有机垃圾生化处理机

摘要

一种有机垃圾生化处理机，包括截面为U型的发酵干燥室，发酵干燥室的上端设有投料口，发酵干燥室的下端设有出料口，出料口由出料口挡板封闭；一根空心的搅拌轴穿过发酵干燥室的两个侧面，搅拌轴的左右两端分别连接有蒸汽输入管和冷凝水流出管，搅拌轴的右端通过传动装置与减速电机相连，搅拌轴上装有空心的搅拌叶，搅拌叶的空腔与搅拌轴的空腔相连通；发酵干燥室内的上部设有布风管，布风管的进风口连通至发酵干燥室外的换热器的出风口，布风管的出风口位于发酵干燥室内；发酵干燥室内的上部设有排湿口，排湿口通过排湿风道连通至废气处理装置的集尘器的入口。本发明污染小而且能将有机垃圾充分有氧发酵和干燥。

权利要求

1.一种有机垃圾生化处理机，其特征在于：包括截面为U型的发酵干燥室(6)，发酵干燥室(6)的上端设有投料口(11)，发酵干燥室(6)的下端设有出料口(7)，出料口(7)由出料口挡板(71)封闭；

一根空心的搅拌轴(21)穿过发酵干燥室(6)的两个侧面，搅拌轴(21)的左右两端分别连接有蒸汽输入管和冷凝水流出管(4)，搅拌轴(21)的右端通过传动装置与减速电机(1)相连，搅拌轴(21)上装有空心的搅拌叶(30)，搅拌叶(30)的空腔与搅拌轴(21)的空腔相连通；

发酵干燥室(6)内的上部设有布风管(34)，布风管(34)的进风口连通至发酵干燥室(6)外的换热器(24)的出风口，布风管(34)的出风口(341)位于发酵干燥室(6)内；

发酵干燥室(6)内的上部设有排湿口(36)，排湿口(36)通过排湿风道(25)连通至废气处理装置的集尘器(33)的入口。

2.根据权利要求1所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：搅拌叶(30)按一定螺距螺旋排列，并以所述发酵干燥室(6)的横向中点为中心，两侧相对旋出，所述出料口(7)设在发酵干燥室(6)下端的中间。

3.根据权利要求2所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：发酵干燥室(6)的U型外壳为密闭蜂窝夹套。

4.根据权利要求3所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：搅拌轴(21)的左端高于右端，搅拌轴(21)轴线与地面的夹角为1-1.5度；搅拌轴(21)的右端为与搅拌轴(21)的主体同轴的细轴(211)，细轴(211)左侧的搅拌轴(21)内固定有6片呈扇叶状布置的冷凝水导出板(212)，冷凝水导出板(212)的右端深入至细轴(211)的空腔内。

5.根据权利要求4所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：搅拌叶(30)为外端宽内端窄的楔形，搅拌叶(30)的顶端设有耙叶(31)。

6.根据权利要求5所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：投料口(11)连通至固液分离机(5)的输出端。

7.根据权利要求6所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：搅拌轴(21)右端的传动装置为固定在搅拌轴(21)右端的大齿轮(20)和与其啮合的固定在减速电机(1)输出端的小齿轮(22)。

8.根据权利要求7所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：布风管(34)上设有电动气量调节阀。

9.根据权利要求8所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：出料口挡板(71)上端连接有电动推杆(8)，电动推杆(8)与发酵干燥室(6)下端相连。

10.根据权利要求9所述的有机垃圾生化处理机，其特征在于：处理机设有控制所有泵阀及控制物料温度、压力、水分的自动检测控制装置。

说明书

有机垃圾生化处理机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种有机垃圾处理设备，特别涉及一种有机垃圾生化处理机。

背景技术

[0002] 随着我国物质生活水平的逐步提高，城市化进程的加快，城市人口的急剧膨胀，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。结果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。

[0003] 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。

[0004] 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。

[0005] 减量型有机垃圾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。

[0006] 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，部分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。

发明内容

[0007] 为解决上述问题，本发明提供一种污染小而且能将有机垃圾充分分解的有机垃圾生化处理机。

[0008] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：包括截面为U型的发酵干燥室，发酵干燥室的上端设有投料口，发酵干燥室的下端设有出料口，出料口由出料口挡板封闭；

[0009] 一根空心的搅拌轴穿过发酵干燥室的两个侧面，搅拌轴的左右两端分别连接有蒸汽输入管和冷凝水流出管，搅拌轴的右端通过传动装置与减速电机相连，搅拌轴上装有空心的搅拌叶，搅拌叶的空腔与搅拌轴的空腔相连通；

[0010] 发酵干燥室内的上部设有布风管，布风管的进风口连通至发酵干燥室外的换热器的出风口，布风管的出风口位于发酵干燥室内；

[0011] 发酵干燥室内的上部设有排湿口，排湿口通过排湿风道连通至废气处理装置的集尘器的入口。

[0012] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：搅拌叶按一定螺距螺旋排列，并以所述发酵干燥室的横向中点为中心，两侧相对旋出，所述出料口设在发酵干燥室下端的中间。

[0013] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：发酵干燥室的U型外壳为密闭蜂窝夹套。

[0014] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：搅拌轴的左端高于右端，搅拌轴轴线与地面的夹角为1-1.5度；搅拌轴的右端为与搅拌轴的主体同轴的细轴，细轴左侧的搅拌轴内固定有6片呈扇叶状布置的冷凝水导出板，冷凝水导出板的右端深入至细轴的空腔内。

[0015] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：搅拌叶为外端宽内端窄的楔形，搅拌叶的顶端设有耙叶。

[0016] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：投料口连通至固液分离机的输出端。

[0017] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：搅拌轴右端的传动装置为固定在搅拌轴右端的大齿轮和与其啮合的固定在减速电机输出端的小齿轮。

[0018] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：布风管上设有电动气量调节阀。

[0019] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：出料口挡板上端连接有电动推杆，电动推杆与发酵干燥室下端相连。

[0020] 本发明有机垃圾生化处理机，其中：处理机设有控制所有泵阀及控制物料温度、压力、水分的自动检测控制装置。

[0021] 本发明有机垃圾生化处理机由于设有空心的搅拌轴、空心的搅拌叶、换热器做为提高发酵干燥室换热面积的装置，设有布风管做为供氧装置，整个发酵、脱水过程不断通入新鲜空气给有机垃圾物料补充氧气，新鲜空气流场及温度流场合理，实现有效供氧及最小化热能外排，本发明有机垃圾生化处理机还设有废气处理装置净化排除的废气，因此可以对发酵干燥室中的有机垃圾进行高温有氧发酵，污染小而且能将有机垃圾充分分解。

[0022] 本发明有机垃圾生化处理机由于搅拌叶按螺旋排列，并以所述发酵干燥室的横向中点为中心，两侧相对旋出，因此搅拌叶将有机垃圾物料上下搅动，并同时推动物料向发酵干燥室的中间移动，形成物料流动空间，使物料充分进行传热传质完成发酵和干燥作业。所述出料口设在发酵干燥室下端的中间，作业完成后物料向中间聚集，从设备底部的出料口出料。

[0023] 本发明有机垃圾生化处理机，发酵干燥室的U型外壳为密闭蜂窝夹套，密闭蜂窝夹套中充入水蒸气，可以进一步提高发酵干燥室内的换热面积和传热速度。

[0024] 本发明有机垃圾生化处理机，搅拌轴的左端高于右端，搅拌轴轴线与地面的夹角为1-1.5度；搅拌轴内固定有6片呈扇叶状布置的冷凝水导出板，在搅拌轴转动时，冷凝水导出板可以将冷凝水迅速导出搅拌轴。

[0025] 本发明有机垃圾生化处理机，搅拌叶为外端宽内端窄的楔形，搅拌叶的顶端设有耙叶，搅拌叶与物料的结合更为紧密，能够提供足够的搅拌强度，实现物料自主疏松，自清洁及物料内循环。

[0026] 本发明有机垃圾生化处理机设有所有泵阀、物料温度、压力、水分的自动检测控制装置，能够实现高温高速生物发酵与干燥的恒温控制。

附图说明

[0027] 图1是本发明有机垃圾生化处理机的主视局部剖视图；

[0028] 图2是图1的左视局部剖视图；

[0029] 图3是图1的俯视图；

[0030] 图4是图1的轴侧图；

[0031] 图5是搅拌轴右端的剖面图；

[0032] 图6是搅拌轴右端的冷凝水导出板原理示意图；

[0033] 图7是楔型空心搅拌叶与耙叶结合的局部侧视图；

[0034] 图8是楔型空心搅拌叶与耙叶结合的局部主视图；

[0035] 图9是楔型空心搅拌叶与耙叶结合的立体图。

具体实施方式

[0036] 下面结合说明书附图对本发明有机垃圾生化处理机作进一步说明。

[0037] 参见图1-图5，本发明有机垃圾生化处理机，包括截面为U型的发酵干燥室6，发酵干燥室6的上端设有投料口11，发酵干燥室6的下端设有出料口7，出料口7由出料口挡板71封闭；出料口挡板71上端连接有电动推杆8，电动推杆8与发酵干燥室6下端相连，电动推杆8能够推拉出料口挡板71使之闭合或打开出料口7。

[0038] 一根空心的搅拌轴21穿过发酵干燥室6的两个侧面，搅拌轴21的左右两端分别连接有蒸汽输入管和冷凝水流出管4，搅拌轴21的右端通过传动装置与减速电机1相连，搅拌轴21上装有空心的搅拌叶30，搅拌叶30的空腔与搅拌轴21的空腔相连通；搅拌轴21右端的传动装置为固定在搅拌轴21右端的大齿轮20和与其啮合的固定在减速电机1输出端的小齿轮22，传动装置也可以采用其他的传动方式。

[0039] 搅拌叶30按一定螺距螺旋排列，并以所述发酵干燥室6的横向中点为中心，两侧相对旋出，所述出料口7设在发酵干燥室6下端的中间。搅拌叶能将有机垃圾物料上下搅动，并同时推动物料向发酵干燥室6的中间移动，形成物料流动空间，使物料充分进行传热传质完成发酵和干燥作业。所述出料口7设在发酵干燥室6下端的中间，作业完成后物料向中间聚集，从设备下端的出料口7出料。

[0040] 如图7-图9所示，搅拌叶30为外端宽内端窄的楔形，搅拌叶30的顶端设有耙叶31。楔形的搅拌叶30与物料的结合更为紧密，能够提供足够的搅拌强度，实现物料自主疏松，自清洁及物料内循环。

[0041] 发酵干燥室6内的上部设有横向布置的布风管34，布风管34的进风口连通至发酵干燥室6外的换热器24的出风口，布风管34的出风口341位于发酵干燥室6内，两个出风口341分别位于布风管34的两端；换热器24吸入空气加热后再通过布风管34输入发酵干燥室6内，可以同时起到为发酵干燥室6内进行高温有氧发酵的物料升温和供氧的作用。布风管34上设有电动气量调节阀，以便自动调节气量。

[0042] 发酵干燥室6内的上部设有排湿口36，排湿口36通过排湿风道25连通至废气处理装置的集尘器33的入口，废气处理装置可以对发酵干燥室6内排出的废气进行处理，以减小大气污染。

[0043] 上述换热器24和废气处理装置都可以采用现有的成熟设备。

[0044] 发酵干燥室6的U型外壳为密闭蜂窝夹套，密闭蜂窝夹套按压力容器设计，夹套内工作压力为0.4Mpa，设计压力为0.6Mpa，工作温度为140℃，设计温度160℃，操作介质为水蒸气。

[0045] 本发明有机垃圾生化处理机由于设有空心的搅拌轴21、空心的搅拌叶30、换热器24、发酵干燥室6的U型外壳密闭蜂窝夹套做为提高发酵干燥室6换热面积的装置，设有布风管34做为供氧装置，整个发酵、脱水过程不断通入新鲜空气给有机垃圾物料补充氧气，新鲜空气流场及温度流场合理，实现有效供氧及最小化热能外排，本发明有机垃圾生化处理机还设有废气处理装置净化排除的废气，因此可以对发酵干燥室中的有机垃圾进行高温有氧发酵，污染小而且能将有机垃圾充分分解。

[0046] 本发明有机垃圾生化处理机，搅拌轴21的左端高于右端，搅拌轴21轴线与地面的夹角为1-1.5度；如图5-图6所示，搅拌轴21的右端为与搅拌轴21的主体同轴的细轴211，细轴211左侧的搅拌轴21内固定有6片呈扇叶状布置的冷凝水导出板212，冷凝水导出板212的右端深入至细轴211的空腔内(为方便理解，图6中只画出了一片冷凝水导出板212)。在搅拌轴21转动时，冷凝水导出板212可以将冷凝水迅速导出搅拌轴21。

[0047] 投料口11连通至固液分离机5的输出端，这样投料口11就可以直接输入经固液分离机5进行过固液分离的有机垃圾。

[0048] 本发明有机垃圾生化处理机设有所有泵阀、物料温度、压力、水分的自动检测控制装置，能够实现高温高速生物发酵与干燥的恒温控制。

[0049] 本发明有机垃圾生化处理机的使用过程如下：将混有发酵菌的有机垃圾投入固液分离机5的输入口，经固液分离后通过投料口11进入发酵干燥室6，搅拌轴21将物料上下搅动，并同时推动物料向发酵干燥室6的中间移动，空心的搅拌轴21、发酵干燥室6的U型外壳密闭蜂窝夹套通入蒸汽提高发酵干燥室6的温度，布风管34为物料供氧供热，物料开始进行高温有氧发酵；物料发酵完成后再进行干燥处理，作业完成后物料从设备底部的出料口7出料。

[0050] 以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。