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一种垃圾就地原位资源化处理系统及其处理方法
申请号	CN201710042691.5	申请日	2017-01-20	公开(公告)号	CN106694524A	公开(公告)日	2017-05-24
申请人	深圳市肥水地环保科技有限公司;			发明人	张京荣;
摘要	本发明属于垃圾处理领域，具体涉及一种垃圾就地原位资源化处理系统及其处理方法。所述系统从启动端开始顺次包括：所述系统从启动端开始顺次包括：投料口、三轴破碎机、初级发酵机、固液分离机、油水分离器、液态发酵机；所述固液分离机还连接有一个固态发酵机；所述初级发酵机、液态发酵机均通过热交换器进行热交换处理。本发明所述系统和方法适合机关、学校的食堂及快餐店等机构的垃圾就地处理，具有占地面积少，能耗低，低噪音，成本低、经济效益高，没有二次污染等优点，符合环保和低耗、节能减排理念；具有极大的市场前景和经济价值。
权利要求	1.一种垃圾就地原位资源化处理系统，其特征在于，所述系统从启动端开始顺次包括：投料口、三轴破碎机、初级发酵机、固液分离机、油水分离器、液态发酵机；所述固液分离机还连接有一个固态发酵机；所述初级发酵机、液态发酵机均通过热交换器进行热交换处理。 2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述初级发酵机、液态发酵机、固态发酵机均设置有菌剂添加罐，所述处理系统还连接有浓浆输送机构。 3.如权利要求1或2任一项所述的系统，其特征在于，所述三轴破碎机包括机架，所述机架内设置有相互平行的第一破碎轴和第二破碎轴，所述第一破碎轴顶部设置有与所述第一破碎轴平行的压料轴，所述第一破碎轴与所述第二破碎轴可相对转动，所述第一破碎轴可带动所述压料轴转动，所述第一破碎轴表面设置有第一挤压齿，所述第二破碎轴表面设置有与所述第一挤压齿间隔设置的第二挤压齿，所述压料轴表面设置有与所述第一挤压齿对应设置的第三挤压齿。 4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述固液分离机包括：带有筛孔的套筒、外筒、变螺距螺杆；所述带有筛孔的套筒套设在所述变螺距螺杆外部；所述带有筛孔的套筒外设置有所述外筒。 5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述热交换器包括：热交换器芯、热交换器壳体和电磁加热线圈，所述热交换器芯包括若干热交换管和热交换管安装板，所述热交换管安装于两块热交换管安装板之间，热交换管之间相互平行；所述热交换器壳体环绕于所述热交换器芯，相接于热交换器芯两端的热交换管安装板，所述热交换器壳体与所述热交换管安装板中间形成有容置导热媒介的空腔；所述电磁加热线圈套接于所述热交换器壳体；所述热交换器芯两端的热交换管安装板各接有气体管道接口；所述热交换器壳体相对的两侧分别设有液体管道接口。 6.如权利要求1-5任一项所述系统用于垃圾处理的方法，其特征在于，所述方法为：将垃圾投入投料口，从而进入三轴破碎机进行破碎处理，破碎后的物料进入加入的微生物复合分解菌剂的初级发酵机进行发酵；将发酵好的物料经固液分离器进行分离处理；将分离处理出的固体放入固态发酵机进行好氧型发酵；将分离处理出的液体放入油水分离器中进行分离处理，分离出的液体进入液态发酵机进行发酵。 7.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法中，所述初级发酵机的发酵温度为28℃-35℃；发酵时间为8-24小时。 8.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法中，所述固态发酵机的发酵温度为28℃-35℃，发酵时间为8-24小时。 9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法中，所述液态发酵机的发酵温度为28℃-35℃，发酵时间为8-24小时。
说明书全文	一种垃圾就地原位资源化处理系统及其处理方法技术领域 [0001] 本发明属于垃圾处理领域，具体涉及一种垃圾就地原位资源化处理系统及其处理方法。背景技术 [0002] 餐厨垃圾具有高含水率、高有机质含量、易腐烂、营养丰富等特点，餐厨垃圾在存放、收集、转运及处置过程中，因其含水率和有机物含量较高，极易在较短的时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇，污染城市环境，如何高效快捷地处置厨余垃圾，一直是政府和社会普遍关切的问题。食堂餐馆产生的餐厨垃圾目前处理方式有几种：将餐厨垃圾放入垃圾桶中，交给专业处理公司进行集中处理；将餐厨垃圾进行粉碎，排入下水道；将餐厨垃圾进行固液分离，将水分排入下水道，固体发酵产生有机肥料；将餐厨垃圾放入生化反应器，反应成二氧化碳和水排入环境；以上各种处理方法都普遍面临：餐厨垃圾处理不彻底，容易产生恶臭，对水和空气造成污染。处理能耗高，投资大，效益差的问题。 [0003] 因此寻找一种高效、快捷、经济的处理餐厨垃圾技术与设备成为目前市场的迫切需要。发明内容 [0004] 为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的技术瓶颈，从而提出一种垃圾就地原位资源化处理方法及设备。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明公开了一种垃圾就地原位资源化处理系统，所述系统从启动端开始顺次包括：投料口、三轴破碎机、初级发酵机、固液分离机、油水分离器、液态发酵机； [0006] 所述固液分离机还连接有一个固态发酵机； [0007] 所述初级发酵机、液态发酵机均通过热交换器进行热交换处理。 [0008] 优选的，所述初级发酵机、液态发酵机、固态发酵机均设置有菌剂添加罐，所述处理系统还连接有浓浆输送机构。 [0009] 优选的，所述三轴破碎机包括机架，所述机架内设置有相互平行的第一破碎轴和第二破碎轴，所述第一破碎轴顶部设置有与所述第一破碎轴平行的压料轴，所述第一破碎轴与所述第二破碎轴可相对转动，所述第一破碎轴可带动所述压料轴转动，所述第一破碎轴表面设置有第一挤压齿，所述第二破碎轴表面设置有与所述第一挤压齿间隔设置的第二挤压齿，所述压料轴表面设置有与所述第一挤压齿对应设置的第三挤压齿。 [0010] 优选的，所述固液分离机包括：带有筛孔的套筒、外筒、变螺距螺杆； [0011] 所述带有筛孔的套筒套设在所述变螺距螺杆外部； [0012] 所述带有筛孔的套筒外设置有所述外筒。 [0013] 优选的，所述热交换器包括：热交换器芯、热交换器壳体和电磁加热线圈，所述热交换器芯包括若干热交换管和热交换管安装板，所述热交换管安装于两块热交换管安装板之间，热交换管之间相互平行；所述热交换器壳体环绕于所述热交换器芯，相接于热交换器芯两端的热交换管安装板，所述热交换器壳体与所述热交换管安装板中间形成有容置导热媒介的空腔；所述电磁加热线圈套接于所述热交换器壳体；所述热交换器芯两端的热交换管安装板各接有气体管道接口；所述热交换器壳体相对的两侧分别设有液体管道接口。 [0014] 本发明还公开了任一项所述系统用于垃圾处理的方法，所述方法为： [0015] 将垃圾投入投料口，从而进入三轴破碎机进行破碎处理，破碎后的物料进入加入的微生物复合分解菌剂的初级发酵机进行发酵； [0016] 将发酵好的物料经固液分离器进行分离处理； [0017] 将分离处理出的固体放入固态发酵机进行好氧型发酵； [0018] 将分离处理出的液体放入油水分离器中进行分离处理，分离出的液体进入液态发酵机进行发酵。 [0019] 优选的，所述初级发酵机的发酵温度为28℃-35℃；发酵时间为8-24小时。 [0020] 优选的，所述固态发酵机的发酵温度为28℃-35℃，发酵时间为8-24小时。 [0021] 优选的，所述液态发酵机的发酵温度为28℃-35℃，发酵时间为8-24小时。 [0022] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述系统和方法适合机关、学校的食堂及快餐店等机构的垃圾就地处理，具有占地面积少，能耗低，低噪音，成本低下、经济效益高，没有二次污染等优点，符合环保和低耗理念；具有极大的市场前景和经济价值。附图说明 [0023] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 [0024] 图1是实施例所述系统的示意图； [0025] 图2是实施例所述系统的结构示意图； [0026] 图3是实施例所述系统的结构示意图； [0027] 图4是实施例所述系统的结构示意图； [0028] 图5是实施例所述系统的结构示意图 [0029] 图6是实施例所述系统的结构示意图； [0030] 图7是实施例所述系统的结构示意图； [0031] 图8是实施例所述系统的结构示意图。具体实施方式 [0032] 实施例1本实施例公开了一种垃圾就地原位资源化处理系统(如图1所述)，所述系统从启动端开始顺次包括：投料口、三轴破碎机、固液分离机、初级发酵机； [0033] 所述固液分离机连接有一个固态发酵机和一个油水分离器； [0034] 所述油水分离器连接有一个液态发酵机； [0035] 所述初级发酵机、液态发酵机、固态发酵机均连接有一个热交换器。 [0036] 优选的，所述初级发酵机、液态发酵机、固态发酵机均连接有菌剂添加罐，所述处理系统还连接有浓浆输送机构。 [0037] 优选的，所述初级发酵机、液态发酵机、固态发酵机均连接有菌剂添加罐，所述处理系统还连接有自动控制机构。 [0038] 其中，如图2-4所示，所述三轴破碎机包括：机架1，所述机架1顶部设置有入料口2、底部设置有出料口3，餐厨垃圾经入料口2投入机架1内部，经过破碎处理后由出料口3排出。 [0039] 所述机架1内部设置有相互平行的第一破碎轴4和第二破碎轴5，且所述第一破碎轴4顶部设置有与所述第一破碎轴4平行的压料轴6，所述第一破碎轴4的材质为六角钢，所述第一破碎轴4与所述第二破碎轴5可相对转动，且所述第一破碎轴4可带动所述压料轴6转动，所述第一破碎轴4表面设置有第一挤压齿7，所述第二破碎轴5表面设置有与所述第一挤压齿7间隔设置的第二挤压齿8，所述压料轴6表面设置有与所述第一挤压齿7对应设置的第三挤压齿9。其中，第一挤压齿7、第二挤压齿8、第三挤压齿9的材质为40Cr钢，厚度为10mm，其硬度可达301-340HB，且淬透性高于45钢，适合高频淬火、火焰淬火等表面硬化处理，且第一挤压齿7、第二挤压齿8、第三挤压齿9的截面图形为等腰梯形，等腰梯形的顶角角度为100°. [0040] 进一步地，所述第一破碎轴4外部套设有第一挤压轮10，所述第一挤压轮10与所述第一挤压齿7的位置一一对应设置，所述第一挤压齿7一一对应设置于所述第一挤压轮10外部；所述第二挤压轴5外部套设有第二挤压轮11，所述第二挤压轮11与所述第二挤压齿8一一对应设置，所述第二挤压齿8一一对应设置于所述第二挤压轮11外部；所述压料轴6外部设置有第三挤压轮12，所述第三挤压轮12与所述第三挤压齿9一一对应设置，所述第三挤压齿9一一对应设置于所述第三挤压轮12外部,第一挤压轮10、第二挤压轮11、第三挤压轮12的厚度为10mm。 [0041] 为了实现传动，所述第一破碎轴4的一端连接有第一齿轮13，所述第二破碎轴5与所述第一齿轮13相同的一端连接有与所述第一齿轮13相互啮合的第二齿轮14，所述第一破碎轴4转动带动第一齿轮13转动，第一齿轮13驱动第二齿轮14转动从而带动所述第二破碎轴5与所述第一破碎轴4相对转动；所述压料轴6与所述第一齿轮13相同的一端连接有第三齿轮15，所述第三齿轮15通过传动齿轮16与所述第一齿轮13连接，所述传动齿轮16同时与所述第一齿轮13和第三齿轮15啮合，所述第一破碎轴4转动带动第一齿轮13转动，第一齿轮13带动传动齿轮16转动，传动齿轮16进而带动第三齿轮15转动，最终驱动压料轴16转动，进料时，第一破碎轴4带动压料轴6向下转动，将餐厨垃圾引入第一破碎轴4与第二破碎轴5之间。 [0042] 还包括驱动所述第一破碎轴4转动的驱动机构，所述驱动机构为常规的驱动电机，所述驱动电机设置于远离所述第一齿轮13的一端。 [0043] 该餐厨垃圾破碎系统工作过程如下： [0044] 将餐厨垃圾散装投入、或者带袋投入所述机架1内，餐厨垃圾中的骨头，木筷塑料袋等不必特意挑出，可一起破碎处理，经发酵处理，干燥后可以很方便的筛分出来。 [0045] 物料进入机架1后，压料轴6向下转动，使骨头等餐厨垃圾顺利进入第一破碎轴4和第二破碎轴5之间，第一破碎轴4、第二破碎轴5外部的两个挤压轮及挤压齿相对转动，挤压餐厨垃圾物料，达到骨头破碎，而塑料袋不会绞碎的效果。餐厨垃圾经本破碎系统破碎后，米饭，馒头肉类等破碎成糊状；骨头破碎成块状；蔬菜等破碎成糊状，粗纤维破碎成短条状；木筷破碎成短纤维状；塑料袋破碎成条块状。破碎系统遇到硬物破碎不了时，通过扭矩传感器和自动控制，可以控制破碎轴反向转动，然后再恢复正常转动，破碎系统工作完成后，打开清洗阀门，将机架1内部喷淋冲洗干净。 [0046] 其中，如图5所示，所述固液分离系统包括：可调节压板208、进料口207、出料口201、带有筛孔的套筒206、主轴205、外筒202、出水口204、挤压螺旋203； [0047] 所述可调节压板208设置在所述系统的上方，可对所述挤压螺旋203的挤出口间隙进行调节；所述系统内设置有一个贯穿所述系统的主轴205；所述挤压螺旋203围绕所述主轴205螺旋设置；所述挤压螺旋203的变螺距为200-50MM； [0048] 所述出水口204设置在所述系统的下方，用于将垃圾挤压后的废水排出； [0049] 所述挤压螺旋203外设置有所述带有筛孔的套筒206；所述带有筛孔的套筒206外为所述外筒202；所述进料口201、出料口207设置在所述外筒202上； [0050] 所述系统还设置有一个驱动电机减速机； [0051] 所述可调节挤压板208可以调节出料状态，控制含水率的变化。 [0052] 本设备与通用固液分离机滤网的不同：是通用滤网采用圆孔，而圆孔的大小与板厚有关，厚板强度高，但不能冲出小孔，故而一般固液分离机，液体中颗粒物很多。本滤网由激光切割而成，可以在厚板上切割出很窄的缝隙，达到有效固液分离的效果，并且设备保持良好的机械强度。 [0053] 本设备缝隙开口选用30度倾斜角，使螺旋推进时减少阻力，并且可以有效切割纤维类物质。 [0054] 本设备采用Y型结构，可以使水分快速排除，减少固形物的含水率。 [0055] 本设备由几个功能部件组成，具有多种规格，可以方便组成，适应不同的处理量。 [0056] 该设备工作原理：物料进入设备前，首先开机，挤压螺旋转动；物料由进料口进入；物料在挤压螺旋带动下，向出料口方向移动；物料中的水分经滤网的缝隙流出，经出液体料口排出；调整出料口的挤压板与出料口之间的距离，使出料的固体含水率达到要求；固体物从固体物出料口排出；挤压螺旋由可变速减速机驱动；可变速减速机具有过载保护，及正反转功能，可以保持设备正常运转。本设备与通用固液分离机滤网的不同：是通用滤网采用圆孔，而圆孔的大小与板厚有关，厚板强度高，但不能冲出小孔，故而一般固液分离机，液体中颗粒物很多。本滤网由激光切割而成，可以在厚板上切割出很窄的缝隙，达到有效固液分离的效果，并且设备保持良好的机械强度。 [0057] 其中，请参阅图6至图8，所述热交换器，包括热交换器芯307、热交换器壳体301和电磁加热线圈302，所述热交换器芯307包括两块热交换管安装板304和若干热交换管303，热交换管303之间相互平行，热交换管303的两端各接有一块热交换管安装板304； [0058] 所述热交换器壳体301环绕于所述热交换器芯307，相接于热交换器芯307两端的热交换管安装板304，所述热交换器壳体301与所述热交换管安装板304中间形成有容置导热媒介的空腔； [0059] 所述电磁加热线圈302套接于所述热交换器壳体301； [0060] 所述热交换器芯307两端的热交换管安装板304各接有气体管道接口306； [0061] 所述热交换器壳体301相对的两侧分别设有液体管道接口305。 [0062] 该设备原理如下：通过在热交换器上设置电磁加热线圈，为热交换器提供了易于控制温度且发热效率高的发热源，实现了对微生物发酵环境温度的精密控制。 [0063] 本实施例还公开了实施例1所述系统用于垃圾处理的方法，所述方法为： [0064] 将垃圾投入投料口，从而进入三轴破碎机进行破碎处理，破碎后的物料进入加入的微生物复合分解菌剂的初级发酵机进行发酵； [0065] 将发酵好的物料经固液分离器进行分离处理； [0066] 将分离处理出的固体放入固态发酵机进行好氧型发酵； [0067] 将分离处理出的液体放入油水分离器中进行分离处理，分离出的液体进入液态发酵机进行发酵。 [0068] 优选的，所述初级发酵机的发酵温度为28℃-35℃；发酵时间为8-24小时。 [0069] 优选的，所述固态发酵机的发酵温度为28℃-35℃，发酵时间为8-24小时。 [0070] 优选的，所述液态发酵机的发酵温度为28℃-35℃，发酵时间为8-24小时。 [0071] 液态发酵添加多功能复合微生物农用菌剂。 [0072] 固态发酵的产物经2mm孔径的筛分后，是固态微生物有机肥料。 [0073] 液态发酵的产物是液体微生物有机肥料。 [0074] 固态发酵与液态发酵都添加专用菌种，可以有效解决餐厨垃圾处理的盐分问题及臭气问题。 [0075] 控制系统由PLC及触摸屏及组态软件及多种传感器组成；实现全自动化运行，远程监控。 [0076] 整个系统的工作原理：将垃圾投入投料口，投料口设有接近传感器，控制滑动密封盖的开、闭；物料传感器控制破碎机的启动与停止；破碎后的物料进入初级发酵机；待物料投放完毕后，程序启动发酵机搅拌器；微生物复合分解菌剂自动按比例添加；热交换器工作提供发酵机初始热量；曝气机提供好氧发酵所需空气；发酵好的物料经固液分离器分离；分离出的固体进入固态发酵罐发酵；固态发酵采用好氧+兼氧工艺；固态发酵添加多功能复合微生物农用菌剂；经固液分离出的液体首先进入油水分离器。经油水分离器分离出的油脂进入储油罐。经油水分离器分出的液体进入液态发酵罐发酵。 [0077] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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