一种餐厨垃圾好氧发酵设备的制作方法
【专利摘要】本发明提出的一种餐厨垃圾好氧发酵设备由半圆柱形的卧式搅拌腔体、减速机、搅拌转轴、搅拌桨、搅拌刀片、设备支撑外壳和控制系统组成。设备的搅拌腔体内安装行程开关和转轴，转轴上安装有搅拌桨，搅拌桨安装有搅拌刀片，通过两侧的行程开关改变减速机的转动方向，使搅拌桨在半圆柱形的腔体内来回转动。物料的添加量的上限为搅拌转轴下边界线，搅拌腔体的容积利用率大于90%。本发明设备结构简单，占用空间小，造价低，搅拌效率高，搅拌效果好。
【专利说明】一种餐厨垃圾好氧发酵设备
【技术领域】
[0001]本发明属于有机固体废弃物处理与资源化技术的领域，适用于餐厨垃圾等有机垃圾的好氧发酵处理与处置。
【背景技术】
[0002]餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。随着我们国家经济的飞速发展，城镇化进程的逐渐加快，在全国范围内餐厨垃圾的产量大幅度上升，在国内的大型，特大型城市中如北京，上海，深圳等，餐厨垃圾的日产量已达数千吨，全国餐厨垃圾的年产量达到千万吨。随着城镇化进程的持续推进，食品安全与环境安全越来越受到重视，餐厨垃圾用作养殖原料的传统出路正在萎缩。当前城市的餐厨垃圾的处理处置方式以垃圾填埋为主，餐厨垃圾进填埋场除了占用有限的库容外，还会增加后续渗滤液处理系统的负荷，在收集、运输和填埋处理过程中容易产生对环境产生二次污染，会对卫生安全造成隐患。如回收容器摆放地环境脏乱，孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫，易传染疾病，危害人民的身体健康；垃圾收集转运站附近容易产生难闻气味，引起人们感官上的反感；由于餐厨垃圾含水量较高的特性，在运输的过程中易发生餐厨垃圾外漏和倾洒，严重影响市容、市貌和交通；最主要的是城市餐饮企业的垃圾多被养殖户收集，作为养殖饲料直接使用，垃圾未经处理进入人类食物链，危及人民群众的身体健康；而对于远离都市的自然景区所配套的餐饮企业来说，因其运输距离远转运周期长，其所产生的餐厨垃圾在景区收集暂存的时间比一般餐饮企业要长，对景区环境的潜在危害更大。餐厨垃圾是日常生活中产生的最为普遍的废弃物，属于生活垃圾，其主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物，具有含水率高，油脂、盐份含量高，易腐烂发臭，不利于普通垃圾车运输等特点。对于旅游风景区等特殊区域所产生的餐厨垃圾在运输转移过程中非常容易对超高要求的环境质量产生危害。目前餐厨垃圾的处理技术主要包括填埋、焚烧、饲料化处理、厌氧发酵和好氧堆肥等，其中较有潜力的是厌氧发酵和好氧堆肥，但这两种方法处理周期较长，难以满足餐厨垃圾日产日清的要求。
[0003]餐厨垃圾的好氧发酵可分为通风传氧和搅拌传氧，其中搅拌传氧根据具体的搅拌方式不同又可分为立式搅拌、卧式搅拌和滚桶式搅拌三种，而适用于餐厨垃圾好氧发酵的只有卧式搅拌传氧和滚桶式搅拌传氧两种，但是目前市面上已有的餐厨垃圾好氧发酵设备的有效容积占总容积的比例均偏小，即搅拌机的容积利用率严重偏小，其搅拌腔内物料的添加上限一般仅为总容积的1/5~1/4左右，这导致了餐厨垃圾好氧发酵设备体积十分庞大、臃肿，既造成了设备占用空间大、吊装困难，又浪费材料使得造价成本高。因此，在此技术应用的背景下，提出了一种餐厨垃圾好氧发酵设备的发明专利。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于开发一种餐厨垃圾好氧发酵设备。本发明提出的一种餐厨垃圾好氧发酵设备由半圆柱形的卧式搅拌腔体、减速机、搅拌转轴、搅拌桨、搅拌刀片、设备支撑外壳和控制系统组成。该设备具结构简单、占地面小、体积小、易加工、智能化运行、管理方便的特点，适合应用餐厨垃圾/有机垃圾的好氧堆肥/发酵搅拌，适合于小型化、商品化和定型化。
[0005]所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的搅拌腔体内安装转动轴，转动轴上安装有搅拌桨，通过减速机的带动能够实现对腔体内的物料进行往复式搅拌充氧，物料的添加量的上限为搅拌转轴下边界线，搅拌腔体的容积利用率大于90%。
[0006]所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的搅拌桨的工作方式为顺时针与逆时针反复交替，即当搅拌桨沿顺时针方向转动到转动轴水平线接近外盖的时候将触动安装在转动轴水平线附近的行程开关，行程开关被触动后将改变减速机的转动方向，使其带着搅拌桨向相反的方向旋转，当搅拌桨转动到另一侧的转动轴水平线附近时同样将触动安装在附近的行程开关，行程开关被触动后将再次改变减速机的转动方向，如此循环往复。
[0007]所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的搅拌桨在安装时应相互错开，相邻两搅拌桨的减速机面的投影夹角为5°~15°。
[0008]所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的搅拌桨的长度方向上安装有3~7列的搅拌刀片，使得搅拌设备在工作的过程中能对满载的物料进行充分的搅拌，相邻的搅拌桨上同一水平位置上的搅拌刀片在搅拌腔底的投影有交叉，即搅拌刀片的长度大于相邻两搅拌桨间的距离，利用两相邻的搅拌桨间的夹角而使两搅拌刀片相互错开，多排的长搅拌刀片与两相邻的搅拌桨间的夹角使得搅拌设备在运行过程中对物料实现无死角的充分搅拌。
[0009]所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的末端搅拌刀片由两片钢板夹着一片橡胶软板构成，钢板与搅拌腔体内壁的间距为I~5cm，橡胶软板的边缘紧挨着搅拌腔体的内壁，橡胶软件能使搅拌设备在搅拌过程中碰到较大块的骨头等硬质物质仍能顺利搅拌，而不至于发生“硬碰硬”、甚至是搅拌桨卡住的意外，从而保证减速机和设备的运行安全。
[0010]所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的运行由通用的电气元件组成的控制系统控制，该控制系统组成简单、稳定可靠，该控制系统具有开盖停机保护的措施，可以确保在使用过程中的人身安全。
[0011]本发明提出的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的工作过程如下:
第一步:打开投料门，投入物料；
第二步:关闭投料门，启动控制系统上的自动运行按钮；
第三步:停止运行，打开投料门，取出混合物料。
[0012]本发明的优点如下:
1、本发明设备具结构简单、占地面小、体积小、易加工、智能化运行、管理方便的特点，适合应用于餐厨垃圾/有机垃圾的好氧堆肥/发酵搅拌，适合于小型化、商品化和定型化；
2、本发明设备创造性地利用行程开关改变搅拌方向，使其往复搅拌，节省了传统餐厨垃圾的卧式搅拌发酵设备的搅拌腔内上部搅拌桨翻转的无用空间，减小了设备的体积，降低了设备的造价；
3、本发明设备采用两相邻搅拌桨以一定夹角错开的安装式和同一搅拌桨上多级搅拌刀片相结合的措施，使得比两相邻搅拌桨间距离还长的搅拌刀能在搅拌腔体内正常无阻碍地运转，再结合了末端搅拌刀片的衔接软板，实现了对搅拌腔体内物料的无死角搅拌，提高了搅拌的效率与搅拌的效果。【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1是本发明所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备俯视图。
[0014]附图2是本发明所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的A-A剖视图。
[0015]附图3是本发明所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备的B-B剖视图。
[0016]附图标记:1.减速机，2.转轴，3.搅拌桨，4.搅拌刀片，5.搅拌腔体，6.内壁，
7.设备支撑外壳，8.投料门，9.行程开关，10.控制系统。
【具体实施方式】
[0017]第一步:打开投料门8，投入物料；
第二步:关闭投料门8，启动控制系统10上的自动运行按钮，减速机I将带动转轴2进行顺时针转动，搅拌桨3将跟随转动，搅拌刀片4对物料进行翻搅，使物料混合均匀，当搅拌桨3旋转到与转轴2同一水平线时，将触动安装在搅拌腔体5内的行程开关9，行程开关9被触动后将信号反馈给控制系统10，控制系统10改变减速I的转动方向，使其朝反方向(逆时间的方向)旋转，当搅拌桨向相反方向旋转到另一侧与转轴2同一水平线的位置时，将触动安装在搅拌腔体5内另一侧的行程开关9，行程开关9被触动后将信号反馈给控制系统10，控制系统10再次改变减速I的转动方向，使其朝反方向(顺时间的方向)旋转，如此循环往复地搅动； 第三步:停止运行，打开投料门，取出混合物料；
第四步:在设备运行时突然打开投料门，减速机将自动停机保护，关闭投料门后需要重新启动控制系统上的运行按钮。
【权利要求】
1.一种餐厨垃圾好氧发酵设备由半圆柱形的卧式搅拌腔体、减速机、搅拌转轴、搅拌桨、搅拌刀片、设备支撑外壳和控制系统组成。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备，其特征在于发酵设备主体为带往复式搅拌功能的卧式半圆柱形反应腔体，在半圆柱形腔体的轴心处安装有搅拌转轴，转轴上安装有左右相错的搅拌桨，两相邻的搅拌桨在减速机面的投影夹角为5°~10°，搅拌桨上安装有3~7排的搅拌刀片，转轴由安装在腔体外侧的减速机带动，转轴的转动方式为正反切换翻转，如减速机正转带动转轴顺时针转动，当搅拌桨转到水平偏上的位置时触碰到行程开关，行程开关将改变减速机的转动方向，使其反转即带动转轴逆时针转动，当搅拌桨转到另一侧水平偏上的位置时将触碰到另一侧所安装的行程开关，行程开关将再次改变减速机的转动方向，使其正转即带动转轴顺时针转动，如此往复转动搅拌。
3.根据权利要求1和2所述的一种餐厨垃圾好氧发酵设备，其特征在于两相邻的搅拌桨上同一水平位置上的搅拌刀片在搅拌腔底的投影有交叉，即搅拌刀片的长度大于相邻两搅拌桨间的距离，利用两相邻的搅拌桨间的夹角而使两搅拌刀片相互错开。
【文档编号】C05F9/02GK103992147SQ201410255691
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】林向宇, 陈少华, 王晓君, 徐颖 申请人:中国科学院城市环境研究所