CN106495748A - 一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备及方法，该设备包括外壳，外壳上设置用于倾倒垃圾的倒料口，外壳呈阶梯形状，倒料口设于外壳最低阶梯处以便于倾倒垃圾；垃圾输送器，垃圾输送器倾斜设置且其入口端设于倒料口的底部；垃圾发酵罐，垃圾输送器的出口端与垃圾发酵罐连通，垃圾发酵罐圆周设置加热源以对垃圾发酵罐内垃圾进行加热，垃圾发酵罐内设置至少一根空心轴，空心轴圆周方向开有多个通孔，垃圾发酵罐的底部设置过滤层以排出垃圾发酵产生的液体。同时，对搅拌桨的搅拌效果要求降低，搅拌功率低。过滤结构简单可靠。在发酵罐底部设置过滤层，采用细沙对物料中的液体进行过滤，结构简单，过滤效果好。

Description

一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备及方法

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理，尤其涉及一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备及方法。

背景技术

厨废弃物主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。餐厨废弃物处理，是指将餐厨废弃物就地处理并资源化利用的系统方法。随着我们国家经济的飞速发展，城市化进程的逐渐加快，餐厨废弃物的产量呈现出逐年上升的趋势。在国内的大型，特大型城市中如北京，上海，深圳等，餐厨废弃物的日产量已达数千吨，全国餐厨废弃物的年产量达到千万吨，单纯填埋的话，占用大量土地，产生的垃圾渗滤液和填埋气体也需要后期处理，耗费大量人力、物力。

餐厨废弃物目前在很多城市尚未进行规范化管理，收集容器摆放地环境脏乱，孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫，易传染疾病，危害人民的身体健康。垃圾收集地附近容易产生难闻气味，引起人们感官上的反感；由于餐厨废弃物含水量较高的特性，在运输的过程中存在一系列问题。运输车辆不规范，易发生餐厨废弃物外漏和倾洒，严重影响市容、市貌和交通；最主要的是城市餐饮企业的垃圾多被养殖户收集，作为养殖饲料直接使用，垃圾未经处理进入人类食物链，危及人民群众的身体健康；同时地沟油也被收集起来重新炼制成为廉价食用油，在市场上再次流通，危害人民群众的身体健康。

目前餐厨垃圾的处理技术主要包括填埋、焚烧、饲料化处理、厌氧发酵和好氧堆肥等，其中较有潜力的是厌氧发酵和好氧堆肥，但这两种方法处理周期较长，难以满足餐厨垃圾日产日清的要求，同时，暴露在外的垃圾处理，容易散发较大的难闻气味，存在着污染环境的问题，综上所述，没有一个节约化的系统设备以对餐厨垃圾进行较好，较快速的处理。

发明内容

本发明第一目的是提供一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，该机构通过各个机构的相互衔接，具有连续进料、定期清料的能力，在高温条件下，更有利于加快餐厨垃圾的分解速度。

本发明的第二目的是提供基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备的使用方法，该方法通过对处理设备使用方法的给出，便于实现对餐厨垃圾的快速处理，处理效率高。

为了达成上述目的，本发明提供的第一个技术方案：

一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，包括：

外壳，外壳上设置用于倾倒垃圾的倒料口，外壳呈阶梯形状，倒料口设于外壳最低阶梯处以便于倾倒垃圾；

垃圾输送器，垃圾输送器倾斜设置且其入口端设于倒料口的底部；

垃圾发酵罐，垃圾输送器的出口端与垃圾发酵罐连通，垃圾发酵罐圆周设置加热源以对垃圾发酵罐内垃圾进行加热，垃圾发酵罐内设置至少一根空心轴，空心轴圆周方向开有多个通孔，垃圾发酵罐的底部设置过滤层以排出垃圾发酵产生的液体；垃圾发酵罐顶部设置有盖体，盖体上设置有进料口，进料口与垃圾输送器的出口端通过管路连通，

送风机构，送风机构对空心轴送风，风通过通孔对垃圾发酵罐内的垃圾通入空气。

且在垃圾输送器的入口端设置倒圆锥形状的倒料斗以接收餐厨垃圾，垃圾输送器为螺旋输送器。

以上处理设备特别适合于日处理量小于500KG的餐厨垃圾，通过倒料口将垃圾倾倒入垃圾输送器，再由垃圾输送器送入到垃圾发酵罐内进行发酵，倒料口位置较低，配合垃圾输送器的设置，便于人工倾倒；采用垃圾发酵罐配合加热源和送风机构的设置，对垃圾进行高温好氧发酵，避免传统好氧堆肥，日处理量得到了提升，处理速度快；通过空心轴的设置，既可以保证处理垃圾需要用的氧气，同时，避免在发酵罐内垃圾较大地暴露于空气内，造成难闻的气味。

进一步地，上述的处理设备还包括搅拌机构，搅拌机构包括至少一根所述的空心轴，沿着空心轴长度方向设置有多个搅拌桨叶，空心轴由设于垃圾发酵罐盖体上部的旋转电机进行驱动。

所述搅拌桨叶倾斜于所述的空心轴设置，优选方案是，沿着空心轴的旋转方向，搅拌桨叶先与物料接触的一端高度低于另一端，搅拌过程中，可以向垃圾发酵罐内添加少量秸秆、稻壳、锯末等填料，用于松散物料；

所述垃圾发酵罐底部在所述过滤层的底部设置有用于过滤垃圾排水的过滤夹层。

所述过滤夹层内填充有细沙过滤层。垃圾发酵罐侧部与细沙过滤层相连通处设置有与管路连接的管口以排除发酵液体，管口内设置用于滤除细沙的第二过滤网，第二过滤网网孔密度小于过滤网的网孔密度。

所述加热源包括设于垃圾发酵罐圆周方向的夹层，夹层材料为导热材料，夹层内流通有水源，夹层同固定于垃圾发酵罐外侧的空气能热泵连接，采用空气能热泵，能耗降低。

所述垃圾发酵罐圆周方向夹层内侧为内壳，内壳采用金属材料制造用于传热，外壳采用绝热保温材料，以对夹层进行保温。

在所述倒料口的下部所述垃圾输送器入口端设置有破碎机，破碎机将餐厨垃圾破碎至10mm～20mm以下。

进一步地，在送风机构一侧设置与送风机构相连的空气预热器以对空气预热，对空气预热温度在50～60℃，配合夹层水源的加热，二者共同对发酵罐内垃圾进行加热，加速发酵效率。

在所述垃圾发酵罐的侧壁上开有位置高于所述过滤层的物料出口，相应地，在外壳上同样设置与物料出口相通的清掏口，通过清掏口对垃圾进行处理。

送风机构包括送风电机，送风电机与空心轴的顶部相通，在垃圾发酵罐的顶部设置送风电机和排风电机，排风电机用于对垃圾发酵罐内的潮湿空气进行排出，同时相应地，在外壳上同样设置有通风口以进行换气。

所述的基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备的使用方法，具体步骤如下：

1)将餐厨垃圾倒入倒料口；

2)餐厨垃圾通过垃圾输送器被送到垃圾发酵罐内；

3)利用加热源使垃圾发酵罐圆周方向温度至50～60℃，热量被传递到垃圾发酵罐内的餐厨垃圾；

4)对餐厨垃圾进行搅拌，同时，向垃圾发酵罐内通过送风机构送入发酵需要的氧气；

5)在步骤4)进行的同时，发酵产生的液体通过过滤网排出到发酵罐外；

6)在步骤5)进行设定时间后，发酵完成，通过垃圾发酵罐的侧壁对垃圾中较大的杂物进行清理，完成一次垃圾处理。

本发明具有以下优点：

1)人工倒料操作方便。相对于机械结构倒料的繁琐，本发明采用物理破碎、螺旋输送物料的结构，使倒料口位置较低，便于人工倒料，结构简单可靠。

2)加热能耗低。发酵罐内壳材料导热性能好，外壳采用隔热材料；内外壳之间添加清水；采用空气能热泵作为加热器件，总体加热均匀，能耗低。

3)搅拌功率低，发酵效果好。合理布置桨叶，在电机搅拌的同时，通过送风机构向物料中输送新鲜的温度适宜的空气，更有利于发酵消化。同时，对搅拌桨的搅拌效果要求降低，搅拌功率低。

4)过滤结构简单可靠。在发酵罐底部设置过滤层，采用细沙对物料中的液体进行过滤，结构简单，过滤效果好。

附图说明

图1是本发明的整体外观图；

图2是本发明内部结构示意图；

图3是本发明搅拌槽结构示意图；

图4是本发明螺旋输送装置示意图；

图5是本发明空心轴结构示意图；

其中：1-通风口 2-设备外壳 3-清掏口 4-倒料口 5-破碎电机 51-破碎机 6-空气能热泵 61-进水管 62-出水管 7-螺旋输送器 71-输送电机 72-进料口 73-输送筒 74-螺旋桨片 75-齿轮 76-倒料斗 8-发酵罐 81-发酵罐外壳 82-发酵罐内壳 83-过滤网 84-过滤沙 9-搅拌电机 91-齿轮 10-加热风机 101-进风管 11-排风机 12-空心轴 121-透风孔 122-进风口 13-搅拌桨 14排水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明的外壳2上部，有倒料口4、清掏口3和通气口1。餐厨垃圾物料从倒料口4倒入；产生的废气从通气口1排出，可根据实际情况将通气口1与外部排风管道连接；处理设备定期运行一段时间后，产生的尾料从清掏口3进行清掏。

如图2、图4所示，本发明的倒料口4下部安装破碎器51，到料口4呈上下内部空心的倒圆台形状，破碎器51与破碎电机5相连接；破碎器51下部与倒料斗76相连接，倒料斗76与螺旋输送器7相互连接，所述的破碎器需将物料破碎至10～20mm以下。

所述的螺旋输送器7包括输送电机71、输送筒73、螺旋桨片74、齿轮75，餐厨垃圾破碎后进入倒料斗76，如箭头所示，输送电机71带到齿轮74，驱动螺旋桨片74旋转运动，将物料输送至设于发酵罐8上部的进料口72。

所述的发酵罐8设置外壳81和内壳82，内壳82采用导热性好的材料，外壳81采用绝热保温材料；所述的内壳和外壳之间设置夹层，夹层内盛装清水；所述的夹层通过进水管61、出水管62与空气能热泵6相连接，空气能热泵6为清水加热提供能量；采用空气源热泵6作为供热源，有利于最大限度地节约能源。

所述的发酵罐8内部设有空心轴12和搅拌桨13，搅拌桨13安装在空心轴12上；所述的空心轴12为空心轴，空心轴圆柱面上设置多个通气孔121，空气可以从空心轴端部122进入，从通气孔121排出；

所述的发酵罐8顶部安装有搅拌电机9；搅拌电机9与空心轴12相互连接，带动搅拌桨完成物料的搅拌；

所述的发酵罐8上部安装有加热风机10和排风机11；加热风机10通过管路与上述的空心轴入口即进风口122相连接，加热风机10将空气加热至50～60℃后，通过空心轴圆柱面上的通气孔121为物料提供新鲜的空气；

所述的发酵罐8底板有带过滤孔83的过滤层，在过滤层下部设置有过滤夹层；过滤夹层中填充1～5mm的过滤细沙84；滤液通过底板上的过滤孔进入到细沙过滤层，过滤后的液体通过排放口排至设备外部，最终排放至市政管网。

本实施例提供的处理设备处理工艺流程如下：

S1.将餐厨垃圾人工倾倒至倒料口；

S2.预破碎，将餐厨垃圾破碎至10mm～20mm以下；

S3.采用螺旋输送机构，将物料提升至发酵罐；

S4.采用空气能热泵机组，将发酵罐内外壳之间夹层内的清水加热至50～60℃，热量通过发酵罐内壳传递给餐厨垃圾，为餐厨垃圾发酵提供合适的温度；

S5.通过搅拌电机带动搅拌桨，将发酵罐内的物料进行搅拌；搅拌间隔周期为1个小时，搅拌时间为10～30分钟；

S6.搅拌时，对物料进行充氧；通过送风机构对外部空气预热至50～60℃，风机将预热后的空气沿着空心轴上的孔吹入物料中，给物料提供发酵需要的氧气；

S7.发酵罐底部设置过滤层和过滤夹层，过滤夹层中添加粒径为1mm～5mm的细沙，发酵罐内的液体通过滤孔，经过细沙过滤后排出发酵罐。

S7.搅拌停止时，通过排风机将发酵罐内的潮湿空气排出室外；可根据现场情况，连接至排风管网；

S8.物料在搅拌罐内搅拌时，需添加少量秸秆、稻壳、锯末等填料，用于松散物料；

S9.物料在搅拌罐内发酵24小时可降低40％的含量，大约5～8天可降低至80％；残留在罐体内的尾料，可通过设置在罐体上的清掏口清理。

本设备对于日处理量小于500KG的物料量优势明显。

实施例2

本实施例与实施例1的区别是：

空心轴围绕一根搅拌旋转轴设置一圈，空心轴设置有多根，空心轴用于通入空气，搅拌旋转轴用于旋转，通过搅拌桨叶搅动物料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，包括：

外壳，外壳上设置用于倾倒垃圾的倒料口，外壳呈阶梯形状，倒料口设于外壳最低阶梯处以便于倾倒垃圾；

垃圾输送器，垃圾输送器倾斜设置且其入口端设于倒料口的底部；

垃圾发酵罐，垃圾输送器的出口端与垃圾发酵罐连通，垃圾发酵罐圆周设置加热源以对垃圾发酵罐内垃圾进行加热，垃圾发酵罐内设置至少一根空心轴，空心轴圆周方向开有多个通孔，垃圾发酵罐的底部设置过滤层以排出垃圾发酵产生的液体；

送风机构，送风机构对空心轴送风，风通过通孔对垃圾发酵罐内的垃圾通入空气。

2.如权利要求1所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，还包括搅拌机构，搅拌机构包括至少一根所述的空心轴，沿着空心轴长度方向设置有多个搅拌桨叶。

3.如权利要求2所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，所述搅拌桨叶倾斜于所述的空心轴设置。

4.如权利要求1所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾发酵罐底部在所述过滤层的底部设置有用于过滤垃圾排水的过滤夹层。

5.如权利要求4所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，所述过滤夹层内填充有细沙过滤层。

6.如权利要求1所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，所述加热源包括设于垃圾发酵罐圆周方向的夹层，夹层内流通有水源，夹层同固定于垃圾发酵罐外侧的空气能热泵连接。

7.如权利要求6所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，所述垃圾发酵罐圆周方向夹层内侧为内壳，内壳采用金属材料制造，外壳采用绝热保温材料。

8.如权利要求1所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，在所述倒料口的下部所述垃圾输送器入口端设置有破碎机；

进一步地，在送风机构一侧设置与送风机构相连的空气预热器以对空气预热。

9.如权利要求1所述的一种基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，在所述垃圾发酵罐的侧壁上开有位置高于所述过滤层的物料出口。

10.如权利要求1-9中任一项所述的基于高温好氧发酵技术的餐厨垃圾处理设备的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将餐厨垃圾倒入倒料口；

2)餐厨垃圾通过垃圾输送器被送到垃圾发酵罐内；

3)利用加热源使垃圾发酵罐圆周方向温度至50～60℃，热量被传递到垃圾发酵罐内的餐厨垃圾；

4)对餐厨垃圾进行搅拌，同时，向垃圾发酵罐内通过送风机构送入发酵需要的氧气；

5)在步骤4)进行的同时，发酵产生的液体通过过滤网排出到发酵罐外；

6)在步骤5)进行设定时间后，发酵完成，通过垃圾发酵罐的侧壁对垃圾中较大的杂物进行清理，完成一次垃圾处理。