CN111718845A - 一种生活垃圾处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体而言，涉及一种生活垃圾处理系统,包括箱体、安装于箱体上方的预处理仓、与预处理仓连接的且位于箱体内部的发酵罐、与发酵罐底部连接的且位于箱体底部的水油分离装置，以及与发酵罐顶部连接的且位于水油分离装置上方的沼气发电装置。

Description

一种生活垃圾处理系统
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，具体而言，涉及一种生活垃圾处理系统。
背景技术
目前在国内，因居民还没有具备垃圾分类的良好的习惯。大部分的垃圾都是随意的放在垃圾袋中，然后送到垃圾中转站简单的将能再生利用的分拣掉，大部分的垃圾(垃圾中的残羹剩饭根本没有处理)都送到垃圾填埋场。国内目前通行的做法是建立大型的垃圾填埋场，然后在填埋的过程中产生沼气用来发电。但垃圾渗滤液(残羹剩饭及人体排泄物占比90％以上)无法消除，造成土壤及地下水的严重污染。国家已意识到此问题的严重性，目前在杭州做试点，以小区APP的方式，小区的用户将垃圾分类，特别将残羹剩饭单独打包用APP的方式通知专门收集的人员上门回收，政府出资给居民用户奖励。此种方式效能底下，同时还是多使用了垃圾袋。
因城市的发展及扩展，同时也造成城市排污主管道的压力不堪重负。国家生态环境部已要求以小区为单位，要求在小区内建立化粪池及小型污水处理站，达到要求后再排到主管道，以此减轻主网的压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种生活垃圾处理系统，以解决优化小区垃圾排放以及利用沼气发电的技术问题。
本发明的生活垃圾处理系统是这样实现的：
一种生活垃圾处理系统，包括：箱体、安装于所述箱体上方的预处理仓、与所述预处理仓连接的且位于箱体内部的发酵罐、与所述发酵罐底部连接的且位于所述箱体底部的水油分离装置，以及与所述发酵罐顶部连接的且位于所述水油分离装置上方的沼气发电装置。
在本发明较佳的实施例中，所述预处理仓包括：安装于所述箱体垃圾入口处的破碎仓体、安装于所述破碎仓体上方的立式高速电机、安装在所述高速电机输出轴上的破碎杆，以及安装在所述破碎杆上的破碎刀片；
所述发酵罐包括：发酵罐本体、设于所述发酵罐本体上的自动进气口、安装于所述发酵罐本体上方的低速电机，安装在所述低速电机输出轴上的搅拌杆、安装在所述搅拌杆上的搅拌桨、安装在所述发酵罐本体内底部上的加热片和发酵物出口，以及安装在所述发酵罐本体内底部上的与所述水油分离装置连通的油水管道；
所述沼气发电装置包括：与所述发酵罐本体连通的气体管路，以及与所述气体管路连接的气体混合装置。
在本发明较佳的实施例中，所述气体混合装置的左侧顶部安装进气管，所述气体管路上安装过滤装置；所述气体混合装置的右侧安装导气管，且导气管上安装阻火器；所述导气管的右端安装发电机组；所述发电机组的底部安装排气管，且排气管上安装净化装置；所述排气管的左端安装折形管，且折形管缠绕在气体管路的外壁；所述折形管的底部安装排水管，且排水管的底部安装收集瓶。
在本发明较佳的实施例中，所述气体管路上还安装有真空泵。
在本发明较佳的实施例中，在所述水油分离装置的侧面底部设置排水口；在所述排水口上方设置排油口。
在本发明较佳的实施例中，所述气体混合装置包括气体混合箱；所述气体混合箱的底部通过固定架安装电机；
所述电机的顶部输出端安装转轴，所述转轴的顶部延伸至气体混合箱的内腔顶部并通过轴承固定；所述转轴上均匀安装有搅拌叶；
所述气体混合箱的右侧开设有出气口；
所述气体混合箱的左侧顶部和底部分别开设有空气进口和沼气进口。
在本发明较佳的实施例中，所述过滤装置包括过滤箱；所述过滤箱的内腔左右两侧分别安装干燥器和脱硫器；
所述干燥器内填充氧化，以及所述脱硫器内填充三氧化二铁。
在本发明较佳的实施例中，所述净化装置包括净化箱；所述净化箱的内腔从左到右依次安装活性炭过滤层、氧化铜过滤层、氢氧化钠过滤层、和HEPA滤网层。
在本发明较佳的实施例中，所述收集瓶与排水管螺纹连接；
所述收集瓶为玻璃收集瓶。
在本发明较佳的实施例中，所述气体管路、进气管和导气管上均设有阀门。
相对于现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：本发明的生活垃圾处理系统采用预处理仓可以将大型垃圾进行破碎，以便于更好的在发酵罐中进行发酵，使沼气产生更加充分；进一步的地采用水油分离装置可以减轻小区油污垃圾排放，利用发酵罐产生的沼气进行发电，可以节约电能，做到垃圾循环有效利用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明实施例所提供的生活垃圾处理系统的整体示意图；
图2示出了本发明实施例所提供的生活垃圾处理系统的沼气发电机示意图；
图3示出了本发明实施例所提供的生活垃圾处理系统的气体混合装置剖视图；
图4示出了本发明实施例所提供的生活垃圾处理系统的过滤装置示意图；
图5示出了本发明实施例所提供的生活垃圾处理系统的净化装置示意图。
图中：箱体100、破碎仓体111、高速电机112、破碎杆113、破碎刀片114、发酵罐本体120、低速电机121、搅拌杆122、搅拌桨123、加热片124、发酵物出口125、油水管道126、发酵气体检测控制器127、油水管道阀体128、自动进气口129、油水分离装置130、排水口131、排油口132、沼气发电装置140、气体管路141、真空泵142、气体混合装置150、气体混合箱151、电机152、转轴153、搅拌叶154、出气口155、空气进口156、沼气进口157、进气管160、过滤装置170、过滤箱171、干燥器172、脱硫器173、导气管180、发电机组190、阻火器210、排气管220、净化装置230、净化箱231、活性炭过滤层232、氧化铜过滤层233、氢氧化钠过滤层234、HEPA滤网层235、折形管240、收集瓶250。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1至图5所示，一种生活垃圾处理系统，包括：箱体100、安装于箱体100上方的预处理仓、与预处理仓连接的且位于箱体100内部的发酵罐120、与发酵罐120底部连接的且位于箱体100底部的水油分离装置，以及与发酵罐120顶部连接的且位于水油分离装置上方的沼气发电装置140。
预处理仓，包括安装于箱体100垃圾入口处的破碎仓体111、安装于破碎仓体111上方的立式高速电机152112、安装在高速电机152112输出轴上的破碎杆113，以及安装在破碎杆113上的破碎刀片114。
发酵罐，包括设于发酵罐本体120上的自动进气口129、安装于发酵罐本体120上方的低速电机121、安装在低速电机121输出轴上的搅拌杆122、安装在搅拌杆122上的搅拌桨123、安装在发酵罐本体120内底部上的加热片124和发酵物出口125，以及安装在发酵罐本体120内底部上的与水油分离装置连通的油水管道126。
具体的，在发酵罐本体120上方还设置发酵气体检测控制器127。在油水管道126上还设置油水管道阀体128。气体管路141上还安装有真空泵142。在油水分离装置130的侧面底部设置排水口131，在排水口131上方设置排油口132。
本发明中发酵罐的发酵工作原理是：当油水分离一段时间后，油水管道阀体128会关闭进入发酵过程。首先发酵入口会关闭，低速电机121开始转动，低速电机121带动搅拌桨123进行转动，将落入发酵罐本体120内的物质进行搅拌。同时，发酵罐本体120底部的加热片124开始加热，随着温度的提升，罐内的物质开始发酵：
(1)从室温状态开始，依顺序的经过高温阶段200℃→降温阶段100℃→中温阶段25～40℃的常规的发酵工艺；
(2)发酵物质从室温状态开始，直接快速上升到高温阶段200℃、45分钟进行快速的发酵，利用高温嗜热微生物菌的生化分解作用将有机物快速地降解，然后1小时降至100℃，再将发酵物质进行进一步的快速降温至中温阶段25～40℃，进行后期的腐熟期的发酵；
(3)发酵物质在发酵罐本体120中进行腐熟期的中温阶段25～40℃，发酵8至12小时。
在发酵过程中，搅拌桨123将发酵物进行搅拌，释放出因发酵而产生的气体，因此发酵罐本体120上方设有发酵气体检测控制器127对发酵罐本体120 罐内发酵气体进行检测，防止意外发生。为了有效去除产生的气体，采用真空泵142通过气体管路141将气体从发酵罐本体120罐内抽出，送入沼气发电装置140进行发电。真空泵142在设备启动时便开启工作，抽气量可以根据发酵气体检测控制器127进行相关控制。根据发酵气体检测控制器127的控制，自动进气口129可定时打开将新氧气送入发酵罐本体120中保持一定的氧气发酵。
参考如图2至图5所示，沼气发电装置140，包括与发酵罐本体120连通的气体管路141，以及与气体管路141连接的气体混合装置150。
气体混合装置150的左侧顶部安装进气管160；气体管路141上安装过滤装置170。气体混合装置150的右侧安装导气管180，且导气管180上安装阻火器210。导气管180的右端安装发电机组190，发电机组190的底部安装排气管220，且排气管220上安装净化装置230。排气管220的左端安装折形管240，且折形管240缠绕在气体管路141的外壁，折形管240的底部安装排水管，且排水管的底部安装收集瓶250，方便对折形管240内的水分进行收集。气体管路141、进气管160和导气管180上均设有阀门。
具体的，气体混合装置150包括气体混合箱151。气体混合箱151的底部通过固定架安装电机152，电机152的顶部输出端安装转轴153，转轴153的顶部延伸至气体混合箱151的内腔顶部并通过轴承固定，转轴153上均匀安装有搅拌叶154，气体混合箱151的右侧开设有出气口155，气体混合箱151的左侧顶部和底部分别开设有空气进口156和沼气进口157。
过滤装置170包括过滤箱171，过滤箱171的内腔左右两侧分别安装干燥器172和脱硫器173，且干燥器172内填充氧化钙，且脱硫器173内填充三氧化二铁。干燥器172内的氧化钙能够将沼气中的水分吸收，脱硫器173内的三氧化二铁能够将沼气中的硫化物吸收，提高沼气燃烧的效率。
净化装置230包括净化箱231，净化箱231的内腔从左到右依次安装活性炭过滤层232、氧化铜过滤层233、氢氧化钠过滤层234、和HEPA滤网层235。活性炭过滤层232能吸收废气中的异味，氧化铜过滤层233能够去除废气中的一氧化碳，氢氧化钠过滤层234能够去除废气中的二氧化碳，HEPA滤网层235能够过滤废气中的粉尘颗粒。
收集瓶250与排水管螺纹连接，方便拆卸，且收集瓶250为玻璃收集瓶250，方便观察收集瓶250内的水量。
本发明生活垃圾处理系统，通过改变食物垃圾的形态，进行及时的食物垃圾无害化处理，能够将食物垃圾粉碎成浆状液体送入发酵罐本体120中进行转变，变成有机肥料排出，可轻松实现即时、方便、快捷的厨房清洁，避免食物垃圾因储存而滋生病菌、蚊虫和异味，从而有效优化厨居环境，改善环境卫生。
沼气发电装置140，通过干燥器172和脱硫器173能够将沼气中的水分和硫化物进行吸收，提高沼气的利用率，同时沼气和空气一同进入气体混合箱151内，在搅拌叶154的作用下将沼气和空气混合的更均匀，有利于沼气充分燃烧，发电机组190产生的废气在在净化装置230的作用下，能将废气中的粉尘颗粒、二氧化碳气体、一氧化碳气体、和异味除去，废气经排气管220进入折形管240内，可以利用尾气的余温对沼气进行预热，提高能源利用率。
以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，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设备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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种生活垃圾处理系统，其特征在于，包括：箱体、安装于所述箱体上方的预处理仓、与所述预处理仓连接的且位于箱体内部的发酵罐、与所述发酵罐底部连接的且位于所述箱体底部的水油分离装置，以及与所述发酵罐顶部连接的且位于所述水油分离装置上方的沼气发电装置。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述预处理仓包括：安装于所述箱体垃圾入口处的破碎仓体、安装于所述破碎仓体上方的立式高速电机、安装在所述高速电机输出轴上的破碎杆，以及安装在所述破碎杆上的破碎刀片；
所述发酵罐包括：发酵罐本体、设于所述发酵罐本体上的自动进气口、安装于所述发酵罐本体上方的低速电机，安装在所述低速电机输出轴上的搅拌杆、安装在所述搅拌杆上的搅拌桨、安装在所述发酵罐本体内底部上的加热片和发酵物出口，以及安装在所述发酵罐本体内底部上的与所述水油分离装置连通的油水管道；
所述沼气发电装置包括：与所述发酵罐本体连通的气体管路，以及与所述气体管路连接的气体混合装置。
3.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述气体混合装置的左侧顶部安装进气管，所述气体管路上安装过滤装置；所述气体混合装置的右侧安装导气管，且导气管上安装阻火器；所述导气管的右端安装发电机组；所述发电机组的底部安装排气管，且排气管上安装净化装置；所述排气管的左端安装折形管，且折形管缠绕在气体管路的外壁；所述折形管的底部安装排水管，且排水管的底部安装收集瓶。
4.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述气体管路上还安装有真空泵。
5.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，在所述水油分离装置的侧面底部设置排水口；在所述排水口上方设置排油口。
6.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述气体混合装置包括气体混合箱；所述气体混合箱的底部通过固定架安装电机；
所述电机的顶部输出端安装转轴，所述转轴的顶部延伸至气体混合箱的内腔顶部并通过轴承固定；所述转轴上均匀安装有搅拌叶；
所述气体混合箱的右侧开设有出气口；
所述气体混合箱的左侧顶部和底部分别开设有空气进口和沼气进口。
7.根据权利要求6所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述过滤装置包括过滤箱；所述过滤箱的内腔左右两侧分别安装干燥器和脱硫器；
所述干燥器内填充氧化，以及所述脱硫器内填充三氧化二铁。
8.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述净化装置包括净化箱；所述净化箱的内腔从左到右依次安装活性炭过滤层、氧化铜过滤层、氢氧化钠过滤层、和HEPA滤网层。
9.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述收集瓶与排水管螺纹连接；
所述收集瓶为玻璃收集瓶。
10.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述气体管路、进气管和导气管上均设有阀门。
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