CN112517594A - 一种环保型智能化有机垃圾处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型智能化有机垃圾处理系统，包括粉碎装置，粉碎装置用于对有机垃圾进行粉碎；调节池用于接收粉碎装置中的有机垃圾，调节池内还设有加热系统和第一搅拌系统；厌氧发酵仓用于接收调节池内有机垃圾和菌种的混合物，厌氧发酵仓内设有第一温控装置和第二搅拌系统，第二搅拌系统搅拌有机垃圾和菌种的混合物产生甲烷、沼液和沼渣；气箱用于存放厌氧发酵仓产生的甲烷；集水池用于接收厌氧发酵仓发酵后的液体；三相分离器将液体分离成渣、沼气和分离液。本发明能够采用生物降解有机垃圾处理技术、动力损耗较小、处理效果好、占地面积少、投资者管理维护简单，促进了经济、社会、生态、环境的总体协调发展。

Description

一种环保型智能化有机垃圾处理系统
技术领域
本发明属于垃圾处理领域，更具体的说涉及一种环保型智能化有机垃圾处理系统。
背景技术
随着经济社会持续高速发展，垃圾处理已经成为影响环境保护、居民生活和可持续发展的重要课题，如果不能对生活垃圾科学、有效处置，不仅污染环境、破坏生态，还传播疾病、威胁人与自然和谐共存，影响人民群众的日常生活。
近年来，垃圾处理受到各方面的重视，在原来填埋、焚烧、堆肥等简单处理的基础上，全面实行垃圾分类处理、资源化利用；从目前看主要有阳光房堆肥发酵处理、机器生物发酵快速成肥处理、气化热解炉处理、生物养殖降解处理、普通的沼气厌氧发酵处理等方法，但无论哪种处理方式，都有各自的局限：1、阳光房堆肥发酵处理降解效果差、容易滋生蚊蝇和传播疾病；2、机器生物发酵快速成肥处理和气化热解炉处理运行和维护成本高，设备故障后后续垃圾不能及时有效处理，而且要占用本来就十分紧张的建房指标；3、生物养殖降解处理需要占用的土地面积大，日处理达不到垃圾快速增长的需要；4、普通的沼气厌氧发酵处理要占用的土地面积也较大，不适合大规模和城市垃圾的处理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效节能，节约土地的新型智能化有机垃圾处理系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种环保型智能化有机垃圾处理系统，包括
粉碎装置，所述粉碎装置用于对有机垃圾进行粉碎；
调节池，所述调节池用于接收粉碎装置中的有机垃圾，所述调节池内还添加有与有机垃圾混合的菌种，所述调节池内还设有加热系统和第一搅拌系统和第一温控系统及自动提升分配系统；
厌氧发酵仓，所述厌氧发酵仓用于接收调节池内有机垃圾和菌种的混合物，所述厌氧发酵仓内设有第二温控装置和第二搅拌系统，所述温控装置用于控制厌氧仓内的温度，并根据设定温度把信号反馈到加热系统的开启或关停，所述第二搅拌系统搅拌有机垃圾和菌种的混合物产生甲烷、沼液和沼渣；
气箱，所述气箱用于存放厌氧发酵仓产生的甲烷；
集水池，所述集水池用于接收厌氧发酵仓发酵后的液体，所述集水池内设有第三温控装置，所述第三温控装置用于调节集水池内液体的温度并根据池内设定温度把信号传输给加热系统的开启或关停；
三相分离反应器，所述三相分离反应器用于接收集水池内调节好温度的液体，所述三相分离器将液体分离成渣、沼气和分离液，所述渣排放至厌氧发酵仓，所述沼气排放至气箱，水接入中间调节池；
中间调节池，所述中间调节池用于接收三相分离器分离出的分离液，所述中间调节池内设有第三搅拌系统，所述第三搅拌系统对中间调节池内的分离液进行搅拌；
生物膜深度处理系统，所述生物膜深度处理系统接收中间调节池内的分离液并对分离液进行过滤形成过滤水排出；
循环式立式沼气热水炉，所述循环式立式沼气热水炉以沼气为能源产生热水来给调节池提供热量。
进一步地，所述生物膜深度处理系统包括：
沉淀池，所述沉淀池用于接收分离液，所述分离液经过沉淀池沉淀后产生上清液；
生物滤池，所述生物滤池用于接收过沉淀池中的上清液，所述上清液在生物滤池内沉淀产生污泥和滤水，所述污泥流入调节池，所述滤水经过氧化塘处理后排放。
进一步地，还包括称重装置，所述称重装置由于对有机垃圾进行称重，经过称重后的有机垃圾输送到粉碎装置。
进一步地，还包括太阳能供热系统，在所述循环式立式沼气热水炉的温度达不到设定温度下，通过温控传感系统自动开启太阳能加热系统自动辅助加温调节池，当调节池温度达到设定温度，通过温控传感器自动关停太阳能加热系统。
进一步地，还包括自动提升机，所述自动提升机将有机垃圾自动提升进粉碎装置。
进一步地，所述厌氧发酵仓设置为地埋式厌氧发酵仓，所述地埋式厌氧发酵仓的材质采用玻璃钢。
进一步地，所述甲烷通过气体净化装置进入气柜存放。
进一步地，所述集水池内调节好温度的液体通过提升泵送入高效三相分离反应器底部的进料管。
进一步地，所述沉淀池沉淀后产生上清液通过高差自流到生物滤池。
综上所述，本发明的有益效果：1、本工艺采用生物降解有机垃圾处理技术，动力损耗较小，处理效果好；2、降解处理后的分解物不对地下水和土壤产生二次污染；3、经过处理后的有机垃圾是一种天然有机肥，它里面的营养价值可提高农作物品质，让老百姓得到实惠；4、本工艺在发酵过程中产生的副产品甲烷，可作新能源使用，目前该气源经过气体净化装置、气水分离、安全回火装置在本工艺加热系统可循环利用，也可供农户使用，果蔬保鲜，发电等；5、本系统采用全密封地埋式厌氧发酵和高效三相分离器为主的设备；厌氧发酵不滋生蚊蝇、地表整洁，绿色环保。
附图说明
图1为本发明环保型智能化有机垃圾处理系统的示意图；
图2为三相分离反应器的结构示意图；
图3为调节池的结构示意图；
图4为厌氧发酵仓的结构示意图；
图5为加热管的结构示意图；
图6为生物膜深度处理系统的结构示意图；
图7为好氧池、沉淀池和生物滤池的示意图；
图8为有机垃圾处理系统的的平面布置图。
附图标记：1、污泥床；2、气室；3、沉淀区；4、调节池进料口；5、第一搅拌系统；6、调节池；7、厌氧发酵仓；8、加热管；9、三相分离反应器底部的进料管；10、内循环系统；11、排渣口；12、气封；13、出水堰；14、中间调节池；15、提升泵；16、好氧池；17、内回流泵；18、回流泵；19、沉淀池；20、生物滤池；21、生物膜填料；22、曝气管；23、风管；24、沉淀池出水堰；25、稳定桶；26、安装支架；27、沉淀池进水口；28、沉淀池排泥管；29、生物滤池滤板；30、生物滤池出水口；31、生物滤池布水系统；32、生物滤池进水口；33、沼气。
具体实施方式
参照图1至图8对本发明一种环保型智能化有机垃圾处理系统的实施例做进一步说明。
如图1所示，一种环保型智能化有机垃圾处理系统，包括
粉碎装置，粉碎装置用于对有机垃圾进行粉碎，有机垃圾经过粉碎机多级粉碎后，大分子经过高速切割成小分子成糊状流体后，表面积增大，快速降解有机垃圾，粉碎装置设置为粉碎机；
调节池6，调节池6用于接收粉碎装置中的有机垃圾，调节池6内还添加有与有机垃圾混合的菌种，调节池6内还设有加热系统、第一搅拌系统5、第一温控系统及自动提升分配系统，加热系统使调节池6加热到一定的温度，在设定的温度工况下，第一搅拌系统5使有机垃圾和菌种相互交替接触，达到菌群自身繁殖；
厌氧发酵仓7，厌氧发酵仓7用于接收调节池6内有机垃圾和菌种的混合物，厌氧发酵仓7内设有第二温控装置和第二搅拌系统，温控装置用于控制厌氧仓内的温度，并根据设定温度把信号反馈到加热系统的开启或关停，温度超过或者低于设定温度时，自动开启或关闭加热系统，第二搅拌系统搅拌有机垃圾和菌种的混合物，使有机垃圾和菌种接触面积增加，提高了处理能力和效果，产生甲烷、沼液和沼渣，厌氧发酵仓7设置为地埋式厌氧发酵仓；
气箱，气箱用于存放厌氧发酵仓7产生的甲烷；
集水池，集水池用于接收厌氧发酵仓7发酵后的液体，集水池内设有第三温控装置，第三温控装置用于调节集水池内液体的温度，确保微生物生长栖息的环境，并根据池内设定温度把信号传输给加热系统的开启或关停；
三相分离反应器，三相分离反应器用于接收集水池内调节好温度的液体，在布水系统的分布下均匀出水，通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床1，厌氧反应发生在液体和污泥颗粒接触的过程；在厌氧状态下产生的气体引发内循环，这有利于颗粒污泥的形成和维持；在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向三相分离反应器顶部上升，上升到表面的污泥撞击三相分离器气体反射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气，气泡释放后，污泥颗粒将沉淀到污泥床1的表面，气体被收集到三相分离反应器顶部的三相分离器的集气室2，水从沉淀区3上部出水，三相分离反应器将液体分离成渣、沼气33和分离液，渣排放至厌氧发酵仓7，沼气33排放至气箱，水接入中间调节池；
中间调节池14，中间调节池14用于接收三相分离器分离出的分离液，中间调节池14内设有第三搅拌系统，第三搅拌系统对中间调节池14内的分离液进行搅拌；
生物膜深度处理系统，生物膜深度处理系统接收中间调节池14内的分离液并对分离液进行过滤形成过滤水排出。
生物膜深度处理系统包括：
沉淀池19，沉淀池19用于接收分离液，分离液经过沉淀池19沉淀后产生上清液；
生物滤池20，生物滤池20用于接收过沉淀池19中的上清液，上清液在生物滤池20内沉淀产生污泥和滤水，污泥流入调节池6，滤水进过氧化塘处理后排放。
生物膜深度系统还包括生物链式填料、曝气设备、3D生物转盘、回流装置，该系统采用A2O工艺和立体3D生物转盘工艺相结合的一种深度水处理工艺；经过厌氧、好氧、厌氧、回流、立体3D生物转盘沉淀、生物滤池20、氧化塘配套的一个新型完整处理模式，池内沼渣无需人工清捞，仅需定期开启清渣设备，渣液经过干化池干化后，作为有机肥使用还可以直接按倍率洗刷后使用。
还包括称重装置，称重装置由于对有机垃圾进行称重，经过称重后的有机垃圾输送到粉碎装置，称重装置设置为多功能智能秤，还包括循环式立式沼气热水炉，循环式立式沼气热水炉以沼气33为能源产生热水来给调节池6提供热量，然后通过池内温控系统自动控制温度和设备开关，达到合理利用资源，还包括太阳能供热系统，在循环式立式沼气33热水炉的温度达不到设定温度下，通过温控传感系统自动开启太阳能加热系统自动辅助加温调节池6，当调节池6温度达到设定温度，通过温控传感器自动关停太阳能加热系统；还包括自动提升机，自动提升机将有机垃圾自动提升进粉碎装置；所有机电设备和智能管阀及装置都在智能化管理控制系统显示并传输，功能采用物联网和互联网相结合。
如图1和图7所示，好氧池16设置在中间调节池14和沉淀池19之间，好氧池16内部设有生物膜填料21，好氧池16底部设有风管23和曝气管22，沉淀池19的上部设有稳定桶25，沉淀池19的右侧壁设有沉淀池进水口27，沉淀池19的左侧壁设有沉淀池出水堰24，沉淀池19的上端还设有安装支架26，沉淀池19的下部设有沉淀池排泥管28，生物滤池20的下部设有生物滤池滤板29，生物滤池滤板29的下方设有生物滤池出水口30，生物滤池滤板29的上方设有生物滤料，生物滤池20的上部设有生物滤池进水口32和生物滤池布水系统31。
工作原理:如图1所示，有机垃圾经过多功能智能秤，自动称重，上传数据后，有机垃圾经过自动提升升装置，自动进入粉碎机进行粉碎，糊状的物料自动流入调节池进料口4，调节池6内设有加热系统、温控装置和第一搅拌系统5，将热水箱的水加入到调节池6内，在加热系统和温控装置的相互配合下，使调节池6内保持设定温度，确保微生物菌群自身生长繁殖，同时在第一搅拌系统5上下翻动循环下使调节池6内物相有更好的接触，从而达到投加菌种和物料的均匀混合效果，然后通过一级提升通过管网和自动物料分配装置进入至厌氧发酵仓7，因工艺要求厌氧发酵仓7的材质采用玻璃钢，安装方式为地埋式作用是为了保持物料温度均衡，厌氧发酵仓7内设有第一温控装置和第二搅拌系统；有机垃圾和菌种的混合物在厌氧发酵仓7内的第二搅拌系统的单向低速水力推动下，微生物菌群快速繁殖并充分将大分子切割为小分子，小分子分解成为甲烷、沼液和沼渣，甲烷通过气箱、收集管、气体净化装置除去硫化氢及异味进入气柜存放；使用清洁能源时，要先通过安全回火装置、气水分离装置及气体净化装置后再接入使用场所，为防止罐内压力不足，火苗蹿回至安全回火水密封液位处，自动熄灭火源；厌氧发酵仓7内物料经过足够的停留发酵后的液体流入集水池，集水池内的加热管8和第二温控装置自动调节液体设定温度，调温好的液体通过高压提升泵15把液体送入高效三相分离反应器底部的进料管9，三相分离反应器内设有内循环系统10定期定时循环，三相分离反应器底部设有排渣口11，定时排放至厌氧发酵仓7，上部设有气封12和气室2，分离后的沼气33进入气室2后通过气体收集管进入气柜存放，分离液通过顶部出水斗沉淀后，出水堰13流入出水管至中间调节池14，通过第二搅拌系统均质后，用提升泵15进入生物膜深度处理系统，分离液经过沉淀池19沉淀后的上清液通过高差自流到生物滤池20，沉淀后的污泥流入调节池6，生物滤池20出水至氧化塘处理后排放。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：包括粉碎装置，所述粉碎装置用于对有机垃圾进行粉碎；
调节池，所述调节池用于接收粉碎装置中的有机垃圾，所述调节池内还添加有与有机垃圾混合的菌种，所述调节池内还设有加热系统、第一搅拌系统和第一温控系统及自动提升分配系统；厌氧发酵仓，所述厌氧发酵仓用于接收调节池内有机垃圾和菌种的混合物，所述厌氧发酵仓内设有第二温控装置和第二搅拌系统，所述温控装置用于控制厌氧仓内的温度，并根据设定温度把信号反馈到加热系统的开启或关停，所述第二搅拌系统搅拌有机垃圾和菌种的混合物产生甲烷、沼液和沼渣；
气箱，所述气箱用于存放厌氧发酵仓产生的甲烷；
集水池，所述集水池用于接收厌氧发酵仓发酵后的液体，所述集水池内设有第三温控装置，所述第三温控装置用于调节集水池内液体的温度并根据池内设定温度把信号传输给加热系统的开启或关停；
三相分离反应器，所述三相分离反应器用于接收集水池内调节好温度的液体，所述三相分离器将液体分离成渣、沼气和分离液，所述渣排放至厌氧发酵仓，所述沼气排放至气箱，水接入中间调节池；
中间调节池，所述中间调节池用于接收三相分离器分离出的分离液，所述中间调节池内设有第三搅拌系统，所述第三搅拌系统对中间调节池内的分离液进行搅拌；
生物膜深度处理系统，所述生物膜深度处理系统接收中间调节池内的分离液并对分离液进行过滤形成过滤水排出；
循环式立式沼气热水炉，所述循环式立式沼气热水炉以沼气为能源产生热水来给调节池提供热量。
2.根据权利要求1所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：所述生物膜深度处理系统包括：
沉淀池，所述沉淀池用于接收分离液，所述分离液经过沉淀池沉淀后产生上清液；
生物滤池，所述生物滤池用于接收过沉淀池中的上清液，所述上清液在生物滤池内沉淀产生污泥和滤水，所述污泥流入调节池，所述滤水经过氧化塘处理后排放。
3.根据权利要求1所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：还包括称重装置，所述称重装置由于对有机垃圾进行称重，经过称重后的有机垃圾输送到粉碎装置。
4.根据权利要求1所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：还包括太阳能供热系统，在所述循环式立式沼气热水炉的温度达不到设定温度下，通过温控传感系统自动开启太阳能加热系统自动辅助加温调节池，当调节池温度达到设定温度，通过温控传感器自动关停太阳能加热系统。
5.根据权利要求1所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：还包括自动提升机，所述自动提升机将有机垃圾自动提升进粉碎装置。
6.根据权利要求1所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：所述厌氧发酵仓设置为地埋式厌氧发酵仓，所述地埋式厌氧发酵仓的材质采用玻璃钢。
7.根据权利要求1所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：所述甲烷通过气体净化装置进入气柜存放。
8.根据权利要求1所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：所述集水池内调节好温度的液体通过提升泵送入高效三相分离反应器底部的进料管。
9.根据权利要求2所述的一种环保型智能化有机垃圾处理系统，其特征在于：所述沉淀池沉淀后产生上清液通过高差自流到生物滤池。
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