CN115159788B - 餐厨垃圾消化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种餐厨垃圾消化装置，包括第一处理容器和第二处理容器，第一处理容器顶部设有加料管和排气管，内部配置有若干个自上而下间隔设置的极板对，所述极板对包括自上而下间隔设置的两个极板，极板对中的两个极板中的一个连接电源正极，另一个连接电源负极，每个极板上设有多个筛孔；第二处理容器顶部连通所述第一处理容器的底部，中间部位配置有若干个在竖直方向上间隔设置的填料层，底部设置有铁碳填料，所述填料层中的填料包括过氧化钙和磁铁矿颗粒。本发明既能脱除氯离子，又能促进甲烷产生。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理领域，具体涉及一种餐厨垃圾消化装置。
背景技术
餐厨垃圾俗称泔脚，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒，目前对餐厨垃圾一般处理流程为统一回收进入处理生产线后，经过分拣和磁选，将筷子、塑料袋和金属等无机物筛出，余下的餐厨废弃物，经破碎、油水分离和脱水后，固体送入好氧发酵设备；液体则进入厌氧处理部分，餐厨垃圾中的盐分完全进入液体部分。由于过高的盐分不利于生物发酵，因此在餐厨垃圾消化之前，首先要降低盐分。
在正常的消化过程中，发酵细菌通过水解、酸化、产氢产乙酸酸化以及产甲烷化的过程，将底物中的有机物转化为甲烷和二氧化碳，目前的处理方式中，有机物向甲烷的转化效率较低。有机物向甲烷的转化效率取决于发酵和甲烷化生成之间的平衡，以及微生物之间的相互作用。如何控制发酵和甲烷化之间的平衡是提高甲烷产生效率的关键。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种餐厨垃圾消化装置，它既能脱除氯离子，又能促进甲烷产生。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种餐厨垃圾消化装置，包括：
第一处理容器，顶部设有加料管和排气管，内部配置有若干个自上而下间隔设置的极板对，所述极板对包括自上而下间隔设置的两个极板，极板对中的两个极板中的一个连接电源正极，另一个连接电源负极，每个极板上设有多个筛孔；
第二处理容器，顶部连通所述第一处理容器的底部，中间部位配置有若干个在竖直方向上间隔设置的填料层，底部设置有铁碳填料，所述填料层中的填料包括过氧化钙和磁铁矿颗粒。
进一步，对于每个极板对中的两个极板，上方极板的筛孔大于下方极板的筛孔。
进一步为了防止极板积液过多，每个极板对均配置有降液管，所述降液管的上端朝上超出相应极板对中上方的极板，下端朝下超出相应极板对中下方的极板。
进一步，相邻极板对的降液管对向设置。
进一步，所述填料层包括网罩及填充在所述网罩内的填料。
进一步为了方便更新及维护填料层，所述填料层为填料抽屉，所述填料抽屉插装在所述第二处理容器内。
进一步为了延长液体垃圾经过填料层的时间，所述填料层倾斜设置，相邻填料层的倾斜方向相反。
进一步为了防止餐厨垃圾中的大颗粒在填料层上堆积，所述填料层的下端部设有上下贯穿的料孔。
进一步，所述铁碳填料包括平铺层及若干根朝上凸出于所述平铺层的填料柱，所述填料柱的外表面裹有金属网。
进一步为了方便清理第二处理容器内部，所述第二处理容器的上端部设有清理窗。
进一步为了方便出料，所述第二处理容器的下端部设有出料口。
采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用的装置既可以脱除氯离子又能促进甲烷产生；
2、过氧化钙和磁铁矿通过改善发酵细菌和产甲烷古菌之间的代谢平衡实现了厌氧消化效能的提升；
3、第二处理容器中产生的甲烷可以用于氯气的吹脱，减小氯气的溶解量。由于氯离子被清除，使得微生物能更好地在第二处理容器内生长。
附图说明
图1为本发明的餐厨垃圾消化装置的结构示意图；
图2为本发明的餐厨垃圾消化装置的极板的结构示意图；
图3为本发明的餐厨垃圾消化装置的填料层的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1、2、3所示，一种餐厨垃圾消化装置，包括：
第一处理容器1，顶部设有加料管11和排气管12，内部配置有若干个自上而下间隔设置的极板对，所述极板对包括自上而下间隔设置的两个极板2，极板对中的两个极板2中的一个连接电源正极，另一个连接电源负极，每个极板2上设有多个筛孔21；
第二处理容器3，顶部连通所述第一处理容器1的底部，中间部位配置有若干个在竖直方向上间隔设置的填料层4，底部设置有铁碳填料5，所述填料层4中的填料包括过氧化钙和磁铁矿颗粒。
在本实施例中，极板对所接电压为20～35V。
在本实施例中，填料层4的填料中，过氧化钙和磁铁矿颗粒的用量为(3～4)：1，过氧化钙和磁铁矿颗粒的直径为1～3cm。
在本实施例中，对于每个极板对中的两个极板2，上方极板2的筛孔21大于下方极板2的筛孔21。如此设置，可以增加液体垃圾在下方的极板2上停留的时间。液体垃圾在下方极板2上会停留，在停留过程中受电解作用。一般情况下，每个极板对中，上方的极板2筛孔直径为1～2cm，下方的极板2筛孔直径为0.3～0.5cm。
操作时，经过粉碎的餐厨垃圾去除掉沉淀的固体，得到液体垃圾；液体垃圾从加料管11加入到第一处理容器1，在下落的过程中在极板对的两个极板2之间受到电解作用，电解过程中液体垃圾中的氯离子被转化为氯气向上被抽出，液体垃圾经多层电解后流入第二处理容器3；液体垃圾逐步渗透到填料层4，与填料层4内的过氧化钙和磁铁矿接触，过氧化钙为液体垃圾创造微氧环境，刺激液体垃圾中的兼性细菌的生长，这些细菌主要参与糖酵解、氨基酸代谢、三羧酸循环、脂肪酸代谢、丙酮酸代谢等途径。从而提升了底物的水解和酸化效率，释放更多的小分子中间体为液体垃圾中的产甲烷古菌利用，磁铁矿的参与使得产甲烷古菌减少了与发酵细菌电子传递的能量消耗，确保了其具备更高的能量代谢水平，过氧化钙和磁铁矿通过改善发酵细菌和产甲烷古菌之间的代谢平衡实现了厌氧消化效能的提升，从而加速了有机物向甲烷的转化。其中，餐厨垃圾中自然携带各种细菌，如兼性细菌、产甲烷古菌等等。
在加料加到1/3第二处理容器3时，加料过程稍作停顿，待第二处理容器2内的液体垃圾发酵2～3天，有甲烷产生再继续加料，此时，随着底部产生的甲烷的逸出，对极板2表面电解过程中产生的氯气有吹脱作用，减小氯气的溶解量。由于氯离子被清除，使得微生物能更好地在第二处理容器3内生长，结合过氧化钙和磁铁矿的作用，甲烷的产生量也可大大增加。
第二处理容器3底部的铁碳填料可以对沉淀的粗颗粒进行电解分解，将大分子转化为小分子，减小粗颗粒的量。如图1所示，所述铁碳填料5包括平铺层51及若干根朝上凸出于所述平铺层51的填料柱52，所述填料柱52的外表面裹有金属网。铁碳填料5如此设置，可以增加铁碳填料5参与电解的表面积，使铁碳填料5可以和餐厨垃圾充分接触，以提高电解分解效率。
如图1、2所示，每个极板对均配置有降液管6，所述降液管6的上端朝上超出相应极板对中上方的极板2，下端朝下超出相应极板对中下方的极板2。
在本实施例中，降液管6的上端高出相应极板对上方的极板2约3-5cm，降液管6的下端距离相应极板对下方的极板2约2-3cm，相邻层的降液管6对向设置，相互保持较远的距离。
如果处理的液体垃圾的量较大，导致加料比较快，液体垃圾在极板2的筛孔21流动不及时、且堆积高度超过每层降液管6凸起的高度时，可以通过降液管6直接流入到下一层，直接进行电解处理，然后向下溢流，在填料层4帮助下继续消化。
在本实施例中，所述填料层4包括网罩及填充在所述网罩内的填料。如图3所示，所述网罩的一侧设有料孔41。所述网罩可以为方饼状，也可以为圆饼状，在此不做限制。
在本实施例中，为了方便更新及维护填料层4，所述填料层4为填料抽屉，所述填料抽屉插装在所述第二处理容器3内。在本实施例中，为了方便填料抽屉的推拉，所述网罩优选方饼状。
在本实施例中，为了延长液体垃圾经过填料层4的时间，所述填料层4倾斜设置，相邻填料层4的倾斜方向相反。所述填料层倾斜5°左右。
在本实施例中，所述填料层4的下端部设有上下贯穿的料孔41，餐厨垃圾中的大颗粒可以通过料孔41落入下一层，进而避免餐厨垃圾中的大颗粒在填料层4堆积。
如图1所示，所述第二处理容器3的上端部设有清理窗7，进而方便通过清理窗7清理第二处理容器3的内部。
如图1所示，所述第二处理容器3的下端部设有出料口8，进而在消化完成后方便通过出料口8出料。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
包括：
第一处理容器(1)，顶部设有加料管(11)和排气管(12)，内部配置有若干个自上而下间隔设置的极板对，所述极板对包括自上而下间隔设置的两个极板(2)，极板对中的两个极板(2)中的一个连接电源正极，另一个连接电源负极，每个极板(2)上设有多个筛孔(21)；
第二处理容器(3)，顶部连通所述第一处理容器(1)的底部，中间部位配置有若干个在竖直方向上间隔设置的填料层(4)，底部设置有铁碳填料(5)，所述填料层(4)中的填料包括过氧化钙和磁铁矿颗粒；其中，
操作时，液体垃圾从加料管(11)加入到第一处理容器1，在下落的过程中在极板对的两个极板(2)之间受到电解作用，电解过程中液体垃圾中的氯离子被转化为氯气向上被抽出，液体垃圾经多层电解后流入第二处理容器(3)；液体垃圾逐步渗透到填料层(4)，与填料层(4)内的过氧化钙和磁铁矿接触，过氧化钙用于为液体垃圾创造微氧环境，以刺激液体垃圾中的兼性细菌的生长，磁铁矿用于使液体垃圾中的产甲烷古菌减少与发酵细菌电子传递的能量消耗，铁碳填料用于对沉淀的粗颗粒进行电解分解，将大分子转化为小分子；第二处理容器(3)内产生的甲烷的逸出，对极板(2)表面电解过程中产生的氯气有吹脱作用。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
对于每个极板对中的两个极板(2)，上方极板(2)的筛孔(21)大于下方极板(2)的筛孔(21)。
3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
每个极板对均配置有降液管(6)，所述降液管(6)的上端朝上超出相应极板对中上方的极板(2)，下端朝下超出相应极板对中下方的极板(2)。
4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
相邻极板对的降液管(6)对向设置。
5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
所述填料层(4)包括网罩及填充在所述网罩内的填料。
6.根据权利要求1所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
所述填料层(4)为填料抽屉，所述填料抽屉插装在所述第二处理容器(3)内。
7.根据权利要求1所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
所述填料层(4)倾斜设置，相邻填料层(4)的倾斜方向相反。
8.根据权利要求7所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
所述填料层(4)的下端部设有上下贯穿的料孔(41)。
9.根据权利要求1所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
所述铁碳填料(5)包括平铺层(51)及若干根朝上凸出于所述平铺层(51)的填料柱(52)，所述填料柱(52)的外表面裹有金属网。
10.根据权利要求1所述的餐厨垃圾消化装置，其特征在于，
所述第二处理容器(3)的上端部设有清理窗(7)；
和/或所述第二处理容器(3)的下端部设有出料口(8)。
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