TWM636932U

TWM636932U - 有機廢棄物處理機

Info

Publication number: TWM636932U
Application number: TW111210539U
Authority: TW
Inventors: 謝禮丞; 枋柏均
Original assignee: 綠巨酶生技股份有限公司
Priority date: 2022-09-27
Filing date: 2022-09-27
Publication date: 2023-01-21

Abstract

一種有機廢棄物處理機，主要由一破碎裝置、一錐形螺旋擠壓裝置、一攪拌槽及一熱風裝置組成，攪拌槽具有一槽體，槽體內設有一轉軸，轉軸上設有螺旋攪拌葉片，槽體於二呈相對設置之側壁上分別開設有一入風口及一出風口，而熱風裝置與入風口相接以可吹送一熱風，使熱風可沿入風口之開設方向而朝一直線路徑輸入至槽體內，並於槽體內設有一向下延伸且與該入風口呈相對間隔配置之擋板，且擋板橫設於熱風的直線路徑上，使擋板與開設有入風口之側壁間形成有一氣流匯集通道，且經由入風口輸入之熱風可受擋板之遮擋而朝下導向螺旋攪拌葉片。

Description

有機廢棄物處理機

本創作與機械式廢棄物處理機構有關，特別是指一種可有效提升其乾燥效率之有機廢棄物處理機。

按，關於廚餘類之有機廢棄物，約佔一般垃圾成份之20~30%左右，而廚餘含有極高的水分與有機物，容易腐壞，產生惡臭，因此廚餘的回收處理過程非常繁瑣，且由於廚餘含有大量有機物之特性，因此可作為堆肥、發電、生物燃料等再回收利用，不但可減輕對環境之汙染，也可以綠能市場帶來龐大的經濟效益。

然而一般的廚餘在回收處理過程容易有腐敗的問題，進而產生惡臭的氣味，而廚餘採用生物分解的處理過程，也會產生大量的惡臭，使人們對分解處理產生排斥，且其前處理時間與分解乾燥的過程時間冗長，更導致其處理效率低下，雖市面上另有可透過加熱方式以加速其處理時間之機械式有機廢棄物處理機，但是其乾燥效率仍不理想，仍需進行較長的加熱乾燥時間，因而更衍生出耗能之問題。

有鑑於此，故如何解決上述問題即為本創作之首要課題。

本創作之主要目的，在於提供一種有機廢棄物處理機，其具有可依序進行切碎、輾壓及烘乾之自動化處理，以及可有效提升其乾燥效率之功效。

為達前述之目的，本創作提供一種有機廢棄物處理機，包含有一破碎裝置、一錐形螺旋擠壓裝置、一攪拌槽及一熱風裝置；該破碎裝置具有一用以切碎有機廢棄物之破碎組件，該錐形螺旋擠壓裝置與該破碎裝置相接，該錐形螺旋擠壓裝置用以接收並壓縮經該破碎裝置切碎後之有機廢棄物，且以該錐形螺旋擠壓裝置之輸出端連通該攪拌槽；該攪拌槽具有一槽體，該槽體內的下半部設有一轉軸，該轉軸上設有螺旋攪拌葉片，且該槽體於二呈相對設置之側壁上分別開設有一入風口及一出風口，該入風口與該出風口之開設位置分別高於該螺旋攪拌葉片，而該熱風裝置與該入風口相接，該熱風裝置用以輸出一熱風，使熱風可沿該入風口之開設方向而朝一直線路徑輸入至該槽體內，並於該槽體內設有一向下延伸且與該入風口呈相對間隔配置之擋板，且該擋板橫設於熱風的直線路徑上，使該擋板與開設有該入風口之側壁間形成有一氣流匯集通道，且經由該入風口輸入之熱風可受該擋板之遮擋而朝下導向該螺旋攪拌葉片。

較佳地，該擋板向下延伸之方向與該入風口之開設方向呈90度垂直配置，且該擋板與設有該出風口的側壁之間具有一沿著該槽體之長度方向延伸的間距，該間距與該槽體的長度比值為1：13。

較佳地，該擋板橫設於該槽體內之長度與該槽體開口之寬度相等。

較佳地，該槽體之底部開設有一出料口，該出料口設有一可手動旋轉取出以解除該出料口封閉狀態之出料蓋，並於該出料蓋設置一排水控制閥。

而本創作所提供之有機廢棄物處理機可依序進行破碎、擠壓、攪拌與乾燥之自動化處理工作，並搭配其擋板的設置更具有可大幅提升其乾燥效率以減少能源損耗之優點。

11:升降裝置

111:油壓缸

112:鍊條

113:載台

114:連桿機構

12:軌道組

121:滑座

13:進料平台

130:掀蓋

131:進料口

14:容置空間

15:清洗裝置

151:噴嘴

21:破碎裝置

22:外殼

23:破碎組件

231、232:刀具軸

233、234:齒輪

24:馬達

241:傳動軸心

31:錐形螺旋擠壓裝置

311:可拆式上蓋

312:濾網層

32:輸出端

33:承接口

34:錐形螺旋葉片

35:油水分離槽

351:出水口

352:出油口

41:攪拌槽

411:入料口

42:槽體

421:側壁

422:出料口

423:出料蓋

424:排水控制閥

43:上蓋

44:開口

45:轉軸

451:螺旋攪拌葉片

46:入風口

47:出風口

471:連通管

48:擋板

49:氣流匯集通道

51:熱風裝置

X:直線路徑

L1:長度

D1:寬度

C:間距

61:臭味消除裝置

62:接觸室

621:噴霧頭

622:排水控制閥

63:臭氧產生器

631:管路

64:接收口

65:排出口

66:水桶

67:抽水泵浦

671:抽取管

91:廚餘桶

第1圖為本創作之立體外觀示意圖。

第2圖為本創作另一視角之立體外觀示意圖。

第3圖為本創作有關升降裝置之結構示意圖。

第4圖為本創作升降裝置作動時之使用狀態示意圖。

第5圖為本創作有關破碎裝置之結構示意圖。

第6圖為本創作有關錐形螺旋擠壓裝置之結構示意圖。

第7圖為本創作有關攪拌槽之結構示意圖。

第8圖為攪拌槽於頂視視角之局部剖面示意圖。

第9圖為攪拌槽內部之熱風流路示意圖。

第10圖為本創作有關臭味消除裝置之結構示意圖。

第11圖為臭味消除裝置之剖面示意圖。

如第1~11圖所示，為本創作所提供一種有機廢棄物處理機，其主要係由一升降裝置11、一破碎裝置21、一錐形螺旋擠壓裝置31、一攪拌槽41、一熱風裝置51及一臭味消除裝置61所組成，其中：

該升降裝置11，具有一垂直向上延伸之軌道組12，且該軌道組12向上延伸之末端接設有一沿水平向延伸之進料平台13，使該進料平台13之下方可形成有一容置空間14，該容置空間14可用以放置該破碎裝置21、該錐形螺旋擠壓裝置31、該熱風裝置51及該臭味消除裝置61以節省空間上之配置。於本實施例中，該升降裝置11採用鍊條油壓升降機構，利用油壓缸111與鍊條112以帶動一滑座121及一與該滑座121樞接之載台113沿該軌道組12滑移，並配合樞設於該載台113上的連桿機構114以其一端與該進料平台13的掀蓋130樞接，以可在該油壓缸111 作動時，帶動該載台113沿該軌道組12移動並傾擺，且同時透過該連桿機構114達成自動開啟與關閉該掀蓋130之功效，藉此如第4圖所示，即可用以抬升一廚餘桶91並將其有機廢棄物自動倒入至該進料平台13內，且該進料平台13於相對遠離該軌道組12之底側開設有一可將有機廢棄物向下排出之進料口131，並於該進料平台13之一側設有與該進料平台13內部相連通之清洗裝置15，透過該清洗裝置15之噴嘴151可對該進料平台13之內部噴灑水液，以可依實際需求啟動而對有機廢棄物進行額外的鹽分及油脂去除之工作。

該破碎裝置21，接設於該進料口131的相對下方，而可用以承接由該進料口131落下之有機廢棄物，並搭配參閱第5圖所示，該破碎裝置21具有呈上下透空狀之外殼22，並於該外殼22內穿設有用以切碎有機廢棄物之破碎組件23，於本實施例中，該破碎組件23由兩個呈平行並排設置之刀具軸231、232構成，透過一馬達24之傳動軸心241驅動其中一刀具軸231轉動，以驅使其刀具軸231末端之齒輪233可帶動另一刀具軸232之齒輪234反向轉動而執行切碎之動作。

該錐形螺旋擠壓裝置31，用以接設於該破碎裝置21之相對下方，並搭配參閱第6圖所示，該錐形螺旋擠壓裝置31於前端形成有一輸出端32，且以該輸出端32與該攪拌槽41之一入料口411相連通，並於該錐形螺旋擠壓裝置31之後端設有一朝上對接於該破碎裝置21底部之承接口33，且該錐形螺旋擠壓裝置31之外徑朝其輸出端32漸縮，並以該承接口33對接於該破碎裝置21外殼22之下方開口處，以可承接經該破碎裝置21切碎後落下之有機廢棄物，該錐形螺旋擠壓裝置31以其底部接設於一油水分離槽35上。且進一步地，該錐形螺旋擠壓裝置31之前端上半部由一可拆式上蓋311構成，而可方便日後的拆解清洗及保養，並於該錐形螺旋擠壓裝置31之底部設有一濾網層312，當該錐形螺旋擠壓裝置31內部之錐形螺旋葉片34帶動有機廢棄物往輸出端32移動時，其錐形漸縮設計可使有機廢棄物與機殼內產生擠壓作用力，進而可對其內部的有機廢棄物達成壓縮脫水之功用，且經擠壓後之油水再透過設於該錐形螺旋擠壓裝置31底部之濾網層312向下排入至該油水分離槽35中，且搭配參閱第2圖所示，該油水分離槽35於其一側設置有一位在下方之出水口351以及一位在上方之出油口352，利用油、水密度不同之特性做分離，將收集到的油水靜置一段時間後，油會浮於水之上，即可對油、水進行分別的收集處理與回收利用。

而搭配參閱第7~9圖所示，該攪拌槽41具有一槽體42及一上蓋43，該槽體42具有一朝上之開口44，而該上蓋43用以對應封閉該開口44，該槽體42以其一側之入料口411接收經該錐形螺旋擠壓裝置31輸出端32輸出之有機廢棄物，該槽體42內的下半部設有沿其長軸向設置之一轉軸45，該轉軸45之兩端分別可轉動地接設於該槽體42呈間隔相對設置之二側壁421上，且該轉軸45上設有呈螺旋狀環繞設置之螺旋攪拌葉片451，該轉軸45受一馬達控制模組(圖中未示)控制，以馬達正反轉各2min 30sec之頻率驅動，且由於該螺旋攪拌葉片451轉速小、扭矩較大，避免馬達訊號接收到，但轉軸45轉動並未停止之情況發生，故再加入出正反轉各停頓間隔10sec之控制條件，以達到均勻混合之成效。另於該二側壁421上更分別開設有一入風口46及一出風口47，該入風口46與該出風口47之開設位置分別高於該螺旋攪拌葉片451外徑的最高點位置，以避免攪拌過程中有機質廢棄物會直接被熱風吹至出風口47處，而該熱風裝置51透過管路與該入風口46相接，該熱風裝置51用以輸出一熱風，使熱風可沿該入風口46之開設方向而朝一直線路徑X輸入至該槽體42內，並於該上蓋43朝向該槽體42之內面設有一擋板48，且該上蓋43對應封閉該開口44時，該擋板48將呈向下延伸狀地橫設於熱風的直線路徑X上而與該入風口46呈相對間隔配置，且該擋板48向下延伸之方向與該入風口46之開設方向呈90度垂直配置，使該擋板48與開設有該入風口46之側壁421間形成有一氣流匯集通道49，並藉此使經由該入風口46輸入之熱風可受該擋板48之遮擋而朝下導向該螺旋攪拌葉片451。

而在本實施例中，該槽體42由長650mm、寬300mm、高400mm之圓底桶槽所構成，並於該槽體42之底部開設有一出料口422，該出料口422蓋設有一可手動旋轉取出以解除該出料口封閉狀態之出料蓋423，並於該出料蓋423設置一排水控制閥424，透過額外設置有該排水控制閥424可解決該槽體42於攪拌過程所產生之積水問題，避免水分囤積於該槽體42中，可將水分有效地排出，更可進一步減少乾燥過程所花費之時間。此外，為了避免該螺旋攪拌葉片451攪拌時會與該擋板48產生干涉，故將該擋板48向下延伸之末端(即其高度)與該螺旋攪拌葉片451之間保留有10mm之距離；且較佳地，如第8圖所示，該擋板48橫設於該槽體42內之長度L1與該槽體42開口44之寬度D1相等，而該擋板48與設有該出風口47的側壁421之間具有一沿著該槽體42之長度方向延伸50mm的間距C，意即該間距C與該槽體42的長度比值為1：13。而本創作透過垂直設置之擋板48所提供之阻擋作用下，讓熱風往下偏移，並由附件一透過以ANSYS Fluent軟體進行二維及三維流場分析結果可知，在將其邊界條件以乾燥過程進行設定及模擬，流體材料設定為空氣(Air)，將入風口處設定溫度為300℃(573K)、風速為10.3m/sec，壓力設定為950Pa，並將環境溫度設定為25℃(298K)時，當該擋板48以垂直向配置在距離側壁421的50mm處時，其熱風在流動過程中更可於下方處產生渦流，且將該擋板48以垂直向配置在距離側壁421的50mm處時，在其所構成之氣流匯集通道49作用下，其風速也可有效增加，進而可使該槽體42內進行強制對流，且進一步透過該擋板48將熱風朝下導向該螺旋攪拌葉片451時，其熱風更可受該螺旋攪拌葉片451轉動時之螺旋流路牽引帶動，不但可確保其加熱均勻度，並可使其最大流速提升至30.42m/sec，而可大幅縮短乾燥所需花費之時間。

而搭配參閱第10、11圖所示，該臭味消除裝置61具有一接觸室62及一臭氧產生器63，該接觸室62之周壁上開設有與其內部相通之一接收口64及一排出口65，而該攪拌槽41之出風口47透過一連通管471與該接觸室62之接收口64相接，使該攪拌槽41於進行攪拌動作時所產生之臭氣，可經由該連通管471被強制排入於該接觸室62中，且該接觸室62之頂端設置有數個與其內部相通之噴霧頭621，並於該接觸室62底部設有一排水控制閥622，且在該排水控制閥622之相對下方設置有裝填水的水桶66，而該臭氧產生器63用以產生臭氧氣體，且該臭氧產生器63經一管路631將所產生之臭氧氣體輸入於該水桶66之水中，藉此使該水桶66中的水可成為臭氧水，再透過一抽水泵浦67以一抽取管671連通該水桶66與該各噴霧頭621，而可將臭氧水以霧狀噴入於該接觸室62中吸收臭味物質，達到除臭之目的，而噴入於該接觸室62內的臭氧水則可再經由其排水控制閥622向下落回於水桶66中，使其臭氧水可達成循環除臭之功用。

且進一步參照附件二於該接觸室62排出口65處以手持式臭味偵測器(OMX-ADM)進行之臭味實驗結果可知，在未預先開啟該臭氧產生器63時，其臭味強度平均值為374，於第50分鐘開始下降至100以下，其味道聞起來為清淡之蔬果味，而為了一開始就將臭味強度下降，故可預先啟動該臭氧產生器63提早1小時製造臭氧水，於第5分鐘量測之平均臭味強度值為68，有明顯地下降，臭味強度值於第50分鐘後更可下降至30以下。

而本創作所提供之有機廢棄物處理機於實際運作上可依序進行升降、破碎、擠壓、攪拌、乾燥、除臭之自動化處理。其中：升降處理透過該升降裝置11之鏈條油壓升降機構可用以抬升市面上常見的方形廚餘桶，並自動將廚餘倒入該進料平台13中；破碎處理則透過該破碎裝置21先將廚餘切碎，使廚餘之體積減少；擠壓處理則透該錐形螺旋擠壓裝置31將破碎後之廚餘經由其錐形螺旋之漸縮直徑進行擠壓脫水處理；而攪拌處理則透過該螺旋攪拌葉片451，配合馬達之正反轉，達到均勻攪拌之作用，且攪拌過程分為前段之發酵過程與後續的乾燥過程，在進行發酵過程前需先添加適當之酵素，且將溫度控制於50℃~60℃之間，發酵過程時間固定為3小時；而乾燥處理則在持續的攪拌作用下，透過熱風裝置51對槽體42內進行的加熱及熱風循環的乾燥過程，並加入垂直設置的擋板48(最佳距離入風口端50mm處)，其乾燥時間平均可達到約2小時(含水率達到10%~20%)，並加上攪拌發酵時間3小時，總處理時間約為5小時，達到一天可處理2批廚餘之目的；而本創作之除臭處理則是利用臭氧與臭味氧化還原反應，配合洗滌式接觸室之設計，而可有效去除臭味。

而藉由上述結構所組成之本創作具有以下優點：

1.本創作所提供之有機廢棄物處理機具有可依序進行升降、破碎、擠壓、攪拌、乾燥、除臭之自動化處理進料的優點。

2.本創作之升降裝置11透過其垂直向上延伸之軌道組12，並於該軌道組12向上延伸之末端接設有沿水平向延伸之進料平台13，使該進料平台13之下方可形成有可供放置該破碎裝置21、錐形螺旋擠壓裝置31、該熱風裝置51及該臭味消除裝置61之容置空間14，並進而可有效節省空間上之配置。

3.本創作藉由其擋板48之設計，以實驗對象為5kg之蔬菜類為例，未加裝擋板之乾燥時間花費為2小時20分鐘，而加入本創作垂直配置之擋板48後之平均乾燥時間蔬菜類為1小時30分鐘，使乾燥平均時間縮短50分鐘，可大幅提升其乾燥效率，並進而減少能源之損耗。

4.本創作之臭味消除裝置利用臭氧與臭味氧化還原反應，配合洗滌式接觸室之循環供應設計，使其臭氧水可達成循環除臭之功用。

惟，以上實施例之揭示僅用以說明本創作，並非用以限制本創作，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍應隸屬本創作之範疇。

綜上所述，當可使熟知本項技藝者明瞭本創作確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，故依法提出申請。