CN111170772A - 一种餐厨垃圾干湿串联发酵设备及发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种餐厨垃圾干湿串联发酵设备，包括湿式发酵单元和干式发酵单元，以及与所述湿式发酵单元、所述干式发酵单元连通的滤液抽排单元，所述湿式发酵单元配置有湿式发酵外筒和湿式发酵内筒，所述干式发酵单元配置有干式发酵内筒和干式发酵外筒，所述湿式发酵内筒与所述干式发酵内筒连通且一体成型，所述湿式发酵内筒与所述干式发酵内筒呈上下分布，所述湿式发酵单元配置有排渣阀，所述湿式发酵单元内的餐厨垃圾在所述排渣阀打开后落入所述干式发酵单元。本发明能减少能耗，减少干式发酵菌液的使用。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理领域，具体而言，涉及一种餐厨垃圾干湿串联发酵设备及发酵方法。
背景技术
剩菜、剩饭、食物下脚料等几乎是每个家庭都会产生的餐厨垃圾，餐厨垃圾含水率高，易滋生蚊蝇，产生恶臭。目前普通家庭通常将餐厨垃圾作为生活垃圾丢弃，然而从餐厨垃圾产生到餐厨垃圾处理需要较长时间，这期间餐厨垃圾和其它垃圾混合发酵，增加了后期分离成本，且发酵产物易对垃圾收集人员的健康造成威胁。
现有已公开的专利名称为“一种干湿混合发酵工艺”、公布号为CN103667025A的中国发明专利，该中国专利公开了一种干湿混合发酵工艺，该发明提供了一种干湿结合厌氧发酵工艺，通过人工分选方式，(1)将高浓度发酵原料经装载机送入柱塞泵，再送入干式发酵反应器。(2)将低浓度的发酵原料投入湿式发酵器，湿式发酵反应器中产生的低浓度发酵残余物，送入缓冲罐，再送入柱塞泵与高浓度发酵原料混合，送入干式发酵反应器；(3)将缓冲罐中的低浓度发酵残余物送入柱塞泵，再送入干式发酵反应器的锥底侧面。(4)干式发酵反应器的出料经螺杆泵送入有机肥车间或缓冲罐。(5)干式发酵反应器中产生的沼气送入湿式发酵反应器中。
但是，该中国发明提供技术方案存在以下几点问题：(1)小户型用户每日餐厨垃圾排放量较少，甲烷产量不高，无法满足小户型每日消耗量，且储气系统成本较高，占地面积大，不适合小户型安装。(2)将原料先放入干式发酵反应器处理，需要渣浆泵、柱塞泵、螺杆泵等装置，需要消耗大量能源，且先进行干式发酵，需要消耗较多的发酵菌液，增加使用了成本。
发明内容
本发明的目的包括提供一种餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其能够解决上述中国发明专利将原料先放入干式发酵反应器处理，需要渣浆泵、柱塞泵、螺杆泵等装置，需要消耗大量能源，且先进行干式发酵，需要消耗较多的发酵菌液，增加使用了成本的问题，实现减少能耗，减少干式发酵菌液的使用的目的。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种餐厨垃圾干湿串联发酵设备，包括湿式发酵单元和干式发酵单元，以及与所述湿式发酵单元、所述干式发酵单元连通的滤液抽排单元，所述湿式发酵单元配置有湿式发酵外筒和湿式发酵内筒，所述干式发酵单元配置有干式发酵内筒和干式发酵外筒，所述湿式发酵内筒与所述干式发酵内筒连通且一体成型，所述湿式发酵内筒与所述干式发酵内筒呈上下分布，所述湿式发酵单元配置有排渣阀，所述湿式发酵单元内的餐厨垃圾在所述排渣阀打开后落入所述干式发酵单元。
在其中一个实施例中，所述干式发酵单元内配置有发酵菌液喷淋部，所述发酵菌液喷淋部用于储存发酵菌液并向所述干式发酵内筒内喷淋发酵菌液。
在其中一个实施例中，所述发酵菌液喷淋部配置有与所述干式发酵内筒连通的活性碳除臭室,所述活性碳除臭室用于净化并排出所述干式发酵内筒产生的气体。
在其中一个实施例中，所述发酵菌液喷淋部包括发酵菌液装填室和用于喷淋发酵菌液的喷淋组件，所述喷淋组件配置于干式发酵内筒内；所述活性碳除臭室层叠于所述发酵菌液装填室上表面，所述活性碳除臭室配置有与外界连通的外部气孔，所述活性碳除臭室下表面配置有连通所述活性碳除臭室与所述发酵菌液装填室的内部气孔，所述发酵菌液装填室配置有连通干式发酵内筒的导管。
在其中一个实施例中，所述湿式发酵单元包括湿式发酵控制器、湿式发酵外筒和湿式发酵内筒，所述湿式发酵外筒与所述湿式发酵内筒构成夹套结构，所述湿式发酵内筒下部配置有用于连通湿式发酵外筒与湿式发酵内筒的第一过流孔，所述第一过流孔配置为液体和气体通过的细孔结构；所述湿式发酵内筒配置有进料口和出料口，所述排渣阀配置于所述出料口，所述湿式发酵控制器用于控制所述排渣阀开闭。
在其中一个实施例中，所述湿式发酵单元还包括集水池和用于向所述湿式发酵外筒泵水的水泵，所述水泵与所述湿式发酵控制器电连接；所述湿式发酵外筒内配置有加热器和用于检测温度的温度传感器。
在其中一个实施例中，所述湿式发酵外筒沿筒壁从上至下依次配置有用于检测液位的第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器。
在其中一个实施例中，所述干式发酵外筒与干式发酵内筒构成夹套结构，所述干式发酵内筒下部配置有用于连通干式发酵外筒与干式发酵内筒的第二过流孔，所述第二过流孔配置为液体和气体通过的细孔结构；所述干式发酵内筒配置有出料口和与所述湿式发酵内筒出料口连通的进料口。
在其中一个实施例中，所述滤液抽排单元配置有滤液抽排泵和用于储存滤液的调节池，所述滤液抽排泵配置有用于连通湿式发酵外筒的第一滤液管道和用于连通干式发酵外筒的第二滤液管道，所述第一滤液管道配置有第一滤液阀，所述第二滤液管道配置有第二滤液阀。
一种餐厨垃圾干湿串联发酵方法，包括以下步骤：
S1.将餐厨垃圾装入湿式发酵单元，水泵向湿式发酵单元内泵入发酵用的水并进入湿式发酵周期，在湿式发酵周期内，加热器控制发酵水温度为45℃-55℃，湿式发酵过程中产生的气体经气体排放部净化后排出，所述湿式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定；
S2.湿式发酵结束后，抽出湿式发酵单元内的发酵液，打开湿式发酵单元，湿式发酵残渣排入干式发酵单元进行干式发酵周期，在湿式发酵残渣进入干式发酵单元的同时向湿式发酵残渣喷淋干式发酵菌液，干式发酵过程中产生的气体经气体排放装置净化后排出，所述干式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定；
S3.干式发酵结束后，排出干式发酵单元内的发酵液，打开干式发酵单元，排出干式发酵残渣。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明实施例先将餐厨垃圾进行湿式发酵，发酵过后的残渣已明显减少，此时再通过干式发酵，可以减少干式发酵菌液的使用。且残渣从湿式发酵单元进入干式发酵单元是通过重力作用，与现有技术相比，避免了渣浆泵、装载机、柱塞泵的使用，能够大量减少能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中发酵菌液喷淋部的结构示意图；
图3为本发明实施例中控制系统的结构示意图。
图标：
1-湿式发酵单元，11-湿式发酵外筒，111-加热器，112-第一液位传感器，113-第二液位传感器，114-第三液位传感器，115-湿式发酵控制器，116-排气部，117-温度传感器，12-湿式发酵内筒，121-第一过流孔，122-搅拌部，13-排渣阀，14-水泵，2-干式发酵单元，21-干式发酵内筒，211-第二过流孔，22-干式发酵外筒，221-干式发酵外筒液位传感器，23-螺旋推进器，3-发酵菌液喷淋部，31-活性碳除臭室，311-外部气孔，312-内部气孔，32-发酵菌液装填室，33-喷淋组件，41-滤液抽排泵，43-第一滤液管道，431-第一滤液阀，44-第二滤液管道，441-第二滤液阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“配置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参照图1至图3，一种餐厨垃圾干湿串联发酵设备，包括湿式发酵单元1和干式发酵单元2，以及与所述湿式发酵单元1、所述干式发酵单元2连通的滤液抽排单元，所述湿式发酵单元1配置有湿式发酵外筒11和湿式发酵内筒12，所述干式发酵单元2配置有干式发酵内筒21和干式发酵外筒22，所述湿式发酵内筒12与所述干式发酵内筒21连通且一体成型，所述湿式发酵内筒12与所述干式发酵内筒21呈上下分布，所述湿式发酵单元1配置有排渣阀13，所述湿式发酵单元1内的餐厨垃圾在所述排渣阀13打开后落入所述干式发酵单元2。
为了减少能耗，减少干式发酵菌液的使用，本技术方案将湿式发酵单元1在干式发酵单元2的上方，将湿式发酵单元1、干式发酵单元2串联成一体结构，应当说明的是，餐厨垃圾干湿串联发酵设备外形为圆柱体形，湿式发酵单元1与干式发酵单元2的串联为湿式发酵单元1的出料口直接与干式发酵单元2进料口连接，排渣阀13设于湿式发酵单元1的出料口，湿式发酵单元1配置有湿式发酵控制器115，排渣阀13的开闭由湿式发酵控制器115控制。排渣阀13起到隔断湿式发酵单元1与干式发酵单元2作用，在处理餐厨垃圾时，将餐厨垃圾装入湿式发酵单元1进行湿式发酵，在湿式发酵单元1进行湿式发酵时，排渣阀13关闭以避免湿式发酵单元1内的物料进入干式发酵单元2，在湿式发酵单元1湿式发酵结束时，排渣阀13打开，经发酵后的餐厨垃圾在重力作用下，从排渣阀13落入干式发酵单元2内进行干式发酵，干式发酵后将发酵残渣用作农用肥料。现有技术中，将餐厨垃圾直接进行干式发酵，需要使用大量的干式发酵菌液，与现有技术相比，本技术方案先将餐厨垃圾进行湿式发酵，发酵过后的残渣已明显减少，此时再通过干式发酵，可以减少干式发酵菌液的使用。且残渣从湿式发酵单元1进入干式发酵单元2是通过重力作用，与现有技术相比，避免了渣浆泵、装载机、柱塞泵的使用，能够大量减少能耗。
在本实施例中，所述干式发酵单元2内配置有发酵菌液喷淋部3，所述发酵菌液喷淋部用于储存发酵菌液并向所述干式发酵内筒21内喷淋发酵菌液。
湿式发酵结束后，湿式发酵单元1内残渣落入干式发酵单元2的干式发酵内筒21中。为了进行餐厨垃圾的干式发酵，向干式发酵内筒21内加入干式发酵菌液，并且为了进一步减少干式发酵菌液用量，本技术方案设置发酵菌液喷淋部3储存发酵菌液和向干式发酵内筒21内喷淋干式发酵菌液，发酵菌液喷淋部3可以是包括储存菌液的菌液室、喷洒菌液的喷头和为喷洒菌液提供动力的气体压缩机或液体泵的现有结构，发酵菌液喷淋部3也可以是具有存储菌液、喷洒菌液功能的其他结构。通过将菌液向干式发酵内筒21内喷淋发酵菌液，既能保证菌液最大程度的与餐厨垃圾均匀混合，器控制，通过干式发酵控制器控制，发酵菌液喷淋部3用量可实现精确控制。
在本实施中，所述发酵菌液喷淋部3配置于所述湿式发酵单元1与所述干式发酵单元2串联结合部。
由于湿式发酵单元1出料口与干式发酵单元2进料口结合，而且，为了使湿式发酵单元1内的餐厨垃圾全部进入干式发酵单元2的干式发酵内筒21，本技术方案将湿式发酵单元1的出料口处设置成漏斗状，这样湿式发酵单元1与干式发酵单元2结合处相对于装置整体呈缩颈结构，为了减小整个装置的体积，本技术方案将发酵菌液喷淋部3设置为环状结构，将发酵菌液喷淋部3套设在湿式发酵单元1与干式发酵单元2结合处，进而实现减小整个装置体积的目的。
应当说明的是，发酵菌液喷淋部3也可以配置在干式发酵单元2外壁。
在本实施例中，所述发酵菌液喷淋部3配置有与所述干式发酵内筒21连通的活性碳除臭室31,所述活性碳除臭室31用于净化并排出所述干式发酵内筒21产生的气体。
为了净化干式发酵单元2内产生的气体并排放净化后的气体，本技术方案在发酵菌液喷淋部3配置活性碳除臭室31，活性碳除臭室31可以通过导管与干式发酵内筒21连通，活性碳除臭室31也可以通过其他方式与干式发酵内筒21连通，只要能实现干式发酵内筒21内的气体导入活性碳除臭室31即可。在干式发酵过程中，干式发酵内筒21气体进入活性碳除臭室31，由于在干式发酵过程中会不断产生其气体，且气体只能通过活性碳除臭室31流出干式发酵内筒21，所以干式发酵内筒21内产生气体会不断的经过活性碳除臭室31净化并排放至环境中。
在本实施例中，所述发酵菌液喷淋部3包括发酵菌液装填室32和用于喷淋发酵菌液的喷淋组件33，所述喷淋组件33配置于干式发酵内筒21内；所述活性碳除臭室31层叠于所述发酵菌液装填室32上表面，所述活性碳除臭室31配置有与外界连通的外部气孔311，所述活性碳除臭室31下表面配置有连通所述活性碳除臭室31与所述发酵菌液装填室32的内部气孔312，所述发酵菌液装填室32配置有连通干式发酵内筒21的导管。
所述发酵菌液装填室32与活性炭除臭室31为两层上下结构，其中下层放置发酵菌液装填室32，上层放置活性碳除臭室31，其中活性碳除臭室31外壁设有外部气孔311，活性炭装填室21底部设有内部气孔312，可供发酵菌液装填室32中的气体进入。发酵菌液装填室32底部含有与喷淋组件33相接的导管，干式发酵内筒21中产生的气体也可通过导管进入发酵菌液装填室32，继而通过内部气孔312进入活性碳除臭室31进行除臭，最后通过外部气孔311排除发酵设备。所述活性炭除臭室为可推拉设置，即活性碳除臭室31可通过把手移出发酵设备，该设置可以方便用户更换活性炭与补充发酵菌液。
具体的，发酵菌液装填室32为环状结构。
在本实施例中，所述湿式发酵单元1包括湿式发酵控制器115、湿式发酵外筒11和湿式发酵内筒12，所述湿式发酵外筒11与所述湿式发酵内筒12构成夹套结构，所述湿式发酵内筒12下部配置有用于连通湿式发酵外筒11与湿式发酵内筒12的第一过流孔121，所述第一过流孔121配置为液体和气体通过的细孔结构；所述湿式发酵内筒12配置有进料口和出料口，所述排渣阀13配置于所述出料口，所述湿式发酵控制器115用于控制所述排渣阀13开闭。
在本实施例中，所述湿式发酵单元1还包括集水池和用于向所述湿式发酵外筒11泵水的水泵14，所述水泵与所述湿式发酵控制器115电连接；所述湿式发酵外筒11内配置有用于加热的加热器111和用于检测温度的温度传感器117。
在本实施例中，所述湿式发酵外筒11沿筒壁从上至下依次配置有用于检测液位的第一液位传感器112、第二液位传感器113、第三液位传感器114。
在本实施例中，所述湿式发酵内筒12内配置有用于搅拌餐厨垃圾的搅拌部122。
在本实施例中，所述湿式发酵外筒11配置有排气部116，所述排气部116内置有用于净化气体的活性炭，所述排气部116配置有单向排气阀。
具体的，排气部116配置有导气管道，通过该导气管道将净化后的气体引入收集装置储存，收集装置可以是储气池、储气罐等。
在本实施例中，所述干式发酵单元2配置有干式发酵控制器、干式发酵外筒22，所述干式发酵外筒22与干式发酵内筒21构成夹套结构，所述干式发酵内筒21下部配置有用于连通干式发酵外筒22与干式发酵内筒21的第二过流孔211，所述第二过流孔211配置为液体和气体通过的细孔结构；所述干式发酵内筒21配置有出料口和与所述湿式发酵内筒12出料口连通的进料口。
在本实施例中，所述干式发酵内筒21出料口配置有用于出料的螺旋推进器23。
在本实施例中，所述滤液抽排单元配置有滤液抽排泵41和用于储存滤液的调节池，所述滤液抽排泵41配置有用于连通湿式发酵外筒11的第一滤液管道43和用于连通干式发酵外筒22的第二滤液管道44，所述第一滤液管道43配置有第一滤液阀431，所述第二滤液管道44配置有第二滤液阀441。
在本实施例中，湿式发酵控制器115包括温度控制单元、湿式发酵时间控制单元和搅拌部控制单元。所述温度控制单元通过接收第二液位传感器113上限触发信号启动，接收第三液位传感器114下限触发信号关闭，通过温度传感器117获取湿式发酵器中的温度，进而调节加热器111，使湿式发酵器液体温度维持在45℃-55℃。其中温度区间45℃-55℃为实验室发酵果皮等餐厨垃圾获得的最适发酵温度，用户可根据实际情况更改最适发酵温度上下限。
本实施例中，所述湿式发酵时间控制单元包括湿式发酵周期计时器、排渣计时器。所述湿式发酵周期计时器通过接收第二液位传感器113上限触发信号后开始计时，到达发酵周期后打开第一滤液阀431，关闭第二滤液阀441，并启动滤液抽排泵41将发酵液抽至调节池，当湿式发酵器液位到达第三液位传感器114下限时，停止滤液抽排泵41运作、关闭第一滤液阀431，湿式发酵周期计时器重置计时，并发送启动信号至排渣计时器。所述湿式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定，餐厨垃圾越多，湿式发酵周期越长，只要保证餐厨垃圾发酵完全即可，本实施例中，所述湿式发酵周期计时器发酵时间默认设置为15天，实验测试本实施例通过果皮发酵得到的最佳湿式发酵周期为15天，用户可根据实际情况更改发酵周期。所述排渣计时器接收湿式发酵周期计时器发送的信号后打开排渣阀13并开始计时，计时到达5分钟时关闭排渣阀13、排渣计时器重置计时并发送信号至干式发酵液配置计时器。所述排渣计时器计时时间5分钟设定为湿式发酵器湿式发酵内筒12装满后通过排渣阀13全部排出至干式发酵内筒21所需要的时间。
本实施例中，所述干式发酵控制器包括干式发酵周期计时器、干式发酵液配置计时器和螺杆推进器控制单元。所述干式发酵液配置计时器接收排渣计时器信号后，开启喷淋组件33并开始计时，计时到达3分钟后关闭喷淋系统、喷淋系统33重置计时并发送信号至干式发酵周期计时器，所述喷淋组件33上表面与发酵菌液装填室32相连，所述3分钟为发酵液能够覆盖满载湿式发酵器湿式发酵内筒12经过一个湿式发酵周期后的残渣的用量计时。所述干式发酵周期计时器接收干式发酵液配置计时器信号后开始计时，计时时间到达5天时，打开第二滤液阀441、关闭第一滤液阀431、启动滤液抽排泵41、干式发酵周期计时器重置计时，当干式发酵外筒22的液位到达干式发酵外筒液位传感器221下限时，关闭滤液抽排泵41、关闭第二滤液阀441并发送信号至螺杆推进器控制单元。所述干式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定，餐厨垃圾越多，干式发酵周期越长，只要保证餐厨垃圾发酵完全即可，本实施例中，干式发酵周期计时器到达干式发酵周期，所述干式发酵周期计时器发酵时间默认设置为5天，实验测试本实施例通过果皮发酵得到的最佳干式发酵周期为5天，用户可根据实际情况更改发酵周期。所述螺杆推进器控制单元接收干式发酵周期计时器的信号后启动螺旋推进器23并开始计时。计时到达5分钟后关闭螺旋推进器23、螺杆推进器控制单元重置计时。所述5分钟为满载干式发酵内筒21的残渣通过螺旋推进器23推入花坛所用时间。
所述搅拌部控制单元通过接收第一液位传感器112上限触动信号后启动搅拌部122进行顺时针搅动，第三液位传感器114下限触动信号时停止搅拌部122。
所述气体排放装置11包括内置活性炭与单向排气阀的排气部116，只允许内部气体通过排气部116排除室外，禁止外来气体进入。所述湿式发酵器中第三液位传感器114的高度在第一过流孔121之上。所述第一过流孔121、第二过流孔211均为细孔结构，只允许液体与气体通过。
所述第一滤液阀431、第二滤液阀441初始状态下为关闭状态。
实施例2
一种餐厨垃圾干湿串联发酵方法，包括以下步骤：
S1.将餐厨垃圾装入湿式发酵单元1，水泵向湿式发酵单元1内泵入发酵用的水并进入湿式发酵周期，在湿式发酵周期内，加热器111控制发酵水温度为45℃-55℃，湿式发酵过程中产生的气体经气体排放部116净化后排出，所述湿式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定；
S2.湿式发酵结束后，抽出湿式发酵单元1内的发酵液，打开湿式发酵单元1，湿式发酵残渣排入干式发酵单元2进行干式发酵周期，在湿式发酵残渣进入干式发酵单元2的同时向湿式发酵残渣喷淋干式发酵菌液，干式发酵过程中产生的气体经气体排放装置11净化后排出，所述干式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定；
S3.干式发酵结束后，排出干式发酵单元2内的发酵液，打开干式发酵单元2，排出干式发酵残渣。
餐厨垃圾进入湿式发酵器湿式发酵内筒12后，输水泵14开始输入发酵用水，发酵用水透过第一过流孔121进入湿式发酵内筒12，水位超过第二液位传感器113上限时，湿式发酵周期计时器开始计时、温度控制器10开始控制温度，使水温保持在45℃-55℃之间；水位到达第一液位传感器112的上限时，第一滤液阀431打开、滤液抽排泵41开始抽水、输水泵14停止输水、搅拌部122开始顺时针搅拌。水位到达第一液位传感器112的下限时，滤液抽排泵41停止抽水，第一滤液阀431关闭。进入湿式发酵周期。
到达湿式发酵周期时，第一滤液阀431打开、第二滤液阀441关闭、滤液抽排泵41开始抽水，水位到达第三液位传感器114的下限时，排渣计时器开始计时，本实施例中计时时间为5分钟、滤液抽排泵41停止抽水、第一滤液阀431关闭、温度控制单元关闭、排渣阀13打开。排渣计时器到达计时时间时，排渣阀13关闭，进入下一个湿式发酵循环。
湿法发酵残余物进入干式发酵内筒21，干式发酵液配置计时器开始计时，喷淋组件33开始喷淋发酵菌液。干式发酵液配置计时器到达3分钟时，喷淋系统停止喷水。发酵过程中发酵渗出液通过第二过流孔211进入干式发酵外筒22。本实施例中为5天时，第二滤液阀441打开、第一滤液阀431关闭、滤液抽排泵41将干式发酵外筒22的发酵渗滤液抽入调节池，干式发酵外筒22发酵滤液到达干式发酵外筒液位传感器221下限时关闭滤液抽排泵41、关闭第二滤液阀441、螺旋推进器23将发酵后残渣推入花坛。干式发酵过程中产生的气体通过活性碳除臭室31排出。
与现有技术相比，考虑到甲烷产量很低，本实施例不收集发酵过程中产生的甲烷，与现有技术相比，可以大大减小设备体积，避免了甲烷储存过程中的安全问题。
与现有技术相比，本实施例先进行湿式发酵，发酵过后的残渣已明显减少，此时再通过干式发酵，可以减少干式发酵菌液的使用。且残渣从湿式发酵器湿式发酵内筒12进入干式发酵内筒21是通过重力作用，与现有技术相比，避免了渣浆泵、装载机、柱塞泵的使用，能够大量减少能耗。
与现有技术相比，本实施例在使用过程中不需要进行人工分选填料浓度，只需在投入餐厨垃圾启动进料电磁阀、定期投放干式发酵菌液、定期更换活性炭时需要人员干预，其余过程由系统自动控制，避免了人员因接触残渣而可能对健康造成的风险。
与现有技术相比，本实施例能够明显缩短发酵周期。经过一轮湿式发酵后，湿式发酵外筒11中仍含有一部分发酵液，该部分发酵液的液位高度等于第三液位传感器114下限，发酵液中仍存有上一轮发酵过程产生的优势菌种，在新一轮湿式发酵过程中，它们能够快速繁殖，缩短湿式发酵周期。经过湿式发酵后，餐厨垃圾中的大分子大部分被分解为小分子，此时残渣进入干式发酵内筒21，干式发酵周期大幅降低。
与现有技术相比，本实施例先进行湿式发酵再进行干式发酵，能使得餐厨垃圾分解更充分，更易被植物吸收，避免了泥土出现营养过剩现象。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种餐厨垃圾干湿串联发酵设备，包括湿式发酵单元(1)和干式发酵单元(2)，以及与所述湿式发酵单元(1)、所述干式发酵单元(2)连通的滤液抽排单元，所述湿式发酵单元(1)配置有湿式发酵外筒(11)和湿式发酵内筒(12)，所述干式发酵单元(2)配置有干式发酵内筒(21)和干式发酵外筒(22)，其特征在于，所述湿式发酵内筒(12)与所述干式发酵内筒(21)连通且一体成型，所述湿式发酵内筒(12)与所述干式发酵内筒(21)呈上下分布，所述湿式发酵单元(1)配置有排渣阀(13)，所述湿式发酵单元(1)内的餐厨垃圾在所述排渣阀(13)打开后落入所述干式发酵单元(2)。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述干式发酵单元(2)内配置有发酵菌液喷淋部(3)，所述发酵菌液喷淋部用于储存发酵菌液并向所述干式发酵内筒(21)内喷淋发酵菌液。
3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述发酵菌液喷淋部(3)配置有与所述干式发酵内筒(21)连通的活性碳除臭室(31),所述活性碳除臭室(31)用于净化并排出所述干式发酵内筒(21)产生的气体。
4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述发酵菌液喷淋部(3)包括发酵菌液装填室(32)和用于喷淋发酵菌液的喷淋组件(33)，所述喷淋组件(33)配置于干式发酵内筒(21)内；
所述活性碳除臭室(31)层叠于所述发酵菌液装填室(32)上表面，所述活性碳除臭室(31)配置有与外界连通的外部气孔(311)，所述活性碳除臭室(31)下表面配置有连通所述活性碳除臭室(31)与所述发酵菌液装填室(32)的内部气孔(312)，所述发酵菌液装填室(32)配置有连通干式发酵内筒(21)的导管。
5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述湿式发酵单元(1)包括湿式发酵控制器(115)、湿式发酵外筒(11)和湿式发酵内筒(12)，所述湿式发酵外筒(11)与所述湿式发酵内筒(12)构成夹套结构，所述湿式发酵内筒(12)下部配置有用于连通湿式发酵外筒(11)与湿式发酵内筒(12)的第一过流孔(121)，所述第一过流孔(121)配置为液体和气体通过的细孔结构；
所述湿式发酵内筒(12)配置有进料口和出料口，所述排渣阀(13)配置于所述出料口，所述湿式发酵控制器(115)用于控制所述排渣阀(13)开闭。
6.根据权利要求5所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述湿式发酵单元(1)还包括集水池和用于向所述湿式发酵外筒(11)泵水的水泵，所述水泵与所述湿式发酵控制器(115)电连接；所述湿式发酵外筒(11)内配置有加热器(111)和用于检测温度的温度传感器(117)。
7.根据权利要求5所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述湿式发酵外筒(11)沿筒壁从上至下依次配置有用于检测液位的第一液位传感器(112)、第二液位传感器(113)、第三液位传感器(114)。
8.根据权利要求1所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述干式发酵外筒(22)与干式发酵内筒(21)构成夹套结构，所述干式发酵内筒(21)下部配置有用于连通干式发酵外筒(22)与干式发酵内筒(21)的第二过流孔(211)，所述第二过流孔(211)配置为液体和气体通过的细孔结构；
所述干式发酵内筒(21)配置有出料口和与所述湿式发酵内筒(12)出料口连通的进料口。
9.根据权利要求1所述的餐厨垃圾干湿串联发酵设备，其特征在于，所述滤液抽排单元配置有滤液抽排泵(41)和用于储存滤液的调节池，所述滤液抽排泵(41)配置有用于连通湿式发酵外筒(11)的第一滤液管道(43)和用于连通干式发酵外筒(22)的第二滤液管道(44)，所述第一滤液管道(43)配置有第一滤液阀(431)，所述第二滤液管道(44)配置有第二滤液阀(441)。
10.一种餐厨垃圾干湿串联发酵方法，其特征在于，以下步骤：
S1.将餐厨垃圾装入湿式发酵单元(1)，水泵向湿式发酵单元(1)内泵入发酵用的水并进入湿式发酵周期，在湿式发酵周期内，加热器(111)控制发酵水温度为45℃-55℃，湿式发酵过程中产生的气体经气体排放部(116)净化后排出，所述湿式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定；
S2.湿式发酵结束后，抽出湿式发酵单元(1)内的发酵液，打开湿式发酵单元(1)，湿式发酵残渣排入干式发酵单元(2)进行干式发酵周期，在湿式发酵残渣进入干式发酵单元(2)的同时向湿式发酵残渣喷淋干式发酵菌液，干式发酵过程中产生的气体经气体排放装置(11)净化后排出，所述干式发酵周期根据餐厨垃圾重量设定；
S3.干式发酵结束后，抽出干式发酵单元(2)内的发酵液，打开干式发酵单元(2)，排出干式发酵残渣。
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2020
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