CN206810846U - 一种餐余垃圾智能处理控制系统 - Google Patents

一种餐余垃圾智能处理控制系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提出了一种餐余垃圾智能处理控制系统,用以解决我国食物浪费及残余的饭菜不能科学高效有效的回收利用,浪费了大量的国家资源,给国家造成了难以估量的损失的问题;包括支架,支架上设有控制装置,控制装置包括控制面板和控制器,控制面板与控制器相连接,所述支架上设有固液分离室、粉碎装置、烘干装置、固体发酵室和油水分离室,所述固液分离室分别与粉碎装置和油水分离室相连接,粉碎装置与烘干装置相连接,烘干装置与固体发酵室相连接。本实用新型不仅可以有效的使餐余垃圾变废为宝,而且能达到绿色环保、资源回收利用的效果,符合国家战略发展、顺应社会节能环保、绿色生活的发展趋势。

Description

一种餐余垃圾智能处理控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及餐余垃圾处理的技术领域,具体涉及一种餐余垃圾智能处理控制 系统。
背景技术
[0002]随着人口增加、经济发展和人民生活水平的不断提高,餐余垃圾正以每年10%的速 度增加,2014年厨余垃圾产量高达25000万吨。根据有关机构调查统计,目前,我国垃圾处理 率不足5%,大多数直接丢弃、就地掩埋或者喂养牲畜,不仅造成了巨大的资源浪费,而且还 污染了土地和地下水,最可怕的是未经消毒处理喂养的“咐水猪”极易传播疾病,由于人类 在食物链的最顶端,泔水中的有害物质长期在人类身体中堆积,对人类的身体健康造成了 极大的危害。因此,高校、工厂、机关等公共食堂每餐会产生大量的粮食浪费,且得不到科学 有效的回收利用。 实用新型内容
[0003] 针对我国食物浪费及残余的饭菜不能科学高效有效的回收利用,浪费了大量的国 家资源,给国家造成了难以估量的损失的问题,本实用新型提出一种餐余垃圾智能处理控 制系统,可有效的回收利用食堂剩余饭菜,变废为宝,避免资源的浪费,通过油水分离、废油 收集和固体加热发酵的工艺,分离出的废油用于工业生产,分离出的固体用于家畜词料加 工原材料。
[0004] 为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种餐余垃圾智能处理控制 系统,包括支架,支架上设有控制装置,控制装置包括控制面板和控制器,控制面板与控制 器相连接,所述支架上设有固液分离室、粉碎装置、烘干装置、固体发酵室和油水分离室,所 述固液分离室分别与粉碎装置和油水分离室相连接,粉碎装置与烘干装置相连接,烘干装 置与固体发酵室相连接,烘干装置上设有温度传感器和湿度传感器,温度传感器和湿度传 感器分别与控制器相连接,控制器通过驱动电路分别与固液分离室、粉碎装置、烘千装置、 固体发酵室和油水分离室相连接。
[0005] 所述固液分离室上部设有进料漏斗,固液分离室内设有圆筒,圆筒内设有固液分 离电机,固液分离电机固定在机座上,机座固定在固液分离室的下部;所述固液分离室下部 设有固液分离阀,固液分离阀和固液分离电机通过驱动电路与控制器相连接。
[0006] 所述圆筒和固液分离电机倾斜度角设置在固液分离室内。
[0007] 所述粉碎装置包括输送通道、粉碎箱、粉碎电机和粉碎刀,粉碎箱与固液分离室相 连接,粉碎箱内设有粉碎刀,粉碎刀与粉碎电机相连接,粉碎电机固定在支架上,输送通道 与烘干装置相连接,粉碎电机通过驱动电路与控制器相连接。
[0008] 所述烘干装置包括锥形罐体,锥形罐体上部设有进料口、排气口和搅拌电机,锥形 罐体下部设有挡板,挡板上设有滑块,滑块与丝杠相连接,丝杠与出料电机相连接。
[0009] 所述锥形罐体上设有温度传感器和湿度传感器,挡板上设有压力传感器,压力传 感器、温度传感器和湿度传感器均与控制器相连接。
[0010]所述油水分离室包括进水口、出水口、刮油机、滤渣管、集油槽和刮油机,进水口、 出水口和刮油机设置在油水分离室的上部,油水分离室中部设有集油槽,油水分离室下部 设有滤渣筐。
[0011] 所述进水口的后侧设有第一隔板,出水口的前方设有第二隔板,进水口和出水口 之间的下部设有斜板、排水阀、爆气阀和孔板,排水阀和爆气阀通过驱动电路与控制器相连 接。
[0012] 本实用新型通过高速离心、高温烘干消毒等方式,实现厨余垃圾中的固体有机物 和油水分离、固体烘干,使残羹剩饭得到有效的回收利用,分离出的油可用于工业生产的原 料,分离出的固体可用作家畜食料。本实用新型不仅可以有效的使餐余垃圾变废为宝,而且 能达到绿色环保、资源回收利用的效果,符合国家战略发展、顺应社会节能环保、绿色生活 的发展趋势。
附图说明
[0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提 下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2为本实用新型油水分离室的结构示意图。
[0016] 图中,1为支架,2为固液分离室,21为固液分离电机,22为机座,23为进料漏斗,24 为圆筒,3为粉粹装置,31为输送通道,32为粉碎箱,33为粉碎电机,34为粉碎刀,4为烘干装 置,41为搅拌电机,42为进料口,43为排气口,44为挡板,45为出料电机,5为固体发酵室,6为 油水分离室,60为爆气阀,61为进水口,62为出水口,63为刮油机,64为滤渣筐,65为第一隔 板,66为斜板,67为孔板,68为第二隔板,69为集油槽,610为排水阀。
具体实施方式
[0017] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0018] 如图1所示,一种餐余垃圾智能处理控制系统,包括支架1,支架1上设有控制装置, 控制装置包括控制面板和控制器,控制面板与控制器相连接,所述支架1上设有固液分离室 2、粉碎装置3、烘干装置4、固体发酵室5和油水分离室6,所述固液分离室2分别与粉碎装置3 和油水分离室6相连接,粉碎装置3与烘干装置4相连接,烘干装置4与固体发酵室5相连接, 烘千装置4上设有温度传感器和湿度传感器,温度传感器和湿度传感器分别与控制器相连 接,控制器通过驱动电路分别与固液分离室2、粉碎装置3、烘干装置4、固体发酵室5和油水 分离室6相连接。
[0019] 固液分离室2下部设有固液分离阀,固液分离阀和固液分离电机21通过驱动电路 与控制器相连接。经人工简单分拣后的厨余垃圾内存在约70%的水分,难长久保存,需要进 行固液分离,利用油水混合物固相液相在离心力场下产生的离心不同,从而使其分开。固液 分离室2上部设有进料漏斗23,固液分离室2内设有圆筒24,圆筒24内设有固液分离电机21, 固液分离电机21固定在机座22上,机座22固定在固液分离室2的下部。圆筒24上设有均匀分 布的通孔。固液分离电机21以750r/min的转速带动圆筒24和油水混合物高速旋转,使其产 生强大的离心力,圆筒24内混合物中的水分不受圆筒24的约束,而靠离心力脱离固体,在圆 筒24的孔洞处飞出圆筒24外,达到混合物脱水的效果。固液分离电机21和圆筒24相配合,利 用固液在转动过程中受到离心力的不同,从而将固相和液相分离。
[0020] 固液分离室2的下部设有固液分离阀,用于控制固液分离室2内的液体是否排出。 固液分离阀和固液分离电机21通过驱动电路与控制器相连接,控制器可以控制固液分离阀 和固液分离电机21开关。圆筒24和固液分离电机21倾斜30度角设置在固液分离室2内,方便 圆筒24内油水混合物更好的分离。
[0021] 粉碎装置3包括输送通道31、粉碎箱32、粉碎电机33和粉碎刀34,粉碎箱32与固液 分离室2相连接,粉碎箱32内设有粉碎刀34,粉碎刀34与粉碎电机33相连接,粉碎电机33固 定在支架1上,输送通道31与烘干装置4相连接,粉碎电机33通过驱动电路与控制器相连接。
[0022] 由于高速离心法很难在短时间内将餐厨垃圾脱水至符合要求的湿度30%以下,经 固液分离和粉碎处理的固相中仍含有大量的水分,不能长久保存,仍需要进一步的烘干消 毒处理。综合考虑决定采用电加热烘干法对其烘干消毒。烘干装置4包括锥形罐体,锥形罐 体上部设有进料口 42、排气口 43和搅拌电机41,搅拌电机41下部与搅拌棒相连接,搅拌棒上 设有搅拌刀片,锥形罐体下部设有挡板44,挡板44上设有滑块,滑块与丝杠相连接,丝杠与 出料电机45相连接。锥形罐体四周设有加热片,加热片通过驱动电路与控制器相连接。出料 电机45旋转时可带动丝杠上套着的滑轮移动,这样可以是带着滑轮上的挡板移动。挡板44 两端有限位开关,当挡板碰到限位开关,出料电机45就停止转动;等到复位指令出料电机45 再往回旋转,挡板就可以遮住固体,加热搅拌后的固体流入固体发酵室5。
[0023] 优选地,锥形罐体上设有温度传感器和湿度传感器,挡板44上设有压力传感器,压 力传感器、温度传感器和湿度传感器与控制器相连接。
[0024]厨余垃圾从进料口 42进入锥形罐体,当下部的挡板44处的压力传感器检测到进料 量达到额定重量时,关闭进料口 42停止进料,控制器打开搅拌电机41使其开始工作,带动其 下部的搅拌棒和搅拌刀片工作。同时,锥形罐体四周的加热片工作,当温湿度传感器检测到 湿度厨余垃圾达到30%RH时,加热片断电,停止加热。出料电机45带动挡板电机41挡板打开, 30s后出料电机45带动挡板关闭。烘干物进入固体发酵室,进行后续发酵。
[0025]搅拌棒具有4方面的作用:①通过搅拌使锥形罐体内部物料受热均匀;②通过刮擦 作用,避免不断失水的餐厨垃圾在锥形罐体内表面形成粘结;③避免加热过程中物料结团 和堆积;④处理完成后自动出料。对于不同容积物料,控制器控制加热片的输出功率及加热 时间不同,并结合锥形罐体底部和内部的温度传感器,控制对其加热的温度,能够高效、快 速的将其烘干。
[0026]固体发酵室5采用整体一段法干式厌氧发酵工艺,主要环节可分为三个阶段。第一 阶段为水解阶段,厌氧菌根据所分解的对象可以分为纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质 分解菌,它们分别把多糖分解为单糖,蛋白质分解为肽和氨基酸,脂肪分解为甘油和脂肪 酸。第二阶段为酸化阶段,由产酸细菌和某些梭状芽孢杆菌等将单糖类、肽、氨基酸、甘油、 脂肪酸等物质转化成简单的有机酸、醇以及二氧化碳、氢、氨和硫化氢等,其主要的产物是 挥发性脂肪酸。其中以乙酸为主。约占80 %。第三阶段为产甲烷阶段,产甲烷菌将有机酸、醇 以及二氧化碳和氨等物质分解为甲烷和二氧化碳,或通过氢还原二氧化碳的作用形成甲 院。
[0027]油水分离室6包括进水口、出水口、刮油机、滤渣筐、集油槽和刮油机,进水口、出水 口和刮油机设置在油水分离室6的上部,油水分离室6中部设有集油槽,油水分离室6下部设 有滤渣筐。滤渣筐位于进水口 61的下部。
[0028]进水口的后侧设有第一隔板,出水口的前方设有第二隔板,进水口和出水口之间 的下部设有斜板、排水阀、爆气阀和孔板。排水阀和爆气阀通过驱动电路与控制器相连接。 斜板位于第一隔板的后方,斜板和第一隔板的板间距为2-4cm,斜板倾斜角为45°的,斜板和 孔板之间设有排水阀和爆气阀。刮油机位于斜板的斜上方,集油槽位于刮油机的后方。斜板 和孔板的作用相同,使油漂浮在上面,而底部的排水阀使其由自身重力向下排水。爆气阀与 爆气装置相连接,向油水分离室6通入空气,曝气阀使其增加气泡使其油和颗粒都上升到表 面,增强油水分离效果。排水阀的作用是当进水口进入的废水超限时自动排出,以避免使设 备出现损坏。
[0029]经高速离心分离的液体中,由于含有大量的油脂,如何科学高效的回收利用这些 油脂,是绿色科学可持续发展中不可回避的一个难题。食用油的密度为0.93g/ml,水的密度 为lg/ml,由于油、气、水的相对密度不同,组分一定的油水混合物在一定的压力和温度下, 当油水分离室6处于平衡时就会形成一定比例的油、气、水相,油水分离室6可实现油水的初 步分离。斜板采用异向流形式,废水流由上而下流经斜板,进入到沉淀池中而油珠则逆水而 上,油滴沿板下表面向上流动,汇集上部的刮油机处,即可实现油水的进一步分离。板间距 为2-4 cm倾斜角为45°。气浮法是依靠水中形成微小气泡,携带絮粒上浮至液面。分离时附 在油滴上的气泡可形成油气颗粒,由于气泡的出现使水和颗粒之间密度差加大,且颗粒直 径比原油油滴大,可使上升速度明显提高。即当1个气泡或多个气泡附在1个油滴上可增加 垂直上升速度,从而可脱除直径比50wn小得多的油滴,实现油水的基本完全分离。
[0030]经固液离心分离后的液相污水由进水口进入油水分离器6后,进入滤渣筐进行过 滤,过滤掉油水中含有的固体小颗粒。油污水通过第一隔板后,通过斜板,缓慢的进入到油 水分离器6的下部中,在重力作用下,借助油水比重差和斜板隔油及爆气阀产生微小的气 泡,油珠上浮,当油面积攒到一定厚度时借助刮油机快速高效的从集油槽排出,下层的污水 由于自身水压由出水口自动排出。油水分离器6结构简单,池体容积小,占地面积小,去除的 油滴的粒径半径范围较广,污水停留时间短,能高效有效的收集厨余垃圾中油水混合物中 的油,以被进一步加工处理。
[0031]优选地,控制器采用菲尼克斯ILC 1J51 ETH控制器,具有稳定性强、抗干扰能力强、 可靠性高,同时编程简单,能够高效的处理各类复杂逻辑控制,实现多种闭环控制的特点。 控制器能够根据进程及时的控制各个阀门的打开和关闭。根据温度传感器、湿度传感器及 压力传感器,对搅拌电机、加热片、粉碎电机进行控制,达到油水分离、固液分离的目的。控 制面板为触摸屏,将烘干装置4内的温度和湿度在触摸屏上进行实时的显示和记录。控制器 与无线通信模块相连接,无线通信模块与移动终端相连接。用户通过移动终端可以远程监 控各个设备是否正常运行功能。
[0032]本实用新型先人工对厨余垃圾进行粗略分拣,然后使用工业离心机对其进行固液 分离,其中分离的固相经过粉碎、发酵、烘干、造粒等一些物理方法,使之变成营养丰富的肥 料或饲料;液相则进行油水分离,再进行过滤、调合、蒸馏、吸附、精滤等工艺制备生物柴油, 分离出的污水经过污水处理后可以再利用。本实用新型既能回收油脂又能生产优质饲料, 实现了厨余垃圾的资源化,无害化处理,有效解决了厨余垃圾易产生恶臭,滋生细菌,病原 菌等问题,清洁了人们的生活空间。
[°033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型 的保护范围之内。

Claims (8)

  1. i .一种餐余垃圾智能处理控制系统,包括支架(1),支架(1)上设有控制装置,控制装置 包括控制面板和控制器,控制面板与控制器相连接,其特征在于:所述支架(1)上设有固液 分离室(2)、粉碎装置(3)、烘干装置(4)、固体发酵室(5)和油水分离室(6),所述固液分离室 (2)分别与粉碎装置(3)和油水分离室(6)相连接,粉碎装置(3)与烘干装置(4)相连接,供干 装置(4)与固体发酵室(5)相连接,烘干装置(4)上设有温度传感器和湿度传感器,温度传感 器和湿度传感器分别与控制器相连接,控制器通过驱动电路分别与固液分离室(2)、粉碎装 置⑶、烘干装置⑷、固体发酵室⑸和油水分离室⑹相连接。
  2. 2. 根据权利要求1所述的餐余垃圾智能处理控制系统,其特征在于,所述固液分离室 (2)上部设有进料漏斗(23),固液分离室(2)内设有圆筒(¾),圆筒(24)内设有固液分离电 机(21),固液分离电机(21)固定在机座(2¾上,机座(22)固定在固液分离室⑵的下部;所 述固液分离室(2)下部设有固液分离阀,固液分离阀和固液分离电机(21)通过驱动电路与 控制器相连接。
  3. 3. 根据权利要求1所述的餐余垃圾智能处理控制系统,其特征在于,圆筒(2心和固液分 离电机(21)倾斜30度角设置在固液分离室(2)内。
  4. 4. 根据权利要求1所述的餐余垃圾智能处理控制系统,其特征在于,所述粉碎装置f5) 包括输送通道(31)、粉碎箱(32)、粉碎电机(33)和粉碎刀(M),粉碎箱02)与固液分离室 (2)相连接,粉碎箱(32)内设有粉碎刀(34),粉碎刀(34)与粉碎电机(幻)相连接,粉碎电机 (33)固定在支架(1)上,输送通道(31)与烘干装置(4)相连接,粉碎电机033)通过驱动电路 与控制器相连接。
  5. 5. 根据权利要求1所述的餐余垃圾智能处理控制系统,其特征在于,所述烘干装置(4) 包括锥形罐体,锥形罐体上部设有进料口(42)、排气口(43)和搅拌电机(41),锥形罐体下部 设有挡板(44),挡板(44)上设有滑块,滑块与丝杠相连接,丝杠与出料电机(45)相连接,搅 拌电机(41)和出料电机(45)通过驱动电路与控制器相连接。
  6. 6. 根据权利要求5所述的餐余垃圾智能处理控制系统,其特征在于,所述锥形罐体上设 有温度传感器和湿度传感器,挡板(44)上设有压力传感器,压力传感器、温度传感器和湿度 传感器与控制器相连接。
  7. 7. 根据权利要求1所述的餐余垃圾智能处理控制系统,其特征在于,所述油水分离室 ⑹包括进水口、出水口、刮油机、滤渣筐、集油槽和刮油机,进水口、出水口和刮油机设置在 油水分离室(6)的上部,油水分离室中部设有集油槽,油水分离室(6)下部设有滤渣筐。
  8. 8. 根据权利要求7所述的餐余垃圾智能处理控制系统,其特征在于,所述进水口的后侧 设有第一隔板,出水口的前方设有第二隔板,进水口和出水口之间的下部设有斜板、排水 阀、爆气阀和孔板,排水阀和爆气阀通过驱动电路与控制器相连接。
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