CN109721392A - 检疫废弃物智能无害化处理一体机及其处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体有机废物处理,具体涉及一种检疫废弃物智能无害化处理一体机及其处理方法。该一体机从上到下包括灭菌仓、破碎仓和降解仓;灭菌仓的顶部开口为进料口,其上设有顶部密封门;灭菌仓的侧壁上设有安全阀、进蒸汽阀、排气阀、温度压力检测装置;灭菌仓和破碎仓之间设置平行密封闸板阀;闸板阀包括阀体和滑动插装在阀体内的闸板;阀体与灭菌仓和破碎仓分别通过法兰连接,闸板通过丝杆滑块装置连接第一电机;破碎仓内设有一级破碎装置;破碎仓与降解仓通过法兰连接且内部空间连通;降解仓内设有二级破碎搅拌装置和电加热管,仓壁上设有温度检测装置、发酵剂投放装置、排风口和出料口。该一体机实现了从有机废物到有机肥的连续处理。

Description

检疫废弃物智能无害化处理一体机及其处理方法
技术领域
本发明涉及固体有机废物处理,具体涉及一种检疫废弃物智能无害化处理一体机及其处理方法。
背景技术
随着经济迅速发展,出境游旅客不断增长,往往携带大量的不合格动物肉类、有害生物制品、感染疫情的宠物、未经检疫的动植物产品包括熟食、水果、饮料等潜在危害物品,给公共卫生安全带来巨大风险。许多生物实验室在实验过程中产生的固体和液体培养基,含大量的有害微生物,未经适当的灭菌处理而直接排入下水道中,最后流入河中或者渗透到土壤中,严重威胁人类健康和生态环境。有机垃圾容易腐败,常常滋生病原微生物,在卫生学和流行病学方面的危害性较大。与日俱增的垃圾量已成为困扰经济发展和环境治理的重大问题,因此,需要及时对有机垃圾实现无害化、减量化、资源化处理。
传统的垃圾处理设备只能进行破碎和灭菌,灭菌后的物料需要人工取出,然后转移至发酵罐中进行降解,操作繁琐,不能连续进行垃圾的资源化处理,在物料转移的过程中也会损失大部分热量。通常只进行一次高压蒸汽灭菌,难以保证灭菌效果。因此,需要研发一种集破碎、灭菌和生物降解于一体的处理设备,最大限度地简化人工操作,实现全自动的垃圾资源化处理。
发明内容
为满足上述领域的需求,本发明提供一种检疫废弃物智能无害化处理一体机,能够连续地对有机废物进行灭菌、破碎和生物降解,大大简化了无害化和资源化处理工序,通过一台设备实现了从有机废物到有机肥的连续处理。
本发明提供一种检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:从上到下包括灭菌仓1、破碎仓2和降解仓3;
所述灭菌仓1的顶部开口为进料口7,所述进料口7上设置有顶部密封门8;所述灭菌仓1的侧壁上设置有安全阀10、进蒸汽阀11、排气阀12、温度压力检测装置13;
所述灭菌仓1和所述破碎仓2之间设置有用于密封隔离或连通所述灭菌仓1和所述破碎仓2内部空间的平行密封闸板阀4;
所述闸板阀4包括阀体41和滑动插装在所述阀体41内的闸板42;所述阀体41与所述灭菌仓1和所述破碎仓2分别通过法兰连接,所述闸板42通过丝杆滑块装置连接第一电机6;
所述破碎仓2内设置有一级破碎装置14;所述破碎仓2与所述降解仓3通过法兰连接且内部空间连通;
所述降解仓3内设置有二级破碎搅拌装置17和电加热管18;所述降解仓3的仓壁上设置有温度检测装置26、发酵剂投放装置25、排风口27和出料口20。
本发明提供的检疫废弃物智能无害化处理一体机,集灭菌、破碎和发酵功能于一体,可连续进行灭菌、破碎和发酵,整个过程在一体机腔体内全封闭式进行,无二次污染,并且结构十分紧凑,适用于多种场合,可用于处理口岸截留的具有感染性的动植物、实验室和医院中产生的生物废弃物、日常有机垃圾以及其它具有潜在危害的有机物,最终制成优质生物有机肥料,实现了资源的重复利用。
该一体机的工作流程如下:打开顶部密封门,将有机废物从进料口倒入灭菌仓内,然后关闭顶部密封门,此时平行密封闸板阀关闭,灭菌仓和破碎仓的内部空间隔离。打开排气阀、进蒸汽阀,通过外接的蒸汽发生器向灭菌仓内连续注入蒸汽,随着蒸汽的注入,灭菌仓内冷空气通过排气阀排出,当灭菌仓内达到设定温度时,关闭排气阀。控制进蒸汽阀的开启和关闭,从而产生脉动蒸汽,对物料进行脉动真空蒸汽灭菌。脉动真空蒸汽灭菌结束后,打开平行密封闸板阀、一级破碎装置、电加热管,灭菌后的物料在重力作用下进入破碎仓,经一级破碎装置破碎后落入降解仓内,通过检测第二电机负载电流大小(电流大证明还有物料在破碎,电流小证明物料破碎完成)确定灭菌仓内无物料后,关闭平行密封闸板阀和一级破碎装置,同时开启二级破碎搅拌装置。控制电加热管及二级破碎搅拌装置工作,对物料进行搅拌和干热灭菌。当降解仓内温度降低至发酵所需温度时,通过发酵剂投放装置向物料中加入发酵剂,进行发酵。发酵完成后开启出料口,取出有机肥。
该一体机的灭菌仓,上下仓门均采用机械式控制,上仓门(即顶部密封门)采用机械翻转式密封门结构,下仓门(即平行密封闸板阀)采用电驱动机械平移密封门。本发明首次将平行闸板阀应用于有机废物的无害化处理装置中,对灭菌仓和降解仓的内部空间进行密封隔离或连通。所述闸板阀可以是任何合适的平行闸板阀。平行闸板阀含平移闸板和外套闸体机构,闸板与闸体滑道之间机械式硬密封,通过电机驱动丝杆滑块装置从而带动闸板在闸体滑道内平行移动,方便开启和关闭。脉动真空蒸汽灭菌过程中,闸板阀关闭;灭菌结束后,由第一电机驱动丝杆滑块装置带动闸板水平移动,从而开启闸板阀,灭菌后的物料在重力作用下从灭菌仓经阀体的轴向流道进入破碎仓中进行一级破碎,破碎完成后平行闸板阀关闭,灭菌仓进入下一个处理循环,对下一批物料进行脉动真空蒸汽灭菌。与此同时,上一批完成了一级破碎的物料进入降解仓中,进行二级破碎、干热灭菌和发酵,从而实现了无间断的垃圾无害化处理,节约了能源、时间和人力,提高了处理效率。
该一体机首先在灭菌仓内对物料进行脉动真空蒸汽灭菌,根据不同的处理对象,进行不同次数的脉冲式加压灭菌。例如,针对植物类废弃物,脉冲式加压1次;针对死亡动物,脉冲式加压4次,以彻底杀灭有害微生物。高温蒸汽灭菌后的物料经过一级破碎后直接进入降解仓内,紧接着进行干热灭菌,最大限度地保留了物料的余温,降低了能耗。通过前后两次灭菌,彻底杀灭物料内部的病菌。干热灭菌结束后,只需停止加热,当温度降低到设定温度时自动进入发酵步骤,得到有机肥。无需将灭菌物进行包装并运输至发酵罐,降低了能耗,节约了人工,提高了效率。
该一体机采用模块化设计,所述灭菌仓与破碎仓之间、所述破碎仓与降解仓之间均为可拆卸连接。拆开后即可更换刀片,便于一级破碎装置和二级破碎搅拌装置的安装和维护。所述灭菌仓的侧壁上装有安全阀,起安全保护作用。当灭菌仓内压力高于设定上限时,安全阀自动开启;当腔体内压力低于设定下限时,安全阀自动关闭。优选地,所述降解仓的排风口装有风机,自动控制降解仓内的气体排放。
优选地,所述顶部密封门8为翻盖式结构并与连杆驱动装置5连接;所述连杆驱动装置5固定在所述灭菌仓1的侧壁上,用于驱动所述顶部密封门8的开合;所述一级破碎装置14的一端伸出所述破碎仓2的侧壁并通过第一减速机9连接第二电机16;所述二级破碎搅拌装置17的一端伸出所述降解仓3的侧壁并通过第二减速机15连接第三电机19。
优选地,所述一级破碎装置14包括平行设置的可相向旋转的两个第一刀轴141,所述第一刀轴141上固定有圆形多爪状的第一刀片142;所述两个第一刀轴141上的第一刀片142交错配合设置;所述第一刀轴141的两端通过轴承安装在所述破碎仓2的侧壁上,其一端伸出所述破碎仓2的侧壁并通过所述第一减速机9连接所述第二电机16。
一级破碎装置采用双轴结构,减速机以及传动轴外部安装,两刀轴上装有剪切刀片,废弃物在刀片的剪切、挤压和撕碎综合作用下进行破碎。
优选地,所述二级破碎搅拌装置17包括水平设置的轴向旋转的第二刀轴171,所述第二刀轴171上安装有第二刀片172和搅拌研磨棒173;所述第二刀轴171的两端通过轴承安装在所述降解仓3的侧壁上,其一端伸出所述降解仓3的侧壁并通过所述第二减速机15连接所述第三电机19;所述降解仓3的内壁上固定有第三刀片174;所述第二刀片172与所述第三刀片174交错配合设置。
经过一级破碎的物料进入降解仓后,通过搅拌研磨棒的旋转以及第二刀片和第三刀片的切割,使物料变得更细更均匀,有利于在降解仓内进行充分灭菌和彻底发酵,提高了物料的处理效率。
优选地,所述降解仓3的底部为圆弧状;所述降解仓3的仓壁包括内壁、外壁以及内壁和外壁之间的夹层;所述内壁和外壁均为中空结构,其内部填充导热油;所述电加热管18设置在所述降解仓3底部的所述夹层中;所述降解仓3的仓壁外面还设有保温层。
优选地,所述闸板阀4的阀体41和闸板42均采用铬不锈钢制成;所述阀体41上与所述闸板42上表面相接处设有硅胶密封圈43;所述闸板阀4的上下阀盖45的一端通过螺栓连接所述阀体41,另一端通过螺栓连接支架46的一端,所述支架46的另一端用于安装所述第一电机6。
优选地,所述排气阀12和所述排风口27分别外接气体过滤装置;和/或所述发酵剂投放装置25包括进料管,所述进料管的一端连接自吸泵和发酵剂储罐,另一端具有多孔结构并伸入所述降解仓3内;和/或所述出料口设置在所述降解仓3的侧壁下部。
优选地,所述一体机还包括自动控制系统;所述连杆驱动装置5、进蒸汽阀11、排气阀12、温度压力检测装置13、第一电机6、第二电机16、第三电机19、电加热管18、发酵剂投放装置25和温度检测装置26分别与所述自动控制系统连接。
通过所述自动控制系统控制整个处理过程,脉动真空蒸汽灭菌、一级破碎、二级破碎与干热灭菌、发酵均在系统控制下全自动进行,无需人工操作,最大限度地节约了人力,实现了废弃物处理的自动化和精确化。
优选地,所述进料口7上安装有旋转齿圈21,所述顶部密封门8上具有与所述旋转齿圈21可相互啮合的凹凸齿槽结构;所述灭菌仓1的侧壁上设置有用于驱动所述旋转齿圈21旋转的齿圈旋转驱动装置22以及用于锁紧所述旋转齿圈21的齿圈锁紧装置23;所述齿圈旋转驱动装置22和所述齿圈锁紧装置23分别固定在所述灭菌仓1的侧壁上并分别连接所述自动控制系统;所述顶部密封门8上与所述进料口7相接处还安装有密封圈,通过齿圈啮合及密封圈压合来密封所述进料口7。
优选地,所述一体机还包括自动进料装置24;所述自动进料装置24包括自动上料机以及与所述自动上料机配合使用的上料筐;所述自动上料机与所述自动控制系统连接。
采用自动上料的方式进行装载,将有机废物装入上料筐中,系统控制自动上料机工作,将上料筐提升至进料口7的正上方,通过进料口7将物料倒入灭菌仓1中。提高了进料效率,减少了工作人员与有害物质的接触,保护了人身安全。
本发明还提供一种有机废物无害化处理方法,采用任一所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机对有机废物进行处理,包括如下步骤:
装载:打开顶部密封门8,将有机废物通过进料口7倒入灭菌仓内,关闭顶部密封门8;
脉动真空蒸汽灭菌:打开进蒸汽阀11、排气阀12,通过进蒸汽阀11向灭菌仓1内注入蒸汽,通过排气阀12排尽灭菌仓1内的冷空气后关闭排气阀12;控制进蒸汽阀11的周期性打开和关闭,从而产生脉动蒸汽,对物料进行脉动真空蒸汽灭菌;
一级破碎:先打开平行密封闸板阀4,然后开启一级破碎装置14、电加热管18;灭菌后的物料在重力作用下从灭菌仓1经闸板阀阀体41的轴向流道进入破碎仓2中,经一级破碎装置14破碎后落入降解仓3内;破碎完成后关闭闸板阀4和一级破碎装置14,打开二级破碎搅拌装置17;
二级破碎与干热灭菌:控制电加热管18及二级破碎搅拌装置17工作,对物料进行搅拌和干热灭菌;
发酵:当降解仓3内温度降至发酵所需温度时,搅拌物料的同时通过发酵剂投放装置25加入发酵剂,对物料进行发酵;
出料:发酵完成后打开出料口20,取出有机肥。
与传统的破碎灭菌装置相比,本发明的检疫废弃物智能无害化处理一体机至少具有以下优点:
(1)集灭菌、破碎和发酵功能于一体,整个过程在一体机的腔体内进行,由自动化控制系统控制,实现了有机垃圾的无间断连续处理,提高了垃圾无害化和资源化效率,降低了总体能耗,最大限度地减少了人工操作。
(2)降解仓内采用独特的二级破碎搅拌装置,使物料更细更均匀,增强了二次灭菌效果,提高了发酵效率。
(3)通过先后两次灭菌,彻底杀灭垃圾中的病菌,使发酵产物无二次污染。
(4)使用平行闸板阀作为灭菌仓和破碎仓之间的密封门,将两个仓体分隔为两个功能区,与传统的灭菌破碎一体仓相比,节约了空间。
附图说明
图1.本发明典型实施例中的一体机的主视图,其中顶部密封门是打开的;
图2.本发明典型实施例中的一体机的左视图,其中顶部密封门是关闭的;
图3.示例性或典型的破碎仓的局部横剖图,显示一级破碎装置;
图4.图1中所示降解仓的A-A纵剖图;
图5.图2中所示降解仓的B-B纵剖图;
图6.示例性或典型的平行闸板阀部分的纵剖图;
图7.示例性或典型的平行闸板阀部分的俯视图;
图8.本发明典型实施例中的一体机的主视图,其中包括自动进料装置;
附图标记说明:
1-灭菌仓,2-破碎仓,3-降解仓,4-闸板阀,41-阀体,42-闸板,43-硅胶密封圈,44-阀杆,45-阀盖,46-支架,5-连杆驱动装置,6-第一电机,7-进料口,8-顶部密封门,9-第一减速机,10-安全阀,11-进蒸汽阀,12-排气阀,13-温度压力检测装置,14-一级破碎装置,141-第一刀轴,142-第一刀片,15-第二减速机,16-第二电机,17-二级破碎搅拌装置,171-第二刀轴,172-第二刀片,173-搅拌研磨棒,174-第三刀片,18-电加热管,19-第三电机,20-出料口,21-旋转齿圈,22-齿圈旋转驱动装置,23-齿圈锁紧装置,24-自动进料装置,25-发酵剂投放装置,26-温度检测装置,27-排风口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述,需要理解的是,下述实施例仅作为举例说明,本发明的保护范围不限于此。
如图1所示,本发明提供一种检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:从上到下包括灭菌仓1、破碎仓2和降解仓3;
所述灭菌仓1的顶部开口为进料口7,所述进料口7上设置有顶部密封门8;所述灭菌仓1的侧壁上设置有安全阀10、进蒸汽阀11、排气阀12、温度压力检测装置13;
所述灭菌仓1和所述破碎仓2之间设置有用于密封隔离或连通所述灭菌仓1和所述破碎仓2内部空间的平行密封闸板阀4;
所述闸板阀4包括阀体41和滑动插装在所述阀体41内的闸板42;所述阀体41与所述灭菌仓1和所述破碎仓2分别通过法兰连接,所述闸板42通过丝杆滑块装置连接第一电机6;
所述破碎仓2内设置有一级破碎装置14;所述破碎仓2与所述降解仓3通过法兰连接且内部空间连通;
所述降解仓3内设置有二级破碎搅拌装置17和电加热管18;所述降解仓3的仓壁上设置有温度检测装置26、发酵剂投放装置25、排风口27和出料口20。
在优选实施例中,所述顶部密封门8为翻盖式结构并与连杆驱动装置5连接;所述连杆驱动装置5固定在所述灭菌仓1的侧壁上,用于驱动所述顶部密封门8的开合;所述一级破碎装置14的一端伸出所述破碎仓2的侧壁并通过第一减速机9连接第二电机16;所述二级破碎搅拌装置17的一端伸出所述降解仓3的侧壁并通过第二减速机15连接第三电机19。
在一些实施例中,所述连杆驱动装置5包括连杆机构,所述连杆机构的一端连接顶部密封门,另一端连接气缸的活塞轴或伺服电机的输出轴;所述气缸或伺服电机固定在所述灭菌仓1的侧壁上,用于驱动所述连杆机构以带动所述顶部密封门8开启或关闭。
在优选实施例中,所述一级破碎装置14包括平行设置的可相向旋转的两个第一刀轴141,所述第一刀轴141上固定有圆形多爪状的第一刀片142;所述两个第一刀轴141上的第一刀片142交错配合设置;所述第一刀轴141的两端通过轴承安装在所述破碎仓2的侧壁上,其一端伸出所述破碎仓2的侧壁并通过所述第一减速机9连接所述第二电机16。
在一些实施例中,所述破碎仓2的仓壁上焊接有支架,所述一级破碎装置通过不锈钢螺丝连接固定在支架上,方便拆卸维护维修。
在优选实施例中,所述二级破碎搅拌装置17包括水平设置的轴向旋转的第二刀轴171,所述第二刀轴171上安装有第二刀片172和搅拌研磨棒173;所述第二刀轴171的两端通过轴承安装在所述降解仓3的侧壁上,其一端伸出所述降解仓3的侧壁并通过所述第二减速机15连接所述第三电机19;所述降解仓3的内壁上固定有第三刀片174。
在一些实施例中,所述二级破碎搅拌装置17还包括搅拌臂;所述搅拌臂的一端固定在所述第二刀轴171上,另一端安装有搅拌研磨棒173;所述搅拌研磨棒173的轴向平行于所述第二刀轴171的轴向;沿所述搅拌臂的轴向安装有第二刀片172。
在另一些实施例中,所述第二刀片172和搅拌研磨棒173间隔排列。
在一些实施例中,所述二级破碎搅拌装置17装有定位套,所述定位套外圈上设有用于阻止污物到达轴承处的隔套,隔套内采用盘根密封结构密封。
在优选实施例中,所述第二刀片172与所述第三刀片174交错配合设置。
在优选实施例中,所述降解仓3的底部为圆弧状;所述降解仓3的仓壁包括内壁、外壁以及内壁和外壁之间的夹层;所述内壁和外壁均为中空结构,其内部填充导热油;所述电加热管18设置在所述降解仓3底部的所述夹层中;所述降解仓3的仓壁外面还设有保温层。
在优选实施例中,所述闸板阀4的阀体41和闸板42均采用铬不锈钢制成;所述阀体41上与所述闸板42上表面相接处设有硅胶密封圈43;所述闸板阀4的上下阀盖45的一端通过螺栓连接所述阀体41,另一端通过螺栓连接支架46的一端,所述支架46的另一端用于安装所述第一电机6。
如图6所示,在一些实施例中,所述闸板阀4的上下阀盖45的一端通过螺栓连接阀体41,另一端通过螺栓连接支架46,所述支架46的另一端用于安装第一电机6。所述闸板42为单闸板,与阀杆44连接。所述阀杆44为螺纹套筒,通过螺纹旋合套装在丝杆上,所述丝杆连接第一电机6的输出轴。所述第一电机6驱动丝杆转动,带动阀杆44和闸板42平移,从而打开或关闭阀体41的轴向流道,实现所述灭菌仓1和所述破碎仓2内部空间的连通或密封隔离。
在优选实施例中,所述排气阀12和所述排风口27分别外接气体过滤装置;
在一些实施例中,所述气体过滤装置为进口PALL过滤器,对于0.2μm物质的过滤效率可以达到99.999%,过滤器外壳为不锈钢材质。
在另一些实施例中,所述排风口27通过管道外接喷淋塔,气体经过喷淋塔净化后排向大气。
在优选实施例中,所述发酵剂投放装置25包括进料管,所述进料管的一端连接自吸泵和发酵剂储罐,另一端具有多孔结构并伸入所述降解仓3内。
在优选实施例中,所述出料口设置在所述降解仓3的侧壁下部。
在优选实施例中,所述一体机还包括自动控制系统;所述连杆驱动装置5、进蒸汽阀11、排气阀12、温度压力检测装置13、第一电机6、第二电机16、第三电机19、电加热管18、发酵剂投放装置25和温度检测装置26分别与所述自动控制系统连接,例如,通过数据线连接。
在优选实施例中,所述进料口7上安装有旋转齿圈21,所述顶部密封门8上具有与所述旋转齿圈21可相互啮合的凹凸齿槽结构;所述灭菌仓1的侧壁上设置有用于驱动所述旋转齿圈21旋转的齿圈旋转驱动装置22以及用于锁紧所述旋转齿圈21的齿圈锁紧装置23;所述齿圈旋转驱动装置22和所述齿圈锁紧装置23分别固定在所述灭菌仓1的侧壁上并分别连接所述自动控制系统,例如,通过数据线连接;所述顶部密封门8上与所述进料口7相接处还安装有密封圈,通过齿圈啮合及密封圈压合来密封所述进料口7。
在一些实施例中,所述顶部密封门8与所述灭菌仓1的进料口7之间采用齿圈密封装置密封。所述齿圈旋转驱动装置22为电动推杆或气动推杆,用于驱动齿圈做圆周运动,与顶部密封门8上的凹凸齿槽进行咬合锁紧。所述顶部密封门8与进料口7相接触的边缘设置有聚四氟乙烯密封圈进行压合密封,可保证门的密封安全,防止蒸汽泄漏。所述齿圈锁紧装置23为上下锁紧机构——保险锁销。所述顶部密封门8没有进入主体齿孔位置时,旋转齿圈21不旋转。当顶部密封门8到达正常关闭位置密封后,所述保险锁销将顶部密封门8同时锁定,程序才能启动;程序未结束,密封门不能开启,确保了操作安全。所述顶部密封门的开启和关闭受灭菌仓内温度、压力的严格控制,只有当仓体内的压力达到设定压力并且灭菌室内温度低于设定值时才允许开门。
在优选实施例中,所述一体机还包括自动进料装置24;所述自动进料装置24包括自动上料机以及与所述自动上料机配合使用的上料筐;所述自动上料机与所述自动控制系统连接,例如,通过数据线连接。
在一些实施例中,所述灭菌仓1、破碎仓2、降解仓3、一级破碎装置14、二级破碎搅拌装置17、顶部密封门8、平行闸板阀4均采用不锈钢制成。
在一些实施例中,所述灭菌仓1、破碎仓2、降解仓3为圆柱形立式结构,内壁光滑无死角。
在一些实施例中,所述第一减速机9和第二减速机15为动力充沛的低转速高扭矩传动减速机。
在一些实施例中,所述自动控制系统采用现代新型PLC控制系统,具有功能强、可靠性高、使用灵活、可实现远程监控等特点。
在一些实施例中,还包括与所述自动控制系统连接的人机界面;所述自动控制系统包含自检程序和灭菌程序。采用触摸屏作为人机控制界面,可实时显示工作流程及工作过程中的压力、温度、阀门开启状态、工作时间、故障报警点等信息,使操作更加直观、方便,用户还可根据需要进行特殊组态。所述自检程序用于检测设备自身及重要部件是否正常,所述自灭菌程序能够保护维修、操作人员的安全。
在一些实施例中,本发明一体机的设计技术参数如下:
灭菌仓和破碎仓参数:
设计压力:0.3MPa
设计温度:140℃
工作温度:138℃
工作压力:0.25Mpa
动力电源:AC380V/50Hz 10KW
安全阀整定压力:0.28Mpa
灭菌仓和破碎仓整体尺寸:直径×高(约:Φ600×800mm)
降解仓参数:
温度范围:30~170℃
研磨搅拌轴转速5~30r/mi(可设)
动力电源:AC380V/50Hz 20KW
降解仓尺寸:长×宽×高(约1500mm×800mm×600mm)
本发明提供的有机废物无害化处理方法,采用任一所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机对有机废物进行处理,包括如下步骤:
装载:打开顶部密封门8,将有机废物通过进料口7倒入灭菌仓内,关闭顶部密封门8;
脉动真空蒸汽灭菌:打开进蒸汽阀11、排气阀12,通过进蒸汽阀11向灭菌仓1内注入蒸汽,通过排气阀12排尽灭菌仓1内的冷空气后关闭排气阀12;控制进蒸汽阀11的周期性打开和关闭,从而产生脉动蒸汽,对物料进行脉动真空蒸汽灭菌;
一级破碎:先打开平行密封闸板阀4,然后开启一级破碎装置14、电加热管18;灭菌后的物料在重力作用下从灭菌仓1经闸板阀阀体41的轴向流道进入破碎仓2中,经一级破碎装置14破碎后落入降解仓3内;破碎完成后关闭闸板阀4和一级破碎装置14,打开二级破碎搅拌装置17;
二级破碎与干热灭菌:控制电加热管18及二级破碎搅拌装置17工作,对物料进行搅拌和干热灭菌;
发酵:当降解仓3内温度降至发酵所需温度时,搅拌物料的同时通过发酵剂投放装置25加入发酵剂,对物料进行发酵;
出料:发酵完成后打开出料口20,取出有机肥。
在优选实施例中,所述方法还包括:使用自动控制系统控制各动作元件,从而控制装载、脉动真空蒸汽灭菌、一级破碎、二级破碎与干热灭菌、发酵,实现有机废物的全自动连续处理。
在一些实施例中,所述方法包括如下步骤:
启动:打开自动控制系统,设置所需的处理程序,开启程序;
装载:打开顶部密封门8,系统控制自动进料装置将有机废物通过进料口7倒入灭菌仓内,关闭顶部密封门8,旋转并锁紧旋转齿圈21;
脉动真空蒸汽灭菌:打开进蒸汽阀11、排气阀12,通过进蒸汽阀11向灭菌仓1内注入蒸汽,通过排气阀12排尽灭菌仓1内的冷空气,系统检测到灭菌仓1内达到设定温度时,关闭排气阀12;系统控制进蒸汽阀11的周期性打开和关闭,从而产生脉动蒸汽,对物料进行脉动真空蒸汽灭菌;
一级破碎:先打开平行密封闸板阀4,然后开启一级破碎装置14、电加热管18;灭菌后的物料在重力作用下从灭菌仓1经闸板阀阀体41的轴向流道进入破碎仓2中,经一级破碎装置14破碎后落入降解仓3内;系统检测到破碎完成后,关闭闸板阀4和一级破碎装置14,打开二级破碎搅拌装置17;
二级破碎与干热灭菌:系统控制电加热管18及二级破碎搅拌装置17工作,对物料进行破碎、搅拌和干热灭菌;
发酵:系统检测到降解仓3内达到设定的发酵温度时,通过发酵剂投放装置25加入发酵剂,对物料进行发酵;发酵过程中,系统控制二级破碎搅拌装置17进行间歇式搅拌;
出料:发酵完成后打开出料口20,取出有机肥。

Claims (11)

1.检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:从上到下包括灭菌仓(1)、破碎仓(2)和降解仓(3);
所述灭菌仓(1)的顶部开口为进料口(7),所述进料口(7)上设置有顶部密封门(8);所述灭菌仓(1)的侧壁上设置有安全阀(10)、进蒸汽阀(11)、排气阀(12)、温度压力检测装置(13);
所述灭菌仓(1)和所述破碎仓(2)之间设置有用于密封隔离或连通所述灭菌仓(1)和所述破碎仓(2)内部空间的平行密封闸板阀(4);
所述闸板阀(4)包括阀体(41)和滑动插装在所述阀体(41)内的闸板(42);所述阀体(41)与所述灭菌仓(1)和所述破碎仓(2)分别通过法兰连接,所述闸板(42)通过丝杆滑块装置连接第一电机(6);
所述破碎仓(2)内设置有一级破碎装置(14);所述破碎仓(2)与所述降解仓(3)通过法兰连接且内部空间连通;
所述降解仓(3)内设置有二级破碎搅拌装置(17)和电加热管(18);所述降解仓(3)的仓壁上设置有温度检测装置(26)、发酵剂投放装置(25)、排风口(27)和出料口(20)。
2.根据权利要求1所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:
所述顶部密封门(8)为翻盖式结构并与连杆驱动装置(5)连接;所述连杆驱动装置(5)固定在所述灭菌仓(1)的侧壁上,用于驱动所述顶部密封门(8)的开合;
所述一级破碎装置(14)的一端伸出所述破碎仓(2)的侧壁并通过第一减速机(9)连接第二电机(16);所述二级破碎搅拌装置(17)的一端伸出所述降解仓(3)的侧壁并通过第二减速机(15)连接第三电机(19)。
3.根据权利要求2所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:所述一级破碎装置(14)包括平行设置的可相向旋转的两个第一刀轴(141),所述第一刀轴(141)上固定有圆形多爪状的第一刀片(142);所述两个第一刀轴(141)上的第一刀片(142)交错配合设置;
所述第一刀轴(141)的两端通过轴承安装在所述破碎仓(2)的侧壁上,其一端伸出所述破碎仓(2)的侧壁并通过所述第一减速机(9)连接所述第二电机(16)。
4.根据权利要求2所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:所述二级破碎搅拌装置(17)包括水平设置的轴向旋转的第二刀轴(171),所述第二刀轴(171)上安装有第二刀片(172)和搅拌研磨棒(173);
所述第二刀轴(171)的两端通过轴承安装在所述降解仓(3)的侧壁上,其一端伸出所述降解仓(3)的侧壁并通过所述第二减速机(15)连接所述第三电机(19);
所述降解仓(3)的内壁上固定有第三刀片(174);所述第二刀片(172)与所述第三刀片(174)交错配合设置。
5.根据权利要求2所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:所述降解仓(3)的底部为圆弧状;所述降解仓(3)的仓壁包括内壁、外壁以及内壁和外壁之间的夹层;所述内壁和外壁均为中空结构,其内部填充导热油;所述电加热管(18)设置在所述降解仓(3)底部的所述夹层中;所述降解仓(3)的仓壁外面还设有保温层。
6.根据权利要求2所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:所述闸板阀(4)的阀体(41)和闸板(42)均采用铬不锈钢制成;所述阀体(41)上与所述闸板(42)上表面相接处设有硅胶密封圈(43);所述闸板阀(4)的上下阀盖(45)的一端通过螺栓连接所述阀体(41),另一端通过螺栓连接支架(46)的一端,所述支架(46)的另一端用于安装所述第一电机(6)。
7.根据权利要求2所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:所述排气阀(12)和所述排风口(27)分别外接气体过滤装置;和/或
所述发酵剂投放装置(25)包括进料管,所述进料管的一端连接自吸泵和发酵剂储罐,另一端具有多孔结构并伸入所述降解仓(3)内;和/或
所述设备出料口设置在所述降解仓(3)的侧壁下部。
8.根据权利要求2-7任一所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:还包括自动控制系统;所述连杆驱动装置(5)、进蒸汽阀(11)、排气阀(12)、温度压力检测装置(13)、第一电机(6)、第二电机(16)、第三电机(19)、电加热管(18)、发酵剂投放装置(25)和温度检测装置(26)分别与所述自动控制系统连接。
9.根据权利要求8所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:
所述进料口(7)上安装有旋转齿圈(21),所述顶部密封门(8)上具有与所述旋转齿圈(21)可相互啮合的凹凸齿槽结构;
所述灭菌仓(1)的侧壁上设置有用于驱动所述旋转齿圈(21)旋转的齿圈旋转驱动装置(22)以及用于锁紧所述旋转齿圈(21)的齿圈锁紧装置(23);所述齿圈旋转驱动装置(22)和所述齿圈锁紧装置(23)分别固定在所述灭菌仓(1)的侧壁上并分别连接所述自动控制系统;
所述顶部密封门(8)上与所述进料口(7)相接处还安装有密封圈,通过齿圈啮合及密封圈压合来密封所述进料口(7)。
10.根据权利要求8所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机,其特征在于:还包括自动进料装置(24);所述自动进料装置(24)包括自动上料机以及与所述自动上料机配合使用的上料筐;所述自动上料机与所述自动控制系统连接。
11.有机废物无害化处理方法,其特征在于:采用权利要求1~10任一所述的检疫废弃物智能无害化处理一体机对有机废物进行处理,包括如下步骤:
装载:打开顶部密封门(8),将有机废物通过进料口(7)倒入灭菌仓内,关闭顶部密封门(8);
脉动真空蒸汽灭菌:打开进蒸汽阀(11)、排气阀(12),通过进蒸汽阀(11)向灭菌仓(1)内注入蒸汽,通过排气阀(12)排尽灭菌仓(1)内的冷空气后关闭排气阀(12);控制进蒸汽阀(11)的周期性打开和关闭,从而产生脉动蒸汽,对物料进行脉动真空蒸汽灭菌;
一级破碎:先打开平行密封闸板阀(4),然后开启一级破碎装置(14)、电加热管(18);灭菌后的物料在重力作用下从灭菌仓(1)经闸板阀阀体(41)的轴向流道进入破碎仓(2)中,经一级破碎装置(14)破碎后落入降解仓(3)内;破碎完成后关闭闸板阀(4)和一级破碎装置(14),打开二级破碎搅拌装置(17);
二级破碎与干热灭菌:控制电加热管(18)及二级破碎搅拌装置(17)工作,对物料进行搅拌和干热灭菌;
发酵:当降解仓(3)内温度降至发酵所需温度时,搅拌物料的同时通过发酵剂投放装置(25)加入发酵剂,对物料进行发酵;
出料:发酵完成后打开出料口(20),取出有机肥。
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