CN111825483A - 一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器 - Google Patents

一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种餐厨垃圾处理设备。技术方案是：一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：该反应器包括用于盛装餐厨垃圾的机壳、设置在机壳内以搅拌餐厨垃圾的搅拌组件、驱动搅拌组件运动的驱动组件以及控制各组件配合工作的控制器；所述机壳包括设置成矩形且上部敞口的下机壳、与下机壳上部密封连接的上机壳以及盖合在上机壳上的机箱盖；所述下机壳的四个侧板中，第一侧板与第二侧板对应，第三侧板与第四侧板对应；所述第一侧板下部开设有与风机相连通的进风口；所述第二侧板上部开设有出风口；所述第三侧板下部开设有出料口；所述第四侧板上部开设有进料口。该反应器适用于餐厨垃圾的好氧处理，能有效提高餐厨垃圾的好氧处理效率。

Description

一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器
技术领域
本发明涉及一种餐厨垃圾处理设备，具体是一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器。
背景技术
餐厨垃圾是人们在日常生活中产生的厨余、剩饭剩菜等餐厨垃圾。餐厨垃圾具有油水含量大、有机物含量高、运输困难等特点，并且其产生范围广，大到集体食堂，小到家庭日常生活都会产生餐厨垃圾。传统的处理方法有直接填埋、直接饲料化和厌氧处理。直接填埋会造成极大的资源浪费；饲料化处理会使有毒物质流入食物链对人体造成伤害；由于餐厨垃圾难以运输的特点，以集中大型处理为特点的厌氧处理效果显得捉襟见肘。好氧处理可有效避免餐厨垃圾的运输，并且辅以智能控制系统，可利用好氧处理装置对餐厨垃圾进行直接处理并高效产出生物肥。因此，研发一种餐厨垃圾的好氧处理装置非常有必要。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，该反应器可适用于餐厨垃圾的好氧处理，并有效提高餐厨垃圾的好氧处理效率，实现餐厨垃圾的资源化、高效化处理。
本发明提供的技术方案是：
一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：该反应器包括用于盛装餐厨垃圾的机壳、设置在机壳内以搅拌餐厨垃圾的搅拌组件、驱动搅拌组件运动的驱动组件以及控制各组件配合工作的控制器；
所述机壳包括设置成矩形且上部敞口的下机壳、与下机壳上部密封连接的上机壳以及盖合在上机壳上的机箱盖；所述下机壳的四个侧板中，第一侧板与第二侧板相对应，第三侧板与第四侧板相对应；所述第一侧板下部开设有与风机相连通的进风口；所述第二侧板上部开设有出风口；所述第三侧板下部开设有出料口；所述第四侧板上部开设有进料口；
所述下机壳内部设置有端面呈“U”型且将下机壳内部空间分成两部分的隔板；其中所述隔板的左右两侧分别与第一侧板和第二侧板相隔距离平行布置且其顶部与对应侧板密封连接；所述隔板的底部设置成下凹的弧形并与下机壳底面间隔距离布置；所述隔板的两个“U”型端面分别与第三侧板和第四侧板密封连接；所述隔板上均布有若干用于过滤餐厨垃圾中油水混合物的过滤孔；所述第二侧板下部开设有用于排出油水混合物的排水口。
所述上机壳内部水平固定有与机壳中心线同轴布置的环形凸轮导轨；所述凸轮导轨与上机壳内侧顶壁之间间隔距离；所述凸轮导轨沿圆周方向呈曲线状向上突起，从而在凸轮导轨的顶部形成导向面。
所述搅拌组件包括可绕竖直轴线转动地定位在机壳中心位置的传动轴、竖直设置在传动轴旁并与传动轴间隔距离布置的搅拌棒、水平固定在搅拌棒顶部的导向杆、可转动地定位在导向杆上并与凸轮导轨顶部的导向面相配合的滚轮、一端固定在传动轴上且另一端与搅拌棒中部竖直滑动连接的第一传动杆以及一端固定在传动轴上且另一端通过弹性件与搅拌棒底部固定连接的第二传动杆；所述搅拌棒的中部开设有竖直布置的若干滑槽；所述第一传动杆上设置有与滑槽相配合以限制搅拌棒自转的若干滑块；所述搅拌棒外周沿径向方向固定有若干刀片。
所述弹性件为拉伸弹簧。
所述驱动组件包括可转动地定位在上机壳上的蜗杆、安装在上机壳上以驱动蜗杆的电机以及固定在传动轴顶部并与蜗杆配合传动的蜗轮。
所述下机壳的内底面开设有十字型集水槽；所述集水槽与排水口相连通；
所述集水槽中设置有向排水口方向具有一定坡度的斜面，以利于油水混合物流向排水口。
所述出风口位于隔板顶面的上方；所述出料口的下侧与隔板底面紧挨。
所述出料口处可转动地设置有排料转轮，以便快速排出成品物料。
所述搅拌棒上设置有用于检测机壳内氧气含量的传感器。
所述风机、电机和传感器分别与控制器电连接。
本发明的有益效果是：
1、本发明中搅拌棒在传动轴的带动下，可绕传动轴的轴线实现圆周运动，并且在凸轮与凸轮导轨的配合作用下，搅拌棒可上下往复运动，从而实现搅拌棒在机壳内的三维立体搅拌工作，使得发酵所需化学催化剂与餐厨垃圾充分融合，极大地缩短了餐厨垃圾的处理时间。
2、本发明中隔板与进、出风口的设置，能保证在密闭环境中，好氧发酵所需氧气与餐厨垃圾充分接触，大大提高了发酵效率。
3、本发明中控制器可根据传感器检测到的氧气含量信号，对风机的通风量和搅拌棒的搅拌速度进行调节，使各组件相互配合作业，保证了餐厨垃圾在发酵过程中的发酵效率，实现了餐厨垃圾的自动化、资源化、高效化处理。
4、本发明结构简单，操作方便，很好地实现了餐厨垃圾的好氧处理，工作效率高，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图之一。
图2为本发明的立体结构示意图之二。
图3为本发明的立体结构示意图之三(省略机箱盖)。
图4为本发明所述搅拌组件和驱动组件的立体结构示意图。
附图标记：
1.1、下机壳；1.2、上机壳；1.3、机箱盖；1.4、第一侧板；1.5、第二侧板；1.6、第三侧板；1.7、第四侧板；2、排水口；3、出料口；4、出风口；5、进料口；6、进风口；7、隔板；8、过滤孔；9、凸轮导轨；10、传动轴；11、搅拌棒；12、导向杆；13、滚轮；14、第一传动杆；15、第二传动杆；16、轴承；17、空心圆柱；18、滑槽；19、电机；20、蜗杆托架；21、蜗杆；22、蜗轮；23、刀片；24、集水槽；25、排料转轮。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
如图1至图4所示的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，包括机壳、搅拌组件、驱动组件和控制器(图中未显示)。
如图1、图2所示，所述机壳用于盛装餐厨垃圾，包括下机壳1.2、上机壳1.1和机箱盖1.3。所述下机壳设置成矩形且上部敞口。下机壳的四个侧板中，第一侧板1.4与第二侧板1.5相对应，第三侧板1.6与第四侧板1.7相对应；所述第一侧板下部开设有与风机(图中未显示)相连通的进风口6；所述第二侧板上部开设有出风口4；所述第二侧板下部开设有用于排出油水混合物的排水口2；所述第三侧板下部开设有出料口3；所述第四侧板上部开设有进料口5。所述下机壳的内底面开设有十字型集水槽24；集水槽与排水口相连通。所述集水槽中设置有向排水口方向具有一定坡度的斜面，以利于油水混合物流向排水口。
如图4所示，所述下机壳内部设置有端面呈“U”型的隔板7，其中隔板的左右两侧分别与第一侧板和第二侧板相隔距离平行布置且其顶部与对应侧板密封连接；隔板的底部设置成下凹的弧形并与下机壳底面间隔距离布置；隔板的两个“U”型端面分别与第三侧板和第四侧板密封连接，从而将下机壳的内部空间分成两部分(即隔板与上机壳之间的空间用于盛装餐厨垃圾，隔板与下机壳之间的空间用于通入空气以及对油水混合物进行收集)。所述隔板上均布有若干用于过滤餐厨垃圾中油水混合物的过滤孔8。所述出风口位于隔板顶面的上方；所述出料口的下侧与隔板底面紧挨；所述出料口处可转动地设置有排料转轮25，以便快速排出成品物料。
所述上机壳与下机壳上部密封连接，其中上机壳内部水平固定有与机壳中心线同轴布置的环形凸轮导轨9。所述凸轮导轨与上机壳内侧顶壁之间间隔距离布置；凸轮导轨沿圆周方向呈曲线状向上突起，从而在凸轮导轨的顶部形成导向面(见图4)。
如图4所示，所述搅拌组件设置在机壳内，用于搅拌餐厨垃圾。搅拌组件包括传动轴10、搅拌棒11、导向杆12、滚轮13、第一传动杆14和第二传动杆15。所述传动轴可绕竖直轴线转动地定位在机壳的中心位置(即传动轴的轴线与机壳的中心线同轴布置)，其中传动轴的底端穿过隔板后与下机壳的底面相连接，传动轴的顶端穿过上机壳后与驱动组件相连接，并且传动轴与上机壳以及传动轴与下机壳之间均通过轴承16转动连接(轴承外周设置有密封的空心圆柱17，以保护轴承)。所述搅拌棒竖直设置在传动轴旁并与传动轴间隔距离布置；搅拌棒外周沿径向方向固定有若干刀片23，以增大搅拌范围同时将厨余垃圾切割成小块以方便分解发酵；搅拌棒上设置有传感器(图中未显示)，用于检测机壳内的氧气含量。
所述导向杆水平固定(本实施例采用紧固螺钉固定)在搅拌棒的顶部。所述滚轮可转动地定位在导向杆上，并且滚轮与凸轮导轨顶部的导向面相配合(滚轮嵌入导向面内，以利于滚轮沿导向面滚动)。所述第一传动杆一端固定在传动轴上，另一端与搅拌棒中部竖直滑动连接；其中搅拌棒的中部开设有竖直布置的若干滑槽18；第一传动杆上设置有与滑槽相配合的若干滑块(图中未显示)，以限制搅拌棒自转。所述第二传动杆一端固定在传动轴上，另一端通过弹性件(本实施例采用拉伸弹簧，图中未显示)与搅拌棒底部固定连接，以便在拉伸弹簧的拉力作用下，滚轮始终与导向面相接触。
如图3、图4所示，所述驱动组件包括电机19、蜗杆托架20、蜗杆21和蜗轮22。所述蜗杆托架固定在上机壳上；所述电机安装在上机壳上；所述蜗杆一端通过联轴器与电机的电机轴固定连接，另一端通过轴承可转动地定位在蜗杆托架上。所述蜗轮通过键与传动轴顶部固定连接；蜗轮可与蜗杆配合传动。工作时，电机通过蜗轮蜗杆副带动传动轴转动，传动轴通过第一传动杆和第二传动杆带动搅拌棒绕传动轴轴线做圆周运动，同时滚轮沿着导向面滚动，带动搅拌棒上下运动，实现搅拌棒在机壳内的三维立体搅拌工作，使得发酵所需化学催化剂与餐厨垃圾充分融合，极大地缩短餐厨垃圾的处理时间。所述机箱盖盖合在上机壳上，用于保护驱动组件。
所述风机、电机和传感器分别与控制器(优选PLC控制器)电连接，以控制各组件配合工作，并且控制方式均为常规控制技术，不再一一细述。
本发明的运行过程，包括如下步骤：
步骤一、将餐厨垃圾从反应器的进料口倒入，且不高于出风口，以防止餐厨垃圾从出风口溢出。
步骤二、操作人员按下控制器按钮，反应器开始工作，电机启动，带动搅拌组件转动进行搅拌作业。搅拌过程中，餐厨垃圾中的油水混合物经排水口排出。
步骤三、操作人员可通过进料口手动向机壳内投入催化剂等好氧发酵所需物料。发酵过程中，传感器随时检测机壳中的氧气含量，当机壳内氧气含量较低时，控制器控制风机增加通风量，以保证好氧发酵所需氧气与餐厨垃圾充分接触，提高发酵效率。
步骤四、发酵完成后，成品物料经出料口排出(可手动拨动排料转轮，以加快排料速度)。
步骤五、所有餐厨垃圾处理完毕后，关闭控制器按钮。

Claims (10)

1.一种三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：该反应器包括用于盛装餐厨垃圾的机壳、设置在机壳内以搅拌餐厨垃圾的搅拌组件、驱动搅拌组件运动的驱动组件以及控制各组件配合工作的控制器；
所述机壳包括设置成矩形且上部敞口的下机壳(1.1)、与下机壳上部密封连接的上机壳(1.2)以及盖合在上机壳上的机箱盖(1.3)；所述下机壳的四个侧板中，第一侧板(1.4)与第二侧板(1.5)相对应，第三侧板(1.6)与第四侧板(1.7)相对应；所述第一侧板下部开设有与风机相连通的进风口(6)；所述第二侧板上部开设有出风口(4)；所述第三侧板下部开设有出料口(3)；所述第四侧板上部开设有进料口(5)；
所述下机壳内部设置有端面呈“U”型且将下机壳内部空间分成两部分的隔板(7)；其中所述隔板的左右两侧分别与第一侧板和第二侧板相隔距离平行布置且其顶部与对应侧板密封连接；所述隔板的底部设置成下凹的弧形并与下机壳底面间隔距离布置；所述隔板的两个“U”型端面分别与第三侧板和第四侧板密封连接；所述隔板上均布有若干用于过滤餐厨垃圾中油水混合物的过滤孔(8)；所述第二侧板下部开设有用于排出油水混合物的排水口。
2.根据权利要求1所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述上机壳内部水平固定有与机壳中心线同轴布置的环形凸轮导轨(9)；所述凸轮导轨与上机壳内侧顶壁之间间隔距离；所述凸轮导轨沿圆周方向呈曲线状向上突起，从而在凸轮导轨的顶部形成导向面。
3.根据权利要求2所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述搅拌组件包括可绕竖直轴线转动地定位在机壳中心位置的传动轴(10)、竖直设置在传动轴旁并与传动轴间隔距离布置的搅拌棒(11)、水平固定在搅拌棒顶部的导向杆(12)、可转动地定位在导向杆上并与凸轮导轨顶部的导向面相配合的滚轮(13)、一端固定在传动轴上且另一端与搅拌棒中部竖直滑动连接的第一传动杆(14)以及一端固定在传动轴上且另一端通过弹性件与搅拌棒底部固定连接的第二传动杆(15)；所述搅拌棒的中部开设有竖直布置的若干滑槽(18)；所述第一传动杆上设置有与滑槽相配合以防止搅拌棒自转的若干滑块；所述搅拌棒外周沿径向方向固定有若干刀片(23)。
4.根据权利要求3所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述弹性件为拉伸弹簧。
5.根据权利要求4所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述驱动组件包括可转动地定位在上机壳上的蜗杆(21)、安装在上机壳上以驱动蜗杆的电机(19)以及固定在传动轴顶部并与蜗杆配合传动的蜗轮(22)。
6.根据权利要求5所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述下机壳的内底面开设有十字型集水槽(24)；所述集水槽与排水口相连通；所述集水槽中设置有向排水口方向具有一定坡度的斜面，以利于油水混合物流向排水口。
7.根据权利要求6所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述出风口位于隔板顶面的上方；所述出料口的下侧与隔板底面紧挨。
8.根据权利要求7所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述出料口处可转动地设置有排料转轮(25)，以便快速排出成品物料。
9.根据权利要求8所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述搅拌棒上设置有用于检测机壳内氧气含量的传感器。
10.根据权利要求9所述的三维立体搅拌的餐厨垃圾好氧反应器，其特征在于：所述风机、电机和传感器分别与控制器电连接。
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