CN108580508A - 微生物处理有机垃圾装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微生物处理有机垃圾装置以及一种微生物处理有机垃圾方法。该微生物处理有机垃圾装置包括：处理桶、搅拌装置、加热装置、注水装置、过滤装置、以及控制器，所述搅拌装置固定在所述处理桶内，所述加热装置设置在所述处理桶侧部，所述注水装置的注水口设置在所述处理桶内，所述过滤装置设置所述处理桶的底部，所述搅拌装置、加热装置、注水装置分别与所述控制器电性连接。本申请解决了微生物处理有机垃圾时分解效率低、分解不完全、发臭、自动化程度低等问题。

Description

微生物处理有机垃圾装置及方法

技术领域

本申请涉及垃圾处理领域，具体而言，涉及一种微生物处理有机垃圾装置以及一种微生物处理有机垃圾方法。

背景技术

餐厨垃圾是生活垃圾中的主要来源之一，由于其特性(高水分、易腐败、多异味)是造成城市中招致蝇虫带来病菌传播的主要原因之一，是城市生活垃圾分类的重中之重。由于我国目前未全面实施生活垃圾房分类体系，餐厨垃圾未有效剥离，和其他生活垃圾混在一起，处理方式是填埋与焚烧，填埋和焚烧又会造成新的污染。而当前国际上发达国家对餐厨垃圾科学处理的方法：一种是就地消化分解处理，第二种是集中回收生化堆肥处理，第二种方法也有些缺陷，比如收运难、分类不理想、资源化成本高等问题，不适用于酒店餐饮的餐厨垃圾处理。

针对上述餐厨垃圾处理方法出现的问题目前出现了一种采用微生物来分解餐厨垃圾的方法，餐厨垃圾中大多数为有机物，可大致分为蛋白质类、淀粉类、脂肪类和纤维素类，这些物质都是天然有机物，可以在特定的微生物作用下，进行生物化学反应，从而进行分解。而微生物的生长、繁殖条件以及活性都十分依赖环境，现有的设备没有根据微生物的生长、繁殖、分解的生物规律来的得到有效设计和智能控制，导致有机垃圾分解不完全、发臭、微生物寿命短等问题。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种微生物处理有机垃圾装置以及一种微生物处理有机垃圾方法，以解决微生物处理有机垃圾时分解效率低、分解不完全、发臭、自动化程度低等问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种微生物处理有机垃圾装置，该装置包括：处理桶、搅拌装置、加热装置、注水装置、过滤装置、以及控制器，所述搅拌装置固定在所述处理桶内，所述加热装置设置在所述处理桶侧部，所述注水装置的注水口设置在所述处理桶内，所述过滤装置设置在所述处理桶的底部，所述搅拌装置、加热装置、注水装置分别与所述控制器电性连接，其中：所述处理桶内部含有分解有机垃圾的微生物材料；所述搅拌装置根据所述控制器的指令，搅拌所述处理桶内的所述有机垃圾，使所述有机垃圾与所述处理桶内的所述微生物材料混合；所述加热装置根据所述控制器的控制，使所述处理桶内的温度保持在预设值，提供处理桶内的所述微生物的反应环境；所述注水装置根据所述控制器的指令，向所述处理桶注水，提供处理桶内的所述微生物的生存繁殖环境，以及使所述有机垃圾与所述微生物反应产生的反应物变为便于排出的反应液；所述过滤装置用于对反应液进行过滤，并将过滤后的所述反应液排出；所述控制器根据搅拌控制规则控制所述搅拌装置，根据注水控制规则控制所述注水装置，以及根据处理桶内的温度控制所述加热装置。

进一步的，所述处理桶的内侧设有：与所述控制器电性连接，用于检测所述处理桶内水位的液位传感器，在所述处理桶内的水位超过预设水位时，所述控制器向所述注水装置发送停止注水指令。

进一步的，所述处理桶的外侧设有：与所述控制器电性连接，用于检测所述处理桶内温度的温度传感器，在所述处理桶内的温度低于预设温度时，所述控制器控制所述加热装置对所述处理桶进行加热。

进一步的，所述微生物处理有机垃圾装置包括：设置在所述处理桶的底部，用于检测所述处理桶重量的重量传感器；以及用于发出提示音的警报装置，所述重量传感器和所述警报装置分别所述控制器电性连接，在所述处理桶的重量超过预设值时，所述控制器控制所述警报装置发出提示音。

进一步的，所述处理桶的顶部设置有开关门，所述开关门附近设置有检测所述开关门开闭状态的近程传感器，所述近程传感器用于在所述开关门打开时通过所述控制器的控制使所述搅拌装置停止运转，所述近程传感器与所述控制器电性连接。

进一步的，所述处理桶内设有植入多种微生物菌种材料的颗粒物，所述过滤装置的过滤孔的尺寸被设置为小于所述颗粒物的尺寸，使所述颗粒物不能通过所述过滤孔。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种微生物处理有机垃圾方法。

根据本申请的微生物处理有机垃圾方法包括：

向处理桶中倒入有机垃圾；

搅拌处理桶中的有机垃圾，使有机垃圾与处理桶内的微生物材料混合；

向处理桶内注水，提供处理桶内的微生物的生存繁殖条件；

保持处理桶内的温度，提供处理桶内的微生物的反应环境；

对反应液进行过滤，并排出反应液。

进一步的，所述微生物处理有机垃圾方法还包括:

检测处理桶内的水位，用于判断处理桶内的水位是否超过预设水位；

当处理桶内的水位超过预设水位时，停止注水。

进一步的，保持处理桶内的温度具体包括：

检测处理桶内的温度，用于判断处理桶内的温度是否达到预设温度；

当处理桶内的温度低于预设温度时，对处理桶进行加热；

当处理桶内的温度达到预设温度时，停止加热。

进一步的，向处理桶中倒入有机垃圾时：

检测处理桶的重量，用于判断是否超过处理桶最大处理量；

当超过处理桶最大处理量时，进行提醒。

在本申请实施例中，采用通过控制器分别对搅拌装置、加热装置、注水装置进行控制，使处理桶中的反应环境达到微生物生存、反应的理想环境，从而解决了微生物处理有机垃圾时分解效率低、分解不完全、自动化程度低的问题。而通过注水装置对反应产生物不断加水，使反应产生物快速排出，也进一步提高了微生物处理有机垃圾时的分解效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是微生物处理有机垃圾装置的结构图；

图2是微生物处理有机垃圾装置的结构图；

图3是微生物处理有机垃圾装置的结构图；

图4是控制器连接结构图；

图5是微生物处理有机垃圾方法流程图；

图6是微生物处理有机垃圾方法流程图；

图7是微生物处理有机垃圾方法流程图；以及

图8是微生物处理有机垃圾方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-4所示，本申请涉及一种微生物处理有机垃圾装置，该装置包括：箱体1、处理桶2、搅拌装置、加热装置17、注水装置7、过滤装置、以及控制器5，所述搅拌装置固定在所述处理桶2内，所述加热装置17设置在所述处理桶2侧部，所述注水装置7的注水口设置在所述处理桶2内，所述过滤装置设置在所述处理桶2的底部，所述搅拌装置、加热装置17、注水装置7分别与所述控制器5电性连接。

在本申请的一可选实施例中，所述控制器5采用PLC控制器，所述搅拌装置根据所述控制器5的指令，搅拌所述处理桶2内的所述有机垃圾，使所述有机垃圾与所述处理桶2内的所述微生物混合。如图1所示，所述搅拌装置包括：固定在所述处理桶2内，用于使有机垃圾和微生物菌种混合的叶片搅拌器 3；以及与所述叶片搅拌器3连接，用于驱动所述叶片搅拌器3的驱动装置4，所述搅拌装置3包括：可旋转的设置在所述处理桶内2的搅拌轴；以及固定在所述搅拌轴上，与所述处理桶的形状相配合的四个叶片，所述搅拌轴的一端与所述驱动装置4连接，受所述驱动装置4的驱动。

如图1所示，在本申请的一可选实施例中，所述驱动装置4包括：驱动电机；以及与所述驱动电机的输出轴连接的减速器，所述驱动电机与所述控制器 5电性连接，所述减速器与所述搅拌装置的搅拌轴连接。在本实施例中所述驱动电机为交流电机，通过所述控制器5的控制使所述驱动装置4在工作状态时，运行一段时间停一段时间，以达到即充分混合又节省能源。

如图1、2和4所示，所述微生物有机垃圾处理设备还包括：设置在所述处理桶2内上侧的注水装置7；以及设置在所述处理桶2内侧，用于检测所述处理桶2内的水位的液位传感器13，所述注水装置7和所述液位传感器13分别与所述控制器5电性连接。

所述注水装置7根据所述控制器5的指令，向所述处理桶2注水，提供处理桶2内的所述微生物的生存繁殖环境，并且使所述有机垃圾与所述微生物反应产生的反应物变为液态的反应液，便于后续从所述处理桶2中过滤并排出。在本申请的一可选实施例中，所述注水装置7包括：注水管；连接在所述注水管的出水口的注水喷头；以及设置在所述注水管上的电磁阀，所述电磁阀与所述控制器5电性连接，实现通过所述控制器5的控制，定时定量的向所述处理桶2内注水。

所述液位传感器13设置在所述处理桶2的内侧，实时检测处理桶2内的水位，当所述处理桶2内的水位超过预设水位时，所述控制器5向所述注水装置7发送停止指令，停止所述注水装置7进一步往所述处理桶2内注水。

如图2和4所示，在所述处理桶2的外侧贴有包裹所述处理桶2用于保温的保温层16，在所述保温层16与所述处理桶2的外侧之间设置有加热装置17，在本实施例中所述加热装置17为贴在所述处理桶2外侧的加热片，所述温度传感器15设置在所述保温层16与所述处理桶2的外侧之间，所述温度传感器 15和所述加热装置17分别与所述控制器5电性连接。

在本申请中考虑到要保证微生物的活性，使处理桶2内的温度保持在最佳温度，在所述处理桶2的外侧设置有用于检测所述处理桶2内温度的温度传感器15，以及在所述处理桶2的外侧设置有用于给所述处理桶2加热的加热装置17，当在所述处理桶2内的温度低于预设温度时，所述控制器5控制所述加热装置17对所述处理桶2进行加热，当在所述处理桶2内的温度达到预设温度时，所述控制器5控制所述加热装置17停止加热。在本实施例的设备中，通过实验得出本设备内的微生物在一温度区间内时活性最佳，因此通过控制器把预设温度设定在这一区间内。

如图1和4所示，在所述箱体1的底部设置有4个重量传感器10，所述重量传感器10的下方分别设置有脚轮11，便于设备移动，所述重量传感器10 与所述控制器5电性连接。所述重量传感器10用于检测所述处理桶2内的有机垃圾的重量，当所述处理桶2内的有机垃圾的重量超过预设值时，所述控制器5控制所述显示提醒装置6发出提示音，用于对用户进行提醒。

如图1和4所示，在所述箱体1的外侧设置有显示提醒装置6，所述显示提醒装置6包括：LED显示屏；用于发出提示音的警报装置；以及接收用户选择指令的选择按键，所述LED显示屏、所述警报装置、和所述选择按键分别与所述控制器5电性连接。所述LED显示屏用于把传感器检测到的处理桶 2内的环境数据显示给用户，例如设备的工作状态、处理桶2内的实时温度、处理桶2内的实时液位、处理桶2的实时重量、以及所述加热装置17的工作状态等，用户可以根据这些环境数据更直观的判断出处理桶2内工作情况，同时所述LED显示屏也能用于广告宣传。所述警报装置用于在设备超重时，进行提醒等声音提醒。

所述选择按键用于用户对设备进行操作，例如预设处理桶2内温度、预设设备最大重量，或者选择所述搅拌装置3的搅拌频率、搅拌时长、搅拌间隔等，又或者选择所述注水装置的注水间隔、注水时长、每次注水量等选择操作，用户可以根据实际应用的情况对设备进行操作，使设备更人性化。

如图3和4所示，在所述箱体1的顶部与所述处理桶2的进料口相对应的位置上设置有一个开关门12，所述开关门12与所述箱体1的顶面铰接，所述开关门12上设置有把手，方便用户打开所述开关门12。在所述开关门12附近设置有检测所述开关门12开闭状态的近程传感器18，所述近程传感器18 与所述控制器5电性连接，当用户想要往所述处理桶2内投入垃圾时，打开所述开关门12，通过所述近程传感器18检测到所述开关门12被打开，进而所述控制器5控制设备停止运转，而当垃圾投放完毕，用户合上所述开关门12 时，通过所述近程传感器18检测到所述开关门12被关闭，所述控制器5控制所述设备开始正常运转。

如图1-3所示，所述过滤装置包括：设置在所述处理桶2底部的2000多个过滤孔14；以及在所述处理桶2的下侧面与所述过滤孔14对应的位置上焊接的排污槽8，所述排污槽8呈左高右低的结构，在左侧设置有用于清洗所述排污槽8的冲洗阀门9。

在本申请中所述处理桶2内设有植入多种微生物菌种的颗粒物，所述颗粒物中植入了用于分解脂肪碳水化合物的气杆菌、用于分解蛋白质和碳水化合物的芽孢杆菌、用于分解纤维质的特式纤维单胞菌、用于消除恶臭产生天然薄荷香的硝化菌株，通过一定的配比，将微生物植入多孔材料中，微生物菌种在特定的条件下具有繁殖再生的特性，几乎零损耗。所述颗粒物被设计为直径约为 4mm的圆柱体结构，而所述过滤孔14的直径被设计为3mm，因此所述颗粒物不能随着反应液从过滤孔14被排出。通过对反应废弃物的检测，有机垃圾的分解率达87％，剩余13％为悬浊液废水，通过排污口排出，所述废水对城市生活污水起一定的中和作用。

如图5所示，本申请还提供了一种微生物处理有机垃圾方法，该方法包括步骤S101至步骤S105：

步骤S101，向处理桶2中倒入有机垃圾；

步骤S102，通过搅拌装置搅拌所述处理桶2中的有机垃圾，使所述有机垃圾与所述处理桶2内的微生物混合；

步骤S103，通过所述注水装置7向所述处理桶2内注水，提供所述处理桶2内的微生物的生存繁殖条件，以及使所述有机垃圾与所述微生物反应产生的反应物变为反应液，便于排出；

步骤S104，通过温度传感器15和加热装置17保持所述处理桶2内的温度，提供所述处理桶2内的微生物的反应环境；

步骤S105，通过过滤装置对反应液进行过滤，并排出所述反应液。

如图6所示，所述微生物处理有机垃圾方法还包括步骤S201至步骤S202：

步骤S201，通过所述液位传感器13检测所述处理桶2内的水位，用于判断所述处理桶2内的水位是否超过预设水位；

步骤S202，当所述处理桶2内的水位超过预设水位时，所述控制器5向所述注水装置7发送停止指令，停止所述注水装置7进一步往所述处理桶2 内注水。

如图7所示，所述微生物处理有机垃圾方法还包括步骤S301至步骤S303：

步骤S301，通过温度传感器15检测所述处理桶2内的温度，用于判断所述处理桶2内的温度是否达到预设温度；

步骤S302，当所述处理桶2内的温度低于预设温度时，所述控制器5控制所述加热装置17对所述处理桶2进行加热。

步骤S303，当所述处理桶2内的温度达到预设温度时，所述控制器5控制所述加热装置17停止加热。

如图7所示，向所述处理桶2中倒入有机垃圾时还包括步骤S401至步骤S402：

步骤S401，通过所述重量传感器10检测所述处理桶2的重量，用于判断是否超过所述处理桶2最大处理量；

步骤S402，当超过所述处理桶2的最大处理量时，所述控制器5控制所述显示提醒装置6发出提示音，用于对用户进行提醒。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微生物处理有机垃圾装置，其特征在于，包括：处理桶、搅拌装置、加热装置、注水装置、过滤装置、以及控制器，所述搅拌装置固定在所述处理桶内，所述加热装置设置在所述处理桶侧部，所述注水装置的注水口设置在所述处理桶内，所述过滤装置设置所述处理桶的底部，所述搅拌装置、加热装置、注水装置分别与所述控制器电性连接，其中：

所述处理桶内部含有分解有机垃圾的微生物材料；

所述搅拌装置根据所述控制器的指令，搅拌所述处理桶内的所述有机垃圾，使所述有机垃圾与所述处理桶内的所述微生物材料混合；

所述加热装置根据所述控制器的控制，使所述处理桶内的温度保持在预设值，提供处理桶内的所述微生物的反应环境；

所述注水装置根据所述控制器的指令，向所述处理桶注水，提供处理桶内的所述微生物的生存繁殖环境，以及使所述有机垃圾与所述微生物材料反应产生的反应物变为便于排出的反应液；

所述过滤装置用于对反应液进行过滤，并将过滤后的所述反应液排出；

所述控制器根据搅拌控制规则控制所述搅拌装置，根据注水控制规则控制所述注水装置，以及根据处理桶内的温度控制所述加热装置。

2.根据权利要求1所述的微生物处理有机垃圾装置，其特征在于，所述处理桶的内侧设有：与所述控制器电性连接，用于检测所述处理桶内水位的液位传感器，在所述处理桶内的水位超过预设水位时，所述控制器向所述注水装置发送停止注水指令。

3.根据权利要求1所述的微生物处理有机垃圾装置，其特征在于，所述处理桶的外侧设有：与所述控制器电性连接，用于检测所述处理桶内温度的温度传感器，在所述处理桶内的温度低于预设温度时，所述控制器控制所述加热装置对所述处理桶进行加热。

4.根据权利要求1所述的微生物处理有机垃圾装置，其特征在于，所述微生物处理有机垃圾装置包括：设置在所述处理桶的底部，用于检测所述处理桶重量的重量传感器；以及用于发出提示音的警报装置，所述重量传感器和所述警报装置分别所述控制器电性连接，在所述处理桶的重量超过预设值时，所述控制器控制所述警报装置发出提示音。

5.根据权利要求1所述的微生物处理有机垃圾装置，其特征在于，所述处理桶的顶部设置有开关门，所述开关门附近设置有检测所述开关门开闭状态的近程传感器，所述近程传感器用于在所述开关门打开时通过所述控制器的控制使所述搅拌装置停止运转，所述近程传感器与所述控制器电性连接。

6.根据权利要求1所述的微生物处理有机垃圾装置，其特征在于，所述处理桶内设有植入多种微生物菌种材料的颗粒物，所述过滤装置的过滤孔的尺寸被设置为小于所述颗粒物的尺寸，使所述颗粒物不能通过所述过滤孔。

7.一种微生物处理有机垃圾的方法，其特征在于，包括：

向处理桶中倒入有机垃圾；

搅拌处理桶中的有机垃圾，使有机垃圾与处理桶内的微生物材料混合；

向处理桶内注水，提供处理桶内的微生物的生存繁殖条件；

保持处理桶内的温度，提供处理桶内的微生物的反应环境；

对反应液进行过滤，并排出反应液。

8.根据权利要求6所述的微生物处理有机垃圾的方法，其特征在于，包括：

检测处理桶内的水位，用于判断处理桶内的水位是否超过预设水位；

当处理桶内的水位超过预设水位时，停止注水。

9.根据权利要求6所述的微生物处理有机垃圾的方法，其特征在于，保持处理桶内的温度具体包括：

检测处理桶内的温度，用于判断处理桶内的温度是否达到预设温度；

当处理桶内的温度低于预设温度时，对处理桶进行加热；

当处理桶内的温度达到预设温度时，停止加热。

10.根据权利要求6所述的微生物处理有机垃圾的方法，其特征在于，向处理桶中倒入有机垃圾时：

检测处理桶的重量，用于判断是否超过处理桶最大处理量；

当超过处理桶最大处理量时，进行提醒。