餐厨垃圾发酵处理设备 |
|||||||
| 申请号 | CN202410331624.5 | 申请日 | 2024-03-22 | 公开(公告)号 | CN117945793A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 江苏光阳动力环保设备有限公司; | 发明人 | 顾洪华; 韩康; 朱涛洁; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了餐厨垃圾 发酵 处理设备，涉及垃圾处理技术领域，包括有槽体以及沿槽体宽度方向并排布置在槽体内腔中的正向物料 推进器 和逆向物推进器，且正向物料推进器和逆向物推进器的转动方向相反，槽体的内腔底部中心布置有隔板，隔板将槽体的内腔分隔为第一搅拌腔室、第二搅拌腔室和连通腔室三个区域，正向物料推进器和逆向物推进器分别位于第一搅拌腔室和第二搅拌腔室中，高速转动的正向物料推进器和低速转动逆向物推进器将混合物料形成两股行进方向相反的旋流。本发明通过巧妙设置混合区域和联通区域，使得不同粒径的物料能够在各自最适宜的环境中完成混合过程，充分利用时间，减少了 能源 浪费和混合时间的不均匀分布。 | ||||||
| 权利要求 | 1.餐厨垃圾发酵处理设备，包括有槽体（1）以及沿槽体（1）宽度方向并排布置在槽体（1）内腔中的正向物料推进器（3）和逆向物推进器（4），且正向物料推进器（3）和逆向物推进器（4）的转动方向相反，其特征在于：槽体（1）的内腔底部中心布置有隔板（2），隔板（2）将槽体（1）的内腔分隔为第一搅拌腔室（11）、第二搅拌腔室（12）和连通腔室（13）三个区域，正向物料推进器（3）和逆向物推进器（4）分别位于第一搅拌腔室（11）和第二搅拌腔室（12）中，高速转动的正向物料推进器（3）和低速转动逆向物推进器（4）将混合物料形成两股行进方向相反的旋流； |
||||||
| 说明书全文 | 餐厨垃圾发酵处理设备技术领域[0001] 本发明涉及垃圾处理技术领域，特别涉及餐厨垃圾发酵处理设备。 背景技术[0002] 餐厨垃圾发酵处理是一种通过微生物的作用，将有机废弃物转化成有机肥料的环保技术。这一过程主要涉及到微生物分解有机物质的发酵反应，将餐厨垃圾进行粉碎、搅拌等操作，以确保有机物质更好地与发酵中的微生物接触，然后在发酵池或处理设备中进行发酵处理。 [0003] 餐厨垃圾与菌种的充分混合有助于废弃物的高效处理，在处理餐厨垃圾中，由于物料的粒径大小不同，存在一个混合效率的不均匀性，这一不均匀的混合效果不仅意味着小粒径的物料在相对较短的时间内已经达到了混合均匀的状态，而且由于大粒径的物料需要更多的时间才能达到相似的效果，造成了整个混合过程的效率降低。为了确保所有粒径的物料都能达到均匀混合，必须按照最慢的混合物料的要求来确定整个混合系统的操作时间，从而造成了不必要的时间浪费和能源浪费，基于此，本发明提出餐厨垃圾发酵处理设备。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供餐厨垃圾发酵处理设备，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：餐厨垃圾发酵处理设备，包括有槽体以及沿槽体宽度方向并排布置在槽体内腔中 的正向物料推进器和逆向物推进器，且正向物料推进器和逆向物推进器的转动方向相反，槽体的内腔底部中心布置有隔板，隔板将槽体的内腔分隔为第一搅拌腔室、第二搅拌腔室和连通腔室三个区域，正向物料推进器和逆向物推进器分别位于第一搅拌腔室和第二搅拌腔室中，高速转动的正向物料推进器和低速转动逆向物推进器将混合物料形成两股行进方向相反的旋流； 第一搅拌腔室、第二搅拌腔室和连通腔室形成混合路径，混合物料的粒径大小与 混合物料在混合路径中的混合时长成正比。 [0006] 优选的，槽体的上端通过骨架安装有盖板，盖板的表面开设有用于投放混合物料的进料口，槽体的底部开设有出料口，骨架下方安装有用于收集臭气的抽气管，抽气管延伸至槽体外侧并连通有连接端口；进料口布置在第一搅拌腔室的正上方，出料口开设在第一搅拌腔室的尾部。 [0007] 优选的，正向物料推进器上套接有活动挡板，活动挡板通过加固杆固定安装在正向物料推进器上，活动挡板的圆心处开设有与螺旋叶片半径相同的小物料通孔，以靠近小物料通孔为内，远离小物料通孔为外的参考方向，活动挡板的四周开设有宽度由内至外逐渐增大的大物料通孔；活动挡板靠近出料口的端面紧贴布置有固定挡板，固定挡板上开设有贯通其正反两面的开口，且开口和小物料通孔完全重合，开口沿竖直方向布置，且开口的宽度由上到下逐渐增大。 [0008] 优选的，活动挡板呈中心朝向靠近出料口方向凹陷的碗状结构，固定挡板与活动挡板相适配。 [0009] 优选的，活动挡板远离出料口方向的端面上安装弧形的抛飞条，且抛飞条朝向靠近隔板的方向倾斜。 [0010] 优选的，隔板由固定部和活动部拼接组成，固定部布置在出料口的一侧；活动部包括有两个对称设置的弧形板组成，两个弧形板相互靠近的一端均通过柔性连接板连接有水平板，且两个水平板呈水平上下错位滑动布置，两个水平板均沿竖直方向滑动装配在槽体中；槽体的内部对应弧形板的位置开设有相匹配的弧形槽，弧形板滑动装配在弧形槽内。 [0011] 优选的，最下侧的水平板下端均匀安装有数个导向槽体，导向槽体的内腔滑动安装有球头，球头的圆周面固定安装有连接杆，数个连接杆下端共同安装有连接板，连接板与驱动气缸的活塞杆固定连接，驱动气缸固定安装在槽体的下端。 [0013] 优选的，弧形板的表面安装有数个内部供气喷嘴；活动部的一端与固定部紧密接触，另一端安装有与固定部形状相同的挡板且与活动部紧密接触，活动部和槽体内腔底壁之间形成一个与内部供气喷嘴相通的封闭腔室，该封闭腔室连通安装有第一进气管，第一进气管与外部供氧设备相连。 [0014] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：（1）本发明通过在槽体内部设置隔板，将混合区域划分为第一混合区域、第二混合区域和联通区域，实现了对小粒径和大粒径物料的差异化处理，具体而言，小粒径物料在第一混合区域内进行混合搅拌，以较短的时间达到均匀状态；而大粒径物料则跨越隔板进入第二混合区域，通过延长混合路径、混合时长，确保了大粒径物料的充分混合，最后，通过联通区域将物料重新引入第一混合区域，实现了小粒径和大粒径物料的充分混合，兼顾了两者混合时长的差异性，使得不同粒径的物料能够在各自最适宜的环境中完成混合过程，充分利用时间，减少了能源浪费和混合时间的不均匀分布，提高操作效率，也降低了整体处理成本。 [0015] （2）本发明通过重叠设置的固定挡板和活动挡板对物料旋流形成阻挡，且小物料通孔和开口完全重合，处于旋流中心的小粒径混合物料则能顺利通过，而开口和大物料通孔周期性重合，长了大粒径混合物料的停歇时间，且处于旋流外侧中上部的大粒径混合物料一直无法通过，会持续受到离心力进而被抛飞至第二搅拌腔室中，利于增大大粒径混合物料的混合时长。 [0016] （3）随着混合时间的增长，大粒径混合物料的不断破碎、混合，物料之间的间隙逐渐减小，槽体内腔中的混合物料高度逐渐降低，且大粒径混合物料的粒径也减小，受到的离心力减小，隔板的高度也适应性的降低，利于更多的大粒径混合物料进入第二搅拌腔室中，提高了混合效率。 [0017] （4）本发明通过设置外部供气喷嘴对处于混合物料表面的好氧菌提供氧气，通过设置内部供气喷嘴对处于混合物料内部的菌种提供氧气，且随着混合物料之间间隙的减小，内部供气喷嘴同步向下运动，并增大喷出的气流流速，有助于将气体更均匀地注入到紧实的混合物料内部，增加反应的接触面积，促使发酵反应加速进行。附图说明 [0018] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：图1为本发明实施例一中提出的整个发酵处理设备的结构示意图； 图2为本发明实施例一中提出的整个发酵处理设备的内部结构示意图； 图3为本发明实施例一中槽体的结构示意图； 图4为本发明实施例一中正向物料推进器的结构示意图； 图5为本发明实施例一中固定挡板的结构示意图； 图6为本发明实施例一中固定挡板和活动挡板的结构示意图； 图7为图6的另一视角结构示意图； 图8为本发明实施例一中活动部的初始状态示意图； 图9为本发明实施例一中活动部的收缩状态示意图； 图10为本发明实施例一中活动部的结构示意图； 图11为图10的另一视角结构示意图； 图12为本发明实施例一中驱动气缸和活动部的连接结构示意图； 图13为本发明实施例一中导向槽体的剖面结构示意图； 图14为本发明实施例二中提出的整个发酵处理设备的结构示意图； 图15为本发明实施例二中物料在槽体内腔中的运动路径示意图； 图16为本发明实施例二中提出的整个发酵处理设备的局部侧视图。 [0019] 图中：1、槽体；11、第一搅拌腔室；12、第二搅拌腔室；13、连通腔室；2、隔板；21、固定部；22、活动部；221、弧形板；222、柔性连接板；223、水平板；23、弧形槽；24、连接板；25、连接杆；26、球头；27、导向槽体；28、驱动气缸； 3、正向物料推进器；31、旋转轴；32、螺旋叶片；33、活动挡板；331、小物料通孔； 332、大物料通孔；333、加固杆；34、桨叶；4、逆向物推进器； 5、出料口；51、出料翻板；52、翻板气缸；53、安装座； 6、固定挡板；61、开口；62、安装板； 7、盖板；71、骨架；8、抽气管；81、连接端口；9、进料口；10、进料提升机； 15、内部供气喷嘴；151、封闭腔室；152、第一进气管；16、外部供气喷嘴；161、第二进气管。 具体实施方式[0020] 下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0021] 实施例一请参阅图1‑图13，本实施例提出餐厨垃圾发酵处理设备，包括有槽体1以及沿槽体 1宽度方向并排布置在槽体1内腔中的正向物料推进器3和逆向物推进器4，且正向物料推进器3和逆向物推进器4的转动方向相反，槽体1的上端通过骨架71安装有盖板7，通过盖板7使得槽体1的内腔形成封闭空间，利于混合物料进行发酵，盖板7的表面开设有用于投放物料的进料口9，槽体1的底部开设有出料口5，完成发酵的混合物料通过出料口5排出，骨架71下方安装有用于收集臭气的抽气管8，抽气管8延伸至槽体1外侧并连通有连接端口81。将等待发酵的餐厨垃圾和发酵菌糠粉的混合物料通过进料口9倾倒至槽体1的内腔中，通过反向转动的正向物料推进器3和逆向物推进器4将餐厨垃圾和发酵菌糠粉充分混合均匀，利用好氧微生物菌将餐厨垃圾分解成小分子的养分，实现餐厨垃圾发酵作业。在处理餐厨垃圾时，由于物料的粒径大小不同，存在一个混合效率的不均匀性，具体而言，小粒径的物料由于本身混合效率较高，相对较快达到均匀混合状态；对于大粒径的物料，由于需要经过反复的破碎和混合过程，导致其所需的混合时间较长，这不仅引发了能源的浪费，还降低了整体混合效率，因此，本发明在槽体1的内腔底部中心布置有隔板2，隔板2将槽体1的内腔分隔为第一搅拌腔室11、第二搅拌腔室12和连通腔室13三个区域，其中，正向物料推进器3和逆向物推进器4分别位于第一搅拌腔室11和第二搅拌腔室12中并形成正向混合区域和逆向混合区域，高速转动的正向物料推进器3和低速转动逆向物推进器4将混合物料形成两股行进方向相反的旋流，在旋流中，发酵时产生的气体由于离心力作用被推向槽体1内腔的上部，通过抽气管8将臭气收集，另外，由于离心力与颗粒大小相关，大粒径物料受到的离心力更大，被推向旋流场的外侧，小粒径物料受到的离心力相对较小，向心力相对较大，被推向旋流场的中心，在本实施例中，进料口9布置在第一搅拌腔室11的正上方，出料口5开设在第一搅拌腔室 11的尾部，混合物料初始倾倒至第一搅拌腔室11中，由高速转动的正向物料推进器3将混合物料形成正向旋流并朝向靠近出料口5的方向推送，这个过程中，大粒径的物料越过隔板2进入第二搅拌腔室12中，低速转动的逆向物推进器4将大粒径的混合物料形成逆向旋流并朝向靠近连通腔室13的方向推送，并进行反复破碎和混合，最终大粒径的混合物料通过连通腔室13进入第一搅拌腔室11中，有效延长了大粒径混合物料的混合时长，即混合物料的粒径大小与混合物料在混合路径中的混合时长成正比，实现了粒径大小不同的混合物料的差异性混合方式，使得不同粒径的混合物料都能在相对短的时间内达到混合均匀的状态，从而减速整体的混合时间和资源浪费。 [0022] 本实施例中，正向物料推进器3包括有沿槽体1长度方向布置且可转动的旋转轴31，旋转轴31的圆周面固定套接有螺旋叶片32和数个桨叶34，逆向物推进器4和正向物料推进器3的结构相同，但逆向物推进器4的螺旋方向和正向物料推进器3的螺旋方向相反，通过转动的螺旋叶片32实现混合物料的输送，通过转动的桨叶34实现大粒径混合物料的破碎分解。此外，为了提高槽体1内腔的空间利用率，将槽体1的内腔截面设计为两个圆相交的形状，且圆的半径与桨叶34的长度相适配；将隔板2靠近正向物料推进器3和逆向物推进器4的端面设计为相适配的弧面结构。 [0023] 在上述方案的基础上，由于大粒径的混合物料在高速旋流中停歇时间较短，导致大部分大粒径混合物料无法越过隔板2进入第二搅拌腔室12中，为了延长大粒径的混合物料在旋流中的停歇时间，本发明在正向物料推进器3上套接有活动挡板33，活动挡板33通过加固杆333固定安装在正向物料推进器3上，活动挡板33的圆心处开设有与螺旋叶片32半径相同的小物料通孔331，以靠近小物料通孔331为内，远离小物料通孔331为外的参考方向，活动挡板33的四周开设有宽度由内至外逐渐增大的大物料通孔332；活动挡板33靠近出料口5的端面紧贴布置有固定挡板6，本实施例中，固定挡板6通过安装板62固定安装在槽体1内腔中，固定挡板6上开设有贯通其正反两面的开口61，且开口61和小物料通孔331完全重合，开口61沿竖直方向布置，且开口61的宽度由上到下逐渐增大。通过固定挡板6和活动挡板33的重叠设置对物料旋流形成阻挡，由于小物料通孔331和开口61完全重合，则处于旋流中心的小粒径混合物料则能顺利通过，而处于旋流外侧的大粒径混合物料只能在开口61和大物料通孔332重合时通过，延长了大粒径混合物料的停歇时间，且处于旋流外侧中上部的大粒径混合物料一直无法通过，会持续受到离心力进而被抛飞至第二搅拌腔室12中。 [0024] 为了增大活动挡板33与混合物料的接触面积，本实施例中，活动挡板33呈中心朝向靠近出料口5方向凹陷的碗状结构，固定挡板6与活动挡板33相适配。此外，为了方便大粒径混合物料更好得进入第二搅拌腔室12中，可在活动挡板33远离出料口5方向的端面上安装弧形的抛飞条（图中未示出），且抛飞条朝向靠近隔板2的方向倾斜，通过抛飞条给大粒径混合物料一个抛飞角度，使得大粒径混合物料朝向靠近隔板2的方向运动。 [0025] 随着混合时间的增长，大粒径混合物料的不断破碎、混合，物料之间的间隙逐渐减小，槽体1内腔中的混合物料高度逐渐降低，且大粒径混合物料的粒径也减小，受到的离心力减小，若隔板2的高度保持不变，则进入第二搅拌腔室12中的大粒径混合物料的量减少，进而导致混合效率降低，因此，本发明中隔板2中部分采用可升级的结构设计，随着混合搅拌的进行，隔板2中部分高度逐渐减低，具体的，隔板2由固定部21和活动部22拼接组成，固定部21布置在出料口5的一侧，通过正向物料推进器3将混合物料输送至出料口5上方区域，若出料口5处于封闭状态，则混合物料会产生堆积，由于大粒径的混合物料位于旋流的外侧，则随着堆积高度的增大，位于外侧的大粒径混合物料会越过固定部21进入第二搅拌腔室12中，位于中心的小粒径混合物料仍堆积在出料口5上方区域，等待进行泄料操作；活动部22包括有两个对称设置的弧形板221组成，两个弧形板221相互靠近的一端均通过柔性连接板222连接有水平板223，且两个水平板223呈水平上下错位滑动布置，两个水平板223均沿竖直方向滑动装配在槽体1中；槽体1的内部对应弧形板221的位置开设有相匹配的弧形槽23，弧形板221滑动装配在弧形槽23内。当槽体1内腔中的混合物料高度降低时，两个水平板223在竖直方向上做下降运动，同时，两个弧形板221在水平方向上做同步相互远离的直线运动，柔性连接板222被拉伸，进而使得整个活动部22的高度降低，利于更多的大粒径混合物料进入第二搅拌腔室12中。 [0026] 当弧形板221收缩至弧形槽23内时，水平板223需要沿竖直方向向下运动，为此，本发明通过设置驱动气缸28用于驱动水平板223在竖直方向上的运动，具体的，最下侧的水平板223下端均匀安装有数个导向槽体27，导向槽体27的内腔滑动安装有球头26，球头26的圆周面固定安装有连接杆25，数个连接杆25下端共同安装有连接板24，连接板24与驱动气缸28的活塞杆固定连接，驱动气缸28固定安装在槽体1的下端。当需要降低活动部22的高度时，启动驱动气缸28，驱动气缸28的活塞杆收缩并带动连接板24向下运动，连接板24通过连接杆25、球头26带动导向槽体27向下运动，导向槽体27带动水平板223向下运动，水平板223在向下运动的同时会对弧形板221施加压力，使得弧形板221沿着弧形槽23朝向弧形槽23的内部收缩，进而使得整个活动部22的高度下降；在水平板223下降过程中，球头26在导向槽体27内部滑动。 [0027] 此外，在餐厨垃圾进行发酵时，出料口5需要保持封闭状态；在餐厨垃圾发酵完成后，出料口5需要转变为敞开状态，因此，本发明在出料口5的内部铰接有相适配的出料翻板51，槽体1中靠近出料翻板51的一侧安装有安装座53，安装座53转动连接有翻板气缸52，翻板气缸52的活塞杆与出料翻板51相铰接。在进行卸料操作时，启动翻板气缸52，翻板气缸52的活塞杆收缩并带动出料翻板51向远离出料口5的方向翻转，使得出料口5敞开，堆积在出料口5上方区域的混合物料通过出料口5排出。 [0028] 由于混合物料在发酵过程中需要氧气，因此，本发明在槽体1内腔的侧壁安装有外部供气喷嘴16，外部供气喷嘴16的一端连接有第二进气管161，第二进气管161延伸至槽体1的外侧并与供氧气设备相连，通过外部供气喷嘴16对处于混合物料表面的好氧菌提供氧气；同理，处于混合物料内部的生物菌也需要氧气，且随着混合进度的进行，混合物料的高度会降低，为了确保氧气能一直输送至混合物料的内部，本发明在弧形板221的表面安装有数个内部供气喷嘴15，随着混合物料高度的降低，弧形板221逐渐向弧形槽23内收缩，同步带动内部供气喷嘴15向下运动，确保内部供气喷嘴15一直处于混合物料的内部。 [0029] 在上述方案的基础上，为了实现内部供气喷嘴15的持续供气，本发明将活动部22的一端与固定部21紧密接触，另一端安装有与固定部21形状相同的挡板且与活动部22紧密接触，使得活动部22和槽体1内腔底壁之间形成一个与内部供气喷嘴15相通的封闭腔室151，该封闭腔室151连通安装有第一进气管152，第一进气管152与外部供氧设备相连，氧气通过第一进气管152进入封闭腔室151，最终通过内部供气喷嘴15喷出。由于上述设计，在供氧压力不变的情况下，当活动部22的高度降低时，活动部22和槽体1底壁之间围成的封闭腔室151的体积较小，将内部供气喷嘴15和封闭腔室151视为一个整体，当封闭腔室151体积减小时，气体分子在腔室内的自由运动受到限制，分子碰撞的频率增加，因此压力增加,这导致从内部供气喷嘴15喷出的气流速度增大，这种设计具有以下作用：随着搅拌的进行，物料之间的间隙减小，从内部供气喷嘴15喷出的气流流速增大，这有助于将气体更均匀地注入到物料中；通过提高气流流速，可以更有效地将氧气输送到紧实的混合物料表面，增加反应的接触面积，促使发酵反应加速进行。 [0030] 在进行混合物料上料操作时，为了提高上料的速度，本实施例中，在槽体1靠近进料口9的一侧布置有进料提升机10，通过进料提升机10将餐厨垃圾和发酵菌糠粉的混合物料不断地输送至进料口9中。需要说明的是，本实施例中进料提升机10采用目前现有已知的设备，由于其不是本申请要求保护的技术方案所要考虑的重点，因此就不再对其进行赘述。 [0031] 实施例二请参阅图14‑图16，本实施例与实施例一采用了相同的发明构思，其与实施例一的区别之处在于： 将单个的餐厨垃圾发酵处理设备视为单个模块，根据待处理的餐厨垃圾容量，将 通过多个模块化设计的餐厨垃圾发酵处理设备拼接组合，有效延长了第一搅拌腔室11和第二搅拌腔室12的长度，增大了混合物料的运动路径长度，适用于大容量的餐厨垃圾的发酵处理作业。 [0032] 需要说明的是，沿正向物料旋流输送方向，只有首个槽体1中设置第一搅拌腔室11、第二搅拌腔室12和连通腔室13，剩余的槽体1中只设置第一搅拌腔室11和第二搅拌腔室 12，通过进料提升机10输送的混合物料直接掉落在首个第一搅拌腔室11中；另一方面，随着混合进度的进行，混合物料中物料的粒径逐渐减小，受到的离心力也减小，因此，沿正向物料旋流输送方向，各个隔板2的初始高度逐渐减小，便于更多的大粒径混合物料被抛飞至第二搅拌腔室12中，使得不同粒径的物料能够在相对短的时间内达到均匀混合，实现差异化的混合。 [0033] 在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“另一”、“又一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0034] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈