有机废弃物处理设备—复合式发酵塔设计与研究

发布时间：2020-07-05 06:27

【摘要】：随着我国畜禽养殖业的迅速发展,禽类粪便也大量增加而未得到及时处理,导致环境问题日益突出。因此对于畜禽养殖场必须对畜禽粪便进行处理但不能污染环境,其中,在密闭的发酵塔内进行堆肥发酵是一种很好的处理方法,堆肥发酵技术是一种通过微生物对有机物进行降解,使堆肥原料中不稳定的有机物通过发酵逐渐降解为性质稳定、对作物无害并且可以改良土壤的堆肥产品的过程。现针对湖北钟祥云海禽业养殖专业合作社的需求,我们结合荆门尚迪环保科技有限公司研发了一套日处理量6t,总容量36t鸡粪的复合式发酵塔装置(复合式发酵塔分为好氧发酵塔和厌氧发酵塔,好氧发酵塔与厌氧发酵塔内部被分割成三层,每层容纳6t鸡粪)。本文主要对复合式发酵塔进行整体设计和相关部件设计以及校验:1.对发酵塔体、隔层板、搅拌装置设计并利用Solidworks画出三维图导入到Ansys Workbench分析各部件的应力分布和变形量;2.对螺旋输送装置设计并利用Solidworks画出三维图导入到EDEM进行离散元分析,研究两种叶片输送物料的堵塞情况;3.对塔体和螺旋输送装置试验分析,验证复合式发酵塔结构及性能的合理性和螺旋输送装置水平方向末端采用双头螺旋叶片设计的合理性;4.在主体结构设计的基础上,通过计算分析,对辅助装置(通风装置、生物滤化池等)进行设计。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X713
【图文】：

发酵塔

图 2.1 发酵塔体外形（部分）计有鸡粪（有机废弃物）通入到发酵塔内，为，特设计此隔层板。隔层板由轴和隔板面组布在轴两侧，对立放置，轴上开有多个小孔到一个隔板无法满足要求，隔板太宽容易弯物的重量，采用 Q235 钢材料，为了保证耐防腐漆进行防腐。长 3000mm，宽 1500mm 的条件，设定隔层板个支撑条，防止隔层板转动，支撑条长 150重叠 20mm，最后通过计算得到隔层板宽 775省材料和降低成本，采用空心轴结构，材料Pa。该轴和隔层面组成的隔层板安装在发酵

三维图,发酵塔,轴承座,外伸

q 为单位跨度载荷，N/m，lGq = ， G = mg；( )43132απ= DWZ(2-14)式中，α=d/Dd 为空心轴的内直径，mm；D 为空心轴的外直径，mm；隔层板长 1500mm，即 l=1500mm，对于空心轴α一般取 0.5～0.6，本文取 0.5，有机废弃物质量 m=0.1kg/只×60000 只=6000kg，将这些数据代入到 2-11、2-12、2-13、2-14 中得到 D≥85.6mm，对轴直径进行取整得到轴外径为 90mm，内径为45mm。好氧发酵需要大量的氧气，空气中富含氧气，往发酵塔内通气即可达到好氧发酵需要的氧气，本次设计中充分利用隔板与与轴之间的空隙，在空隙内开孔，方便空气通入发酵塔内，开孔直径为 10mm，总计 28 个开孔，隔层板的三维图用Solidworks 表示如下图 2.2 所示。

【参考文献】