槽（窖）中垒叠建堆，如果不翻堆，则上、中、下层物料发酵效果相差较大，要翻堆就要耗费大量人力；而且在窖式发酵（北方地区）时窖中缺氧易造成人员伤亡。固体发酵行业也有使用机械设备作业的，例如传统的链片传功式有机肥发酵塔，其结构复杂、造价高、易锈蚀、难维修，且保温保湿条件不能适用这种较疏松物料的发酵。而现有的固体发酵罐为了翻动物料，需使用动力很大的搅拌器，还要加专门的鼓风设备，耗能比较严重。现有固体发酵罐的罐体高度稍高，就会造成下层物料受压缺氧，所以固体发酵罐的体积很难做大，这就限制了它在大批量生产中的应用。

随着工农业有机废弃物资源化利用技术的发展，需要一种适应粗纤维和有机碎屑或这两类物料与粉状料混合物大批量机械化自动化发酵的专用设备。

发明内容

本发明旨在提供一种多层管道式发酵塔，它可对粗纤维状和有机碎屑等物料或这些物料与粉状料混合物进行大批量机械化自动化发酵。

本发明的技术方案是：多层管道式发酵塔，多层的框架上每一层安装一根水平设置且两端封闭的管道；每根管道内设有一支沿轴向延伸且带有螺旋推进机构的主轴，该主轴由一个独立的电机驱动；每根管道一端管壁的上部对应螺旋推进机构入料端处开有进料口、另一端管壁的下部对应螺旋推进机构出料端处开有出料口；相邻两层的管道中螺旋推进机构的推进方向相反且上一层管道的出料口正对并经一个竖立的连接管连通下一层管道的进料口。

在多个独立电机驱动下运转的各个螺旋推进机构，使得各层管道上下相叠相通形成多层“弓”字状大容量内腔，既是移动物料的通道，又是发酵室。所以它可对粗纤维状和有机碎屑等物料或这些物料与粉状料混合物进行大批量机械化自动化发酵。

所述的螺旋推进机构在所述进料口下方的部分为与所述主轴连接的螺旋片，其余的部分为通过多根连杆与所述主轴连接的螺旋带，该螺旋片与该螺旋带串联成一个整体。主轴带动由螺旋片和螺旋带串联而成的螺旋推进机构，螺旋片完成对物料的推移，螺旋带完成对物料的推移和抛翻，以及对物料密度（含氧量）的控制。这种机械传动机构简单耐用易维修。

所述管道采用硬塑料制成，它的外周间隔地设有一道相同长度的管状硬塑料外壳；所述管道的管壁上设有多组由众多小孔组成的呼吸网孔；该外壳上设有多个直径大于上述小孔的水汽出口。由于塑料管道和外壳双层保温，这种外壳与管道的组合形成既有保温效果，又有发酵料呼吸条件的发酵装置。

所述的框架上每一层并排安装两根所述的管道；这两根管道内的主轴由同一个独立的电机驱动。由于这种结构形式中框架的厚度较大，一方面可以提高框架的稳定性。另一方面可以减小单位处理量与占地面积的比值，提高工作场地的利用率。

本发明多层管道式发酵塔，采用上述的结构，有如下的优点：

1、多层水平设置的硬塑料管道相叠相通形成多个“弓”字状结构的内腔，既做发酵室，又是物料移动输送通道。设备与物料主接触面不锈蚀，还能自净。

2、内腔硬塑料管道与外封硬塑料外壳形成两层间较好的保温条件，发酵中产生的热量大部分被储留住成为支持继续发酵的热源，不需外加能源。每个生产周期只有进出料时连续开动电机，即使几天内2～3次翻动物料，也是分别点动各管道电机，其余时间都不耗能，每个生产周期耗能极少。所以整个发酵塔的节能效果非常显著。

3、多个“弓”字状内腔保证了各层物料受压力均匀，保证发酵均匀。

4、每个管道中主轴带动螺旋推进机构的螺旋片与螺旋带，同时完成物料推移、翻抛、密度（含氧量）控制，并在发酵周期内对物料实施间断性翻动。这种物料传动机构简单耐用，易维修。

5、每一层并排安装两根管道时，整个发酵塔的内腔容量大，占地面积小。例如使用的管道，7层14根管道的容积达20m3，而占地面积仅7m2。

6、多座发酵塔并列，并分别与传送带连通，可形成每日不断进出料的发酵自动生产线，生产效率大大提高。

附图说明

图1为本发明多层管道式发酵塔一个实施例的正面结构示意图。

图2为图1实施例中顶层两个管道单元的俯视结构示意图。