微生物发酵床中试设备的制作方法

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种微生物发酵床中试设备。

背景技术：

国内养猪场每年产生大量的猪粪及尿液，任其排放将存在环境污染风险，一直是令人头疼的问题。生态发酵床是目前国内外正在兴起和提倡的新型环保处理技术，主要通过发酵垫料和微生物对粪便和尿液进行发酵处理，使得粪尿基本均被消纳利用，减少了对外环境的排放和污染。现有的发酵床主要存在如下缺点：一是现有发酵床均采用经验模式设计和运行，对具体的发酵参数缺乏系统研究，缺少设计合理且紧凑的流程中试系统，使得目前发酵床运行不稳定、可靠性较低、运行效率较低，较容易出现“死床”现象；二是流程系统存在发酵床的运行环节中缺少对发酵容器内的污水混合物的曝气作用或者由于采用传统的曝气方式而使得曝气效果较差，大大降低了发酵效果；三是对发酵过程产生的臭气等有害气体含量等无法检测；四是没有类似的中试装置来模拟发酵床的过程，并可实现对温度、气体和不同高度样品的分阶段采集测定；五是由于流程系统的自动化程度较低，使得既难以做到实时监控发酵流程系统运行状况，又费时费力。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种流程系统设计紧凑、运行稳定、可靠性高、运行效率高且自动化程度高的微生物发酵床中试设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

微生物发酵床中试设备，包括储存粪尿混合物的粪尿储存池、与粪尿储存池连通并从粪尿储存池中抽取粪尿混合物的抽水泵、与抽水泵连通并接收抽水泵抽取的粪尿混合物的发酵罐、与发酵罐连通并对发酵罐进行通风的曝气装置，发酵罐下部设有卸料口，发酵罐配置有发酵垫料和微生物，微生物与发酵垫料对粪尿混合物进行污水处理作用之后生成的废渣从卸料口排出。其中，预先配置在发酵罐中的发酵垫料经过微生物的发酵作用之后，共同对输入的粪尿混合物进行污水处理并生成废渣。通过抽水泵、曝气装置的组合运行，实现了对含猪粪及尿液的粪尿混合物的完全发酵。

作为优选，曝气装置包括固定设在发酵罐底部并对粪尿混合物进行通风的曝气盘、通过风管与曝气盘连通并提供通风风源的变频风机，能很好地变频调节风量，使得运行过程中风量可控。其中，变频风机设置于发酵罐罐体外面。

作为优选，曝气装置还包括固定设在风管与变频风机之间的管路上的气体流量计，实现了运行过程中对风量调节控制的参数精确计量。

作为优选，发酵罐设有通过管接头与抽水泵连通并将抽水泵抽取的粪尿混合物喷入发酵罐中的螺旋式喷淋头。抽水泵、管接头、螺旋式喷淋头形成的组合，使得管路布局便利且抽送粪尿混合物顺畅。

作为优选，发酵罐底部固定设有锥形部，锥形部与发酵罐之间固定设有布满孔径为2mm的通孔的承托层，锥形部底部的锥形口设有滤液排放口。承托层为不锈钢材质的承托层，承托层布满孔径为2mm的通孔，既具有很好的渗透性，又能阻挡较大颗粒的杂质。滤液排放口的设置，使得对渗透到锥形部的多余的水分能人工排液，人工排液使得滤液排放口排出的多余的水分能回收储存并重新回流到螺旋式喷淋头进行喷淋。

作为优选，发酵罐的上部、中部和下部各设有一个取样口，发酵罐的上部、中部、下部分别设有温度探头。取样口便于对发酵罐内由微生物对粪尿混合物作用之后的混合液的实时取样检测，取得各种检测参数。三个温度探头便于对发酵罐内的温度进行实时监控。

作为优选，发酵罐和粪尿储存池均设有搅拌器，通过搅拌电机驱动搅拌器，搅拌电机可以变换转速。

作为优选，发酵罐包括左发酵罐和右发酵罐，左发酵罐为顶部开口的罐体，左发酵罐可采用自然通气和强制通气两种模式进行发酵，右发酵罐为全封闭的罐体，只采用强制通气；右发酵罐顶部设有出气口，出气口连接有控制出气口的打开或关闭的阀门。左发酵罐与右发酵罐形成并行的两路流程支路，使得通过对两个发酵罐运行的对比分析，既能获得各种系统参数，又为后续选择更优的发酵流程系统提供了依据。

作为优选，粪尿储存池固定设有格栅板，格栅板位于搅拌器下方。格栅板布满孔径为2mm的通孔，，具有很好的渗透性，又能阻挡较大颗粒的杂质。

作为优选，还包括控制器，控制器分别与变频风机、气体流量计、抽水泵、搅拌电机、温度探头。控制器固定设在后台控制中心。通过控制器对系统运行过程中风量、进水量、搅拌速度等各种参数的实时控制，大大提高了流程系统的可控性与自动化程度。

本实用新型专利的微生物发酵床中试设备的基本流程运行过程如下：从养猪场收集的含猪粪及尿液的粪尿混合物倒入或通过管道输入粪尿储存池，启动流程系统，通过搅拌电机带动搅拌器对粪尿储存池内的粪尿混合物进行充分搅拌，有助于抽水泵顺畅抽取粪尿混合物；抽水泵从粪尿储存池抽取粪尿混合物并通过管接头和螺旋式喷淋头将粪尿混合物分别抽入左发酵罐和右发酵罐内，其中，可以是左发酵罐和右发酵罐单独运行，也可以是左发酵罐和右发酵罐两个同时运行，罐内事先配置好比例为1:1～1:2(质量比)的砻糠和木屑组成的发酵垫料，并将发酵床专用的微生物5～10g加入到发酵垫料中并对发酵垫料进行发酵作用(最终含水量为40～60％之间)，启动搅拌器预混合后，通过抽水泵从粪尿储存池抽取粪尿混合物；变频风机产生的风源通过风管进入曝气盘，曝气盘向粪尿混合物与发酵垫料的混合物进行曝气，加速粪尿混合物与垫料之间的发酵作用；左发酵罐和右发酵罐的搅拌电机分别带动相应的搅拌器对左发酵罐和右发酵罐内的粪尿混合物与微生物、垫料进行充分搅拌，进一步加快发酵作用。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用由两个并行设置的发酵罐构成的流程系统，使得通过对两个发酵罐运行的对比分析且两个发酵罐也能单独运行，既能获得各种系统参数，又为后续选择更优的发酵流程系统提供了依据；又通过控制器对系统运行过程中风量、进水量、搅拌速度等各种参数的实时控制，大大提高了流程系统的可控性与自动化程度；该设备流程系统设计紧凑、运行稳定、可靠性强且运行效率高，避免了出现“死床”现象，适合实验室对发酵参数的模拟运行推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的微生物发酵床中试设备实施例的流程结构示意图。

图2为本实用新型的承托层实施例的结构示意图。

图3为本实用新型的格栅板实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

微生物发酵床中试设备，如图1-3所示，包括储存粪尿混合物的粪尿储存池1、与粪尿储存池1连通并从粪尿储存池1中抽取粪尿混合物的抽水泵3、与抽水泵3连通并接收抽水泵3抽取的粪尿混合物的发酵罐、与发酵罐连通并对发酵罐进行通风的曝气装置，发酵罐下部设有卸料口17，发酵罐配置有发酵垫料和微生物，微生物与发酵垫料对粪尿混合物进行污水处理作用之后生成的废渣从卸料口17排出。其中，预先配置在发酵罐中的发酵垫料经过微生物的发酵作用之后，共同对输入的粪尿混合物进行污水处理并生成废渣。

本实施例中，曝气装置包括固定设在发酵罐底部并对粪尿混合物进行通风的曝气盘18、通过风管10与曝气盘18连通并提供通风风源的变频风机4。

本实施例中，曝气装置还包括固定设在风管10与变频风机4之间的管路上的气体流量计9。

本实施例中，发酵罐设有通过管接头5与抽水泵3连通并将抽水泵3抽取的粪尿混合物喷入发酵罐中的螺旋式喷淋头13。抽水泵、管接头、螺旋式喷淋头形成的组合，使得管路布局便利且抽送粪尿混合物顺畅。

本实施例中，发酵罐底部固定设有锥形部19，锥形部19与发酵罐之间固定设有布满孔径为2mm的通孔的承托层23，锥形部19底部的锥形口设有滤液排放口20。承托层为不锈钢材质的承托层，承托层布满孔径为2mm的通孔，既具有很好的渗透性，又能阻挡较大颗粒的杂质。滤液排放口的设置，使得对渗透到锥形部的多余的水分能人工排液，人工排液使得滤液排放口排出的多余的水分能回收储存并重新回流到螺旋式喷淋头进行喷淋。

本实施例中，发酵罐的上部、中部和下部各设有一个取样口11，发酵罐的上部、中部、下部分别设有温度探头15。取样口便于对发酵罐内由微生物对粪尿混合物作用之后的混合液的实时取样检测，取得各种检测参数。三个温度探头便于对发酵罐内的温度进行实时监控。

本实施例中，发酵罐和粪尿储存池1均设有搅拌器16，通过搅拌电机12驱动搅拌器16。

本实施例中，发酵罐包括左发酵罐21和右发酵罐22，左发酵罐21为顶部开口的罐体，左发酵罐21可采用自然通气和强制通气两种模式进行发酵，右发酵罐22为全封闭的罐体，只采用强制通气；右发酵罐22顶部设有出气口7，出气口7连接有控制出气口的打开或关闭的阀门8。

本实施例中，粪尿储存池1固定设有格栅板2，格栅板2位于搅拌器16下方。

本实施例中，还包括控制器6，控制器6分别与变频风机4、气体流量计9、抽水泵3、搅拌电机12、温度探头15连接。控制器固定设在后台控制中心。通过控制器对系统运行过程中风量、进水量、搅拌速度等各种参数的实时控制，大大提高了流程系统的可控性与自动化程度。

本实施例的微生物发酵床中试设备的基本流程运行过程如下：从养猪场收集的含猪粪及尿液的粪尿混合物倒入或通过管道输入粪尿储存池，启动流程系统，通过搅拌电机带动搅拌器对粪尿储存池内的粪尿混合物进行充分搅拌，有助于抽水泵顺畅抽取粪尿混合物；抽水泵从粪尿储存池抽取粪尿混合物并通过管接头和螺旋式喷淋头将粪尿混合物分别抽入左发酵罐和右发酵罐内，其中，可以是左发酵罐和右发酵罐单独运行，也可以是左发酵罐和右发酵罐两个同时运行，罐内事先配置好比例为1:1～1:2(质量比)的砻糠和木屑组成的发酵垫料，和5～10g微生物，开启搅拌进行预混合，通过抽水泵从粪尿储存池抽取粪尿混合物喷洒到发酵垫料中(最终含水量为40～60％之间)；变频风机产生的风源通过风管进入曝气盘，曝气盘向粪尿混合物与发酵垫料的混合物进行曝气，加速粪尿混合物与微生物之间的发酵作用；左发酵罐和右发酵罐的搅拌电机分别带动相应的搅拌器对左发酵罐和右发酵罐内的粪尿混合物与发酵垫料进行充分搅拌，进一步加快粪尿混合物与微生物的发酵作用并生成发酵垫料，从而进一步加快微生物与发酵垫料作用之后生成废渣。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。