CN111484358A - 小型餐厨垃圾生物分解系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域，公开了一种小型餐厨垃圾生物分解系统。该系统包括箱体、预处理装置和堆肥装置，预处理装置和堆肥装置均设置于箱体内，箱体构造有进料口，预处理装置包括预处理罐，进料口通向预处理罐的内部，在预处理罐的底部构造有固体出口和液体出口，预处理后的餐厨垃圾静置后，通过密度监测，下层沉淀通过固体出口通向堆肥装置的内部，上层液体通过液体出口排出。本发明实施例从源头上实现了餐厨垃圾的减量化及清洁处理并通过两次高温处理将其转化成卫生性好的有机肥料，提高了餐厨垃圾的处理能力和肥料品质，且操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域，特别是涉及一种小型餐厨垃圾生物分解系统。
背景技术
餐厨垃圾主要是生产、生活消费中产生的生活废物，包括家庭、学校、食堂、餐饮行业等产生的食物加工废料、食用残余、剩饭剩菜等。由于餐厨垃圾具有高含油率、高含水率、高盐分及高有机物含量的“四高特征”，餐厨垃圾极易腐败变质、散发恶臭，也极易滋生病原微生物，会给环境带来严重污染。同时，随着我国居民生活水平的提高和餐饮业的迅速发展，我国餐厨垃圾排放量日益增大，餐厨垃圾的利用和处理成为亟待解决的问题。
目前小型家用餐厨垃圾的处理方法主要有：直接粉碎、粉碎后固液分离、微生物处理制肥。这些方法在使用中仍存在一些不足，例如：
1.直接粉碎排入下水道：通过物理方法将大块餐厨垃圾切割，研磨，粉碎，形成液态状排入下水道。粉碎过后的垃圾没有经过消化处理，排入下水道后仍会污染环境，甚至堵塞下水道，并且垃圾中的油脂容易凝结成块降低排水能力，也增加了城市污水处理厂和垃圾填埋场的负荷。
2.粉碎后固液分离：对粉碎后的餐厨垃圾进行固液分离，排出大量水分后获得的固体可以作为有机肥使用。固液分离使餐厨垃圾可浮油含量减少，但对固相粗脂肪的影响较小，从而降低堆肥效果。
3.微生物处理制肥：向餐厨垃圾中加入微生物进行降解发酵制成有机肥。现有设备对高油高盐的餐厨垃圾处理能力有限，为了保证微生物的活性，需要使用者提前分离倾倒油水和用清水冲洗盐分，操作麻烦。
综上，目前的餐厨垃圾的处理装置和方法存在处理不彻底，处理效果差和操作不便等问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明实施例的目的是提供一种小型餐厨垃圾生物分解系统，以解决现有技术中餐厨垃圾处理装置和方法存在的处理不彻底，处理效果差和操作不便的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种小型餐厨垃圾生物分解系统，包括：箱体、预处理装置和堆肥装置，所述预处理装置和所述堆肥装置均设置于所述箱体内，所述箱体构造有进料口，所述预处理装置包括预处理罐，所述进料口通向所述预处理罐的内部，在所述预处理罐的底部构造有固体出口和液体出口，在所述预处理罐内的餐厨垃圾经预处理静置后，下层沉淀通过所述固体出口通向所述堆肥装置的内部，上层液体通过所述液体出口排出。
其中，所述预处理装置还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括第一搅拌单元和第一驱动单元，所述第一搅拌单元包括旋转轴和搅拌刀片，所述第一驱动单元与所述旋转轴驱动连接，所述旋转轴沿所述预处理罐的轴心竖直设置，所述搅拌刀片绕所述旋转轴螺旋设置。
其中，所述预处理装置还包括加热机构，所述加热机构包括加热单元和温度传感器，所述加热单元围设于所述预处理罐的外侧，所述温度传感器设于所述预处理罐的内侧。
其中，所述预处理装置还包括补水机构，所述补水机构包括水泵和水箱，所述预处理罐构造有补水口，所述水箱通过水泵与所述补水口连通。
其中，所述预处理装置还包括固液分离机构，所述固液分离机构包括密度检测器、第一阀门和第二阀门，所述密度检测器设于所述固体出口处，所述第一阀门设于所述固体出口处，所述第二阀门设于所述液体出口处。
其中，所述堆肥装置包括出料盒、第二搅拌单元和第二驱动单元，所述固体出口通向所述出料盒，在所述出料盒内放置微生物菌剂，所述第二搅拌单元设于所述出料盒内，所述第二驱动单元与所述第二搅拌单元驱动连接。
其中，所述气体净化装置包括气体净化盒、除臭机构和过滤网，所述堆肥装置的顶部通过排气管与所述气体净化盒的内部连通，所述除臭机构和过滤网分别设于所述气体净化盒内部。
其中，还包括控制器和可触摸显示屏，所述可触摸显示屏、所述预处理装置和所述堆肥装置分别与所述控制器电连接。
(三)有益效果
本发明实施例提供的一种小型餐厨垃圾生物分解系统，餐厨垃圾先经过预处理装置预处理后，分离成为固体和液体，固体从固体出口排至堆肥装置中制肥，液体通过液体出口排至下水道，本发明实施例通过预处理和堆肥两次对餐厨垃圾进行处理，并通过静置沉淀进行固液分离，从源头上实现了餐厨垃圾的减量化和安全处理，变废为宝，提高了餐厨垃圾的处理能力和肥料品质，且操作简单。
附图说明
图1为本发明实施例一种小型餐厨垃圾生物分解系统的正面结构示意图；
图2为本发明实施例一种小型餐厨垃圾生物分解系统的背面结构示意图；
图3为本发明实施例第一搅拌单元的结构示意图；
图4为本发明实施例堆肥装置的结构示意图；
图5为本发明实施例控制器的控制原理框图。
附图标记：
1：箱体；2：进料口；3：滑盖板；4：可触摸显示屏；5：进料通道；6：预处理罐；7：第一驱动单元；8：进水口；9：水泵；10：水箱；11：加热单元；12：温度传感器；13：固体出口；14：液体出口；15：第一阀门；16：密度检测器；17：第二阀门；18：出料盒；19：气体净化盒；20：排气管；21：除臭机构；22：过滤网；23：控制器；24：旋转轴；25：搅拌刀片；26：第二搅拌单元；27：电池；28：电机；29：注水口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明发明，但不用来限制发明的范围。
在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明实施例公开了一种小型餐厨垃圾生物分解系统，包括：箱体1、预处理装置和堆肥装置，预处理装置和堆肥装置均设置于箱体1内，箱体1构造有进料口2，预处理装置包括预处理罐6，进料口2通向预处理罐6的内部，在预处理罐6的底部构造有固体出口13和液体出口14，在预处理罐6内的餐厨垃圾静置后，下层沉淀通过固体出口13通向堆肥装置的内部，上层液体通过液体出口14排出。
具体地，本实施例中的箱体1作为本实施例的外部壳体结构，具有支撑和防尘的作用，在其顶部开设有进料口2，用于接收餐厨垃圾，餐厨垃圾依次通过进料口2和进料通道5从顶部进入到预处理罐6中。进料口2处设有滑盖板3，可通过滑动滑盖板3，以打开或关闭进料口2。
预处理罐6上半部分为圆筒状，下半部分为漏斗状，便于固体和液体下料。餐厨垃圾在预处理罐6中静置一段时间，在重力的作用下固液分离，密度较大的固体沉淀在预处理罐6的底部，密度较小的液体悬浮于预处理罐6的中上部。因此，可先控制打开底部的固体出口13，使固体沉淀排至堆肥装置中，利用微生物处理制肥。待固体沉淀排出后，再打开液体出口14，将废液排出。
本发明实施例提供的一种小型餐厨垃圾生物分解系统，餐厨垃圾经过预处理装置预处理后，分离成为固体和液体，固体从固体出口13排至堆肥装置中制肥，液体通过液体出口14排至下水道，本发明实施例通过预处理和堆肥两次对餐厨垃圾进行处理，并通过静置沉淀进行固液分离，从源头上处理餐厨垃圾并将其转化成有机肥料，变废为宝，提高了餐厨垃圾的处理能力和肥料品质，实现卫生减量化，且操作简单。
其中，如图3所示，预处理装置还包括搅拌机构，搅拌机构包括第一搅拌单元和第一驱动单元7(可采用电机等)，第一搅拌单元包括旋转轴24和搅拌刀片25，第一驱动单元7与旋转轴24驱动连接，旋转轴24沿预处理罐6的轴心竖直设置，搅拌刀片25绕旋转轴24螺旋设置。本实施例在预处理罐6内安装第一搅拌单元，利用第一驱动单元7带动旋转轴24旋转，旋转轴24带动搅拌刀片25搅拌餐厨垃圾，能够将较结实的纤维质、体积大的垃圾粉碎成小块，便于后续处理以及堆肥，这样可以提高设备对不同类型餐厨垃圾的处理能力，使用者也可以不用在倾倒垃圾时进行垃圾挑选工作。
其中，预处理装置还包括加热机构，加热机构包括加热单元11和温度传感器12，加热单元11围设于预处理罐6的外侧，温度传感器12设于预处理罐6的内侧。具体地，本实施例的加热单元11可采用加热套等，根据实际需要，本领域技术人员可采用其他加热设备，本发明并不仅限于加热套的加热设备。预处理装置还包括补水机构，补水机构包括水泵9和水箱10，预处理罐6构造有进水口8，水箱10通过水泵9与进水口8连通。水箱10还设置注水口29，注水口29通过管道与水龙头连接，用于向水箱10内补水。本实施例中通过补水机构向预处理罐6内补水，利用加热单元11给预处理罐6内的餐厨垃圾加热到60℃，预处理罐6内的餐厨垃圾温度可通过温度传感器12实时监测，对垃圾进行湿热预处理，一方面降低餐厨垃圾中的油脂与盐分浓度，实现物化形状的均一，从而提高后续堆肥的效率；另一方面通过中高温蒸煮，减少餐厨垃圾中的病原体，并且适当提高温度，为堆肥菌群提供适宜的温度。
其中，预处理装置还包括固液分离机构，固液分离机构包括密度检测器16、第一阀门15和第二阀门17，密度检测器16设于固体出口13处，第一阀门15设于固体出口13处，第二阀门17设于液体出口14处。具体地，第一阀门15可采用蝶形分离阀。本实施例中可通过在固体出口13处安装密度检测器16，由于餐厨垃圾静置沉淀后，位于下层的沉淀密度大于位于上层的液体，因此在打开第一阀门15控制固体排出后，密度检测器16实时监测固体出口13处的密度，当密度发生明显变化时，说明预处理罐6中的固体沉淀已排尽，此时控制关闭第一阀门15，打开第二阀门17，使得预处理罐6中剩余的液体通过液体出口14排出，该过程在堆肥前分离掉餐厨垃圾中的大量水分，提高肥料品质。
其中，如图4所示，堆肥装置包括出料盒18、第二搅拌单元26和第二驱动单元，固体出口13通向出料盒18，在出料盒18内放置微生物菌剂，第二搅拌单元26设于出料盒18内，第二驱动单元与第二搅拌单元26驱动连接。具体地，第二驱动单元包括电池27和电机28，电池27驱动电机28，电机28产生驱动扭矩，带动第二搅拌单元26旋转。本实施例中采用微生物菌剂对餐厨垃圾进行降解发酵制成有机肥，设置第二搅拌单元26，第二搅拌单元26包括可旋转的叶片，通过叶片旋转搅拌增加物料的孔隙从而为菌群提供充足的氧气，确保菌群发挥最大效能，固体经堆肥24小时左右后，使用者可向外拉出出料盒18，取用肥料。
其中，本实施例的一种小型餐厨垃圾生物分解系统还包括气体净化装置，气体净化装置包括气体净化盒19、除臭机构21和过滤网22，堆肥装置的顶部通过排气管20与气体净化盒19的内部连通，除臭机构21和过滤网22分别设于气体净化盒19内部。本实施例中对于在制肥中产生的气体进行净化后再排出，具体包括除臭机构21的除臭环节和过滤网22的过滤环节，过滤网22可采用HEPA过滤网(即海帕过滤器，High Efficiency Particle AirFilter)。
其中，如图5所示，本实施例的一种小型餐厨垃圾生物分解系统还包括控制器23和可触摸显示屏4，可触摸显示屏4、预处理装置和堆肥装置分别与控制器23电连接。具体地，控制器23分别与密度检测器16、电机28、可触摸显示屏4、温度传感器12、第二阀门17、第一驱动单元7、加热单元11、水泵9和第一阀门15电连接。可触摸显示屏4包括“粉碎模式”、“预处理模式”和“出料搅拌模式”三种模式的按键，对应控制器23的粉碎模式、预处理模式和出料搅拌模式的三种模式。控制器23的具体控制方法为：餐厨垃圾从进料口2倾倒进预处理罐6内，使用者按下“粉碎模式”按键，控制器23控制第一驱动单元7驱动旋转轴24旋转粉碎5min，处理后的物料储存在预处理罐6中；结束一天垃圾倾倒后，使用者按下“预处理模式”开启按键，向预处理罐6内补水，并且加热单元11将物料加热到60℃(可通过温度传感器12观察预处理罐6内的温度)，加热30min，随后静置2小时，物料在重力的作用下固液分离，然后控制器23控制第一阀门15开启固体下落至出料盒18。第一阀15开启以后密度检测器16开始工作，当密度检测器16检测到密度发生明显变化时，第一阀门15关闭，液体出口14处的第二阀门17开启，废液排出。固体排出到堆肥装置后，使用者可按下“出料搅拌模式”按键，使肥料间歇搅拌，进行肥料生产。
本发明实施例从源头上处理餐厨垃圾并将其转化成有机肥料，一方面减少厨房异味、细菌滋生，另一方面经过两次高温过程所产生的高品质肥料卫生性好，还可满足家庭养花种植需求。并且经生物菌分解后的餐厨垃圾仅为原重的10％左右，因此，使用者无需每日清理出料盒18。
以上仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，包括：箱体、预处理装置和堆肥装置，所述预处理装置和所述堆肥装置均设置于所述箱体内，所述箱体构造有进料口，所述预处理装置包括预处理罐，所述进料口通向所述预处理罐的内部，在所述预处理罐的底部构造有固体出口和液体出口，在所述预处理罐内的餐厨垃圾经预处理静置后，下层沉淀通过所述固体出口通向所述堆肥装置的内部，上层液体通过所述液体出口排出。
2.根据权利要求1所述的小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，所述预处理装置还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括第一搅拌单元和第一驱动单元，所述第一搅拌单元包括旋转轴和搅拌刀片，所述第一驱动单元与所述旋转轴驱动连接，所述旋转轴沿所述预处理罐的轴心竖直设置，所述搅拌刀片绕所述旋转轴螺旋设置。
3.根据权利要求1所述的小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，所述预处理装置还包括加热机构，所述加热机构包括加热单元和温度传感器，所述加热单元围设于所述预处理罐的外侧，所述温度传感器设于所述预处理罐的内侧。
4.根据权利要求1所述的小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，所述预处理装置还包括补水机构，所述补水机构包括水泵和水箱，所述预处理罐构造有补水口，所述水箱通过水泵与所述补水口连通。
5.根据权利要求1所述的小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，所述预处理装置还包括固液分离机构，所述固液分离机构包括密度检测器、第一阀门和第二阀门，所述密度检测器设于所述固体出口处，所述第一阀门设于所述固体出口处，所述第二阀门设于所述液体出口处。
6.根据权利要求1所述的小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，所述堆肥装置包括出料盒、第二搅拌单元和第二驱动单元，所述固体出口通向所述出料盒，在所述出料盒内放置微生物菌剂，所述第二搅拌单元设于所述出料盒内，所述第二驱动单元与所述第二搅拌单元驱动连接。
7.根据权利要求1所述的小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，还包括气体净化装置，所述气体净化装置包括气体净化盒、除臭机构和过滤网，所述堆肥装置的顶部通过排气管与所述气体净化盒的内部连通，所述除臭机构和过滤网分别设于所述气体净化盒内部。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的小型餐厨垃圾生物分解系统，其特征在于，还包括控制器和可触摸显示屏，所述可触摸显示屏、所述预处理装置和所述堆肥装置分别与所述控制器电连接。
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