CN213924549U - 一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置 - Google Patents
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Abstract
一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，主要包括预发酵区、主发酵区、腐熟区、臭气净化区和出料区；各区之间物料连续流动通过手动抽出扇形通料板实现；臭气净化区包括抽气单元和除臭单元，在抽气单元作用下，外部空气经单向进气阀和气体管路依次流入预发酵区、主发酵区和腐熟区，用于厨余垃圾好氧堆肥过程中通风供氧、干化和自动降温，产生的含有恶臭成分的尾气被泵入除臭单元进行净化处理，最后通过出气口排出；通过每日自下至上操作各区扇形通料板和投放新鲜厨余垃圾，同步实现厨余垃圾制肥、自热干化以及臭气净化；本发明能实现居民小区厨余垃圾就地减量化与肥料化，大幅度降低收运及后续处理处置成本，同时打造清洁无臭的垃圾分类环境。
Description
技术领域
本发明属于生活垃圾处理处置技术领域，特别涉及一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置。
背景技术
生活垃圾中厨余垃圾占比超过60％，是生活垃圾分类和处理处置的重点对象。厌氧消化和好氧堆肥是厨余垃圾处理的两大主流技术，且基本采用集中收运和集中处理方式。集中收运一方面因长距离运输导致成本高，另一方面沿途可能因臭气、渗滤液溢出导致环境污染。在此背景下，厨余垃圾就地就近资源化处理具有较好的应用前景，不仅能大幅度降低收运成本，而且能使小区居民和物业就近参与厨余垃圾处理过程，有助于提高全民垃圾分类的积极性。然而，目前尚缺乏针对小区规模且满足日产日投、无臭环保等要求的小型化厨余垃圾资源化处理装置。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置及方法，利用好氧微生物降解有机物和代谢产热过程对居民小区厨余垃圾就地就近干化减量和肥料化处理，降低厨余垃圾收运处成本，调动居民-物业-处理厂多方参与垃圾分类的积极性，助力垃圾分类工作，具有良好的经济、环境效益和推广应用前景。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，包括罐体，罐体顶部设有投料口1，底部设有出料口16和出气口14，罐内分为区域一和区域二，区域一自上而下依次又分为预发酵区4、主发酵区5和腐熟区6，投料口1连接预发酵区4；区域二位于区域一的下方，包括臭气净化区7和出料区8，出料口16连接出料区8；其中，预发酵区4、主发酵区5、腐熟区6和出料区8的相邻区之间均设置有带扇形通料板9的水平隔板，通过扇形通料板9实现物料在相邻区的隔离与流通；所述臭气净化区7包括抽气单元10和除臭单元11，在罐体侧壁埋设有若干段气体管路13，首段的气体管路13连通外部空气和预发酵区4，第二段的气体管路13连通预发酵区4和主发酵区5，第三段的气体管路13连通主发酵区5和腐熟区6，末段的气体管路13连接抽气单元10，所述抽气单元10的尾气出口连接除臭单元11，除臭单元11连接出气口14。
所述首段的气体管路13设置有单向进气阀12，各段所述的气体管路13的出入口均位于相应区的上方位置。
所述抽气单元10由泵A17和泵B18并联构成，泵A17用于主发酵区5通风降温，泵B18用于厨余垃圾好氧堆肥过程中通风供氧和干化。
所述区域一设置搅拌单元2，预发酵区4、主发酵区5和腐熟区6分别至少有一个搅拌叶片。
所述搅拌单元2和泵B18同步间歇工作，每工作5-10min，停10-15min。
所述罐体侧壁对应于区域一的位置设置有保温区15，并设置有温控单元3，温控单元3监测主发酵区5内温度变化情况，并对抽气单元10进行实时控制，当主发酵区5内温度高于70℃时，泵A17开始工作，通过通风实现主发酵区5降温，直至温度低于65℃，泵A17停止工作。
所述预发酵区4和腐熟区6中扇形通料板9的圆心角度数均为90°-180°，所述主发酵区5中扇形通料板9的圆心角度数为18°-36°。
所述除臭单元11由生物除臭罐19、化学除臭罐20和活性炭除臭罐21组成，所述生物除臭罐19内填充物为厨余垃圾堆肥产物，所述化学除臭罐20内试剂为醋酸和小苏打。
所述臭气净化区7占装置总容积的20％-30％，出料区8占装置总容积的10％-20％。
本发明还提供了基于所述装置的一种厨余垃圾自热干化与连续制肥方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，每日定期关闭装置电源，从出料口16将出料区8内的厨余垃圾堆肥产物全部排出，待关闭出料口16后，手动抽出腐熟区6的扇形通料板9，使腐熟区6的物料流入出料区8，待物料停止流入时手动将腐熟区6的扇形通料板9插回，按同样操作，使物料从主发酵区5流入腐熟区6，以及从预发酵区4流入主发酵区5；
步骤二，将收集的厨余垃圾破碎沥干，并与一部分从出料口16排出的堆肥产物混合，使得混合物料含水率维持在55％-75％范围内；
步骤三，按3％-10％投配率，从投料口1投入混合物料，进入预发酵区4，之后关闭投料口1；
步骤四，启动装置电源，搅拌单元2、温控单元3、抽气单元10和除臭单元11开始工作，同步实现厨余垃圾制肥、自热干化以及臭气净化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过每日自下至上操作各区的扇形通料板和投放新鲜厨余垃圾，可同步实现厨余垃圾制肥、自热干化以及臭气净化。
2、本发明能对居民小区产生的厨余垃圾进行就地分散化处理，原位实现50％以上厨余垃圾减量，实现居民小区厨余垃圾就地减量化与肥料化，大幅度降低厨余垃圾收运及后续处理处置成本。
3、本发明采用连续制肥和三重除臭设计，确保厨余垃圾在清洁无臭的环境下得到及时处理，打造清洁无臭的垃圾分类环境。
附图说明
图1为本发明实施例的一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置的结构示意图。
图2为本发明实施例中装置臭气净化区的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，在本发明实施例中，一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，包括罐体，罐体顶部设有投料口1，底部设有出料口16和出气口14，罐内分为区域一和区域二，总容积100L。
在本发明的其它可选实施例中，罐体也可采用分体结构，即区域一和区域二分别采用一个罐体。投料口1在区域一罐体，出料口16和出气口14在区域二罐体。
区域一自上而下依次又分为预发酵区4、主发酵区5和腐熟区6，投料口1连接预发酵区4，在本发明的其它可选实施例中，区域一可设置搅拌单元2，预发酵区4、主发酵区5和腐熟区6分别至少有一个搅拌叶片。区域二位于区域一的下方，包括臭气净化区7和出料区8，出料口16连接出料区8。
其中，预发酵区4、主发酵区5、腐熟区6和出料区8的相邻区之间均设置有带扇形通料板9的水平隔板，通过手动抽出或放回扇形通料板9实现物料在相邻区的流通与隔离；
臭气净化区7包括抽气单元10和除臭单元11，在罐体侧壁埋设有若干段气体管路13，首段的气体管路13设置有单向进气阀12，并连通外部空气和预发酵区4，第二段的气体管路13连通预发酵区4和主发酵区5，第三段的气体管路13连通主发酵区5和腐熟区6，末段的气体管路13连接抽气单元10，各段气体管路13的出入口均位于相应区的上方位置。抽气单元10的尾气出口连接除臭单元11，除臭单元11连接出气口14。
在抽气单元10的作用下，外部空气经过单向进气阀12和气体管路13依次流入预发酵区4、主发酵区5和腐熟区6，用于厨余垃圾好氧堆肥过程中通风供氧、干化和自动降温，产生的含有恶臭成分的尾气被泵入除臭单元11进行净化处理，最后通过出气口14排出。
预发酵区4和腐熟区6中扇形通料板9的圆心角度数均可为90°-180°，本实例选择90°，对应的物料停留时间均为4天，主发酵区5中扇形通料板9的圆心角度数均可为18°-36°，本实施例选择22.5°，对应的物料停留时间为16天，因此，总停留时间为24天。
参考图2，抽气单元10由泵A17和泵B18并联构成，泵A17用于主发酵区5通风降温，泵B18用于厨余垃圾好氧堆肥过程中通风供氧和干化。除臭单元11由生物除臭罐19、化学除臭罐20和活性炭除臭罐21组成。生物除臭罐19内填充物为厨余垃圾堆肥产物，其中包含大量的好氧微生物，可以氧化去除氨气、硫化氢等臭气组分；化学除臭罐20内试剂为醋酸和小苏打，分别用于吸收碱性和酸性臭气组分。
臭气净化区7可占装置总容积的20％-30％，本实施例选择20％(20L)，出料区8占装置总容积的10％-20％，本实施例选10％(10L)。搅拌单元2和抽气单元10中的泵B18同步间歇工作，每工作5min，停10min。
在本发明的其它可选实施例中，在区域一位置的罐体侧壁设置有保温区15，并设置有温控单元3，温控单元3用于监测主发酵区5内温度变化情况，并对抽气单元10进行实时控制，当主发酵区5内温度高于70℃时，抽气单元10中的泵A17开始工作，通过通风实现主发酵区5降温，直至温度低于65℃，泵A17停止工作。
在此基础上，本发明厨余垃圾自热干化与连续制肥方法，包括以下步骤：
步骤一，每日定期关闭装置电源，从出料口16将出料区8内的厨余垃圾堆肥产物全部排出，待关闭出料口16后，手动抽出腐熟区6的扇形通料板9，使腐熟区6的物料流入出料区8，待物料停止流入时手动将腐熟区6的扇形通料板9插回，按同样操作，使物料从主发酵区5流入腐熟区6，以及从预发酵区4流入主发酵区5；
步骤二，将收集的厨余垃圾破碎沥干，并与一部分从出料口16排出的堆肥产物混合，使得混合物料含水率维持在65％左右；
步骤三，按6％投配率(6L)，从投料口1投入混合物料，进入预发酵区4，之后关闭投料口1；
步骤四，启动装置电源，搅拌单元2、温控单元3、抽气单元10和除臭单元11开始工作，同步实现厨余垃圾制肥、自热干化以及臭气净化。
采用本发明装置及方法对实际厨余垃圾开展了为期2个月的处理实验，结果表明，厨余垃圾减量约56％，含水率从75％降到25％以下，堆肥产物可进一步加工为有机肥产品。
对于本技术领域的普通技术人员来说，在上述原理的基础上，还可以对本发明所述方法做出若干改变和改进，这些改变和改进也应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，包括罐体，罐体顶部设有投料口(1)，底部设有出料口(16)和出气口(14)，罐内分为区域一和区域二，区域一自上而下依次又分为预发酵区(4)、主发酵区(5)和腐熟区(6)，投料口(1)连接预发酵区(4)；区域二位于区域一的下方，包括臭气净化区(7)和出料区(8)，出料口(16)连接出料区(8)；其中，预发酵区(4)、主发酵区(5)、腐熟区(6)和出料区(8)的相邻区之间均设置有带扇形通料板(9)的水平隔板，通过扇形通料板(9)实现物料在相邻区的隔离与流通；所述臭气净化区(7)包括抽气单元(10)和除臭单元(11)，在罐体侧壁埋设有若干段气体管路(13)，首段的气体管路(13)连通外部空气和预发酵区(4)，第二段的气体管路(13)连通预发酵区(4)和主发酵区(5)，第三段的气体管路(13)连通主发酵区(5)和腐熟区(6)，末段的气体管路(13)连接抽气单元(10)，所述抽气单元(10)的尾气出口连接除臭单元(11)，除臭单元(11)连接出气口(14)。
2.根据权利要求1所述厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，所述首段的气体管路(13)设置有单向进气阀(12)，各段所述的气体管路(13)的出入口均位于相应区的上方位置。
3.根据权利要求1所述厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，所述抽气单元(10)由泵A(17)和泵B(18)并联构成，泵A(17)用于主发酵区(5)通风降温，泵B(18)用于厨余垃圾好氧堆肥过程中通风供氧和干化。
4.根据权利要求3所述厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，所述区域一设置搅拌单元(2)，预发酵区(4)、主发酵区(5)和腐熟区(6)分别至少有一个搅拌叶片。
5.根据权利要求4所述厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，所述罐体侧壁对应于区域一的位置设置有保温区(15)，并设置有温控单元(3)，温控单元(3)监测主发酵区(5)内温度变化情况，并对抽气单元(10)进行实时控制，当主发酵区(5)内温度高于70℃时，泵A(17)开始工作，通过通风实现主发酵区(5)降温，直至温度低于65℃，泵A(17)停止工作。
6.根据权利要求1所述厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，所述预发酵区(4)和腐熟区(6)中扇形通料板(9)的圆心角度数均为90°-180°，所述主发酵区(5)中扇形通料板(9)的圆心角度数为18°-36°。
7.根据权利要求1所述厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，所述除臭单元(11)由生物除臭罐(19)、化学除臭罐(20)和活性炭除臭罐(21)组成。
8.根据权利要求1所述厨余垃圾自热干化与连续制肥装置，其特征在于，所述臭气净化区(7)占装置总容积的20％-30％，出料区(8)占装置总容积的10％-20％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |