一种有机废弃物智能化处理系统及资源化处理方法与流程

本申请涉及环境保护设备领域，尤其指有机废弃物信息化处理技术。
背景技术：
：餐厨垃圾主要指餐饮业、食堂以及家庭烹饪就餐过程中产生的有机废弃物，一般包含剩饭剩菜、餐厨原料下脚料、瓜皮果屑等。组要成分包括淀粉、蛋白质、油脂、食物纤维等有机成分，具有含水率高，油脂、盐分高，易腐烂发臭等特点。随着人民生活水平的提高和改善，餐厨垃圾的发生量有越来越大的趋势。餐厨垃圾是有机废弃物，是放错地方的资源。目前我国城市的大部分家庭产生的餐厨垃圾的收集、转运及处理是采用与城市生活垃圾混合收集、混合转运，混合处理的方法。一方面，垃圾中富含的多种营养物质没有得到利用，另一方面，餐厨垃圾由于含水量高，热值低，给垃圾填埋或焚烧带来不利影响，同时生活垃圾转运过程中由于含水量高导致跑冒滴漏，造成严重的二次污染，成为城市生活垃圾收运及处理的难题。由于在餐厨垃圾的收集、运输、处理程中存在跑冒滴漏，造成二次污染，使餐厨垃圾处理行业变成市民厌恶型产业，增加了餐厨垃圾以及城市生活垃圾处理的难度。技术实现要素：本发明针对上述问题，提出了方案。本发明是通过以下技术方案实现的：一种有机废弃物智能化处理系统，所述系统包括：有机废弃物收集子系统、有机废弃物预处理子系统、有机废弃物发酵处理子系统、信息化管控子系统0和故障报警子系统，所述有机废弃物收集子系统，用于收集所述有机废弃物达到预设重量；所述有机废弃物预处理子系统，用于对所述有机废弃物进行破碎处理和去除水分处理；所述有机废弃物发酵处理子系统，用于根据发酵菌种不同，在设定的发酵条件下进行发酵；所述信息化管控子系统，用于管控整个所述有机废弃物处理过程；所述故障报警子系统，用于在整个所述有机废弃物处理过程发生故障时，进行报警。进一步，所述的有机废弃物智能化处理系统，所述有机废弃物收集子系统包括收集模块、称重模块、升降模块和数据采集模块，所述收集模块，用于收集(一定容量)所述有机废弃物；所述称重模块，用于检测收集的所述有机废弃物是否达到预设重量；所述升降模块，用于提升倾倒所述有机废弃物后，还原所述收集模块；所述数据采集模块，用于采集所述有机废弃物收集子系统中各模块的操作数据，上报至所述信息化管控子系统。进一步，所述的有机废弃物智能化处理系统，所述有机废弃物预处理子系统包括：破碎模块、分离模块、破碎度传感器和干湿度传感器，所述破碎模块，用于破碎化所述有机废弃物；所述破碎度传感器，用于检测所述有机废弃物的破碎化程度；所述分离模块，用于分离所述有机废弃物中的水分；所述干湿度传感器，用于检测所述有机废弃物的干湿程度。进一步，所述的有机废弃物智能化处理系统，所述有机废弃物发酵处理子系统包括排风模块、搅拌模块、加热模块、时钟模块、温度传感器和菌种探测器，所述菌种探测器，用于探测所述有机废弃物含有的发酵菌种；所述排风模块，用于排出所述有机废弃物在发酵过程中挥发出的异味；所述搅拌模块，用于在发酵过程中对所述有机废弃物进行搅拌；所述加热模块，用于对所述有机废弃物进行加温；所述温度传感器，用于检测所述有机废弃物进行发酵时的温度；所述时钟模块，用于计时排风时间、搅拌时间和加热时间。进一步，所述的有机废弃物智能化处理系统，所述信息化管控子系统包括设定模块、监控模块、通讯模块、存储模块和统计分析模块，所述设定模块，用于远程(预)设定称重标准、破碎程度、脱水程度、加热温度、搅拌时间、发酵时间和排风时间；所述监控模块，用于视频查看整个所述有机废弃物智能化处理过程，并按设定控制整个所述有机废弃物智能化处理过程；所述通讯模块，用于将所述有机废弃物智能化处理现场采集的各种测量数据传送至所述监控模块，并将所述监控模块发出的各种指令传送至所述有机废弃物智能化处理系统的各子系统；所述存储模块，用于存储所述有机废弃物智能化处理过程中产生的运营数据、故障数据和所述有机废弃物的来源和去向的数据；所述统计分析模块，用于统计分析所述存储模块中的各种数据。进一步，所述的有机废弃物智能化处理系统，所述故障报警子系统包括报警led灯、报警蜂鸣器、现场报警按钮和报警通讯器，所述报警led灯或者报警蜂鸣器，用于在所述有机废弃物智能化处理过程中发生故障情况时，发出报警声/光信息；所述现场报警按钮，用于在所述有机废弃物智能化处理现场发现故障或者将要发生事故时，紧急停机报警。所述报警通讯器，用于将报警信息传送至所述信息化管控子系统或者指定移动智能设备。本发明还提供了一种厨余有机垃圾无害化、资源化处理的方法：一种有机废弃物资源化处理方法，所述方法步骤如下：所述有机废弃物收集步骤；所述有机废弃物预处理步骤；所述有机废弃物发酵步骤；所述有机废弃物排出步骤。进一步，所述的有机废弃物资源化处理方法，所述述有机废弃物预处理步骤包括如下步骤：收集一定容量的所述有机废弃物；对收集的所述有机废弃物进行称重；对达到重量标准的所述有机废弃物进行提升，倾倒入所述有机废弃物预处理指定位置。进一步，所述的有机废弃物资源化处理方法，所述有机废弃物预处理步骤包括如下步骤：对所述有机废弃物进行破碎处理；去除所述有机废弃物中的水分；将破碎脱水处理的所述有机废弃物对达到破碎脱水标准的所述有机废弃物，倾倒入所述有机废弃物发酵处理指定位置。进一步，所述的有机废弃物资源化处理方法，所述有机废弃物发酵步骤包括如下步骤：探测所述有机废弃物含有的发酵菌种；排出所述有机废弃物在发酵过程中挥发出的异味；对所述有机废弃物进行加热；对所述有机废弃物进行搅拌；根据发酵菌种不同，在设定的发酵条件下进行发酵，形成无害化处理物。进一步，所述的有机废弃物资源化处理方法，可以远程预设定称重标准、破碎程度、脱水程度、加热温度、搅拌时间、发酵时间和排风时间。进一步，所述的有机废弃物资源化处理方法，对所述有机废弃物收集步骤、所述有机废弃物预处理步骤、所述有机废弃物发酵步骤和所述有机废弃物排出步骤进行全程监控的步骤。进一步，所述的有机废弃物资源化处理方法，当所述有机废弃物收集步骤、所述有机废弃物预处理步骤、所述有机废弃物发酵步骤和所述有机废弃物排出步骤过程中发生故障，对所述故障发生的地点、时间和故障内容进行报警的步骤。本发明至少具有以下有益效果之一：1.本发明克服了原先厨余垃圾处理不够自动化、智能化的技术问题。2.本发明提供的有机废弃物智能化处理系统，引入了互联网远程监控技术和物联网感应技术，使用简便，操作性良好，具有很强的适应能力。3.本发明提供的有机废弃物智能化处理系统，通过控制微生物发酵的原理，把餐厨等有机质垃圾快速的分解，处理过程无泄漏，不会对周围环境产生二次污染。这样可使餐厨垃圾快速处理，解决垃圾无处堆放，及堆放时对周围环境的污染。4.本发明提供的有机废弃物智能化处理系统还考虑到故障的问题，在运行时如遇到系统故障或可能发生意外伤害时，可按下操作面板上的急停按钮，设备可紧急停止，紧急停止状态，系统将亮灯提示，并推送信息至相关负责人处。避免发生事故或者使事故进一步扩大。5、本发明的优点在于：智能化程度高，应用范围广，可靠性高，效率高、大大提高有机废弃物的处理水平。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：图1为本发明第一实施例系统结构示意图；图2为本发明第一实施例收集子系统模块示意图；图3为本发明第一实施例预处理子系统模块示意图；图4为本发明第一实施例发酵子系统模块示意图；图5为本发明第一实施例管控子系统模块示意图；图6为本发明第一实施例报警子系统模块示意图；图7为本发明第一实施例主流程示意图；图8为本发明第二实施例系统结构示意图；图9为本发明第二实施例系统总流程示意图；图10为本发明第二实施例上料子系统流程示意图；图11为本发明第二实施例发酵子系统流程示意图；图12为本发明第二实施例信息化管控子系统结构示意图。附图标记说明有机废弃物收集子系统—1100、有机废弃物预处理子系统—1200、有机废弃物发酵处理子系统—1300、信息化管控子系统—1500、故障报警子系统—1400、收集模块—1120、称重模块—1130、升降模块—1140、数据采集模块—1150、破碎模块—1210、分离模块—1230、破碎度传感器—1220、干湿度传感器—1240、排风模块—1310、搅拌模块—1320、加热模块—1330、时钟模块—1340、温度传感器—1350、菌种探测器—1360、报警led灯—1410、报警蜂鸣器—1420、现场报警按钮—1430、报警通讯器—1440、设定模块—1510、监控模块—1520、通讯模块—1530、存储模块—1540、统计分析模块—1550。具体实施方式为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。在本申请一个典型的计算硬件配置中，客户端/终端、网络设备和可信方均包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。本发明中的客户端、移动终端或网络设备包括处理器，含单核处理器或多核处理器。处理器也可称为一个或多个微处理器、中央处理单元(cpu)等等。更具体地，处理器可为复杂的指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器、实现其他指令集的处理器，或实现指令集组合的处理器。处理器还可为一个或多个专用处理器，诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器、图形处理器、网络处理器、通信处理器、密码处理器、协处理器、嵌入式处理器、或能够处理指令的任何其他类型的逻辑部件。处理器用于执行本发明所讨论的操作和步骤的指令。本发明中的客户端、移动终端或网络设备包括存储器，用于存储大数据，可包括一个或多个易失性存储设备，如随机存取存储器(ram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、静态ram(sram)或其他类型的存储设备。存储器可存储包括由处理器或任何其他设备执行的指令序列的信息。例如，多种操作系统、设备驱动程序、固件(例如，输入输出基本系统或bios)和/或应用程序的可执行代码和/或数据可被加载在存储器中并且由处理器执行。本发明中的客户端、移动终端或网络设备的操作系统可为任何类型的操作系统，例如微软公司的windows、windowsphone，苹果公司ios，谷歌公司的android，以及linux、unix操作系统或其他实时或嵌入式操作系统诸如vxworks等。为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。本发明的具体设备/系统及方法参见下述实施例：第一实施例如图1为本发明第一实施例系统结构示意图所示：一种有机废弃物智能化处理系统，所述系统包括：有机废弃物收集子系统1100、有机废弃物预处理子系统1200、有机废弃物发酵处理子系统1300、信息化管控子系统1500和故障报警子系统1400，所述有机废弃物收集子系统1100，用于收集所述有机废弃物达到预设重量；所述有机废弃物预处理子系统1200，用于对所述有机废弃物进行破碎处理和去除水分处理；所述有机废弃物发酵处理子系统1300，用于根据发酵菌种不同，在设定的发酵条件下进行发酵；所述信息化管控子系统1500，用于管控整个所述有机废弃物处理过程；所述故障报警子系统1400，用于在整个所述有机废弃物处理过程发生故障时，进行报警。优选地，所述的有机废弃物智能化处理系统，如图2为本发明第一实施例收集子系统模块示意图所示，所述有机废弃物收集子系统1100包括收集模块1120、称重模块1130、升降模块1140和数据采集模块1150，所述收集模块1120，用于收集(一定容量)所述有机废弃物；所述称重模块1130，用于检测收集的所述有机废弃物是否达到预设重量；所述升降模块1140，用于提升倾倒所述有机废弃物后，还原所述收集模块；所述数据采集模块1150，用于采集所述有机废弃物收集子系统中各模块的操作数据，上报至所述信息化管控子系统。优选地，所述的有机废弃物智能化处理系统，如图3为本发明第一实施例预处理子系统模块示意图所示，所述有机废弃物预处理子系统1200包括：破碎模块1210、分离模块1230、破碎度传感器1220和干湿度传感器1240，所述破碎模块1210，用于破碎化所述有机废弃物；所述破碎度传感器1220，用于检测所述有机废弃物的破碎化程度；所述分离模块1230，用于分离所述有机废弃物中的水分；所述干湿度传感器1240，用于检测所述有机废弃物的干湿程度。优选地，所述的有机废弃物智能化处理系统，如图4为本发明第一实施例发酵子系统模块示意图所示，所述有机废弃物发酵处理子系统1300包括排风模块1310、搅拌模块1320、加热模块1330、时钟模块1340、温度传感器1350和菌种探测器1360，所述菌种探测器1360，用于探测所述有机废弃物含有的发酵菌种；所述排风模块1310，用于排出所述有机废弃物在发酵过程中挥发出的异味；所述搅拌模块1320，用于在发酵过程中对所述有机废弃物进行搅拌；所述加热模块1330，用于对所述有机废弃物进行加温；所述温度传感器1350，用于检测所述有机废弃物进行发酵时的温度；所述时钟模块1340，用于计时排风时间、搅拌时间和加热时间。优选地，所述的有机废弃物智能化处理系统，如图5为本发明第一实施例管控子系统模块示意图所示，所述信息化管控子系统1500包括设定模块1510、监控模块1520、通讯模块1530、存储模块1540和统计分析模块1550，所述设定模块1510，用于远程(预)设定称重标准、破碎程度、脱水程度、加热温度、搅拌时间、发酵时间和排风时间；所述监控模块1520，用于视频查看整个所述有机废弃物智能化处理过程，并按设定控制整个所述有机废弃物智能化处理过程；所述通讯模块1530，用于将所述有机废弃物智能化处理现场采集的各种测量数据传送至所述监控模块，并将所述监控模块发出的各种指令传送至所述有机废弃物智能化处理系统的各子系统；所述存储模块1540，用于存储所述有机废弃物智能化处理过程中产生的运营数据、故障数据和所述有机废弃物的来源和去向的数据；所述统计分析模块1550，用于统计分析所述存储模块中的各种数据。优选地，所述的有机废弃物智能化处理系统，如图6为本发明第一实施例报警子系统模块示意图所示，所述故障报警子系统1400包括报警led灯1410、报警蜂鸣器1420、现场报警按钮1430和报警通讯器1440，所述报警led灯1410或者报警蜂鸣器1420，用于在所述有机废弃物智能化处理过程中发生故障情况时，发出报警声/光信息；所述现场报警按钮1430，用于在所述有机废弃物智能化处理现场发现故障或者将要发生事故时，紧急停机报警。所述报警通讯器1440，用于将报警信息传送至所述信息化管控子系统或者指定移动智能设备。本实施例还提供了一种厨余有机垃圾无害化、资源化处理的方法，如图7为本发明第一实施例主流程示意图所示：一种有机废弃物资源化处理方法，所述方法步骤如下：s200：所述有机废弃物收集步骤；s300：所述有机废弃物预处理步骤；s400：所述有机废弃物发酵步骤；s500：所述有机废弃物排出步骤。优选地，所述的有机废弃物资源化处理方法，所述述有机废弃物预处理s200步骤包括如下步骤：s210：收集一定容量的所述有机废弃物；s220：对收集的所述有机废弃物进行称重；s230：对达到重量标准的所述有机废弃物进行提升，倾倒入所述有机废弃物预处理指定位置。优选地，所述的有机废弃物资源化处理方法，所述有机废弃物预处理s300步骤包括如下步骤：s310：对所述有机废弃物进行破碎处理；s320：去除所述有机废弃物中的水分；s330：将破碎脱水处理的所述有机废弃物s340：对达到破碎脱水标准的所述有机废弃物，倾倒入所述有机废弃物发酵处理指定位置。优选地，所述的有机废弃物资源化处理方法，所述有机废弃物发酵s400步骤包括如下步骤：s410：探测所述有机废弃物含有的发酵菌种；s420：排出所述有机废弃物在发酵过程中挥发出的异味；s430：对所述有机废弃物进行加热；s440：对所述有机废弃物进行搅拌；s450：根据发酵菌种不同，在设定的发酵条件下进行发酵，形成无害化处理物。优选地，所述的有机废弃物资源化处理方法，还包括如下步骤，s100：可以远程预设定称重标准、破碎程度、脱水程度、加热温度、搅拌时间、发酵时间和排风时间。优选地，所述的有机废弃物资源化处理方法，还包括如下步骤，s600：对所述有机废弃物收集步骤、所述有机废弃物预处理步骤、所述有机废弃物发酵步骤和所述有机废弃物排出步骤进行全程监控的步骤。优选地，所述的有机废弃物资源化处理方法，还包括如下步骤，s700：当所述有机废弃物收集步骤、所述有机废弃物预处理步骤、所述有机废弃物发酵步骤和所述有机废弃物排出步骤过程中发生故障，对所述故障发生的地点、时间和故障内容进行报警的步骤。第二实施例也可以看本餐厨垃圾处理设备控制系统总共有5大子系统，他们分别是：全自动餐厨垃圾处理子系统、手动调试子系统、(物联网)数据采集子系统、(互联网)数据存储(查询)子系统、报警控制子系统。全自动餐厨垃圾处理子系统：垃圾从投入-破碎-油水分离-搅拌加热全自动运行；手动调试子系统：用于设备出厂调试阶段，及设备故障状态时的检修；物联网数据采集子系统：负责把设备的实时运行数据，包括传感器的检测数据，垃圾处理量信息等发送至云服务器；此外还包括餐厨垃圾处理设备控制(软件)系统还提供历史数据查询，报警控制等功能。软件系统可以在以下环境中运行：选用西门子高档微机，其中：cpu:arm600mhz或以上；内存(ram):>＝128ddr3；rom:8g以上；显示屏:10"高分辨率。控制层采用西门子s7-200smartplc编程。餐厨垃圾处理设备控制软件的硬件由以plc控制着温湿度测量传感器、称重传感器、破碎模块、分离模块、发酵模块(搅拌模块、加热模块、排风模块)、提升模块、gprs数据采集器。其物理机构图如图8为本发明第二实施例系统结构示意图所示。操作人员通过对hmi("人机接口"，也叫人机界面)设置参数，plc现场采集传感器的数值，控制各个系统/模块的工作，运行过程中，实时采集传感器数值，设备运行状态，通过gprs采集模块(各传感器)数据上传至指定地址的云服务器(信息化管控子系统)的数据库里。如图9为本发明第二实施例系统总流程示意图所示，当系统上电之后，系统根据工艺参数设置的要求对餐厨垃圾进行处理，设备第一次使用时需要对设备进行调试，对各个子系统/模块进行单动调试，确保各子系统/模块使用正常后可进入运行(子)系统自动进行餐厨垃圾处理。把载有餐厨垃圾的垃圾桶推送至提升支架，位置放置准确后按一键提升，(子)系统对垃圾进行称重记录，垃圾桶自动提升至破碎模块，位置到达后自动倾倒垃圾并自动开始破碎，破碎同时自动进行油水分离，固体垃圾破碎后送至发酵仓体，发酵模块自动运行，发酵舱内实现恒温发酵，搅拌模块与排气模块自动运行。(互联网)数据存储(查询)子系统对设备运行状态和历史状态进行监控，对餐厨垃圾处理工艺进行调节。上料子系统(含手动/一键上料)1100当垃圾桶运送至提升支架并固定好位置，按下操作面板上的一键上料按键，提升支架将自动开始上升，当上升到设定位置时，称重系统对该桶垃圾进行称重，并记录重量数据，完成称重后提升支架继续提升垃圾桶至设定的垃圾倾倒位置，接近传感器检测到垃圾桶位置到达后停止上料，开始倾倒垃圾。其流程图，如图10为本发明第二实施例上料子系统流程示意图所示。发酵子系统(含手动/一键发酵)1300餐厨垃圾经过破碎系统破碎，后再经过油水分离系统固液分离，最后送至发酵仓进行发酵，一键上料运行后，发酵系统自动运行，发酵过程自动搅拌，搅拌时间间隔可在hmi设置，加热系统自发酵系统运行后开始自动pid运行，温度控制为恒温控制，排风系统与搅拌系统同步运行。其流程图，如图11为本发明第二实施例发酵子系统流程示意图所示。(数据采集)信息化管控子系统1500数据采集系统由plc控制器采集现场传感器数据，设备运行时的实时运行数据，设备故障信息，通过rs485接头，以自由口通讯协议的方式发送至gprs数据传送模块，gprs数据传送模块通过指定网关把数据发送至云服务器，云服务器负责储存历史数据，并提供数据浏览服务。其结构图，如图12为本发明第二实施例软件管控子系统结构示意图所示。本(软件)系统采用stl编程语言设计，使用最多的是逻辑结构的判断语句，还有顺序结构，还有循环结构。本系统的算法简单，方便操作，容易上手，方便操作工人的操作。自动运行部分程序代码如下：输入/输出的接线如下表所示：表1输入/输出接线列表本系统主要通过控制餐厨垃圾的破碎，分离，发酵，实现餐厨垃圾的无害化处理，全过程自动化运行，通过(物联网)数据采集子系统后台监控，管理设备及运行状态。系统主要配置清单如下表所示：表2主要配置清单名称型号数量备注触摸屏smart1000ie1siemensplcs7-200smartsr301siemens模拟量模块emae041siemens数据线rs4851siemens总断路器dz47c504p1正泰断路器dz47c403p1正泰浪涌保护器lyd1100kv40a3p1雷源控制断路器dz47c62p2正泰电机保护器dz1089正泰接触器cjx2-181010正泰中间继电器jzx-22fd15正泰24v电源dr-150-241台湾明玮按钮开关np2系列10正泰指示灯nd16系列6正泰电压表6l2-v-a2正泰互感器bh-0.6630i100/51正泰熔断器端子suk-4rd2a6正泰称重传感器1若干加热仪表2若干现场电缆1若干报警控制子系统1400：运行时如遇到系统故障或可能发生意外伤害时，可按下操作面板上的急停按钮，设备可紧急停止，紧急停止状态，系统将亮灯提示，并推送信息至相关负责人处。信息化管控子系统1500，本身操作简单，占用资源少，维护只需对所用源程序进行定期备份处理，以确保数据不必要丢失。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。当前第1页12