CN111217627A - 一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，涉及餐厨垃圾处理设备技术领域。本发明包括菌液配置模块、分解处理模块和控制器；菌液配置模块包括混合仓、料斗、翻转机构、第一搅拌器、第一液泵、电子流量计和重力传感器；分解处理模块包括反应桶、第二液泵、第二搅拌器、加热棒、温度传感器和PH计；电子流量计、重力传感器、温度传感器和PH计的输出端分别与控制器的输入端电连接，控制器的输出端分别与第一液泵、第二液泵、第一搅拌器、第二搅拌器、翻转机构和加热棒电连接。本发明在使用时可精确配置适量的菌液，具有操作方便、自动化程度高的优点，能满足大规模餐厨垃圾处理的使用需求。

Description

一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理设备技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备。

背景技术

餐厨垃圾是指家庭、学校、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料以及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物，是城市生活垃圾的一部分。目前国内餐厨垃圾的处理方式主要是以和生活垃圾一起填埋、焚烧为主，填埋处理方式会降低填埋场的使用年限。而焚烧处理的方式，会产生二恶英、氮氧化物、二氧化硫等有害气体和粉尘，这些有害气体和粉尘尚未能得到有效的控制，对环境影响很大。

随着可持续发展理念的实施，无害化是处理生活垃圾的必然趋势。微生物分解是实现无害化处理生活垃圾的有效途径之一。微生物分解具体是在餐厨垃圾中投入微生物，使微生物对餐厨垃圾中的有机物进行分解，以此实现餐厨垃圾的减量减容。微生物分解的方式，解决了填埋、焚烧等方式所带来的污染问题，应用日益广泛。

上述的微生物如好氧性微生物、厌氧性微生物、蛋白分解酶、发酵菌等，在投入餐厨垃圾进行分解反应之前，一般需要根据餐厨垃圾的量，调配适合浓度的菌液。然后再将菌液与餐厨垃圾混合进行反应。现有技术中，微生物分解餐厨垃圾的设备比较简陋，一般为一个反应桶或反应池，存在着操作不便、不能进行大规模批量化的餐厨垃圾处理的缺陷。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备。本发明在使用时可精确配置适量的菌液，具有操作方便、自动化程度高的优点，能满足大规模餐厨垃圾处理的使用需求。

本发明所述的一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，包括菌液配置模块、分解处理模块和控制器；

所述菌液配置模块包括混合仓、料斗、翻转机构、第一搅拌器、第一液泵、电子流量计和重力传感器；所述混合仓的上部设有投料口，所述料斗设置在所述投料口内用于承接菌料，且所述料斗的两端与所述投料口的侧壁转动连接；所述翻转机构设置在所述投料口外侧、且与所述料斗联动，用于带动所述料斗翻转；所述重力传感器设置在所述料斗的底部；所述第一液泵一端连通水源，另一端通过一供液管与所述混合仓相连通；所述电子流量计设置在所述第一液泵的出水口处，用于监测所述第一液泵的液流量；所述第一搅拌器设置在所述混合仓内；

所述分解处理模块包括反应桶、第二液泵、第二搅拌器、加热棒、温度传感器和PH计；所述反应桶通过所述第二液泵与所述混合仓相通；所述第二搅拌器设置在所述反应桶内；所述加热棒的数量为多根、且均匀分布在所述第二搅拌器的外侧；所述温度传感器和所述PH计均设置在所述反应桶内；所述反应桶的上部设有排气口，下部设有排液口；

所述电子流量计、所述重力传感器、所述温度传感器和所述PH计的输出端分别与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与所述第一液泵、所述第二液泵、所述第一搅拌器、所述第二搅拌器、所述翻转机构和所述加热棒电连接。

优选地，所述翻转机构包括两个翻转气缸，两个所述翻转气缸分别设置在所述料斗的两侧，且所述翻转气缸的输出轴与所述料斗固定连接。

优选地，所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备还包括控制柜，所述控制柜上设置有控制面板，所述控制器设置在所述控制柜内，且所述控制器与所述控制面板相互电连接。

优选地，所述排气口的末端设置有除臭箱，所述除臭箱内填充有活性炭。

优选地，所述混合仓内的上部设有第一喷雾头，所述第一液泵与所述第一喷雾头相通；所述反应桶内的上部设有第二喷雾头，所述第二液泵与所述第二喷雾头相通。

优选地，所述反应桶的中部设有透明观察窗。

优选地，所述反应桶的上部设有用于封闭所述反应桶的活动封盖。

优选地，所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备还包括定时器，所述定时器设置在所述反应桶的外壁上，所述定时器的输出端与所述控制器的输入端电连接。

本发明所述的一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其优点在于，本发明可完成菌液的配置和餐厨垃圾的分解过程，设备一体化程度高，使用和操作更加方便，能满足大规模餐厨垃圾的处理需求，利于推广。菌液配置模块设置了电子流量计和重力传感器，可精确掌握溶液和菌种原料的投入量，进而控制所配置菌液的量和浓度，使菌液能充分分解餐厨垃圾，又能减少菌液不必要的浪费，更加高效合理。反应桶内设置了PH计和温度传感器，可实时掌握反应温度，使分解反应持续高效进行。控制器可通过各传感器的检测输入，控制各执行元件的运行，设备自动化程度高，使餐厨垃圾的处理过程更加智能。

附图说明

图1是本发明所述一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备的结构示意图。

附图标记说明：1-混合仓，2-料斗，3-翻转机构，4-第一搅拌器，5-第一液泵，6-反应桶，61-排气口，62-排液口，63-活动封盖，7-第二液泵，8-第二搅拌器，91-第一喷雾头，92-第二喷雾头，10-加热棒。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，主要由菌液配置模块、分解处理模块和控制器组成。

菌液配置模块具体包括混合仓1、料斗2、翻转机构3、第一搅拌器4、第一液泵5、电子流量计和重力传感器。混合仓1为钢制的方形结构，其上部窄、下部宽。混合仓1的上部为开放的投料口，用于投入固态的菌料。混合仓1的下部设有一方形的中空腔体，用于搅拌和混合菌种原料。料斗2设置在投料口内，用于承接菌料。料斗2的两端与投料口的内侧壁转动连接，使料斗2可绕连接位置转动。翻转机构3设置在投料口的外壁上，且与料斗2联动，用于带动料斗2翻转，以倾倒菌料。重力传感器设置在料斗2的底部，用于感应料斗2内的菌料重量。重力传感器具体可选用MTO公司的LRD型重力传感器。第一液泵5设置在混合仓1的外侧，一端连通水源，另一端通过一供液管与混合仓1的内部相通，可通过第一液泵5向混合仓1内供给清水。电子流量计设置在第一液泵5的出水口处，用于检测经过第一液泵5流出的液流量。电子流量计具体可选用美控公司的LDG-MIK系列电子流量计。第一搅拌器4设置在混合仓1的中部，用于搅拌混合清水和菌料，使菌液浓度均匀。

分解处理模块具体包括反应桶6、第二液泵7、第二搅拌器8、加热棒10、温度传感器和PH计。第二液泵7一端连通混合仓1内部，另一端连通到反应桶6内。第二搅拌器8设置在反应桶6的中部。加热棒10的数量为多根，如4-6根，可根据反应桶6的大小自行设置。多根加热棒10均匀的分布在第二搅拌器8的外侧，如可围绕第二搅拌器8的中心呈圆周排列分布。加热棒10用于加热反应过程中的餐厨垃圾，使分解反应在最佳温度下进行，以提高反应速率，也可使分解反应更加充分。上述的加热棒10排列方式，可使加热效果更加均匀。温度传感器和PH计均设置在反应桶6内，具体的，温度传感器和PH计的感应端均位于反应桶6的中下部，在反应过程中可与餐厨垃圾接触，以实时监测餐厨垃圾的温度和PH值。温度传感器可选用OMEGA的i系列温度传感器，PH计可选用佳仪仪表公司的JY-PH6.0系列电子PH计。在反应桶6的上部设有排气口61，用于排出反应过程中产生的气体，下部设有排液口62，用于排出分解后的流质产物。

电子流量计、重力传感器、温度传感器和PH计的输出端分别与控制器的输入端电连接，控制器的输出端分别与第一液泵5、第二液泵7、第一搅拌器4、第二搅拌器8、翻转机构3和加热棒10电连接。

本实施例中，控制器可选用单片机或是PLC，本实施例中，控制器采用三菱FX3G-60MR-ES-A系列单片机，该种PLC具有60点输入输出点数，控制稳定，接口数量充足，适合作为本实施例的控制元件。

本发明的具体应用过程如下所述。采用生物酶和发酵菌作为菌料，其中，生物酶为蛋白分解酶，发酵菌为枯草杆菌和霉菌，上述的菌料可将餐厨垃圾快速分解发酵，使其转化为可被利用的肥料。具体操作时，先根据处理的餐厨垃圾的量计算所需菌料的量，并计算适合的菌液浓度和溶液量。然后开启设备，将餐厨垃圾投入反应桶6内等待反应。然后将所需菌料的重量和溶液量输入到控制器中。先向料斗2中投入菌料，在投入菌料的过程中，料斗2底部的重力传感器实时感应料斗2内菌料的重量，并转化为可被控制器识别的电信号输入到控制器中。控制器对比输入的菌料重量和实时菌料重量，当实时菌料重量到达输入的菌料重量时，控制器发出翻转控制信号，控制翻转机构3自动向下翻转，将料斗2内的菌料倒入混合仓1的下部。此时开启第一液泵5，第一液泵5将外界的清水抽取到混合仓1内，在开启第一液泵5的同时，可同步开启第一搅拌器4，用以搅拌混合清水与菌料。在第一液泵5开启的过程中，电子流量计会实时感应经过第一液泵5的液体量，并转化为可被控制器识别的电信号输入到控制器中，控制器对比输入的溶液量与实时的液流量，当实时的液流量达到输入的溶液量时，控制器发出停止信号，使第一液泵5停止运行。上述的结构，可以精准的完成菌液配置，使菌液能充分分解餐厨垃圾，又能减少菌液不必要的浪费，更加高效合理。并且配置过程自动化程度高，操作方便，更加智能。

向混合仓1中加入适量的菌料和溶液后，待第一搅拌器4将二者充分搅拌混合后，即可开启第二液泵7，将配置好的菌液抽取到反应桶6中。同时开启第二搅拌器8，通过第二搅拌器8使菌液与餐厨垃圾充分混合反应。并开启加热棒10，使餐厨垃圾的温度升高，以进一步提高分解反应的反应速率。并且在分解反应进行的过程中，根据不同的反应类型，分解反应会出现吸热或放热的现象，这会影响反应环境的温度。因而在反应桶6内设置了温度传感器，温度传感器实时感应反应桶6内的温度，并将感应结果发送到控制器处。在控制器中可预设一个最佳反应温度，控制器可对比实时温度与最佳反应温度，实时调节加热棒10的运行功率，使反应桶6内的温度保持在最佳温度附近，以保证分解反应持续高效运行。如本实施例所选用的菌料的最佳温度为55℃左右。PH值也是影响分解反应的重要参数之一，因而在反应桶6内设置PH计，可实时掌握反应环境的PH值，以便操作者根据检测的PH值进行调节，以保证分解反应高效进行。

通过上述的结构，操作者可以良好的控制分解反应的反应环境，以保证分解反应持续高效进行。待分解反应完成后，餐厨垃圾会被分解为流质的有机肥料，这些肥料可通过排液口62排出待用。这样就完成了餐厨垃圾的微生物分解过程。

本发明可完成菌液的配置和餐厨垃圾的分解过程，设备一体化程度高，使用和操作更加方便，能满足大规模餐厨垃圾的处理需求，利于推广。菌液配置模块设置了电子流量计和重力传感器，可精确掌握溶液和菌种原料的投入量，进而控制所配置菌液的量和浓度，使菌液能充分分解餐厨垃圾，又能减少菌液不必要的浪费，更加高效合理。反应桶6内设置了PH计和温度传感器，可实时掌握反应温度，使分解反应持续高效进行。控制器可通过各传感器的检测输入，控制各执行元件的运行，设备自动化程度高，使餐厨垃圾的处理过程更加智能。

本实施例中，翻转机构3具体是两个翻转气缸。两个翻转气缸分别设置在料斗2的两侧，翻转气缸的输出轴与料斗2固定连接。翻转气缸也称回转气缸，可实现360°转动，且扭矩大、控制稳定，适合作为本实施例的翻转机构3。

本实施例中还设置了控制柜，控制柜上设置有控制面板。控制器设置在控制柜内，且控制器与控制面板相互电连接。控制面板的主体为触控屏和控制按钮，控制面板与控制器相互电连接，可通过控制面板向控制器输入控制指令，控制器可向控制面板输出信号，在触控屏处显示设备的运行状态。控制柜和控制面板的结构，可方便操作者操作及监控设备的整体运行。

排气口61的末端设置有除臭箱，除臭箱内填充有活性炭。反应过程中产生的气体从排气口61处排出，一般带有异味，直接排放不利于生产环境的清洁。因而设置活性炭进行除臭后排放。

混合仓1内的上部设有第一喷雾头91，第一液泵5与第一喷雾头91相通。反应桶6内的上部设有第二喷雾头92，第二液泵7与第二喷雾头92相通。第一喷雾头91可使液体雾化喷出，使清水均匀的喷洒在混合仓1内，使清水与菌料混合均匀。第二喷雾头92可使菌液均匀的喷洒在反应桶6内，使菌液与餐厨垃圾充分接触。

本实施例中，在反应桶6的中部设有透明观察窗，透明观察窗为玻璃制成，可方便操作者观察反应桶6内部，进而掌握餐厨垃圾的分解进度。

反应桶6的上部设有用于封闭反应桶6的活动封盖63，活动封盖63用于在反应进行过程中封闭反应桶6，使分解反应封闭进行。

本实施例中还设有定时器。定时器设置在反应桶6的外壁上，定时器的输出端与控制器的输入端电连接。由于分解反应所需的时间一般在十数小时以上，时间周期较长因而设置定时器，在反应开始时，将预估的反应时间设置在定时器上，定时器在计时完毕后向控制器发出信号，控制器接收信号后可在控制面板处显示反应完成的信号，可以帮助操作者更好地掌握反应完成的时间点。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括在“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90°或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，包括菌液配置模块、分解处理模块和控制器；

所述菌液配置模块包括混合仓、料斗、翻转机构、第一搅拌器、第一液泵、电子流量计和重力传感器；所述混合仓的上部设有投料口，所述料斗设置在所述投料口内用于承接菌料，且所述料斗的两端与所述投料口的侧壁转动连接；所述翻转机构设置在所述投料口外侧、且与所述料斗联动，用于带动所述料斗翻转；所述重力传感器设置在所述料斗的底部；所述第一液泵一端连通水源，另一端通过一供液管与所述混合仓相连通；所述电子流量计设置在所述第一液泵的出水口处，用于监测所述第一液泵的液流量；所述第一搅拌器设置在所述混合仓内；

所述分解处理模块包括反应桶、第二液泵、第二搅拌器、加热棒、温度传感器和PH计；所述反应桶通过所述第二液泵与所述混合仓相通；所述第二搅拌器设置在所述反应桶内；所述加热棒的数量为多根、且均匀分布在所述第二搅拌器的外侧；所述温度传感器和所述PH计均设置在所述反应桶内；所述反应桶的上部设有排气口，下部设有排液口；

所述电子流量计、所述重力传感器、所述温度传感器和所述PH计的输出端分别与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与所述第一液泵、所述第二液泵、所述第一搅拌器、所述第二搅拌器、所述翻转机构和所述加热棒电连接。

2.根据权利要求1所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，所述翻转机构包括两个翻转气缸，两个所述翻转气缸分别设置在所述料斗的两侧，且所述翻转气缸的输出轴与所述料斗固定连接。

3.根据权利要求1所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，还包括控制柜，所述控制柜上设置有控制面板，所述控制器设置在所述控制柜内，且所述控制器与所述控制面板相互电连接。

4.根据权利要求1所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，所述排气口的末端设置有除臭箱，所述除臭箱内填充有活性炭。

5.根据权利要求1所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，所述混合仓内的上部设有第一喷雾头，所述第一液泵与所述第一喷雾头相通；所述反应桶内的上部设有第二喷雾头，所述第二液泵与所述第二喷雾头相通。

6.根据权利要求1所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，所述反应桶的中部设有透明观察窗。

7.根据权利要求1或6所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，所述反应桶的上部设有用于封闭所述反应桶的活动封盖。

8.根据权利要求1所述餐厨垃圾高温微生物菌处理设备，其特征在于，还包括定时器，所述定时器设置在所述反应桶的外壁上，所述定时器的输出端与所述控制器的输入端电连接。

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