CN112044914A - 厨余垃圾分离降解系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种厨余垃圾分离降解系统，包括垃圾粉碎机、设于垃圾粉碎机出口处的真空输送管及连接于真空输送管另一端的生物降解室，生物降解室内设有送料腔、储液腔、降解腔、热交换腔、加热腔，生物降解室外部设有蒸汽发生器，降解腔设有多处，降解腔上方设有将送料腔内的固态垃圾引流到其内部的引流板。该系统具有提高垃圾处理效率的有益效果；还披露了一种厨余垃圾分离降解方法，包括：厨余垃圾回收‑厨余垃圾粉碎‑厨余垃圾输送‑挤压脱水‑固态垃圾生物降解‑固态垃圾达标排放，该过程实现了对厨余垃圾的输送、粉碎、脱水、固液分离、固态垃圾的生物降解处理，最终使得厨余垃圾达到排放标准进行排放或再利用，保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理的技术领域，尤其是涉及一种厨余垃圾分离降解系统及方法。
背景技术
在现有技术中，传统的垃圾处理设备对餐厨垃圾降解处理过程相对简单，或是仅仅执行垃圾分拣操作得到固体餐厨垃圾，然后通过另外一个专门的发酵装置，对分拣后的餐厨垃圾进行发酵操作，生产效率低下，无法满足对餐厨垃圾的集中化、完全化处理；另外，在发酵过程中，固体餐厨垃圾存在湿度较大，不利于进行发酵，具有一定的局限性。处理工序分开，占地面积大。
为解决上述问题，公告号为CN203955701U的发明提供了一种厨余餐余废弃物微生物降解处理机，包括发酵罐、送料器、进料器、油水分离箱、引风机、电控箱、外壳，发酵罐内设有搅拌器、出料口、夹层槽、进气窗和抽气口，夹层槽内装有导热油和电热管；螺杆式的送料器设有油水输出管；进料器设有粉碎器；油水分离箱内设有油水分层仓；工作时，食物垃圾经粉碎器粉碎，再由送料器将油水混合液与残渣颗粒分离，残渣颗粒推入发酵罐，油水混合液进入油水分离箱；残渣颗粒在发酵罐内经搅拌与发酵菌种混合，静置恒温发酵为腐殖肥料；油水混合液在油水分离箱内经沉淀、静置分层为污油和污水后经由各自的管道输出。
上述装置将厨余垃圾的分离、降解等步骤放到一个一体化处理机中进行处理，使得机器达到了具备微生物降解深化处理功能的目的。
但该装置中的发酵罐内用于盛放厨余残渣的腔室仅设有一个，而送料器只能够逐步向发酵罐中送料，送料过程较慢，导致最初送到发酵罐中的物料需要在发酵罐内经过漫长的等待时间，从而导致发酵耗时较长、效率较低。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种厨余垃圾分离降解系统，其既可对大批量厨余垃圾进行分批处理，也可对小批量垃圾进行处理，具有提高垃圾处理效率的有益效果。
本发明的上述发明目之一的是通过以下技术方案得以实现的：
一种厨余垃圾分离降解系统，包括垃圾粉碎机、设于所述垃圾粉碎机出口处的真空输送管及连接于所述真空输送管另一端的生物降解室，所述生物降解室内设有送料腔、储液腔、降解腔、热交换腔、加热腔，所述生物降解室外部设有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器与所述加热腔相连通，所述降解腔设有多处，所述降解腔上方设有将送料腔内的固态垃圾引流到其内部的引流板。
通过采用上述技术方案，首先将厨余垃圾倒入到垃圾粉碎机中进行粉碎，然后通过真空输送管将粉碎后的厨余垃圾输送到生物降解室内的送料腔内，由送料腔对其进行暂存，随后，如再无后续的垃圾送来，可暂停垃圾粉碎机和真空输送管的工作，只需开动生物降解室，通过送料腔将厨余垃圾依次分配到对应的降解腔内，在输送的过程中，如果厨余垃圾的量比较大，可在垃圾装满一个降解腔时，先启动该降解腔进行工作，然后再通过引流板的引流，使送料腔内的厨余垃圾装满下一个降解腔，以此类推，在送料腔将厨余垃圾向降解腔输送的过程中，先装满的降解腔可先进行垃圾的分解，分解完之后将分解后的垃圾送出以备下一次盛装和分解，各个降解腔之间相互关联但独立工作，从而提高了垃圾降解的效率。蒸汽发生器在生物降解室工作的过程中源源不断的向加热腔内通入热蒸汽，利用热蒸汽维持降解腔内的温度，使得降解腔内的微生物菌可在适宜的温度下保持活性，更加高效的进行厨余垃圾的降解。
本发明进一步设置为：所述降解腔分为主降解腔和备用降解腔，所述主降解腔设于所述送料腔出口正下方，所述备用降解腔设于所述主降解腔侧方，所述主降解腔和所述备用降解腔下部均设有导出管，所述导出管连接至所述生物降解室外部；所述引流板对应的设于所述备用降解腔上方，引流板一端铰接于所述备用降解腔上方开口靠近所述主降解腔一侧的边缘，所述备用降解腔两侧设有顶升气缸，所述顶升气缸的缸体转动连接于所述备用降解腔的侧壁上、活塞杆的端部转动连接于所述引流板两侧，所述主降解腔和所述备用降解腔内均设有红外传感器，所述红外传感器连接控制器，所述控制器控制各个所述顶升气缸的伸缩。
通过采用上述技术方案，由于主降解腔设于送料腔出口正下方，因此，送料腔内的垃圾可直接落于主降解腔内，当主降解腔内的红外传感器感应到厨余垃圾装到位之后，红外传感器将此信号传递给控制器，控制器启动其中一个备用降解腔两侧的气缸顶出，使得对应的备用降解腔上的引流板倾斜承接于送料腔的出口下方，从送料腔内倒出的厨余垃圾首先落于引流板上，然后顺着引流板滑落至该备用降解腔内，当该备用降解腔内的红外传感器感应到内部的厨余垃圾装到位之后，红外传感器将此信号传送给控制器，控制器启动顶升气缸带动引流板收回，由下一备用降解腔继续执行上述动作。上述降解腔和引流板的设置使得送料腔能够将厨余垃圾分配到各个降解腔内，且控制方便。
本发明进一步设置为：所述生物降解室的进料口设于所述生物降解室上壁上，所述送料腔设于所述进料口下方，所述送料腔内设有传送装置，所述传送装置包括两根设于不同高度上的相互平行的传动轴、同轴连接于其中一根传动轴上的电机、绕设于所述传动轴之间的传送带，所述传送带镂空设置，所述主降解腔设于所述传送带的高端下方，所述储液腔设于所述传送带下方。
通过采用上述技术方案，从真空输送管内送出的厨余垃圾首先落于送料腔内的传送带上，厨余垃圾在传送带上等待的过程中，可对垃圾中的水分进行沥干，液态垃圾从传送带上的镂空孔中流下，并最终进入到储液腔中，固态垃圾留在传送带上，并随着传送带的传送而被送到传送带高端下方的降解腔内进行降解。该送料腔既具有对厨余垃圾进行固液分离的效果，还具有传送固态垃圾的效果。
本发明进一步设置为：所述热交换腔设于所述生物降解室的上方，热交换腔上设有进气口和出气口，所述进气口与所述生物降解室内部连通，所述出气口与所述生物降解室外部连通，所述热交换腔内设有紫外杀毒灯和活性氧发生机。
通过采用上述技术方案，厨余垃圾在生物降解室内降解的过程中会产生大量的废气，这些废气可通过热交换腔排出，通过进气口进入到热交换腔内的废气在热交换腔内经过紫外杀毒灯的杀菌消毒，并经过活性氧发生机产生的活性氧的进一步杀菌除臭，最终从热交换腔上的出气口排出，排出的气体达到了排放标准，不会对环境造成污染。
本发明进一步设置为：所述真空输送管与所述生物降解室之间连接有餐厨垃圾脱水机，所述真空输送管连接至所述餐厨垃圾脱水机的进料口，所述餐厨垃圾脱水机的出渣口与生物降解室的送料腔之间连接有提升装置，所述餐厨垃圾脱水机的出水口上连接有油水分离机。
通过采用上述技术方案，餐厨垃圾脱水机可对厨余垃圾进行固液分离，将厨余垃圾中的油和水送到油水分离机中进行油水分离处理，将脱掉水的固态垃圾送到生物降解室内进行生物降解，能够减小液态垃圾对微生物菌群的稀释，使得固态垃圾的生物降解效果更好。
本发明的发明目的之二在于提供一种用于上述厨余垃圾分离降解系统的降解方法，其具有对厨余垃圾进行分类处理，使之达到排放标准的有益效果。
本发明的上述发明目之二是通过以下技术方案得以实现的：
一种厨余垃圾分离降解方法，包括如下步骤：
S1:厨余垃圾回收：通过管道直接接到厨余垃圾产生端将厨余垃圾引流到垃圾粉碎机，或直接将装有厨余垃圾的垃圾桶提升到垃圾粉碎机的入口处倾倒；
S2:厨余垃圾粉碎：使用垃圾粉碎机对厨余垃圾中的大块固态垃圾进行粉碎；
S3:厨余垃圾输送：采用真空输送管将粉碎后的厨余垃圾吸入到餐厨垃圾脱水机内；
S4:挤压脱水：使用餐厨垃圾脱水机分离餐厨垃圾中的固态垃圾和液态垃圾，将固态垃圾挤压形成80%干的颗粒物，固态垃圾从出渣口送出，液态垃圾从出水口流出；
S5:固态垃圾生物降解：在降解腔内加入EM原液，通过提升装置将从餐厨垃圾脱水机的出渣口送出的固态垃圾提升至生物降解室的送料腔内，并从送料腔送至主降解腔和各个备用降解腔内进行生物降解；
S6:固态垃圾达标排放。
通过采用上述技术方案，实现了对厨余垃圾的输送、粉碎、脱水、固液分离、固态垃圾的生物降解处理，最终使得厨余垃圾达到排放标准进行排放或再利用，保护了环境。
本发明进一步设置为：所述S4步骤中从餐厨垃圾脱水机的出水口流出的液态垃圾及S5步骤中生物降解室的储液腔内的液态垃圾最终均导入到油水分离机中进行油水分离处理。
通过采用上述技术方案，对厨余垃圾中的油脂和水进行了汇集回收，并进行了分离，方便后续对二者进行分开处理。
本发明进一步设置为：所述S5中加入的EM原液的菌液浓度为500-1000亿cfu/g，每吨固态垃圾降解时加入的菌液量至少为80毫升，固态垃圾在主降解腔或每个备用降解腔内的降解时间为24-48小时。
通过采用上述技术方案，EM原液在此浓度下能够达到高效降解厨余垃圾的效果，同时又能够保证微生物菌群的正常生长和繁殖，最终利用24-48小时的时间将厨余垃圾分解为二氧化碳、水等物质排放，达到环保的效果。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过设置包含一个主降解腔和多个备用降解腔的多个降解腔，以及在备用降解腔上设置导流板，使得先装满垃圾的降解腔可先进行垃圾的分解，其余降解腔可逐个装设垃圾，并各自独立的进行垃圾分解，分解完之后各自将分解后的垃圾送出，各个降解腔之间相互关联但又独立工作，提高了垃圾降解的效率；
2.披露了一种厨余垃圾分离降解方法，包括：厨余垃圾回收-厨余垃圾粉碎-厨余垃圾输送-挤压脱水-固态垃圾生物降解-固态垃圾达标排放，从而实现了对厨余垃圾的输送、粉碎、脱水、固液分离、固态垃圾的生物降解处理，最终使得厨余垃圾达到排放标准进行排放或再利用，保护了环境。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1中的A-A剖视示意图。
图中，1、垃圾粉碎机；2、真空输送管；3、负压风机；4、餐厨垃圾脱水机；5、油水分离机；6、螺旋输送机；7、生物降解室；71、送料腔；72、降解腔；721、主降解腔；722、备用降解腔；723、引流板；724、气缸；725、导出管；726、控制阀；73、热交换腔；731、进气口；732、出气口；733、紫外杀毒灯；734、活性氧发生机；74、加热腔；75、进料口；76、传送装置；761、电机；762、传动轴；763、传送带；77、储液腔；78、红外传感器；8、蒸汽发生器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2，为本发明公开的一种厨余垃圾分离降解系统，包括依次连通的垃圾粉碎机1、真空输送管2、餐厨垃圾脱水机4及生物降解室7，真空输送管2上连接负压风机3，真空输送管2从垃圾粉碎机1的出料口连接至餐厨垃圾脱水机4的进料口，餐厨垃圾脱水机4的出渣口与生物降解室7的送料腔71之间连接有提升装置，本发明此实施例中的提升装置为螺旋输送机6，餐厨垃圾脱水机4的出水口上连接有油水分离机5，其中，餐厨垃圾脱水机4的作用是对厨余垃圾进行固液分离，将厨余垃圾中的油和水送到油水分离机5中进行油水分离处理，将脱掉水的固态垃圾送到生物降解室7内进行生物降解，减小液态垃圾对微生物菌群的稀释，使得固态垃圾的生物降解效果更好。生物降解室7内设置有送料腔71、储液腔77、降解腔72、热交换腔73、加热腔74，生物降解室7外部设有蒸汽发生器8，蒸汽发生器8与加热腔74之间连接有蒸汽连通管，蒸汽发生器8能够通过蒸汽连通管向生物降解室7内通入热蒸汽，使得微生物在最适宜的温度下加快生物降解的效率。
参照图2，降解腔72共设置有五处，包括一处主降解腔721和设置于主降解腔721四周的四处备用降解腔722，主降解腔721设置于送料腔71出口正下方，备用降解腔722的上端开口靠近主降解腔721一侧铰接有引流板723，引流板723与对应的的备用降解腔722之间连接有顶升气缸724，顶升气缸724的缸体转动连接于备用降解腔722的侧壁上、活塞杆的端部转动连接于引流板723两侧，主降解腔721和备用降解腔722内均设置有红外传感器78，红外传感器78连接控制器，控制器控制各个气缸724的伸缩；主降解腔721和备用降解腔722下部均设置有导出管725，导出管725连接至生物降解室7外部，且导出管725上连接有制阀726。
上述厨余垃圾分离降解系统在使用过程中，由于主降解腔721设置于送料腔71的出口正下方，因此，送料腔71内的垃圾可直接落于主降解腔721内，当主降解腔721内的红外传感器78感应到主降解腔721内的垃圾装到设定位置之后，红外传感器78将此信号传递给控制器，控制器启动其中一个备用降解腔722两侧的气缸724顶出，使得对应的备用降解腔722上的引流板723倾斜承接于送料腔71的出口下方。从送料腔71内倒出的厨余垃圾首先落于引流板723上，然后顺着引流板723滑落至该备用降解腔722内，当该备用降解腔722内的红外传感器78感应到内部的厨余垃圾装到设定位置之后，红外传感器78将此信号传送给控制器，控制器启动该备用降解腔722上的气缸724带动引流板723收回，该备用讲解腔即可对内部的厨余垃圾进行生物降解，同时，下一备用降解腔722继续执行上述动作，直至主降解腔721和各个备用降解腔722均装满厨余垃圾时，送料腔71停止送料，或在送料腔71内的厨余垃圾输送完毕时，备用降解腔722停止打开。上述降解腔72和引流板723的设置使得送料腔71能够将厨余垃圾分配到各个降解腔72内，且控制方便。
参照图2，生物降解室7的进料口75设置于生物降解室7的上壁上，送料腔71设置于进料口75下方，送料腔71内设置有传送装置76，传送装置76包括两根设置于不同高度上的相互平行的传动轴762、同轴连接于其中一根传动轴762上的电机761、绕设于传动轴762之间的传送带763，传送带763镂空设置，主降解腔721设置于传送带763的高端下方，储液腔77设置于传送带763下方，储液腔77内的液态垃圾通过管道引入到油水分离机5中进行油水分离处理。
从真空输送管2内送出的厨余垃圾首先落于送料腔71内的传送带763上，厨余垃圾在传送带763上等待的过程中，可对垃圾中的水分进行沥干，液态垃圾从传送带763上的镂空孔中流下，并最终进入到储液腔77中，固态垃圾留在传送带763上，并随着传送带763的传送而被送到传送带763高端下方的降解腔72内进行降解。该送料腔71既具有对厨余垃圾进行固液分离的效果，还具有传送固态垃圾的效果。
参照图2，热交换腔73设置于生物降解室7的上部，热交换腔73上设置有进气口731和出气口732，进气口731与生物降解室7内部连通，出气口732与生物降解室7外部连通，热交换腔73内设置有紫外杀毒灯733和活性氧发生机734。
厨余垃圾在生物降解室7内降解的过程中会产生大量的废气，这些废气可通过热交换腔73排出，通过进气口731进入到热交换腔73内的废气在热交换腔73内经过紫外杀毒灯733的杀菌消毒，并经过活性氧发生机734产生的活性氧的进一步杀菌除臭，最终从热交换腔73上的出气口732排出，排出的气体达到了排放标准，不会对环境造成污染。
使用上述厨余垃圾分离降解系统进行厨余垃圾降解的过程和方法如下：
S1:厨余垃圾回收：回收的方法为通过管道直接接到厨余垃圾产生端将厨余垃圾引流到垃圾粉碎机1的进料口75，或直接将装有厨余垃圾的垃圾桶提升到垃圾粉碎机1的入口处倾倒；
S2:厨余垃圾粉碎：使用垃圾粉碎机1对厨余垃圾中的大块固态垃圾进行粉碎以方便后续降解；
S3:厨余垃圾输送：采用真空输送管2将粉碎后的厨余垃圾吸入到餐厨垃圾脱水机4内；
S4:挤压脱水：使用餐厨垃圾脱水机4，分离餐厨垃圾中的固态垃圾和液态垃圾，将固态垃圾挤压形成80%干的颗粒物，固态垃圾从出渣口送出，液态垃圾从出水口送到油水分离机5中进行分离处理；
S5:固态垃圾生物降解：在降解腔72内加入浓度为500-1000亿cfu/g的EM原液，通过螺旋输送机6将从餐厨垃圾脱水机4的出渣口送出的固态垃圾提升至生物降解室7的送料腔71内，并从送料腔71送至主降解腔721和各个备用降解腔72内进行生物降解，其中EM原液的加入量为：每吨固态垃圾降解时加入的菌液量至少为80毫升，固态垃圾在主降解腔721或每个备用降解腔72内的降解时间为24-48小时。
S6:固态垃圾达标排放：EM原液将厨余垃圾分解为二氧化碳、水等物质，并通过导出管725排放，达到环保的效果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种厨余垃圾分离降解系统，包括垃圾粉碎机(1)、设于所述垃圾粉碎机(1)出口处的真空输送管(2)及连接于所述真空输送管(2)另一端的生物降解室(7)，其特征在于：所述生物降解室(7)内设有送料腔(71)、储液腔(77)、降解腔(72)、热交换腔(73)、加热腔(74)，所述生物降解室(7)外部设有蒸汽发生器(8)，所述蒸汽发生器(8)与所述加热腔(74)相连通，所述降解腔(72)设有多处，所述降解腔(72)上方设置有将送料腔(71)内的固态垃圾引流到其内部的引流板(723)。
2.根据权利要求1所述的厨余垃圾分离降解系统，其特征在于：所述降解腔(72)分为主降解腔(721)和备用降解腔(722)，所述主降解腔(721)设于所述送料腔(71)的出口正下方，所述备用降解腔(722)设于所述主降解腔(721)侧方，所述主降解腔(721)和所述备用降解腔(722)下部均设有导出管(725)，所述导出管(725)连接至所述生物降解室(7)外部；所述引流板(723)对应的设于所述备用降解腔(722)上方，引流板(723)一端铰接于所述备用降解腔(722)上方开口靠近所述主降解腔(721)一侧的边缘，所述备用降解腔(722)两侧设有顶升气缸(724)，所述顶升气缸(724)的缸体转动连接于所述备用降解腔(722)的侧壁上、活塞杆的端部转动连接于所述引流板(723)两侧，所述主降解腔(721)和所述备用降解腔(722)内均设有红外传感器(78)，所述红外传感器(78)连接控制器，所述控制器控制各个所述顶升气缸(724)的伸缩。
3.根据权利要求2所述的厨余垃圾分离降解系统，其特征在于：所述生物降解室(7)的进料口(75)设于所述生物降解室(7)上壁上，所述送料腔(71)设于所述进料口(75)下方，所述送料腔(71)内设有传送装置(76)，所述传送装置(76)包括两根设于不同高度上的相互平行的传动轴(762)、同轴连接于其中一根传动轴(762)上的电机(761)、绕设于所述传动轴(762)之间的传送带(763)，所述传送带(763)镂空设置，所述主降解腔(721)设于所述传送带(763)的高端下方，所述储液腔(77)设于所述传送带(763)下方。
4.根据权利要求3所述的厨余垃圾分离降解系统，其特征在于：所述热交换腔(73)设于所述生物降解室(7)的上部，热交换腔(73)上设有进气口(731)和出气口(732)，所述进气口(731)与所述生物降解室(7)内部连通，所述出气口(732)与所述生物降解室(7)外部连通，所述热交换腔(73)内设有紫外杀毒灯(733)和活性氧发生机(734)。
5.根据权利要求4所述的厨余垃圾分离降解系统，其特征在于：所述真空输送管(2)与所述生物降解室(7)之间连接有餐厨垃圾脱水机(4)，所述真空输送管(2)连接至所述餐厨垃圾脱水机(4)的进料口(75)，所述餐厨垃圾脱水机(4)的出渣口与生物降解室(7)的送料腔(71)之间连接有提升装置，所述餐厨垃圾脱水机(4)的出水口上连接有油水分离机(5)。
6.一种适用于权利要求5所述的厨余垃圾分离降解系统的降解方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1:厨余垃圾回收：通过管道直接接到厨余垃圾产生端将厨余垃圾引流到垃圾粉碎机(1)，或直接将装有厨余垃圾的垃圾桶提升到垃圾粉碎机(1)的入口处倾倒；
S2:厨余垃圾粉碎：使用垃圾粉碎机(1)对厨余垃圾中的大块固态垃圾进行粉碎；
S3:厨余垃圾输送：采用真空输送管(2)将粉碎后的厨余垃圾吸入到餐厨垃圾脱水机(4)内；
S4:挤压脱水：使用餐厨垃圾脱水机(4)分离餐厨垃圾中的固态垃圾和液态垃圾，将固态垃圾挤压形成80%干的颗粒物，固态垃圾从出渣口送出，液态垃圾从出水口流出；
S5:固态垃圾生物降解：在降解腔(72)内加入EM原液，通过提升装置将从餐厨垃圾脱水机(4)的出渣口送出的固态垃圾提升至生物降解室(7)的送料腔(71)内，并从送料腔(71)送至主降解腔(721)和各个备用降解腔(722)内进行生物降解；
S6:固态垃圾达标排放。
7.根据权利要求6所述的厨余垃圾分离降解方法，其特征在于：所述S4步骤中从餐厨垃圾脱水机(4)的出水口流出的液态垃圾及S5步骤中生物降解室(7)的储液腔(77)内的液态垃圾最终均导入到油水分离机(5)中进行油水分离处理。
8.根据权利要求6所述的厨余垃圾分离降解方法，其特征在于：所述S5中加入的EM原液的菌液浓度为500-1000亿cfu/g，每吨固态垃圾降解时加入的菌液量至少为80毫升，固态垃圾在主降解腔(721)或每个备用降解腔(72)内的降解时间为24-48小时。
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