CN217732986U - 一种智能厨余垃圾好氧发酵设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，属于好氧发酵技术领域。包括发酵仓室，所述发酵仓室包括进料预处理仓、物料低温发酵仓、物料高温发酵仓以及物料陈化仓；所述发酵仓室配备有进出料装置、搅拌系统、监控系统、加热系统、送风系统以及PLC控制系统。本实用新型处理垃圾由进料装置进入设备，分别经进料预处理仓、物料低温发酵仓、物料高温发酵仓以及物料陈化仓处理完成，整个处理过程由PLC控制系统进行智能化管控，可实现物料状态的实时监管及运行条件的智能化控制，本实用新型设备能够通过对物料状态的实施监控并进行智能化反馈控制，大大提高厨余垃圾经好氧发酵处理后的腐熟程度。

Description

一种智能厨余垃圾好氧发酵设备

技术领域

本实用新型涉及一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，属于好氧发酵技术领域。

背景技术

经济的发展促使人民生活水平的不断提高，同时也导致日常生活垃圾产生量的快速增加。由于国家垃圾分类政策的提出，厨余垃圾被要求单独分类、收运及处理，社会对于厨余垃圾的无害化、资源化及减量化处理具有非常迫切的需要。

在我国，现有厨余垃圾的处理方式多采用厌氧发酵或堆肥技术，对项目规模具有较大的要求，同时由于其采用集中规模化处理模式，收运环节在垃圾处理全过程中占据了较大一部分成本。针对以上问题，好氧发酵工艺以其在分散式处理市场的适应性得到推广应用。然而目前市场上的好氧发酵工艺多采用热烘干模式，最快的数小时即可完成对厨余垃圾的处理，但是其所产出的物料难以真正达到腐熟标准。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种适用于分散式市场的智能化厨余垃圾好氧发酵设备，该设备能够通过对物料状态的实施监控并进行智能化反馈控制，大大提高厨余垃圾经好氧发酵处理后的腐熟程度。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，包括发酵仓室，所述发酵仓室包括呈“田”字结构排布的进料预处理仓、物料低温发酵仓、物料高温发酵仓以及物料陈化仓；

所述发酵仓室配备有进出料装置、搅拌系统、监控系统、加热系统、送风系统以及PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与所述进出料装置、搅拌系统、监控系统、加热系统、送风系统电性连接。

作为优选实例，所述进出料装置位于所述发酵仓室一侧，所述进出料装置包括第一进料装置、第二进料装置、第三进料装置以及第一出料装置，所述第一进料装置与所述进料预处理仓连接，所述第二进料装置与所述物料低温发酵仓连接，所述第三进料装置与所述物料高温发酵仓连接，所述第一出料装置与所述物料陈化仓连接。

作为优选实例，所述搅拌系统包括搅拌器、刮料板、电机以及换仓口，所述搅拌器的搅拌叶为扇叶形，所述换仓口包括第一换仓口、第二换仓口以及第三换仓口，所述第一换仓口连通所述进料预处理仓与物料低温发酵仓，所述第二换仓口连通所述物料低温发酵仓与物料高温发酵仓，所述第三换仓口连通所述物料高温发酵仓与物料陈化仓，所述刮料板设置于所述换仓口处。

作为优选实例，所述换仓口上设置有开关阀，所述开关阀控制所述换仓口的开闭，所述开关阀与所述PLC控制系统电性连接。

作为优选实例，所述监控系统包括温湿度监测装置、PH监测装置以及气体监测装置，所述温湿度监测装置、PH监测装置以及气体监测装置均与所述PLC 控制系统电性连接。

作为优选实例，所述加热系统包括多个加热装置，所述进料预处理仓、物料低温发酵仓以及物料高温发酵仓均设置有加热装置。

作为优选实例，所述加热装置由多个电机热组件与多个水加热组件组成，所述电机热组件与所述水加热组件呈平行间隔分布。

作为优选实例，所述送风系统包括风机、送风主管以及送风支管，所述风机与所述PLC控制系统电性连接，所述送风主管布设于进料预处理仓、物料低温发酵仓之间，以及物料高温发酵仓、物料陈化仓之间，多根所述送风支管由所述送风主管引出，沿发酵仓室纵向均匀布设。

作为优选实例，还包括尾气收集系统，所述尾气收集系统包括集气主管与集气支管，所述集气主管连接在所述发酵设备尾部，集气主管连接有尾气净化装置，所述集气支管布设于所述发酵仓室的各个仓室交界处。

本实用新型的有益效果是：本实用新型主要应用于厨余垃圾的好氧发酵处理，垃圾由进料装置进入设备，分别经进料预处理仓、物料低温发酵仓、物料高温发酵仓以及物料陈化仓处理完成，整个处理过程由PLC控制系统进行智能化管控，可实现物料状态的实时监管及运行条件的智能化控制，本实用新型设备能够通过对物料状态的实施监控并进行智能化反馈控制，大大提高厨余垃圾经好氧发酵处理后的腐熟程度。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的进料预处理仓与物料低温发酵仓的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的物料高温发酵仓与物料陈化仓的俯视结构示意图；

图4为本实用新型进料预处理仓与物料陈化仓的左视结构示意图；

图5为本实用新型的送风主管和支管的结构示意图；

图6为本实用新型的加热系统示意图。

图中：1、进料预处理仓；2、物料低温发酵仓；3、物料高温发酵仓；4、物料陈化仓；10、搅拌器；11、搅拌臂；12、刮料板；13、电机；14、第一换仓口；15、第二换仓口；16、第三换仓口；20、PLC控制系统；30、集气支管；31、集气主管；40、第一进料装置；41、第二进料装置；42、第三进料装置；43、第一出料装置；50、温湿度监测装置；51、PH监测装置；52、气体监测装置；60、外保温层；61、电加热组件；62、水加热组件；70、送风系统；71、送风主管； 72、送风支管；73、风机。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐述本实用新型。

实施例：

如图1-图6所示，本实用新型实施例提供一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，包括发酵仓室，发酵仓室包括呈“田”字结构排布的进料预处理仓1、物料低温发酵仓2、物料高温发酵仓3以及物料陈化仓4。

发酵仓室配备有进出料装置、搅拌系统、监控系统、加热系统、送风系统 70以及PLC控制系统20，PLC控制系统20分别与进出料装置、搅拌系统、监控系统、加热系统、送风系统70电性连接，PLC控制系统20根据监控系统所反馈的数据信息向其他系统作出智能化指令。

其中，进出料装置位于发酵仓室一侧，进出料装置包括第一进料装置40、第二进料装置41、第三进料装置42以及第一出料装置43，第一进料装置40与进料预处理仓1连接，其中第一进料装置40内部含有双辊破碎机，可用于厨余垃圾的破碎，第二进料装置41与物料低温发酵仓2连接，第三进料装置42与物料高温发酵仓3连接，第二进料装置41或第三进料装置42，可采用人工或通过 PLC控制系统20控制进行加药操作，第一出料装置43与物料陈化仓4连接，第一出料装置43可放置出料容器，由搅拌器10自动持续出料，也可由人工干预进行一次性出料。

搅拌系统包括搅拌器10、刮料板12、电机13以及换仓口，搅拌器10的搅拌叶为扇叶形，搅拌过程中具有物料推进功能，换仓口包括第一换仓口14、第二换仓口15以及第三换仓口16，第一换仓口14连通进料预处理仓1与物料低温发酵仓2，第二换仓口15连通物料低温发酵仓2与物料高温发酵仓3，第三换仓口16连通物料高温发酵仓3与物料陈化仓4，刮料板12分布于进出料口及换仓口处，电机13设置在每个发酵仓室的同一端，用于控制搅拌器10作业，电机 13具有变频及正反转切换功能。

换仓口上设置有开关阀，开关阀控制换仓口的开闭，开关阀与PLC控制系统 20电性连接。

监控系统包括温湿度监测装置50、PH监测装置51以及气体监测装置52，温湿度监测装置50、PH监测装置51以及气体监测装置52均与PLC控制系统20 电性连接，温湿度监测装置50于每个仓室沿外侧均匀布设两个，温湿度监测装置50可将监测的温度、湿度数据实时传输至PLC控制系统20，PH监测装置51 于物料低温发酵仓2、物料高温发酵仓3外下侧中部区域布设一个，PH监测装置 51可将监测的PH数据实时传输至PLC控制系统20。

本实用新型发酵设备还包括尾气收集系统，尾气收集系统包括集气主管31 与集气支管30，集气主管31连接在发酵设备尾部，集气主管31连接有尾气净化装置，集气支管30布设于发酵仓室的各个仓室交界处顶部，各个集气支管30 上设置有梅花孔，气体监测装置52于物料低温发酵仓2、物料高温发酵仓3以及物料陈化仓4内尾气收集系统一侧布设，气体监测装置52可将所监测的气体成分及浓度数据实时传输至PLC控制系统20。

加热系统包括六个加热装置，加热装置布设于物料低温发酵仓2、物料高温发酵仓3以及物料陈化仓4下部的两侧，进料预处理仓1、物料低温发酵仓2以及物料高温发酵仓3均设置有加热装置。

加热装置采用外保温层，它由五个电机13热组件与十个水加热组件62组成，十五个电机13热组件、水加热组件62呈平行间隔分布，每两个水加热组件62 搭配一个电加热组件61，电加热组件61和水加热组件62可同时使用，也可单独使用，加热装置外侧采用保温设计。

送风系统70包括风机73、送风主管71以及送风支管72，风机73布设于发酵设备头部，风机73与PLC控制系统20电性连接，风机73可在指控控制系统控制下进行变频鼓风作业，送风主管71布设于进料预处理仓1、物料低温发酵仓2之间，以及物料高温发酵仓3、物料陈化仓4之间，四根送风支管72由送风主管71引出，沿发酵仓室纵向均匀布设。

工作原理：

如图1-图6所示，物料通过进料预处理仓1连接的第一进料装置40进入进料预处理仓1后，在进料预处理仓1内搅拌系统作用下从一端向另一端移动，物料停留时间约5-8h，然后从进料预处理仓1与物料低温发酵仓2之间的第一换仓口14进入物料低温发酵仓2，在物料低温发酵仓2内的搅拌系统作用下从一端向另一端移动，物料停留时间约1-2d，然后从物料低温发酵仓2与物料高温发酵仓3之间的第二换仓口15进入物料高温发酵仓3，物料停留时间约2-3d，重复地，经物料高温发酵仓3与物料陈化仓4之间的第三换仓口16进入物料陈化仓4，物料停留时间约1-2d，重复地，物料从物料陈化仓4连接的第一出料装置43离开设备。

物料转移过程中，搅拌系统的搅拌器10的搅拌臂11为螺旋扇叶形，搅拌过程中电机13驱动搅拌器10转动将物料从仓室一端推送至另一端，然后在刮料板 12作用下通过第一换仓口14、第二换仓以及第三换仓口16分别进入下一仓室。各仓室的搅拌器10均配备单独电机13，在PLC控制系统20控制下处于不同搅拌旋转方向及频率，达到控制物料停留时间及节省能耗的效果。

温湿度监测装置50、PH监测装置51及气体监测装置52均能够实时监测设备内运行状态，检测数据即时传送至PLC控制系统20，由PLC控制系统20对数据进行处理并作出相关指令。物料发酵过程中，如温度高于或低于设定值时，PLC 控制系统20将控制加热系统的启停，达到对应仓室升温降温的控制；如湿度高于设定值时，PLC控制系统20将控制该仓室搅拌系统加快搅拌，同时控制升高温度，如湿度低于设定值时，PLC控制系统20将对外报警，由人工进行干预；如PH值高于或低于设定值区间时，PLC控制系统20将对外报警，由人工进行干预，投加药剂；如发酵仓室内氧气含量低于设定值时，PLC控制系统20将控制送风风机73提高送风量。

加热系统可根据系统设定要求对不同仓室进行升温操作，物料进入发酵仓后，PLC控制系统20通过温湿度监测装置50获取仓室温度，如仓室温度低于系统设定下限值，则PLC控制系统20将发出指令使加热系统进行加热升温，如仓室温度高于系统设定上限值，则PLC控制系统20将发出指令使加热系统停止工作。加热系统由电加热组件61及水加热组件62组成，可同时使用，也可单独使用，同时为降低热能损耗，加热系统装置外侧设计有外保温层60。

物料发酵过程中需消耗氧气，由PLC控制系统20控制风机73进行送风，通过送风主管71及送风支管72均匀送至各仓室，送风量大小由PLC控制系统20 控制风机73变频实现。

物料发酵过程中将产生尾气，各仓室废气通过梅花孔状的集气支管30汇总至集气主管31，随后由外接风机73引入尾气净化装置。各支管布设梅花孔，所述的集气主管31布设于设备尾部，后接尾气净化装置。

物料发酵过程中，PLC控制系统20负责设备整体运行状况的控制，可根据监控系统所反馈的数据信息向其他系统作出智能化指令，如仓室温度高于设定值。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，包括发酵仓室，所述发酵仓室包括呈“田”字结构排布的进料预处理仓、物料低温发酵仓、物料高温发酵仓以及物料陈化仓；

所述发酵仓室配备有进出料装置、搅拌系统、监控系统、加热系统、送风系统以及PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与所述进出料装置、搅拌系统、监控系统、加热系统、送风系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，所述进出料装置位于所述发酵仓室一侧，所述进出料装置包括第一进料装置、第二进料装置、第三进料装置以及第一出料装置，所述第一进料装置与所述进料预处理仓连接，所述第二进料装置与所述物料低温发酵仓连接，所述第三进料装置与所述物料高温发酵仓连接，所述第一出料装置与所述物料陈化仓连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，所述搅拌系统包括搅拌器、刮料板、电机以及换仓口，所述搅拌器的搅拌叶为扇叶形，所述换仓口包括第一换仓口、第二换仓口以及第三换仓口，所述第一换仓口连通所述进料预处理仓与物料低温发酵仓，所述第二换仓口连通所述物料低温发酵仓与物料高温发酵仓，所述第三换仓口连通所述物料高温发酵仓与物料陈化仓，所述刮料版设置于所述换仓口处。

4.根据权利要求3所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，所述换仓口上设置有开关阀，所述开关阀控制所述换仓口的开闭，所述开关阀与所述PLC控制系统电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，所述监控系统包括温湿度监测装置、PH监测装置以及气体监测装置，所述温湿度监测装置、PH监测装置以及气体监测装置均与所述PLC控制系统电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，所述加热系统包括多个加热装置，所述进料预处理仓、物料低温发酵仓以及物料高温发酵仓均设置有加热装置。

7.根据权利要求6所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，所述加热装置由多个电机热组件与多个水加热组件组成，所述电机热组件与所述水加热组件呈平行间隔分布。

8.根据权利要求1所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，所述送风系统包括风机、送风主管以及送风支管，所述风机与所述PLC控制系统电性连接，所述送风主管布设于进料预处理仓、物料低温发酵仓之间，以及物料高温发酵仓、物料陈化仓之间，多根所述送风支管由所述送风主管引出，沿发酵仓室纵向均匀布设。

9.根据权利要求1所述的一种智能厨余垃圾好氧发酵设备，其特征在于，还包括尾气收集系统，所述尾气收集系统包括集气主管与集气支管，所述集气主管连接在所述发酵设备尾部，集气主管连接有尾气净化装置，所述集气支管布设于所述发酵仓室的各个仓室交界处。

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