CN101491809B - 餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法，其中系统包括进料装置、与进料装置相连接的处理装置、与处理装置相连接的出料装置、与处理装置相连接的进气装置、与处理装置相连接的排气装置和支撑旋转装置。进料装置和出料装置位于所述的处理装置的两端，进气装置和出料装置位于处理装置的相同端，排气装置和进料装置位于处理装置的相同端。处理方法包括将所需处理餐厨垃圾装入进料装置，并由螺旋推料机推料搅拌；将餐厨垃圾送入生化反应装置进行生化反应；热交换装置将产生的热风输入生化反应装置为生化反应提供热量；将反应后的餐厨垃圾送至碰撞出料口出料；将生化反应后的尾气经尾气导出筒送入尾气处理装置进行处理排气。
Description
技术领域
本发明设计餐厨垃圾的处理系统及方法，特别是涉及一种餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法。
背景技术
餐厨垃圾属于生活垃圾的一种，中国发明专利(公开号：CN 1872437A)公开了一种球形旋转式餐厨垃圾生化处理系统及其方法。该系统包括交换式热风炉、垃圾处理器、除臭除尘器。热风炉内部设有热空气交换管，该交换管的入口接空气滤清器，其出口经热风管和热风风机接处理器，该处理器为球形壳体，其上设有入、出料口，其内壁设有抄板，其两端对称固定有空心瓦轴，其中一端的空心瓦轴接减速器，该端经排气管、引风机、废气管接密封除臭除尘器。上述系统由于结构上的原因存在以下缺陷：1、间歇式生产，生产能力有限；2、生产效率较低；3、生产成本相对较高。因此，我们迫切需要一种能克服上述缺点的系统和相配套的生产方法。
发明内容
本发明是根据现有技术的缺点，提供一种高效、节能、环保且能连续生产的餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法。
本发明通过以下技术方案来实现：一种餐厨垃圾生化连续处理系统，包括进料装置、进气装置、处理装置、出料装置、排气装置和支撑旋转装置，
所述的进料装置包括一个螺旋推料机；
所述的处理装置包括一个生化反应装置，所述的处理装置与所述的进料装置相连接；
所述的出料装置包括分布于所述处理装置一端的至少一个碰撞出料口和位于所述处理装置相同端下方的碰撞曲线板，所述的碰撞曲线板与所述的碰撞出料口相配套以实现连续出料，所述的进料装置和所述的出料装置位于所述的处理装置的两端；
所述的进气装置包括热交换装置、和所述热交换装置相连接的耐热风炉、和所述耐热风炉相连接的保温管，和所述耐热风炉相连接的保温管，所述进气装置与所述的处理装置相连接，所述的进气装置和所述的出料装置位于所述处理装置的相同端；
所述排气装置包括尾气导出筒、和所述尾气导出筒相连接的尾气处理装置，所述的排气装置与所述的处理装置相连接，所述的排气装置和所述的进料装置位于所述处理装置的相同端。
优选地，所述的热交换装置是供氧杀菌热风炉。
优选地，所述的处理装置包括一个预热混合装置，所述的预热混合装置位于所述的进料装置和所述的生化反应装置之间。
优选地，所述的处理装置包括一个干燥杀菌装置和冷却装置，所述的干燥杀菌装置与所述的生化反应装置相连接，所述的冷却装置与所述的干燥杀菌装置相连接。
优选地，所述的预热混合装置、所述的生化反应装置和所述的干燥杀菌装置由双层金属薄板卷制而成，在所述的双层金属薄板中间填充有保温层，所述的冷却装置包括冷却室和与所述冷却室相配套的位于冷却室上方喷淋器，所述的冷却室由单层金属薄板卷制而成。
优选地，所述的尾气处理装置包括一次净化室、与所述一次净化室相连通的二次喷射吸收室、与所述二次喷射吸收室相连通的贮水罐、与所述二次喷射吸收室和所述贮水罐相连通的循环动力泵。
优选地，所述的预热混合装置、所述的生化反应装置、所述的干燥杀菌装置和所述的冷却室内置有翻料板。
优选地，所述的保温管位于所述的冷却室内部，所述保温管的热风喷出口位于所述冷却室靠近所述干燥杀菌装置的一端。
实现餐厨垃圾生化连续处理方法包括：
①将所需处理餐厨垃圾装入进料装置，并由螺旋推料机推料搅拌；
②将餐厨垃圾送入生化反应装置进行生化反应；
③热交换装置将产生的热风输入生化反应装置为生化反应提供热量；
④将反应后的餐厨垃圾送至碰撞出料口出料；
⑤将生化反应后的尾气经尾气导出筒送入尾气处理装置进行处理排气。
优选地，实现该方法还包括：所述螺旋推料机将餐厨垃圾推料搅拌后送入预热混合装置预热混合，预热混合后的餐厨垃圾被送入生化反应装置进行生化反应，生化反应后的餐厨垃圾被送入干燥杀菌装置干燥杀菌，干燥杀菌后的餐厨垃圾被送入冷却装置冷却，冷却后的餐厨垃圾被送至碰撞出料口出料。
实施本发明，有如下有益效果：由于本发明将传统的间歇式生产改变为连续式生产，因此大大提高了生产效力和处理能力，可建成日处理能力在100～150吨的单条生产线，同时单位生产占地面积更小，更节约生产成本。连续生产还能带来动力能源消耗的降低以及更为容易地控制生产质量和降低工人劳动强度。
附图说明
图1是本发明餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法一个具体实施例的结构示意图；
图2是图1中进料装置和尾气导出筒的结构示意图；
图3是图1中预热混合装置的横剖图；
图4是图1中生化反应装置的横剖图；
图5是图1中干燥杀菌装置的横剖图；
图6是图1中冷却室的横剖图；
图7是图1中出料装置的结构示意图；
图8是图7中出料装置的A向视图；
图9是图1中供氧杀菌热风炉的结构示意图；
图10是图1中尾气处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法进一步作详细描述。
图1所示的是本发明餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法一个优选实施例的结构示意图。本发明餐厨垃圾生化连续处理系统主要由进气装置3、排气装置1、处理装置、出料装置4、进料装置2、和支撑旋转装置6构成。处理装置又主要包括冷却装置5、干燥杀菌装置9、生化反应装置8、预热混合装置7。进气装置3主要包括热交换装置、耐热风机32和保温管33，热交换装置为供氧杀菌热风炉31。冷却装置5主要包括冷却室51和喷淋器52，喷淋器52位于冷却室51上方，喷淋器可喷淋降温液体，使得冷却室51内的物料的温度降低，支撑旋转装置6主要包括传动机构座61和托液座62，托液座62设置于预热混合装置7靠近进料装置2一端的下方，托液座63设置于冷却室51靠近出料装置4一端的下方。冷却室51、干燥杀菌装置9、生化反应装置8和预热混合装置7通过联接法兰连接固定，安装后的整个处理装置的轴心线与水平线成5～8度夹角(进料端高出料端低)。通过传动机构座带动托轮和滚轮提供旋转动力。
如图2所示，餐厨垃圾从进料装置2的入料口21被倒入进料装置2，餐厨垃圾可以连续地被倒入，也可以间歇性地被倒入。进料装置2主要包括入料口21、内筒22和螺旋推料机27。所述的尾气导出筒包含有尾气入口24，尾气入口24与外筒23连通，外筒23与尾气出口26连通，外筒23套在内筒22外侧，内筒22内置有螺旋搅拌板25，螺旋搅拌板25为螺旋推料机27的搅拌装置。
图3所示的预热混合装置7的横剖图，预热混合装置7通过联接法兰74与进料装置2同轴连接，预热混合装置7另一侧同样有一个联接法兰(图中未示)与生化反应装置8连接。预热混合装置7的外壳71为金属薄板，例如不锈钢薄板，内胆72同样为一层金属薄板，例如不锈钢薄板，外壳71与内胆72不需为同一种材料的金属薄板。在外壳71与内胆72之间填充了一层保温层73，保温层73可以为任何性质稳定有保温隔热作用的材料制成。内胆72的内壁上均匀布置了直立翻料板74，使得餐厨垃圾、菌种、辅助添加剂在里面均匀翻动，充分混合，并将混匀后的物料温度提高到生化反应适宜的温度(热能取之于生化反应后提供的余热)，同时将生化反应器处理后的尾气排出，供排气装置1处理。
图4所示的图1中的生化反应装置8的横剖图。生化反应装置8为一直径比干燥杀菌装置9和预热混合装置7大的球体或六至八的多边体，其直径要相比干燥杀菌装置9和预热混合装置7大1/5至2/5，目的是在正常运行时生化反应室内总是相对保持有少量“老料”(生化反应热能取之于干燥物料后的余热)。生化反应装置内壁上均匀装有四组温度探头(图中未示)，将信号传送至可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC，图中未示)控制生化反应温度。旋转测温时按直流电机“电刷式原理”，只测量到下部(物料)和上部(气流)的温度。图4中的生化反应装置8的外壳81和内胆82为金属薄板制成，外壳81和内胆82中间夹有保温层83，保温层83可以为任何性质稳定有保温隔热作用的材料制成。内胆82的内壁均匀布有45度翻料板85，使得当生化反应装置8旋转时，45度翻料板85可以翻动物料，使其受热均匀。
图5所示的干燥杀菌装置的横剖图，其一端设有联接法兰94与生化反应装置相连接固定，另一端有另一联接法兰(图中未视)与冷却装置连接固定。干燥杀菌装置的外壳91和内胆92为金属薄板卷制而成，两金属薄板可为不同材料制成，也可使用相同材料，例如均使用不锈钢薄板。在外壳91和内胆92中间夹有保温层93，保温层93可以为任何性质稳定有保温隔热作用的材料制成。内胆92的内壁均匀布有45度翻料板95和90度翻料板96，使得当干燥杀菌装置9旋转时，45度翻料板95和90度翻料板96可以翻动物料，使其受热均匀，从而将生化反应完成后的物料进行干燥脱水，使产品含水量降低到合格要求，同时利用高温干热进一步杀灭有害菌。
图6所示的是冷却室51的横剖图。冷却室51的一端设有联接法兰513与干燥杀菌9装置相连接固定。冷却室51的内胆511由一层金属薄板卷制而成，例如不锈钢金属薄板。内胆511的内壁均匀布有45度翻料板512，使得当冷却室51旋转时，45度翻料板512可以翻动物料，使其受热均匀。
图7所示的是图1中出料装置4的结构示意图，图8是图7中出料装置4的A向视图。参考图7、图8，出料装置4主要包括碰撞曲线板41和与之相配套的碰撞出料口42。开关板43安装在碰撞出料口42之上，碰撞球44焊接在开关板43一端，张力弹簧45固定在开关板43和冷却室51外壁之间。如图1所示，保温管33内置于冷却室51内。保温管33的热风入口46位于冷却室51外部，与耐热风机32通过管道连接，热风喷出口47位于冷却室51内部靠近干燥杀菌装置9的一端。当冷却室51旋转时，固定在冷却室51外壳外的均匀分布的碰撞出料口42会不断经过冷却室51下方的碰撞曲线板41，碰撞出料口42之上的开关板43在没有接触到碰撞曲线板41时会因张力弹簧45的张力紧盖住碰撞出料口42，一旦其接触到碰撞曲线板41时，固定的碰撞曲线板41会与碰撞球43碰撞接触，使得张力弹簧45被压缩，此时，碰撞出料口42上的开关板43会倾斜而不再完全紧贴碰撞出料口42，这样，物料就从下方的料斗志42的出料口倒出来。通过这样旋转倒料的方式，物料能连续不断地被倒出。
图9是图1中供氧杀菌热风炉31的结构示意图。供氧杀菌热风炉31内部设有换热构件314，利用燃烧器产生的热(气流)从燃烧口311进入供氧杀菌热风炉31后，与空气过滤器318过滤后的冷空气分别在换热构件314的内外壁逆向运行，加热后的热空气从热风出口312输出给耐热风机32，然后再通过后续装置提供给生化反应装置8使用。换热构件314分为多组，每组可根据需要砌3至5层，组与组之间通过隔墙315分隔。为充分利用供氧杀菌热风炉31的余热，在炉内热风输出的后部分设计有一台内热式热油加热器313，采用内热式加热，在内热式热油加热器313腔内灌满过热油(图中未示)，循环为前工序提供300℃以上的热能，以取代蒸汽锅炉向前工序供热。
图10是图1中尾气处理装置的结构示意图，尾气处理装置包括一次净化室11、二次喷射吸收室12、贮水罐13和循环动力泵14。因为餐厨垃圾由多种有机食物构成，混合后将产生一种使人不愉快的气味(但经高温杀菌干燥过后的产品却散发出蛋白质的清香)。在生化处理过程中为既要使气味不外泄，又要即时将尾气排出和回收粉尘，同时还要使反应过程与外界隔绝。这就需要在密封的前提下将尾气抽出。这项工作由尾气装置承担。其中尾气入口17与尾气导出筒的尾气出口26相连接，从而将尾气导入一次净化室11，一次净化室11与贮水罐13是隔绝的，一次净化室11下端有排渣口112，可供排渣；一次净化室11上端有观察孔111，可供来观察液面状况。二次喷射吸收室12与贮水罐13是连通的。二次喷射吸收室12下端有观察孔121和溢流管122，上端有排气口16以用来排出处理后的气体。一次净化室11与二次喷射室12联有一根溢流管18，一但生化反应装置8带入的水蒸汽在一次净化室11凝结过多时可通过二次喷射室12排入贮水罐13，溢流管18进水必须安装于一次净化室11下部，出水端与一次净化室11工作水面相水平，否则影响运行。贮水罐13上端有入孔19，下端有排渣口131。
一次净化室11相当于一个水封室，里面装有一定量水，引渡管15入口置于水面以上；尾气从尾气入口17输入，尾气输入管插入水面少许。水面与尾气输入管口之间装有空气分布筛网(图中未示)。二次喷射吸收室12根据生产处理量的大水决定集成多少组喷射器(图中未示)，以产生足够的负压抽力和抽气量。
生化反应过后的尾气导入一次净化室11液面以下，通过空气分布网(图中未示)进入一次净化室11上空并由引渡管15卷入二次喷射室12进行二次吸收洗涤。整个过程产生的负压(动力)由增压循环泵14和喷射器提供。气流中夹杂的粉尘，由一次净化室11和二次吸收喷射室12底部定期排出回收后利用。
餐厨垃圾生化连续处理方法
将餐厨垃圾从入料口21装入进料装置2，同时加入蛋白酶菌体和麦麸或米麸或糠等，螺旋推料机27推动物料向前运送，同时也不断搅拌混合物料。物料被送入预热混合装置7后，因为预热混合装置7、生化反应装置8、干燥杀菌装置9和冷却室51通过联接法兰同轴固定，且预热混合装置较高，冷却室较低，同轴轴线与地面呈5度到8度的夹角，所以物料能够从进料端被送至出料端。支撑旋转装置6对预热混合装置7、生化反应装置8、干燥杀菌装置9和冷却室51进行旋转，所以物料在预热混合装置7、生化反应装置8、干燥杀菌装置9和冷却室51内都能通过其内壁的翻料板被不断的翻料混匀，这样能保证物料成分混合均匀，受热也较为均匀。物料首先在预热混合装置7内进行预热混合使其温度能达到生化反应适宜的温度。然后被送入生化反应装置8内进行生化反应，最后被送至干燥灭菌装置9内对其进行干燥脱水，使得物料含水量能降低到合格要求，同时利用高温干热进一步杀灭有害菌。然后物料被送入冷却室51进行冷却降温，最后从碰撞出料口42出料。由于处理过程中，装置密封性好，物料不受外界杂菌的侵蚀，保证了最后成品的质量。
在物料从进料端不断进入直至出料端出料的同时，热风也从热交换装置3进入系统为系统提供热量，热风首先从热交换装置31被送入耐热风机3，后又吹入保温管33，然后逆物料前进方向不断流经干燥杀菌装置9、生化反应装置8和预热混合装置7，后成为尾气从尾气入口24进入排气装置2，再流经外筒23、尾气出口26后被引入尾气处理装置。尾气导入一次净化室11液面以下，通过空气分布网进入一次净化室11上空并由引渡管15卷入二次喷射吸收室12进行二次吸收洗涤。整个过程产生的负压(动力)由增压循环泵14和喷射器提供。气流中夹杂的粉尘，由一次净化室11和二次喷射吸收室12底部定期排出回收后利用。
以上所揭露的仅为本发明餐厨垃圾生化连续处理系统及其方法的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种餐厨垃圾生化连续处理系统，包括进料装置、进气装置、处理装置、出料装置、排气装置和支撑旋转装置，其特征在于：
所述的进料装置包括一个螺旋推料机；
所述的处理装置包括一个生化反应装置，所述的处理装置与所述的进料装置相连接；
所述的出料装置包括分布于所述处理装置一端的至少一个碰撞出料口和位于所述处理装置相同端下方的碰撞曲线板，所述的碰撞曲线板与所述的碰撞出料口相配套以实现连续出料，所述的进料装置和所述的出料装置位于所述的处理装置的两端；
所述的进气装置包括热交换装置、和所述热交换装置相连接的耐热风炉、和所述耐热风炉相连接的保温管，所述进气装置与所述的处理装置相连接，所述的进气装置和所述的出料装置位于所述处理装置的相同端；
所述排气装置包括尾气导出筒、和所述尾气导出筒相连接的尾气处理装置，所述的排气装置与所述的处理装置相连接，所述的排气装置和所述的进料装置位于所述处理装置的相同端。
2.如权利要求1所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的热交换装置是供氧杀菌热风炉。
3.如权利要求1所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的处理装置包括一个预热混合装置，所述的预热混合装置位于所述的进料装置和所述的生化反应装置之间。
4.如权利要求1所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的处理装置包括一个干燥杀菌装置和冷却装置，所述的干燥杀菌装置与所述的生化反应装置相连接，所述的冷却装置与所述的干燥杀菌装置相连接。
5.如权利要求3所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的预热混合装置由双层金属薄板卷制而成，在所述的双层金属薄板中间填充有保温层。
6.如权利要求4所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的生化反应装置和所述的干燥杀菌装置由双层金属薄板卷制而成，在所述的双层金属薄板中间填充有保温层，所述的冷却装置包括冷却室和与所述冷却室相配套的位于冷却室上方喷淋器，所述的冷却室由单层金属薄板卷制而成。
7.如权利要求1所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的尾气处理装置包括一次净化室、与所述一次净化室相连通的二次喷射吸收室、与所述二次喷射吸收室相连通的贮水罐、与所述二次喷射吸收室和所述贮水罐相连通的循环动力泵。
8.如权利要求3或5所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的预热混合装置内置有翻料板。
9.如权利要求4或6所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的生化反应装置、所述的干燥杀菌装置和所述的冷却装置内置有翻料板。
10.如权利要求6所述的餐厨垃圾生化连续处理系统，其特征在于：所述的保温管位于所述的冷却室内部，所述保温管的热风喷出口位于所述冷却室靠近所述干燥杀菌装置的一端。
11.实现权利要求1的餐厨垃圾生化连续处理方法，其特征是该方法包括：
①将所需处理餐厨垃圾装入进料装置，并由螺旋推料机推料搅拌；
②将餐厨垃圾送入生化反应装置进行生化反应；
③热交换装置将产生的热风输入生化反应装置为生化反应提供热量；
④将反应后的餐厨垃圾送至碰撞出料口出料；
⑤将生化反应后的尾气经尾气导出筒送入尾气处理装置进行处理排气。
12.如权利要求11所述的餐厨垃圾生化连续处理方法，其特征在于：所述螺旋推料机将餐厨垃圾推料搅拌后送入预热混合装置预热混合，预热混合后的餐厨垃圾被送入生化反应装置进行生化反应，生化反应后的餐厨垃圾被送入干燥杀菌装置干燥杀菌，干燥杀菌后的餐厨垃圾被送入冷却装置冷却，冷却后的餐厨垃圾被送至碰撞出料口出料。
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