CN104907320A - 一种餐厨垃圾高温生化处理机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾高温生化处理机及其控制方法，包括：发酵仓，其顶部设置有进料口，正面设置有出料口；发酵仓的外侧依次设置有加热夹层及保温层，发酵仓的一端设置有废气排气口；除尘除臭净化塔，其与水管相连，水管连接到除尘除臭净化塔内部顶端设置的多根喷淋管上，除尘除臭净化塔内部从上到下依次设置有过滤层、喷淋层和活性炭层；除尘除臭净化塔顶部一端设置有废气进气口，底部一端设置有出气口，另一端设置有排水口，出气口处连接引风机；温度传感器，其安装于气体管路及所述出气口上，控制器，其与温度传感器及所述水泵相连。本发明具有能够利用生物发酵处理餐厨垃圾，而且处理后的废渣资源能够再循环利用等特点。

Description

一种餐厨垃圾高温生化处理机及其控制方法

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理系统，具体涉及一种餐厨垃圾高温生化处理机及其控制方法。

背景技术

餐饮垃圾是居民在生活消费过程中形成的一种生活废物，其来源主要是饭店、食堂、街头小吃等场所，所含的各种有机物质在夏天极易腐蚀；餐饮垃圾中固体残渣含量很大，如果不能及时处理，容易在垃圾的收集、运输过程中造成污染，不但容易引来蚊蝇传播病菌，而且容易产生腐败味道，影响周边环境。

餐余垃圾分离出的残渣加以处理，可以变成能源，残渣通过高温消毒后，做饲料、肥料和改良土壤，还可以通过厌氧发酵产生沼气发电，变成能源。但是现有处理工艺中，残渣的处理工艺繁杂，而且在处理过程中，还会产生气体污染物，造成二次污染。

世界上本没有绝对的垃圾，只有放错地方的资源。因此，需要一种餐厨垃圾的废渣及废气的生化处理系统，对餐饮垃圾的残渣和废气进行处理，促进餐饮垃圾废渣资源的再循环利用。

发明内容

本发明设计开发了一种餐厨垃圾高温生化处理机及其控制方法，目的是解决餐厨垃圾不能有效处理，处理后的残渣及废气不能够妥善回收再利用等问题，本发明提供了一种餐厨垃圾高温生化处理机及其控制方法，其具有能够利用生物发酵处理餐厨垃圾，而且处理后的废渣资源能够再循环利用等特点。

一种餐厨垃圾高温生化处理机，包括：

发酵仓，其为密闭腔体，且截面呈U型，所述发酵仓的顶部设置有进料口，正面设置有出料口；

所述发酵仓的外侧依次设置有加热夹层及保温层，所述加热夹层用于为所述发酵仓加热，所述保温层用于为所述发酵仓保温；

所述发酵仓的一端设置有废气排气口；

除尘除臭净化塔，其与带有水泵的水管相连，所述水管连接到所述除尘除臭净化塔内部顶端设置的多根喷淋管上，所述喷淋管上连接有喷头，所述除尘除臭净化塔内部从上到下依次设置有过滤层、喷淋层和活性炭层；

所述除尘除臭净化塔顶部一端设置有废气进气口，底部一端设置有出气口，另一端设置有排水口，所述出气口处连接引风机；

其中，所述废气排气口与所述废气进气口通过气体管路相连；

温度传感器，其安装于所述气体管路及所述出气口上，用于测量从所述发酵仓进入所述除尘除臭净化塔的气体温度及所述除尘除臭净化塔的出气口温度；

控制器，其与所述温度传感器及所述水泵、所述引风机相连，根据温度传感器测量的温度通过水泵调节所述喷淋管喷水量及引风机风速。

优选的是，所述发酵仓内部设置有横向贯穿式搅拌轴，其上设置有双螺旋搅拌叶，所述搅拌轴的一端设置搅拌轴链轮，所述发酵仓外部设置有驱动器，其设置有驱动器链轮，所述搅拌轴链轮和所述驱动器链轮之间通过链条传动连接；

其中，所述搅拌轴顺时针旋转时，用于搅拌从所述进料口进入到所述发酵仓内的餐厨垃圾物料；所述搅拌轴逆时针旋转时，用于将发酵仓内的物料从所述出料口排除。

优选的是，所述加热夹层内部设置有加热器、导热介质、搅拌器及温控装置；

其中，所述导热介质为导热油，所述加热器通过加热所述导热油能够使所述发酵仓内温度达到121℃，用于高温灭菌；所述温控装置与所述加热器及所述搅拌器相连，所述温控装置根据所述加热夹层内温度控制所述加热器及所述搅拌器开关。

优选的是，所述驱动器为减速电机，其包括一个电机和一对齿轮比小于1的减速齿轮组。

优选的是，所述处理机设有PLC控制柜。

优选的是，所述发酵仓的出料口与压粒机的进料口连通。

优选的是，所述处理机设置有自动提升装置，其能够将餐厨垃圾物料自动提升至顶部所述进料口自动翻倒餐厨垃圾物料，所述自动提升装置上安装自动称重计，其能够自动计算出自动提升装置每次提升餐厨垃圾物料的重量。

一种餐厨垃圾高温生化处理机的控制方法，使用所述的餐厨垃圾高温生化处理机中的控制器，其按照如下步骤进行控制：

步骤一：根据所述气体管路上温度传感器测量的温度T₁控制水泵，当T₁≥T_A时，开启所述水泵；其中，T_A为开启水泵的设定温度，T₁,T_A单位为℃；

步骤二：根据所述气体管路上温度传感器测量的温度T₁通过水泵调节所述喷水管的喷水流量，当T_A≤T₁＜T_B时，调节喷水流量为低流量，当T_B≤T₁时，调节喷水流量为高流量；其中，T_B为设定温度，单位为℃。

优选的是，当所述处理机开始运行后，根据用于测量所述出气口的温度传感器根据出气口的温度T₂控制所述引风机的风速，当T₂≥T_C时，调节引风机风速为高速；当0＜T₂＜T_C时，调节引风机风速为低速；其中，T_C为设定温度，T₂,T_C单位为℃。

优选的是，使用如权利要求3中所述的餐厨垃圾高温生化处理机中的温控装置、加热器及搅拌器完成操作，当所述处理机开始运行后，所述温控装置根据所述加热夹层内温度t₀控制所述加热器及所述搅拌器的开关，当t₀＜t₁时，所述温控装置控制所述加热器及所述搅拌器开启；当t₀≥t₂时，所述温控装置控制所述加热器关闭；当t₀≥t₃时，所述温控装置控制所述搅拌器关闭；其中，t₁,t₂,t₃为设定温度，t₀,t₁,t₂,t₃单位为℃。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：

1、可以对餐厨垃圾的残渣、废气、灰尘分别进行处理，残渣经过发酵仓处理后，残渣浓缩率升高，方便后续循环利用；

2、发酵仓外侧的加热夹层和保温层可以提供发酵仓所需温度；废气和灰尘通过除尘除臭净化塔处理后，经过过滤层和活性炭层可以去除废气中的空气污染物，避免直接排放造成的二次污染；而且通过水的喷淋作用，可以有效降低灰尘量，避免颗粒物引起的气溶胶污染。

附图说明

图1为本发明所述处理机的结构示意图。

图2为本发明所述处理机的立体图。

图3为本发明所述发酵仓的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图2及图3所示，本发明提供一种餐厨垃圾高温生化处理机，其包括发酵仓100与除尘除臭净化塔200；

其中，发酵仓100为截面呈U型的密闭腔体，发酵仓100的顶部设置有进料口110，正面设置有出料口111，通过进料110能够将餐厨垃圾由上而下的倒入至发酵仓内，通过出料口111能够使处理后的物料从出料口111排出，同时，在倒入餐厨垃圾后再从进料口110将生物降解菌种放入到发酵仓100内，使餐厨垃圾能够降解；

发酵仓100的外侧依次设置有加热夹层130及保温层140，加热夹层130能够用于为发酵仓100加热，使发酵仓100内部可以达到能够降解的温度，保温层140用于为发酵仓100保温，能够使发酵仓100长时间处于恒定的温度，进而使发酵仓100内部的餐厨垃圾充分降解；

发酵仓100的一端设置有废气排气口310及滤过装置350，通过废气排气口310的设置，能够使餐厨垃圾在处理的过程中产生废气得以排出以防止发酵仓100内部的生物降解菌种失活，影响降解效果，同时保证了发酵仓100内部的气压恒定，保证安全；滤过装置350的设置能够使发酵仓内的残渣被过滤掉不从排气口被排出；

除尘除臭净化塔200与带有水泵210的水管230相连，水管230连接到除尘除臭净化塔200内部顶端设置的多根喷淋管231上，喷淋管231上连接有喷头232，除尘除臭净化塔200内部从上到下依次设置有过滤层241、喷淋层242和活性炭层243，其中，过滤层241用于将通过气流带入到除尘除臭净化塔200的餐厨垃圾处理后的细微残渣过滤，使残渣能够不被通过除尘除臭净化塔200排放到室外，而且通过水的喷淋，同时在喷淋层242充分作用，可以有效降低灰尘量，避免颗粒物引起的气溶胶污染，再通过活性炭层243的吸附作用，可以有效的去除废气中的空气污染物，避免直接排放造成的二次污染；

除尘除臭净化塔200的顶部一端设置有废气进气口320，其通过气体管路与发酵仓的废气排气口310相连，底部一端设置有出气口330，其用于排出净化后的气体，另一端设置有排水口340，其用于将喷淋水排出，出气口330处连接引风机220，其用于加速除尘除臭净化塔200内的气体排出；

在这种餐厨垃圾高温生化处理机中还包括温度传感器410、420及控制器430；

其中，温度传感器410安装在连接发酵仓100的废气排气口310与除尘除臭净化塔200的废气进气口320的气体管路上，其用于测量从发酵仓100进入除尘除臭净化塔200的气体温度，温度传感器420安装在除尘除臭净化塔200的出气口330上，其用于测量排出除尘除臭净化塔200的出气口330的气体温度；

控制器430与温度传感器410、420及水泵210、引风机220相连，根据温度传感器410、420测量的温度通过水泵210调节喷淋管231的喷水流量及引风机220风速。

在另一种实施例中，发酵仓100内部设置有横向贯穿式搅拌轴120，其上设置有双螺旋搅拌叶121，搅拌轴120的一端设置搅拌轴链轮150，发酵仓外部设置有驱动器151，其设置有驱动器链轮，搅拌轴链轮150和驱动器链轮之间通过链条传动连接；

其中，搅拌轴120顺时针旋转时，用于搅拌从进料口110进入到发酵仓100的餐厨垃圾物料；搅拌轴120逆时针旋转时，用于将发酵仓100的物料从出料口111排除。

在另一种实施例中，加热夹层130内部设置有加热器131、导热介质、搅拌器133及温控装置132；

其中，导热介质为导热油，加热器131通过加热导热油使发酵仓100内温度能够达到121℃，从面达到高温灭菌的目的；温控装置132与加热器131及搅拌器133相连，温控装置132能够根据加热夹层130内温度控制加热器131及搅拌器133的开关，温度达到一定程度时，控制装置132将自动切断加热器131的开关，从而防止加热层130内温度过高，起到断电保护的作用。

在另一种实施例中，驱动器151为减速电机，其包括一个电机和一对齿轮比小于1的减速齿轮组。

在另一种实施例中，这种餐厨垃圾高温生化处理机中的外侧箱体设有PLC控制柜630，通过观察液晶显示屏640，进行按钮620的各项操作，实现该系统的功能，其具有的主要功能如下：1、分解食物、除湿、除臭等功能；2、搅拌功能；3、风速调节功能；4、厨余物加热和催化器加热的功能；5、故障报警功能；6、节能功能；7、门开关保护功能；8、自动升降功能；9、连续运转功能；10、自动称重功能；11、自动控制功能；12、液晶操作屏幕界面功能；13、自动出料功能；其中，通过按钮620的操作可以在液晶显示屏640观察到切换至安全设置，任何紧急情况发生时，按一下[紧急停止钮](红色)立即全部停止运转；安全装置中还包括：1、开启过电流保护装置，即驱动器151上装有过电流保护装置，其用于在驱动器有过负荷时起到保护驱动器的作用；2、开启漏电断路器装置，当在潮湿的场所使用该系统时，感知到漏电时，将自动切断电路，进而优先考虑了机器的保护及人身安全；3、开启过负荷量断电跳脱装置，接触后须按[紧急停止键]复归再启动。

在另一种实施例中，发酵仓100的出料口111可以与压粒机的进料口连通，以能够方便残渣资源的再循环利用。

在另一种实施例中，这种餐厨垃圾高温生化处理机中设置有自动提升装置510，其可将餐厨垃圾物料自动提升至顶部进料口110自动翻倒餐厨垃圾物料，自动提升装置510上安装自动称重计，其能够自动计算出自动提升装置每次提升餐厨垃圾物料的重量并可以计算出累计重量，当累计重量大于发酵仓能够处理的上限时，发出警报，以提示不再装入待处理餐厨垃圾。

通过使用所述的餐厨垃圾高温生化处理机中的控制器430及控制装置130，可以实现一种餐厨垃圾高温生化处理机的控制方法，其按照如下步骤进行控制：

步骤一：根据气体管路上温度传感器410测量的温度T₁控制水泵210，当T₁≥T_A时，开启水泵210；其中，T_A为开启水泵210的设定温度，T₁,T_A单位为℃；在本实施例中，T_A＝35。

步骤二：根据气体管路上温度传感器410测量的温度T₁通过水泵210调节所述喷水管231的喷水流量，当T_A≤T₁＜T_B时，调节喷水流量为低流量，当T_B≤T₁时，调节喷水流量为高流量；其中，T_B为设定温度，单位为℃；在本实施例中，T_B＝80。

在另一种实施例中，当处理机开始运行后，根据用于测量出气口330的温度传感器420测量的温度T₂控制所述引风机220的风速，当T₂≥T_C时，调节引风机220风速为高速；当0＜T₂＜T_C时，调节引风机220风速为低速；其中，T_C为设定温度，T₂,T_C单位为℃；在本实施例中，T_C＝95。

在另一种实施例中，当处理机开始运行后，温控装置132根据加热夹层131内温度t₀控制加热器131及搅拌器133的开关，当t₀＜t₁时，温控装置132控制加热器131及搅拌器133开启；当t₀≥t₂时，温控装置132控制加热器131关闭；当t₀≥t₃时，温控装置132控制搅拌器133关闭；其中，t₁,t₂,t₃为设定温度，t₀,t₁,t₂,t₃单位为℃；在本实施例中，t₁＝35,t₂＝150,t₃＝75。

根据图1、图2及图3说明本发明的一种工作形式如下：

餐厨垃圾倒入120升的垃圾桶内，把盛有餐厨垃圾的120升垃圾桶挂在自动提升装置510上，按下自动提升装置控制按钮610，盛有餐厨垃圾的120升垃圾桶便会自动上升到达上限后(自动提升装置接近顶部位置设有接近开关)，便会头朝下翻过来，从而把餐厨垃圾倒入到进料口110中，此时把生物降解菌种放入到发酵仓100中，操作液晶显示屏640进入系统，按下“自动启动”，该餐厨垃圾高温生化处理机进入全自动搅拌、加热、排气处理过程；餐厨垃圾物料在双螺旋搅拌叶的搅拌下，并通过生物降解菌种的降解8-10小时后，确认机器已经停止运行，打开卸料口门盖，操作液晶显示屏640中的触摸屏按下卸料键，被处理完的餐厨垃圾物料就会从出料口111中自动完成卸料。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾高温生化处理机，其特征在于，包括：

发酵仓，其为密闭腔体，且截面呈U型，所述发酵仓的顶部设置有进料口，正面设置有出料口；

所述发酵仓的外侧依次设置有加热夹层及保温层，所述加热夹层用于为所述发酵仓加热，所述保温层用于为所述发酵仓保温；

所述发酵仓的一端设置有废气排气口；

除尘除臭净化塔，其与带有水泵的水管相连，所述水管连接到所述除尘除臭净化塔内部顶端设置的多根喷淋管上，所述喷淋管上连接有喷头，所述除尘除臭净化塔内部从上到下依次设置有过滤层、喷淋层和活性炭层；

所述除尘除臭净化塔顶部一端设置有废气进气口，底部一端设置有出气口，另一端设置有排水口，所述出气口处连接引风机；

其中，所述废气排气口与所述废气进气口通过气体管路相连；

温度传感器，其安装于所述气体管路及所述出气口上，用于测量从所述发酵仓进入所述除尘除臭净化塔的气体温度及所述除尘除臭净化塔的出气口温度；

控制器，其与所述温度传感器及所述水泵、所述引风机相连，根据温度传感器测量的温度通过水泵调节所述喷淋管喷水量及引风机风速。

2.如权利要求1所述的餐厨垃圾高温生化处理机，其特征在于，所述发酵仓内部设置有横向贯穿式搅拌轴，其上设置有双螺旋搅拌叶，所述搅拌轴的一端设置搅拌轴链轮，所述发酵仓外部设置有驱动器，其设置有驱动器链轮，所述搅拌轴链轮和所述驱动器链轮之间通过链条传动连接；

其中，所述搅拌轴顺时针旋转时，用于搅拌从所述进料口进入到所述发酵仓内的餐厨垃圾物料；所述搅拌轴逆时针旋转时，用于将发酵仓内的物料从所述出料口排除。

3.如权利要求2所述的餐厨垃圾高温生化处理机，其特征在于，所述加热夹层内部设置有加热器、导热介质、搅拌器及温控装置；

其中，所述导热介质为导热油，所述加热器通过加热所述导热油能够使所述发酵仓内温度达到121℃，用于高温灭菌；所述温控装置与所述加热器及所述搅拌器相连，所述温控装置根据所述加热夹层内温度控制所述加热器及所述搅拌器开关。

4.如权利要求2或3所述的餐厨垃圾高温生化处理机，其特征在于，所述驱动器为减速电机，其包括一个电机和一对齿轮比小于1的减速齿轮组。

5.如权利要求4所述的餐厨垃圾高温生化处理机，其特征在于，所述处理机设有PLC控制柜。

6.如权利要求5所述的餐厨垃圾高温生化处理机，其特征在于，所述发酵仓的出料口与压粒机的进料口连通。

7.如权利要求5所述的餐厨垃圾高温生化处理机，其特征在于，所述处理机设置有自动提升装置，其能够将餐厨垃圾物料自动提升至顶部所述进料口自动翻倒餐厨垃圾物料，所述自动提升装置上安装自动称重计，其能够自动计算出自动提升装置每次提升餐厨垃圾物料的重量。

8.一种餐厨垃圾高温生化处理机的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任一项所述的餐厨垃圾高温生化处理机中的控制器，其按照如下步骤进行控制：

步骤一：根据所述气体管路上温度传感器测量的温度T₁控制水泵，当T₁≥T_A时，开启所述水泵；其中，T_A为开启水泵的设定温度，T₁,T_A单位为℃；

步骤二：根据所述气体管路上温度传感器测量的温度T₁通过水泵调节所述喷水管的喷水流量，当T_A≤T₁＜T_B时，调节喷水流量为低流量，当T_B≤T₁时，调节喷水流量为高流量；其中，T_B为设定温度，单位为℃。

9.如权利要求8所述的餐厨垃圾高温生化处理机的控制方法，其特征在于，当所述处理机开始运行后，根据用于测量所述出气口的温度传感器根据出气口的温度T₂控制所述引风机的风速，当T₂≥T_C时，调节引风机风速为高速；当0＜T₂＜T_C时，调节引风机风速为低速；其中，T_C为设定温度，T₂,T_C单位为℃。

10.如权利要求8所述的餐厨垃圾高温生化处理机的控制方法，其特征在于，使用如权利要求3中所述的餐厨垃圾高温生化处理机中的温控装置、加热器及搅拌器完成操作，当所述处理机开始运行后，所述温控装置根据所述加热夹层内温度t₀控制所述加热器及所述搅拌器的开关，当t₀＜t₁时，所述温控装置控制所述加热器及所述搅拌器开启；当t₀≥t₂时，所述温控装置控制所述加热器关闭；当t₀≥t₃时，所述温控装置控制所述搅拌器关闭；其中，t₁,t₂,t₃为设定温度，t₀,t₁,t₂,t₃单位为℃。