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CN101823069A - 可生物降解垃圾快速处理机 - Google Patents

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CN101823069A
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Inventor
李爱民
张海霞
吴迅海
鞠茂伟
刘卓
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Dalian University of Technology
Universtar Science and Technology Shenzhen Co Ltd
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Dalian University of Technology
Universtar Science and Technology Shenzhen Co Ltd
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Abstract

一种可生物降解垃圾快速处理机，主要包括装载垃圾的双层卧式筒体；搅拌装置，带有叶片的搅拌轴贯穿整个筒体；加热装置，用于加热垃圾使其快速升温并保持在一定温度范围内；通风装置，用于供应微生物降解垃圾所需氧气并带出部分水蒸气(或水蒸汽)；冷凝水收集装置和冷凝水回灌装置，用于排除生成的水汽并在同内垃圾干燥的情况下回灌补充水分；生物过滤除臭装置，用于除去垃圾降解过程中产生的臭气。筒体内设置有温度传感器、湿度传感器和氧气传感器，由垃圾自动控制装置进行控制，根据这些传感器的检测值控制加热装置、通风装置和渗滤液回灌装置。本发明无需添加菌种、无渗滤液产生，发酵速度快、产生臭气少，无污染排放，自动化操作程度高。

Description

可生物降解垃圾快速处理机
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种可生物降解垃圾好氧快速发酵的处理机。
背景技术
从源头上处理生活垃圾是一个发展方向，特别是对于地处偏远的居民小区和高档社区来说。我国生活垃圾的特点是厨余垃圾含量大、水分高，如果能在垃圾产生的源头就实现分类，将纸类，塑料类等可回收利用的成分去除后，剩余的可生物降解垃圾投入小型的垃圾快速处理机处理，以降低运输费用并且避免运输过程中产生的二次污染，最后生成的营养土作为小区的绿化用土回归自然。制备小区用可生物降解生活垃圾快速处理机，是实现生活垃圾源头处理的技术关键，要求操作简易，无污染，成本低。
作为本发明的生活垃圾处理机相关的技术文献信息，有下述文献：
中国发明专利，回转筒生化器，公开日：2005年1月12日，公开号：CN1562905A，其中主要技术内容：经过预处理的垃圾经进料口进入外筒体，初步发酵后经入内筒体，在内筒体进一步发酵。内筒体可转动，对内外筒体之间的物料进行搅动，对内筒体的物料进行翻动。发酵后的物料依靠内外筒体的发酵压力自动排出。内筒体设有渗透液循环软管，用于渗透液在内筒体循环流动。该生化器中垃圾发酵产生的渗透液不能完全在内部消耗掉，部分渗透液需排出，但该发明中未提及如何处置排出的渗透液。这种渗透液属于渗滤液，根据我国建设部《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)，2011年7月1日起不允许渗滤液送往城市二级污水处理厂进行处理。这部分渗滤液量小，单独处理也不合适。另外，该发明生化器全密封，而未提及有通风设备，因此应为厌氧发酵方式。厌氧发酵产生的臭气浓度高、污染大，但该发明中未设置臭气处理装置或提及相应的处理措施。
中国实用新型专利，滚筒式生活有机垃圾处理机，授权公告日：2003年6月25日，授权公告号：CN2557254Y，其中主要技术内容：该实用新型利用滚筒的转动使垃圾与好氧菌充分混合；通过贯穿滚筒左右两端的进气支撑轴和排气支撑轴来保证充分好氧发酵；置于筒壁的保温层中设置有加热装置，并对温度实施控制。生活垃圾含水率高，而且垃圾发酵过程中还会产生大量水汽，该实用新型只是通过控制加热装置来保持温度，并不能有效地排出多余的水分。较高的含水率导致好氧发酵速率下降，甚至导致局部厌氧的情况。
现有的生活垃圾处理机主要问题存在的是：垃圾本身含有的大量水分以及处理过程中产生的水汽，没有合理的排出以及处理方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种卧式筒状可生物降解生活垃圾快速处理机，内置搅拌装置和供热通风装置，使新鲜的可生物降解垃圾和含微生物丰富的腐熟垃圾充分混合，在好氧条件下快速降解，并排放出水蒸汽和二氧化碳等气体，达到减量化和无害化处理的目的。
本发明的技术方案如下：
本发明包括装载垃圾的双层卧式筒体、搅拌装置、加热装置、通风装置、冷凝水收集装置、冷凝水回灌装置、生物过滤除臭装置和垃圾处理自动控制装置。
(1)双层卧式筒体：由内筒体和外筒体组成，双层筒体之间设有保温层，以防止散热。
(2)搅拌装置：包括电动机、齿轮、传动链条、搅拌轴和搅拌叶片，带有叶片的搅拌轴贯穿整个双层卧式筒体，用于充分搅拌投入的垃圾。
(3)通风装置：包括空气泵和位于双层卧式筒体底部的布气管，用于供应微生物降解垃圾所需氧气并带出部分水蒸汽。双层卧式筒体的顶部设有排气口，用于排出垃圾降解生成的气体和部分水蒸汽。
(4)加热装置：设在内筒体的外侧，通过电加热的方式供热，并由智能仪表操控，对双层卧式筒体温度自动调节。该加热装置使垃圾处理机快速升温并保持在设定温度范围内。
(5)冷凝水收集装置：由设在双层卧式筒体上部的积水凹槽、导流管和贮液罐组成，用于排除生成的水蒸汽并在筒内垃圾干燥的情况下回灌冷凝水以补充水分。
(6)冷凝水回灌装置：由设在双层卧式筒体上部的积水凹槽、导流管和贮液罐组成，用于排除生成的水蒸汽并在筒内垃圾干燥的情况下回灌冷凝水以补充水分。
(7)生物过滤除臭装置：连接在排气口后，其目的在于防止粉尘污染和消除异味。生物过滤法臭气处理技术是通过生物过滤器中具有生物活性的固体填料来吸收(或吸附)并降解废气中的污染物。生物过滤器为微生物固着在适宜填料上的填料床，过滤装置采用柱状容器，单层或多层填料。
(8)垃圾处理自动控制装置：在双层卧式筒体顶部装有温度传感器、湿度传感器和氧气传感器，对双层卧式筒体内温度、湿度和含氧量实时监测。加热装置、通风装置和冷凝水回灌装置与三路传感器通过自动控制模块连接，进行自动控制。根据垃圾处理进行程度实时调整双层卧式筒体内的温度、含水率和含氧量，保持垃圾始终处于最佳环境条件下，实现高效快速降解垃圾的目的。
本发明的有益效果是冷凝水单独收集，避免渗滤液的产生及处理；保持好氧发酵，减少臭气的产生；除臭装置采用生物过滤法，用腐熟的垃圾或其他富含微生物的材料作填料，成本低；采用自动控制，降低能耗，提高垃圾降解效率，缩短垃圾处理时间。
附图说明
图1为垃圾快速处理机的外部结构示意图。
图2为垃圾快速处理机的内部结构示意图。
图3为垃圾处理的控制流程图。
图中：1进料口  2双层卧式筒体  3搅拌叶片  4电动机  5排气口  6积水凹槽7导流管  8贮液罐  9空气泵  10进气管  11布气管  12泵  13冷凝水回灌管14生物过滤除臭装置  15倾斜装置  16出料口  17温度传感器  18湿度传感器19氧气传感器  20轴承  21加热带  22传动链条  23齿轮  24支架
具体实施方式
下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
实施例：
如图1、图2和图3所示，工作时，垃圾由进料口1投入双层卧式筒体2中。搅拌叶片3在电动机4的带动下转动，使新鲜的可生物降解垃圾和富含微生物的腐熟垃圾不断地搅拌混合、发酵降解，并排出产生的水蒸汽和气体。其中一部分水蒸汽随气体从排气口5排出，大部分的水蒸汽在内筒体的上部冷凝后沿筒壁流入积水凹槽6中，然后通过导流管7进入贮液罐8。垃圾好氧发酵所需要的氧气通过空气泵9送入进气管10，并通过设置在双层卧式筒体底部带有风帽的布气管11进入内筒体，从下往上扩散，与垃圾充分混合。当垃圾的水分含量低时，用泵12从贮液罐8中汲取冷凝水经过冷凝水回灌管13从双层卧式筒体顶部回灌到内筒体，用于补给垃圾降解所需水分。垃圾处理过程中产生的气体在压力作用下进入与排气口5相连接的生物过滤除臭装置14进行净化处理。
垃圾快速处理机发酵好的垃圾定期排出。排出腐熟垃圾时，切断电源，扭动置于双层卧式筒体底部的倾斜装置15，使双层卧式筒体倾斜，以便垃圾从出料口16排出。同时保留少量腐熟的垃圾在双层卧式筒体内，为下一个周期的垃圾处理提供菌种。
下面就垃圾快速处理机的自动控制装置具体说明。
接通电源后，传感器开始工作。传感器和加热装置、通风装置以及冷凝水回灌装置通过一个控制模块连接。该控制模块包含一个主程序控制的三个子程序。其中控制子程序①是按温度传感器17的监测值执行，当双层卧式筒体内的温度值低于温度设定域值(Tα)时，加热装置启动，如果不低于温度设定域值，则进入下一步判断是否高于温度设定域值，如果高于设定值，则通风装置启动，开始散热，然后结束。
控制子程序②是按湿度传感器18的监测值执行，当双层卧式筒体内的湿度值低于湿度设定域值(Hβ)时，冷凝水回灌装置启动，如果不低于湿度设定域值，则进入下一步判断是否高于湿度设定域值，如果高于湿度设定域值，则通风装置启动，使水蒸汽加速排出，然后结束。
控制子程序③是按氧气传感器19的监测值执行，当双层卧式筒体内的含氧量低于氧气含量设定域值时(Oγ)，通风装置启动，如果不低于氧气含量设定域值，则结束。

Claims (5)

1. 一种可生物降解垃圾快速处理机，该装置包括装载垃圾的双层卧式筒体(2)、搅拌装置、加热装置、通风装置、冷凝水收集装置、冷凝水回灌装置、生物过滤除臭装置(14)和垃圾处理自动控制装置；
2. 如权利要求1所述的可生物降解垃圾快速处理机，其特征在于：设置的冷凝水收集装置由设在筒体中上部的积水凹槽(6)、导流管(7)和贮液罐(8)组成；
3. 如权利要求1所述的可生物降解垃圾快速处理机，其特征在于：冷凝水回灌装置由泵(12)和冷凝水回灌管(13)组成；
4. 如权利要求1所述的可生物降解垃圾快速处理机，其特征在于：垃圾处理自动控制装置包括在筒体顶部设置的温度传感器(17)、湿度传感器(18)和氧气传感器(19)，这三路传感器通过自动控制模块连接加热装置、冷凝水回灌装置和通风装置，根据垃圾处理进行程度实时调整筒体内物料的温度、含水率和含氧量。
5. 如权利要求1所述的可生物降解垃圾快速处理机，其特征在于：安装有倾斜装置，可使双层卧式筒体倾斜，利于物料排除。
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