CN102786363A - 一种新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，涉及环保设备领域。包括U形发酵桶、进料口、卸料口、破碎搅拌器、变频电机、鼓风机、通风管、通风孔、微生物进料管、进料喷头、电加热管、水夹层、保护层、除臭塔、支架等。破碎搅拌器由搅拌横轴、扇叶支架及底部为弧形带齿的三角圆锥体扇叶组成。双层U型发酵桶夹层内安装数只电加热器。由变频电机带动破碎搅拌器对餐厨垃圾进行破碎搅拌。电加热管加热水夹层使发酵桶温度维持在40-60℃，通过鼓风机向通风管中通入空气，由微生物进料管上的喷头将微生物液体菌剂接种到发酵桶中。产物由卸料口排出桶体，实现餐厨垃圾减量化，并将产物作为土壤有机肥调节剂使用。

Description

一种新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及环保领域，特别是指一种新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法。

背景技术

餐厨垃圾是指食品加工、餐饮服务、单位供餐活动中产生的食品残余和加工废料，其主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等。由于我国固有的饮食习惯，餐厨垃圾具有含油量大，成分复杂，有机物含量高的特点。随着经济的发展及我国人民生活质量的不断提高，餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。餐厨垃圾是一种容易发酵变质的有机垃圾，处理不当易造成恶劣的环境污染。未经消毒无害化处理的餐厨垃圾介质喂养畜禽，容易造成病原菌传播和同源性生物污染，如果进一步进入人类食物链会形成潜在的食品安全隐患。有些不良餐主将餐厨垃圾随意倾倒于城市道路旁、河道边，不仅影响市容卫生，散发的恶臭味也会对人体健康及生态环境造成一定影响。因此如何高效快捷地处置餐厨垃圾，一直是政府和社会普遍关注的问题。

餐厨垃圾的处理方式有多种，如卫生填埋、厌氧消化、饲料化、好氧堆肥等。餐厨垃圾直接卫生填埋处理，由于其水分含量高，容易造成填埋场渗滤液渗漏，且其产生的恶臭会对环境造成严重的二次污染，因此直接填埋处理已经被许多国家禁止。

餐厨垃圾厌氧消化技术，将其作为产沼气的原料，既可以获得清洁能源，又减少了污染物的排放，是目前处理餐厨垃圾的一种有效途径，但厌氧消化技术一般处理规模较大，技术相对复杂，投资成本较高，不适合分散的餐厅、食堂等分散处理。

餐厨垃圾营养物质含量丰富，具有较大的资源化潜力，利用餐厨垃圾制作饲料已成为我国餐厨垃圾主要处理方式之一。餐厨垃圾饲料化的基本要求是实现杀毒灭菌，达到饲料卫生标准，并最大限度地保留营养成分，改善餐厨垃圾的饲用价值，消除或降低不利因素的影响。干燥法制作饲料的核心技术是高温干燥灭菌过程，不同企业及加热工艺的加热温度和持续时间不同，但即使是在134-138℃高压蒸汽加热18min仍不能使引起疯牛病的朊病毒失活。因此其产品作为饲料使用时仍存在同源性安全隐患。同时，我国目前并没有对这类饲料制定相应的规范性文件及管理制度，因此，该类产品的市场和销路不稳定。

好氧堆肥发酵技术是指在高温条件下，通过好氧微生物的生命活动，使餐厨垃圾中的有机物物质分解，使其转化成养分，传统堆肥一般为堆放式，不仅需要较大范围场所，且温度不能调控，菌种混合不好，发酵不均匀，发酵效果不佳。目前针对好氧堆肥的不足，已经有单位或个人开展了一些有关餐厨垃圾发酵设备的研究。设计了各种处理餐厨垃圾的相关设备，可以通过干燥、发酵和分解等过程实现餐厨垃圾的发酵处理。但是传统设备加热和氧气供给既不充分也不均匀，导致发酵时间较长。并且，由于设备的搅拌结构实际不合理，导致搅拌效率低，且部分区域形成死角。因此，传统的发酵设备无法保证均匀搅拌及发酵。专利CN2749889Y公开了一种双重加热厨余发酵机，该发酵机对餐厨垃圾同时进行间接和直接的双重加热。但其缺点是，电加热器只在底部进行加热，使发酵桶的整体加热效果不均匀。进风孔与排风孔同时设置在发酵罐顶部，发酵物料通风不均匀。

发明内容

针对上述餐发明的不足之处，本发明提供了一种适合于一般餐厅、食堂及饭店的新型餐厨垃圾发酵设备及使用方法，能够均匀地实现餐厨垃圾的脱水、发酵、干燥等。形成的发酵产物可作为土壤改良剂，既从源头上实现了餐厨垃圾减量化，减少了对环境的污染，又将餐厨垃圾进行资源化处理获得高附加值产品。

本发明提供的技术方案，一种新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，其包括：U形发酵桶、进料口、卸料口、破碎搅拌器、变频电机、鼓风机、通风管、通风孔、微生物进料管、微生物进料喷头、电加热管、水夹层、保护层、除臭塔、支架等。发酵桶为U型立式，其上部有进料口，底部有卸料口，所述发酵桶的水平中心线上装有横轴，所述横轴上装有一组破碎搅拌器，搅拌横轴一端与发酵桶外部的变频电机相连。一多孔通风管与横轴平行安装，通风管与发酵桶外侧鼓风机相连，在发酵时向桶内通入空气。由扇叶支架、扇叶组成的破碎搅拌器按同等距离安装于搅拌横轴上，扇叶安装于扇叶支架末端，扇叶是底部为弧形带齿的三角圆锥体。发酵桶为带夹层结构，在夹层中安装数个电加热管，在夹层内注入循环水，保证发酵桶每个部位温度一致。发酵桶顶部安装布有进液喷头横管，横管末端封闭，横管初始端穿过发酵设备顶部，可以与外界相接，以便将微生物液体菌剂接种到发酵桶中。

与现有的技术相比，本发明的有益效果为：

(1)将餐厨垃圾发酵设备安装在酒店、饭店、医院、餐厅及食堂等，定时或不定时地将餐厨垃圾放入其中进行发酵处理，避免了餐厨垃圾流转环节，降低了二次污染的风险。对餐厨垃圾进行源头控制，不仅减少了餐厨垃圾的运输成本以及处理费用，而且减少了餐厨垃圾发酵过程的异味产生及控制了垃圾运输过程中废液的抛、冒、滴、漏。

(2)本设备实现运用密封式的处理技术脱臭，采用保温工艺，可节约能耗。设备占地面积小，自动化程度高，操作简便，投入餐厨垃圾后除可添加微生物发酵菌剂外不需要水分调节和其它辅料，产出优质有机肥土壤调节剂。除投料和卸料外均实现了全自动运行。

(3)本设备实现将餐厨垃圾破碎、搅拌、控温发酵及微生物接种发酵在一个设备内完成，工序设计集中，减少设备投资，降低成本。

(4)U型不锈钢发酵桶，配弧形带齿的三角圆锥体扇叶，使物料混合均匀，发酵均匀，使物料发酵无死角。

(5)发酵桶为双层，中间夹层内安装数只电加热器，在夹层内注入循环水，可以保证发酵桶每个部位温度一致，并保证在最佳的发酵温度。实现发酵温度的自动控制。

附图说明

下面结合参考附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是餐厨垃圾发酵设备外形效果图；

图2是餐厨垃圾发酵设备内部结构图；

图3是餐厨垃圾发酵设备破碎搅拌器示意图。

具体实施方式

结合本设备的附图与具体实施方式对本发明作详细的描述。

参见图1-图3，一种餐厨垃圾发酵设备包括：U型发酵桶1、进料口2、卸料口3、破碎搅拌器4、变频电机5、鼓风机6、通风管7、通风孔8、微生物进料管9、微生物进料喷头10、电加热管11、水夹层12、保护层13、除臭塔14、抽风机15、支架16等。

U型发酵桶1由支架16所支撑，顶部中央部位为餐厨垃圾进料口2，底部设置卸料口3。破碎搅拌器4安装于U型发酵桶1的中心位置，由搅拌横轴41、扇叶支架42、扇叶43组成，扇叶支架按同等距离安装于搅拌横轴上，扇叶安装于扇叶支架末端，是底部为弧形带齿的三角圆锥体，搅拌横轴41一端与发酵桶外部的变频电机5相连。与搅拌横轴41平行安装带孔通风管7，通风管与发酵桶外侧鼓风机6相连，在发酵时向桶内通入空气，以利于发酵液中微生物生长对氧的需求。

U型发酵桶1除顶部外均为带水夹层12结构，并在夹层中安装数个电加热管7，在夹层内注入循环水，可以保证发酵桶每个部位温度一致，并保证在最佳的发酵温度。发酵桶顶部安装布有微生物进料管9，进料管9末端封闭，进料管9均匀分布安装进料喷头10，进料管9初始端穿过发酵设备顶部，可以与外界相接，以便将微生物液体菌剂接种到U型发酵桶1中。

在U型发酵桶1顶部有与桶体相连的除臭塔14，所除臭塔为圆形，除臭塔分为3层，每层之间为不锈钢网格，在网格上有开口，方便将活性炭等吸附剂填入。所述除臭塔内可装填活性炭、纳米光触媒、微生物填料等。所填填料吸附过滤处理发酵产生的臭气，消除臭气味，以净化发酵产生的排放气体，使发酵设备在对餐厨垃圾发酵过程中不会造成二次污染。另外，除臭塔也可连接抽排风机，加速尾气的脱臭、消毒及排放，所述的除臭塔可选择连接排风机15。

使用流程：

将餐厨垃圾经预处理后投入进料口，启动发酵设备，由变频电机带动破碎搅拌器对餐厨垃圾进行破碎搅拌。通过电加热管加热水夹层使发酵桶中的温度维持在40-60℃。并同时，通过鼓风机向通风管中通入空气，再由通风管上通风孔将空气均匀传送到发酵桶中，以便发酵液中微生物生长对氧的需求，实现对餐厨垃圾的分解、发酵。

餐厨垃圾在发酵桶中由底部为弧形带齿的三角圆锥体扇叶、搅拌横轴、扇叶支架组成的破碎搅拌器实现持续的破碎和搅拌，由于扇叶为弧形带齿的三角圆锥体，使物料混合均匀，发酵均匀，使物料发酵无死角。

当发酵桶内的餐厨垃圾均匀搅拌并发酵时，发酵桶内发生放热反应，发酵桶内的温度升高，致使发酵桶内水分蒸发，有机物分解。同时，可由微生物进料管的喷头喷洒微生物菌剂，对餐厨垃圾进行进一步发酵。水分蒸发的同时，由于有机物的分解生成尾气，由抽风机将尾气传送到除臭塔，从而避免尾气对环境的二次污染。并且，在抽风机作用的同时，新鲜的空气通过通风管输送到发酵桶内，使发酵桶内餐厨垃圾中的有机物持续分解。

持续发酵12-24h后，餐厨垃圾可减量化80％-95％。发酵、干燥后的产物由卸料口排出桶体，可作为土壤有机肥调节剂使用。

Claims (8)

1.一种新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，其组成包括：发酵桶、进料口、卸料口、破碎搅拌器、变频电机、鼓风机、通风管、通风孔、微生物进料管、微生物进料喷头、电加热管、水夹层、保护层、除臭塔、抽风机、支架等。

2.根据权利要求1所述的新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，其特征是：所述发酵桶为U型立式，其上部有进料口，底部有卸料口，所述发酵桶的水平中心线上装有横轴，所述横轴上装有一组破碎搅拌器。搅拌横轴一端与发酵桶外部的变频电机相连。

3.根据权利要求2所述的新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，其特征是：所述的破碎搅拌器，由搅拌横轴、扇叶支架、扇叶组成，扇叶支架按同等距离安装于搅拌横轴上，扇叶安装于扇叶支架末端，是底部为弧形带齿的三角圆锥体。

4.根据权利要求1所述的新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，其特征是：与所述横轴安装平行带孔通风管，通风管与发酵桶外侧鼓风机相连，在发酵时向桶内通入空气，以利于发酵液中微生物生长对氧的需求，由于通气管道与搅拌轴平行，使通气均匀，避免部分微生物的生长受到限制。

5.根据权利要求2所述的发酵桶，其特征是：发酵桶除顶部外均为带夹层结构，并在夹层中安装数个电加热管，在夹层内注入循环水，可以保证发酵桶每个部位温度一致，并保证在最佳的发酵温度。实现发酵温度的自动控制。

6.根据权利要求1或2所述的新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，其特征是：所述发酵桶顶部安装有微生物进料横管，横管末端封闭，横管初始端穿过发酵设备顶部，可以与外界相接，横管上按同等距离安装喷头，以便将微生物液体菌剂接种到发酵桶中。

7.根据权利要求1所述的新型餐厨垃圾发酵设备及其使用方法，其特征是：在发酵桶顶部有与桶体相连的除臭塔，所除臭塔为圆形，除臭塔分为3层，每层之间为不锈钢网格，在网格上有开口，方便将活性炭等吸附剂填入。所述除臭塔内可装填活性炭、纳米光触媒、微生物填料等。所填填料吸附过滤处理发酵产生的臭气，以净化发酵产生的排放气体，使发酵设备在对餐厨垃圾发酵过程中不会造成二次污染。另外，除臭塔也可连接抽排风机，加速尾气的脱臭、消毒及排放，所述的除臭塔可选择连接排风机。

8.将餐厨垃圾经预处理后投入进料口，启动发酵设备，由变频电机带动破碎搅拌器对餐厨垃圾进行破碎搅拌。通过电加热管加热水夹层使发酵桶中的温度维持在40-60℃。同时，通过鼓风机向通风管中通入空气，再由通风管上通风孔将空气均匀传送到发酵桶中，以便发酵液中微生物生长对氧的需求，实现对餐厨垃圾的分解、发酵。同时，可由微生物进料管的喷头喷洒微生物菌剂，对餐厨垃圾进行进一步发酵。水分蒸发的同时，由于有机物的分解生成尾气，由抽风机将尾气传送到除臭塔，从而避免尾气对环境的二次污染。持续发酵12-24h后，餐厨垃圾可减量化80％-95％。发酵、干燥后的产物由卸料口排出桶体，可作为土壤有机肥调节剂使用。

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