一种餐厨垃圾高效处理一体化装置

1.本实用新型属于固体废物资源化利用领域，具体涉及一种高效的餐厨垃圾联合堆肥处理装置。


背景技术：

2.中国的餐厨垃圾和园林废物产量日益增大。餐厨垃圾最主要的处理方式为集中收运并填埋，该处理方法不仅在收集运输过程中易滋生蚊蝇，产生恶臭气体，影响环境卫生；且餐厨垃圾中的有机废物在填埋过程中易造成环境污染和破坏，如有机质腐败产生臭味及温室气体，产生渗滤液易污染地下水等。而园林废物的处理方式大部分是作为城市垃圾填埋或焚烧，不仅造成生物质资源浪费、占用土地资源，还会增加碳排放，提高垃圾处理成本。
3.好氧堆肥是在通气条件好、氧气充足的条件下，微生物群落将有机废弃物分解为稳定的腐殖质的过程，具有降解速度快、时间短、臭气产生量小的特点；更重要的是，堆肥化后得到的堆肥产物可作为有机肥或土壤改良剂进行二次售卖或利用，兼具经济价值和显著的环境效益。而在大学校园、大型社区等公共场所经常产生大量餐厨垃圾和园林废物，这两种垃圾的有机质含量均较高，是好氧堆肥的良好原料。如果能根据餐厨垃圾和园林废物的性质，对其进行协同集中堆肥处理，实现资源化利用，对于维护该区域环境和城市卫生，对于无废社会的建设乃至生态文明社会的建设意义重大。
4.公开号为cn210506127u的中国专利文献公开了一种园林废物与餐厨垃圾的联合堆肥设备，该堆肥设备通过分别设置粉碎层、烘干层与堆肥层，对两类垃圾进行混合堆肥。该设备虽实现了餐厨垃圾和园林废物的协同处理，但搅拌翻堆效果较差，处理过程不够连续，影响堆肥时间和堆肥效果，耗时长，效率较低。
5.公开号为cn212425904u的中国专利文献也公开了一种园林废物与餐厨垃圾的联合堆肥设备，其中设有清洗装置，能够及时清洗设备，但也未能实现堆肥的连续性操作、耗时长、工作效率低。
6.公开号为cn109160860a的中国专利文献则公开了一种城镇餐厨垃圾、农林废物、河道污泥与市政污泥联合资源化利用方法，通过将不同垃圾分别处理后混合加入活性炭和双氧水进行堆肥发酵之后，持续14～28天至腐熟，得堆肥发酵产物。但该专利中，各种垃圾的破碎和预处理是提前处理的，该方法的实施需要通过多个单元模块依次进行分选、粉碎、烘干等预处理操作，一体化程度低，不利于在校园或社区推广应用。
7.除此之外，现有的餐厨垃圾堆肥装置与技术普遍存在以下不足：(1)通常只使用一种菌剂，未考虑堆肥进程中的温度变化对微生物活性造成的不利影响，堆肥效率有待提高。(2)自动化和智能化程度不高，尚需人工检测和控制堆肥仓的温度，效率低且无法保证堆肥品质。
8.综上所述，现有餐厨垃圾堆肥设备堆肥连续性差、效率低、耗时长。


技术实现要素：

9.(一)要解决的技术问题
10.本实用新型旨在提出一种餐厨垃圾联合堆肥装置，能够解决传统堆肥装置堆肥连续性差、效率低、耗时长的问题。
11.(二)技术方案
12.为实现上述目的，本实用新型提供一种适用于就地、高效、协同处理校园或大型企业食堂、社区等餐厨垃圾和园林废物的装置，包括预处理系统，多层搅拌推料式发酵仓，物料下行通道，微生物菌剂投加口，排料仓，加热系统，集成pid温控和指示系统，传动系统，气体监测系统，尾气处理系统，供气增压系统，可实现分阶段投加菌剂、连续式预处理、进料、堆肥、排料操作并实现智能联动控制；所述预处理系统在多层搅拌推料式发酵仓上方，与多层搅拌推料式发酵仓连通，所述物料下行通道位于多层搅拌推料式发酵仓内部，所述微生物菌剂投加口位于多层搅拌推料式发酵仓侧壁的上部和中部，分别用于投加中温微生物菌剂和耐高温微生物菌剂，所述排料仓设置在多层搅拌推料式发酵仓下方，由自动螺旋排料装置实现自动排料，所述加热系统与多层搅拌推料式发酵仓连接，所述集成pid温控和指示系统与多层搅拌推料式发酵仓连接并进行温度的实时监测与控制，所述传动系统与多层搅拌推料式发酵仓连接并提供动力，由太阳能电池板供电，所述气体监测系统与多层搅拌推料式发酵仓连接，所述尾气处理系统与多层搅拌推料式发酵仓连接，用于处理堆肥过程中产生的尾气，所述供气增压装置与多层搅拌推料式发酵仓连接。
13.优选的，所述预处理系统包括餐厨垃圾粉碎室、园林废物粉碎室、烘干搅拌室；餐厨垃圾粉碎室和园林废物粉碎室在水平方向并列排列，烘干搅拌室位于餐厨垃圾粉碎室和园林废物粉碎室下方；餐厨垃圾粉碎室和园林废物粉碎室顶部分别设有投料口，内部分别设有粉碎装置，底部分别设有出料口并通往下方的烘干搅拌室。
14.优选的，所述多层搅拌推料式发酵仓设置在预处理系统下方，包括仓体，中轴，床层，搅拌臂，搅拌杆；搅拌杆与搅拌臂相连，为螺旋叶片结构，使翻料更加充分。
15.优选的，所述物料下行通道由所述多层搅拌推料式发酵仓中的床层外侧与仓体或床层内侧与中轴之间的空间构成。
16.优选的，所述加热系统包括蓄热管道、加热管道和循环加热装置，蓄热管道布设在排料仓底部，加热管道布设在多层搅拌推料式发酵仓侧壁和多层搅拌推料式发酵仓下空心锥体床层底部，循环加热装置与加热管道连通；腐熟产品中的余热-使蓄热管道中水温度升高，泵入加热管道，实现堆肥过程中的加热与保温，当温度达不到堆肥化过程要求时，启动循环加热装置进行温度补偿。
17.优选的，所述集成pid温控和指示系统在多层搅拌推料式发酵仓侧壁布设多个监测点位，实现多阶段堆肥温度的实时监测和控制，当温度低于菌种适宜生长温度时，启动循环加热装置加热到适宜温度。
18.优选的，所述气体监测系统在多层搅拌推料式发酵仓侧壁布设多个监测点位，用于检测堆肥腐熟情况和发酵气体排放情况。
19.优选的，烘干搅拌室设在餐厨垃圾粉碎室和农林废物粉碎室下方，包括上方的搅拌臂、与搅拌臂相连的搅拌杆、底部的烘干网以及烘干料出口，其中，搅拌臂在传动装置的作用下绕中轴转动，起到将餐厨垃圾与农林垃圾充分混合的作用，烘干网的空隙分布均匀
且小于垃圾破碎后的平均粒径，下方多层搅拌推料式发酵仓在堆肥过程中产生的热量可以通过烘干网上升并辐射到烘干搅拌室。
20.优选的，所述多层搅拌推料式发酵仓中轴贯穿所述的多个床层，且以上空心锥体或下空心锥体间隔排列在所述堆肥仓体内，每一层所述床层上方均设置有固定在中轴上的搅拌臂，所述搅拌臂与相应床层平行设置，所述床层设有下料口，所述下料口包括设置在中轴一侧的中心下料口和靠近炉体侧壁的侧边下料口，所述中心下料口和所述侧边下料口间隔交错设置，所述床层向下料口的方向倾斜设置。
21.(三)有益效果
22.(1)采用多层搅拌推料方式进行堆肥，搅拌杆做成螺旋桨结构。餐厨垃圾在搅拌杆作用下，不断通过各层通道进入下一层。该推料方式使得原料与氧气和微生物接触更充分、同时能够及时散热、挥发多余水分，有利于增加微生物活性；
23.(2)加热系统中包括蓄热管道、加热管道和循环加热装置，结合pid温控系统，实时监测仓内温度并进行调节，实现高效堆肥，缩短堆肥时长。
24.(3)采用外加菌剂，且设有多个菌剂进料口，不同高度对应不同堆肥阶段，对应投加相应的嗜温菌或嗜热菌，有利于保持微生物的高活性，高效分解有机物，提高过程堆肥效率；
25.(4)采用易单独收集的园林废物与餐厨垃圾混合，可降低餐厨垃圾含盐度，同时两者的按比例混合能够减少各自单独堆肥时的水分调节预处理环节，且有利于保护微生物活性。
26.综合以上多个措施来提高和保持微生物活性，进而实现高效连续式堆肥，此外，该装置高度一体化，适合校园或大型企业食堂、社区等餐厨垃圾的就地处理，实现了餐厨垃圾的资源化，同时减少了二次污染。
附图说明：
27.图1是本实用新型的结构示意图。图1中1-餐厨垃圾投料口、2-餐厨垃圾粉碎装置、3-餐厨垃圾出料口、4-园林废物投料口、5-园林废物粉碎装置、6-园林废物出料口、7-烘干搅拌室、8-仓体、9-中轴、10-床层、11-搅拌臂、12-搅拌杆、13-物料下行通道、14-微生物菌剂投加囗、15-排料仓、16-蓄热管道、17-加热管道、18-循环加热装置、19-集成pid温控和指示系统、20-传动装置、21-气体监测系统、22-尾气处理系统、23-供气增压装置、24-供气管道25-太阳能电池、26-排料口、27-螺旋排料装置
28.图2是烘干搅拌室剖面图。
29.图3是多层搅拌推料式发酵仓上空心锥体床层剖面图。
30.图4是多层搅拌推料式发酵仓下空心锥体床层剖面图。
31.图5是腐熟仓剖面图。
32.图6为搅拌桨详图，其中，12-1为螺旋杆轴、12-2为螺旋杆外螺旋刀。螺旋搅拌杆数量应根据实际需要及装置实际大小设置，一般以4至15个为宜。
33.图7为加热系统详图。其中16-蓄热管道、17-1、17-3为床层下部加热管道、17-2为侧壁加热管道。
具体实施方式
34.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
35.餐厨和园林废物分别从餐厨垃圾投料口(1)、园林废物投料口(4)进入粉碎室，经餐厨垃圾粉碎装置(2)、园林废物粉碎装置(5)粉碎，其投加比例应根据餐厨垃圾具体含盐度而定；两种垃圾粉碎后，分别通过餐厨垃圾出料口(3)、园林废物出料口(6)进入烘干搅拌室(7)，混合均匀，并利用下层发酵产生的上升热气烘干，降低原物料含水率；混合后的物料进入多层搅拌推料式发酵仓内，首先落入首层床层(10)上，筒壁设有多个微生物菌剂投料口(14)，分别用于投加嗜温微生物菌剂和嗜热微生物菌剂，可根据装置实际高度增加多个菌剂投料口；物料经带有螺旋杆(12-1、12-2)的搅拌臂(11)搅拌混匀，同时螺旋杆(12-1、12-2)起到二次破碎的作用，与微生物充分接触并堆肥，一层发酵完成后在搅拌杆作用下落入下一层床层，通过物料下行通道(13)继续发酵；一次发酵结束后存储于多层搅拌推料式发酵仓下方的排料仓(15)，腐熟一段时间后打开电控排料口(26)，通过螺旋排料装置(27)出料。
36.空气由供气增压装置(23)，通过供气管道(24)进入仓内，经臭气处理系统(22)进行尾气处理。
37.开始发酵时应同时启动集成pid温控和指示系统(19)，堆肥化后腐熟过程中产生的热量可以通过蓄热管道传导至蓄热管道(16)中的水中，使蓄热管道(16)中水温度升高，蓄热管道(16)中的水泵入加热管道(17)中，实现堆肥过程中的加热与保温。仓体(8)侧壁布设多个监测点位与气体监测系统(21)相连，实现堆肥温度的实时监测和控制，当蓄热管道(16)中的温度达不到堆肥化过程要求的适宜温度时，启动循环加热装置(18)进行进一步加热。
38.餐厨垃圾粉碎装置(2)、园林废物粉碎装置(5)、中轴(9)的传动装置(20)、尾气处理系统(22)及供气增压装置(23)均与太阳能电池(25)联用。
39.上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡是依据本实用新型的技术和方法实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术和方法方案的范围内。