CN2928276Y - 有机垃圾生化处理机 - Google Patents

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Abstract

一种有机垃圾生化处理机,在机体中,横卧一个截面为下圆上方的发酵干燥室,发酵干燥室中心横置一环带状的螺旋搅拌叶,由室外的减速电极驱动,发酵干燥室上方设一燃烧室,发酵干燥室和燃烧室之间留有热风通道,燃烧室设有循环风管和循环风机,燃烧室还连接于回风管,把余热气体通向发酵干燥室底部,通过底部加热道加热发酵干燥室,依靠可燃性气体或轻质燃油燃烧产生的能量,采用程序自动控制的方式,对发酵物料的温度、压力和空气进行严格的控制,在规定的时间内,让物料发酵、干燥和冷却。本实用新型效率高、污染小、产出物量多质优,可直接做肥料或饲料的添加剂。

Description

有机垃圾生化处理机
技术领域
本实用新型涉及一种有机垃圾处理设备,特别是涉及一种有机垃圾生化处理机。
背景技术
随着我国物质生活水平的逐步提高,城市化进程的加快,城市人口的积聚膨胀,人们生活方式的改变,使得有机垃圾,特别是餐厨垃圾的数量急剧增加;目前,我国大部分地区处理有机垃圾的办法,仍以郊区的养殖户为消纳对象,80%的餐厨垃圾均被卖给养猪户喂猪,或被非法收去炼制泔水油,无害化处理或资源转化率极低,还容易造成人畜共生病等的产生。我国是世界的人口大国,也是历史悠久的餐饮大国,传统的习俗以及历史的沿革造就了中国特有的饮食文化,而大量的食物、生活及餐厨垃圾也就随之而生。据建设部环境司统计,目前我国平均每1万人日产生1吨的餐厨垃圾(泔水),这些泔水中含有大量人畜共患传染病的病原微生物,不但容易引起动物感染沙门氏菌、大肠杆菌等10余种传染病,同时病原还经常寄生在家畜的体内繁衍,造成对人体的感染,如疯牛病、口蹄疫、肝炎等。因此,泔水也被卫生专家称为引起传染性疾病爆发的“隐形炸弹”;同样,泔水油中也含有大量的致癌物质,毒性甚至是砒霜的100倍,长期食用可导致肠癌、胃癌、肝癌、肾癌、乳腺癌等疾病。
为了解决上述问题,国内外涌现出多种新型技术,用于有机垃圾的资源化处理,如美国有些公司,将屠宰场内的家畜内脏收集,处理后变为生物燃油;日本也是将有机垃圾收集分类后,经处理后制作成饲料添加剂,用于畜禽的饲养;因此将有机垃圾变废为宝,循环再利用,是符合该领域发展潮流的。我国的有机垃圾,特别是餐厨垃圾,成分要较国外的成分复杂,特点是油脂高、淀粉高、盐分高、不分类,有机和无机搀杂。如何有效处理有机垃圾,使之循环再利用,是整个行业研究和开发的重点。
目前,在我国有机垃圾处理行业,采用的方式主要有两种,一是减量型,也称为“消灭型”;二是资源型。在我国建设部的行业标准中对上述两种标准均有明确的阐述。其中资源型标准的制定依据,就是以本实用新型技术制定的。
减量型生化处理机的主要特点是:采用电加热方式,起温慢,能耗高,发酵时间长,发酵室容量小,只能将有机垃圾减量化,无法彻底消灭,更无法形成规模生产。如果将有机垃圾用于填埋处理,鉴于其油脂含量高,填埋中产生的甲烷很容易引起爆燃;高油脂和淀粉还会带来排水管堵塞,污水不能自排;由于有机垃圾,特别是餐厨垃圾中水分重,推土机几乎不能进入填埋场工作,填埋操作难度大。另外,我国原始填埋的垃圾处理方式一直没有有效的防渗与排气措施,对大气、地质、地下水资源等造成的污染较为严重。
在有机垃圾资源化处理方面,目前的办法是将有机垃圾用于堆肥处理,但堆出的肥料养分极低,而且餐厨垃圾中的油脂和盐份无法降解,长期使用还会加剧土壤的盐碱化,达不到农业部颁布的肥料质量标准。因此高成本处理出来的肥料又变成了垃圾,部份城市由于堆出的肥料无法消纳,只得再与其它生活垃圾混合填埋。如果将餐厨垃圾用高温蒸煮、消毒、干燥后造粒,制成所谓“蛋白”饲料销售,其最大的隐患是高温蒸煮只能把餐厨垃圾中的有害病菌杀灭,却无法将动物蛋白“变性”,“同源性”的危险依然存在,长期给牲畜食用,存在使其遗传变异的可能。另外,其营养成分(如蛋白、总能等)也达不到不同牲畜品种在不同生长阶段的需求,故不被学术界所接受。所谓“蛋白”饲料实为将“湿泔水”变成了“干泔水”,只是多了个灭菌、干燥的功能。而且,在处理过程中,有大量的臭气溢出,方圆若干公里范围内,空气污染严重。同时,在整个处理过程中,需要大量能源支持。
实用新型内容
为弥补上述不足,本实用新型提供一种采用高温热循环加热发酵技术的有机垃圾生化处理机。
本实用新型有机垃圾生化处理机,包括机体、提升机、出料口、电控箱,在所述机体中,横卧一个截面为下圆上方的发酵干燥室,在所述发酵干燥室中心横置一根搅拌轴,所述搅拌轴上装有比所述发酵干燥室下圆半径略小的螺旋搅拌叶,所述搅拌轴的一端伸出所述发酵干燥室后连接一大链轮,所述大链轮通过链条和装在减速电机轴上的小链轮连接,所述发酵干燥室上方设一燃烧室,所述发酵干燥室和燃烧室之间留有热风通道,所述燃烧室一端设有循环风管,在所述循环风管端头有循环风机,所述燃烧室侧面连接迂回风管,所述迂回风管在所述发酵干燥室侧面经集尘器和槽底加热风管通向发酵干燥室底部,和设在所述发酵干燥室底下的底部加热道连接,所述投料口连在所述发酵干燥室上方,所述出料口连在所述发酵干燥室下部一侧,所述底部加热道连接立在所述发酵干燥室一头外面的消音排烟管。
本实用新型有机垃圾生化处理机,所述螺旋搅拌叶为环带形,并以所述发酵干燥室的中截面为中心,两侧分别为左旋右旋指向中央,所述出料口设在所述发酵干燥室的中间下部一侧。
本实用新型有机垃圾生化处理机,所述燃烧室中部设一耐火材料的迷宫风道,将燃烧室分为干热风道和湿热风道,所述干热风道和所述发酵干燥室相通,内设燃烧器,所述燃烧器连接所述循环风道,所述湿热风道和所述发酵干燥室相通,并连接所述迂回风道。
本实用新型有机垃圾生化处理机,在所述循环风管和所述发酵干燥室之间设有补氧通道,其上设有氧气调节阀,可以通过露在外面的手动调节钮调节。
本实用新型有机垃圾生化处理机,所述氧气调节阀采用电动控制。
本实用新型有机垃圾生化处理机,所述迂回风管上设有电动阀和引风机,所述迂回风管经集尘器、槽底加热风管连接底部加热道。
本实用新型有机垃圾生化处理机,所述出料口上设电动推杆。
本实用新型有机垃圾生化处理机,效率高、环境污染小、产出物高、产出物质量好。
附图说明
图1是本实用新型有机垃圾生化处理机的左视图;
图2是本实用新型有机垃圾生化处理机的俯视图;
图3是本实用新型有机垃圾生化处理机的纵截面局部剖视图;
图4是本实用新型有机垃圾生化处理机的横截面剖视图;
图5是本实用新型有机垃圾生化处理机的纵截面剖视图。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型,下面结合实施例作更详尽的介绍。
有机垃圾生化处理机,在技术上采用高速高温热循环加热的发酵干燥技术。
所谓高温,是指在给发酵干燥室内物料加热时、发酵和干燥的循环风温度在发酵和干燥阶段,始终控制在250℃至400℃之间;物料的发酵和干燥温度始终控制在65℃至75℃之间;微生物水分活度在逐渐降低,以确保除特定菌群外的大部分微生物菌的无法生存,同时炉内压力始终保持在-0.01Kpa至-0.04Kpa之间;PLC内置的程序,严格控制着发酵干燥室内的温度、压力、和氧气的供给,间接控制着物料的湿度,平衡气相,保证菌群特定的发酵环境,促进其快速繁殖。
所谓高速,是指单位条件下物料的生产周期,包括发酵、干燥和冷却的时间不超过10小时;根据发酵干燥室内的容积和单位时间内,每生产周期处理物的总量,我们定型了五种产品,成为一个完整的系列产品。
型号 发酵干燥室内容积(升) 搅拌方式 加热方式 处理物含水率(%) 生产周期(小时)
产前准备 产后产出物
G-120 455.5 螺旋搅拌 电加热 50~55 10~13 6-8
G-280 795.9 螺旋搅拌 气或油 50~55 10~13 6-8
G-560 1704.5 螺旋搅拌 气或油 50~55 10~13 8~10
G-1000 3538.5 螺旋搅拌 气或油 50~55 10~13 8~10
G-3000 10982.2 螺旋搅拌 气或油 50~55 10~13 8~10
所谓气是指天然气、石油液化气、焦炉煤气、工业沼气等;油指的是轻质燃油,如煤油、0#柴油等。
整套设备共由以下五部分构成:
1.熱风循环系统。由四大部分组成:燃烧室11、发酵干燥室1、底部加热道20、引风管道(含循环风管12、循环风机13、补氧通道23)(见图3、图5)。在高速高温生化处理机的燃烧室11内部,为了提高能源燃烧过程中的热效率,我们将风道结构上,采用了“迷宫”式的布局,在燃烧室11中部设耐火材料制作的迷宫风道41,将燃烧室11区分为干热风道43和湿热风道42,在干热风道43中有燃烧器40;循环风机13通过循环风道12把空气送入燃烧器40中,燃烧所得高温干热气体在PLC控制下,以低于400℃的温度,以最小的热损失,净干热风道43与发酵干燥室1之间的通道送入发酵干燥室1内;另一方面将发酵干燥室1内物料发酵和温升过程中产生的水蒸汽,送到燃烧室11内的湿热风道42内,在高达1000℃以上的高温除臭管内进行物理除臭。除臭后的热风,经迂回风管19、电动阀18、引风机、槽底加热风管45、集尘器15将余热送至槽底底部加热道20加热炉体,使热能得到二次利用,然后经消音排烟管14排出机外,在无需对槽底部加热时,迂回风管19中的热风经电磁阀18、直排风管46、集尘器15直接排到消音排烟管14。
2、搅拌系统。整个G系列高速高温生化处理机的发酵干燥室内,为了确保物料水分调整均匀和保障微生物菌群的温度、湿度,以及充分的空间与氧气接触,全部安装了螺旋搅拌系统,螺旋搅拌叶2为环带状,以发酵干燥室1的中截面为中心,分为左右螺旋,方向对准中部出料口9。由减速机4通过小链轮5、大链轮6提供动力。
3、排风和集尘系统。该系统主要由集尘器15和配套风道组成。其中,在集尘器的选择上,G-560、G-1000和G-3000采用的是干集尘的方式;在排风机的作用下,发酵干燥室1内的水蒸气,路经集尘器15时,通过改变其风速和方向,达到集尘的目的。
4、补氧系统。本装置采用好氧发酵,在发酵干燥室1的一端设有补氧通道23,补氧通道23上设有氧气调节阀17,根据发酵干燥室1的氧气含量,随时调整是否需要补充氧气。
4、自动提升喂料系统。该系统由提升机10和电控组成;G-560每次上料重量≤100Kg;专用垃圾桶容积为120升。
5、电控系统。整个系统在程序控制下。通过对分别安装在设备上多处的温度传感器和压力传感器的数据采集,由PLC控制变频器、继电器和电动执行器,对发酵干燥室内的温度、压力、补氧量、循环风温度、排风温度等,按特定的工艺流程,进行有效调节,、使得物料在预设的时间内,自动完成发酵干燥和冷却的全过程。
整个系统的工作原理是:首先提升机将水分调整材、待发酵的物料和微生物菌经投料口7分别送至发酵干燥室1内,关闭投料口9,启动减速电机4,用螺旋搅拌叶2将待发酵物料搅拌均匀;然后启动自动程序,待发酵物料在通过PLC对发酵物料的温度、循环风的温度、排风的温度和发酵干燥室内的压力的有效控制,使物料在3小时内达到70℃至80°之间;此时发酵的物料将产生大量的蒸汽,经燃烧室11与发酵干燥室1连接天板开放式的连接处,被循环风机13和排风风机分别送至燃烧室高温区进行除臭;然后经迂回管道19和集尘器15排出。发酵物料在经过8至10小时的发酵、干燥和冷却后,产出物由出料口9排出。
设备的燃烧室11和发酵干燥室1通过局部开放的天板螺接在一起,发酵干燥室1底部由钢架支撑,发酵干燥室1内装配一根搅拌轴3和螺旋搅拌叶2,由减速电机4传动,传动方式为链传动,转速恒定。燃烧室1外侧一端,分别装有一台燃烧器和一台引风机,即循环风机13;耐温≤450℃,通过循环风管12与发酵干燥室1内相连;主要作用是,将燃烧室1内的干热风送至发酵干燥室;当循环风的温度超过400℃时,程序将自动关闭燃烧器,停止继续加热。当待发酵物料温度超过75℃时,程序也会自动关闭燃烧器,停止加热。同时程序始终控制发酵干燥室内保持-0.01Kpa至-0.04Kpa的微负压;迂回风管19经排气风机、直排风管46、集尘器15与消音排烟管与相连,并由电动阀多点控制。
图1是G系列的侧视示意图,图中在机体30左边,设有钢梯32及提升机19,机体30的右部为电控箱31,中部可以看到出料口9及控制其的电动推杆8。
图2是G系列的侧视示意图,图中可以看到,在最左侧的提升机10旁边是投料口7,再过来为燃烧室11的观察窗21,透过它可以随时观察燃烧室11中的燃烧情况。在燃烧室观察窗21的上面,可以看到迂回风管19以及连在其下面的电动阀18。在燃烧室11的右边,可以看到减速电机4。右上角可见消音排烟管14,在其左边,设有一氧气调节阀17和通向发酵干燥室11的补氧通道23。
图4是G系列的从左面看进去的一个截面图,可以看到投料口7、发酵干燥室1、出料口9、电动推杆8、消音排烟管14以外,还可以看到集尘器15,迂回风管19以及处在发酵干燥室1下边的底部加热道20。
G系列有机垃圾生化处理机,处理容量大、效率高、污染小、产出物量大质优,可直接做肥料或饲料添加剂。

Claims (7)

1、一种有机垃圾生化处理机,包括机体(30)、提升机(10)、出料口(9)、电控箱(31),其特征在于,在所述机体(30)中,横卧一个截面为下圆上方的发酵干燥室(1),在所述发酵干燥室(1)中心横置一根搅拌轴(3),所述搅拌轴(3)上装有比所述发酵干燥室(1)下圆半径略小的螺旋搅拌叶(2),所述搅拌轴(3)的一端伸出所述发酵干燥室(1)后连接一大链轮(6),所述大链轮(6)通过链条和装在减速电机(4)轴上的小链轮(5)连接,所述发酵干燥室(1)上方设一燃烧室(11),所述发酵干燥室(1)和燃烧室(11)之间留有热风通道,所述燃烧室(11)一端设有循环风管(12),在所述循环风管(12)端头有循环风机(13),所述燃烧室(11)侧面连接迂回风管(19),所述迂回风管(19)在所述发酵干燥室(1)侧面经集尘器(15)通向发酵干燥室(1)底部,和设在所述发酵干燥室(1)底下的底部加热道(20)连接,所述投料口(7)连在所述发酵干燥室(1)上方,所述出料口(9)连在所述发酵干燥室(1)下部一侧,所述加热道(20)连接立在所述发酵干燥室(1)一头外面的消音排烟管(14)。
2、根据权利要求1的有机垃圾生化处理机,其特征在于所述螺旋搅拌叶(2)为环带形,并以所述发酵干燥室(1)的中截面为中心,两侧分为左旋和右旋,方向指向中间,所述出料口(9)设在所述发酵干燥室(1)的中间下部一侧。
3、根据权利要求2的有机垃圾生化处理机,其特征在于所述燃烧室(11)中部设一耐火材料的迷宫风道(41),将燃烧室(11)分为干热风道(43)和湿热风道(42),所述干热风道(43)和所述发酵干燥室(1)相通,外挂燃烧器(40),所述燃烧器(40)连接所述循环风道(12),所述湿热风道(42)和所述发酵干燥室(1)相通,并连接所述迂回风道(19)。
4、根据权利要求3的有机垃圾生化处理机,其特征在于在所述循环风管(12)和所述发酵干燥室(1)之间设有补氧通道(23),其上设有氧气调节阀(17),可以通过露在外面的手动调节钮(16)调节。
5、根据权利要求4的有机垃圾生化处理机,其特征在于所述氧气调节阀采用电动控制。
6、根据权利要求5的有机垃圾生化处理机,其特征在于所述迂回风管(19)上设有电动阀(18)和引风机,所述迂回风管(19)经所述电磁阀(18)、槽底加热风管(45)、集尘器(15)连接底部加热道(20),经所述电磁阀(18)、直排风管(46)直接连接消音排烟管(14)。
7、根据权利要求6的有机垃圾生化处理机,其特征在于出料口(9)上设电动推杆(8)。
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