垃圾处理装置的制作方法

文档序号:12549377阅读:169来源:国知局

本实用新型涉及垃圾处理技术领域,尤其涉及一种垃圾处理装置。



背景技术:

现如今,随着城市的快速发展,市政污泥和餐厨垃圾量也随之增大,市政污泥极易对土壤和地下水等造成生态污染,而餐厨垃圾会造成环境污染及资源浪费,如果不对市政污泥和餐厨垃圾进行妥善处理,会威胁人类健康。

好氧堆肥和厌氧堆肥是用于市政污泥和餐厨垃圾的两种方式,其中,由于采用好氧堆肥的方式处理市政污泥和餐厨垃圾,无法实现资源化,而且,垃圾需露天堆放,对环境造成较大影响。因此,目前,市政污泥与餐厨垃圾联合共消化主要以厌氧消化为主,处理效果较好,产甲烷量较高。但是,厌氧消化处理的启动时间较长,导致反应周期较长,而且,启动厌氧消化处理时须进行加热升温,而加热方式通常为安装热水加热盘管等方式进行加温,能源消耗较大。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供一种垃圾处理装置,主要目的是缩短厌氧消化处理的启动时间,以缩短反应周期,以及降低能源消化。

为达到上述目的,本实用新型主要提供如下技术方案:

本实用新型实施例提供了一种垃圾处理装置,用于对市政污泥和餐厨垃圾共同进行好氧堆肥和厌氧堆肥处理,其包括:

反应室,其内部设置有腔体,所述反应室上设置有与所述腔体连通的通风窗口、进料口和出料口,所述腔体用于容置所述市政污泥和所述餐厨垃圾;

搅拌装置,设置于所述腔体内,用于对所述市政污泥和所述餐厨垃圾进行搅拌;

通风窗,设置于所述通风窗口处,用于封堵或打开所述通风窗口。

进一步地,所述腔体的内壁上设置有温度传感器,所述温度传感器用于采集所述腔体内的温度值;

所述垃圾处理装置还包括鼓风装置和与所述温度传感器电连接的控制单元,所述鼓风装置设置于所述反应室,所述鼓风装置的出风口与所述腔体连通;所述控制单元用于接收所述温度传感器采集的所述温度值,并判断当所述温度值大于所述预设值时,控制所述鼓风装置的鼓风速度增大,当所述温度值小于所述预设值时,控制所述鼓风装置的鼓风速度减小。

具体地,所述腔体的内壁上设置有防腐保温层;

所述温度传感器设置于所述防腐保温层上,使所述温度传感器通过所述防腐保温层设置于所述腔体的内壁上。

进一步地,该垃圾处理装置还包括:

气体分离收集装置,其一端与所述鼓风装置的入风口连接并连通,另一端与所述反应室连接且与所述腔体连通,所述气体分离收集装置用于将所述腔体内产生的第一气体与第二气体分离,并将所述第一气体和所述第二气体分别排出;

气体流量控制装置,其包括与所述控制单元电连接的控制阀,所述控制阀的入口端与所述气体分离收集装置的排气口端连接,所述控制单元还用于控制所述控制阀开启或关闭,使所述第一气体全部排出,以及使所述第二气体部分排出,所述第二气体的剩余部分通过所述鼓风装置进入所述腔体内。

具体地,所述气体分离收集装置的另一端通过管线与所述反应室连接且与所述腔体连通,所述管线位于所述反应室的上部。

具体地,所述搅拌装置包括与所述控制单元电连接的电机、旋转轴和搅拌叶片;

所述搅拌叶片的一侧与所述旋转轴连接且沿所述旋转轴的轴向螺旋布置;

所述旋转轴的一端与所述电机的输出端连接,所述旋转轴的两端分别与所述腔体的相对内壁转动连接;

所述控制单元还用于控制所述电机的启动或停止,使所述电机驱动所述旋转轴转动或停止转动。

具体地,所述搅拌装置的数量为多个,多个所述搅拌装置的旋转轴横向或纵向设置于所述腔体内。

具体地,所述通风窗口的数量为多个,且多个所述通风窗口均位于所述反应室的顶部;

所述通风窗的数量与所述通风窗口的数量相同。

具体地,每个所述通风窗的外周套接有密封圈,所述密封圈用于使所述通风窗与所述通风窗口的内壁密封连接。

具体地,所述反应室的顶部设置有多个检测井,每个所述检测井与所述腔体连通。

借由上述技术方案,本实用新型垃圾处理装置至少具有以下有益效果:

本实用新型实施例提供的垃圾处理装置,可以实现在同一个反应室内对市政污泥和餐厨垃圾联合进行好氧堆肥和厌氧堆肥的目的,具体为:将市政污泥和餐厨垃圾共同容置在反应室的腔体中,打开通风窗,启动搅拌装置对垃圾进行匀速搅拌,实现先对垃圾进行好氧堆肥,当好氧堆肥结束后,向反应室内通入氮气,使氮气将反应室内的氧气全部替代,停止搅拌装置及通入氮气,将通风窗封堵在通风窗口处,利用垃圾自身产生的热量进行厌氧堆肥。由于好氧堆肥的过程中垃圾自身会产生热量,该部分热量加快了微生物对有机物的分解,使得该过程中大部分的大块有机物被分解成小块,为接下来的厌氧堆肥节省了时间,从而缩短了厌氧堆肥的启动时间,缩短了厌氧堆肥的反应周期,同时,厌氧堆肥过程中所需的热量由好氧过程中垃圾自身产生的热量来提供,而不是由加热盘管等加热设备来提供,节约了能源。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种垃圾处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型申请的垃圾处理装置的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种垃圾处理装置,用于对市政污泥和餐厨垃圾共同进行好氧堆肥和厌氧堆肥处理,其包括反应室1,该反应室1可以为圆柱体形状或长方体形状,且反应室1优选采用混凝土制成,以保证反应室1的整体强度,反应室1的内部设置有腔体11,反应室1上设置有与所述腔体11连通的通风窗口12、进料口13和出料口14,腔体11用于容置市政污泥和餐厨垃圾;其中,进料口13可以设置在反应室1的上部,以便垃圾运营车将市政污泥和餐厨垃圾通过进料口13倒入反应室1的腔体11中,而出料口14可以设置在反应室1的下部,以便反应完成后产生的有机营养土通过出料口14被转移出来并进行后续加工;搅拌装置2,设置于腔体11内,用于对市政污泥和餐厨垃圾进行搅拌;通风窗(图中未示出),设置于通风窗口12处,用于封堵或打开通风窗口12,该通风窗的一侧可以通风窗口12的一侧铰接,使得操作人员能够以通风窗的一侧为轴转动通风窗,实现通风窗封堵或打开通风窗口12的目的,使操作人员的操作简单方便。

下面结合垃圾处理装置的工作过程对本实施例进行具体说明。由垃圾运营车将质量比例为0.33:1至0.67:1的餐厨垃圾与脱水市政污泥(含水率为80%至85%)通过进料口13运送至反应室1的腔体11内,打开通风窗,启动搅拌装置2对垃圾进行匀速搅拌,使反应室1内的垃圾充分混合,实现垃圾在反应室1内进行6至8天的好氧堆肥反应,待好氧堆肥结束后,向反应室1内通入氮气,待氮气将腔体11中的氧气全部替代时,停止搅拌装置2及通入氮气,封堵通风窗,使反应室1内形成厌氧环境,待厌氧堆肥反应15天至25天后,厌氧堆肥结束,厌氧堆肥期间产生的气体可以采用气体分离装置进行分离并进行加工处理以得到能源气,且反应产生的有机营养土可以从出料口14转移出来进行后续加工处理。

本实用新型实施例提供的垃圾处理装置,可以实现在同一个反应室内对市政污泥和餐厨垃圾联合进行好氧堆肥和厌氧堆肥的目的,具体为:将市政污泥和餐厨垃圾共同容置在反应室的腔体中,打开通风窗,启动搅拌装置对垃圾进行匀速搅拌,实现先对垃圾进行好氧堆肥,当好氧堆肥结束后,向反应室内通入氮气,使氮气将反应室内的氧气全部替代,停止搅拌装置及通入氮气,将通风窗封堵在通风窗口处,利用垃圾自身产生的热量进行厌氧堆肥。由于好氧堆肥的过程中垃圾自身会产生热量,该部分热量加快了微生物对有机物的分解,使得该过程中大部分的大块有机物被分解成小块,为接下来的厌氧堆肥节省了时间,从而缩短了厌氧堆肥的启动时间,缩短了厌氧堆肥的反应周期,同时,厌氧堆肥过程中所需的热量由好氧过程中垃圾自身产生的热量来提供,而不是由加热盘管等加热设备来提供,节约了能源。

进一步地,参见图1,腔体11的内壁上设置有温度传感器(图中未示出),温度传感器用于采集腔体11内的温度值;该垃圾处理装置还包括鼓风装置3和与温度传感器电连接的控制单元(图中未示出),鼓风装置3设置于反应室1,鼓风装置3的出风口与腔体11连通;控制单元用于接收温度传感器采集的温度值,并判断当温度值大于预设值时,控制鼓风装置3的鼓风速度增大,当温度值小于预设值时,控制鼓风装置3的鼓风速度减小。通过在反应室1的内壁上设置与控制单元电连接的温度传感器,以及在反应室1上设置鼓风装置3,实现了腔体11内的温度可控的目的。具体地,当控制单元接收到的温度传感器发送来的温度值大于预设值时,控制单元会增大鼓风装置3的鼓风速度,使腔体11内垃圾的温度逐渐降低,当控制单元接收到的温度传感器发送来的温度值小于预设值时,控制单元会减小鼓风装置3的鼓风速度,使腔体11内垃圾的温度逐渐升高,其中,在6至8天的好氧堆肥过程中,可以通过温度传感器、控制单元和鼓风装置3的配合来维持腔体11内的反应温度在70至73度的高温,即此时的预设值可以为70至73摄氏度,当腔体11内的温度高于或低于该温度范围时,控制单元均会控制鼓风装置3的鼓风速度,以维持腔体11内的较高温度,实现在对有毒有害微生物进行灭活的同时,加速有机物的分解,而且为接下来的厌氧堆肥提供热量;在接下来的15至25天的厌氧堆肥过程中,可以通过温度传感器、控制单元和鼓风装置3的配合来维持腔体11内的反应温度在53至55摄氏度,即此时的预设值可以为53至55摄氏度,当腔体11内的温度高于或低于该温度范围时,控制单元均会控制鼓风装置3的鼓风速度,以维持腔体11内的厌氧堆肥反应所需的温度。此外,鼓风装置3可以设置在反应室1的底部,以使鼓风装置3鼓入的空气从腔体11的底部升至顶部,有利于控制腔体11内的温度。其中,鼓风装置3的结构为现有技术,可以在现有技术中选取。

具体地,如图1所示,腔体11的内壁上设置有防腐保温层15;温度传感器设置于防腐保温层15上,使温度传感器通过防腐保温层15设置于腔体11的内壁上。其中,所述的防腐保温层15可以采用具有防腐蚀且隔热的涂料以涂敷的方式设置在腔体11的内壁,以在腔体11的内壁形成一层既可以防腐蚀又可以保温的保护层,这样的结构设计,可以使得在好氧堆肥的过程中,反应室1内的温度不会受到外界温度的影响,使反应室1的温度更容易地维持在预设值范围内,同时,还可以防止垃圾对反应室1造成腐蚀。

进一步地,参见图1,该垃圾处理装置还包括气体分离收集装置4,其一端与鼓风装置3的入风口连接并连通,另一端与反应室1连接且与腔体11连通,气体分离收集装置4用于将腔体11内产生的第一气体与第二气体分离,并将第一气体和第二气体分别排出;气体流量控制装置5,其包括与控制单元电连接的控制阀,控制阀的入口端与气体分离收集装置4的排气口端连接,控制单元还用于控制控制阀开启或关闭,使第一气体全部排出,以及使第二气体部分排出,第二气体的剩余部分通述鼓风装置3进入腔体11内。反应室1上连接一与腔体11连通的气体分离收集装置4,实现利用其将反应产生的第一气体和第二气体进行分离,其中,第一气体可以为甲烷,第二气体为除了甲烷以外的其它气体,而且,气体分离收集装置4的排气口端与气体流量控制装置5的控制阀的入口端连接,使得第一气体和第二气体可以通过控制阀排出,由于控制阀与控制单元电连接,使得控制单元可以控制控制阀的开启或关闭使得第一气体甲烷全部排出,进行后续加工处理,以及使得第二气体的一部分排出,又由于气体分离收集装置4与一端与鼓风装置3的如风口连接并连通,因此,剩余的第二气体会通过鼓风装置3循环回收至反应室1的腔体11内,具体地,在下一反应周期的好氧堆肥结束时,使控制单元控制鼓风装置3停止向腔体11内鼓入空气而是开始鼓入剩余的第二气体,并向反应室1内投加厌氧菌剂,搅拌装置2继续进行搅拌便于厌氧菌剂与垃圾的均匀混合,便于剩余的第二气体替代空气并形成厌氧环境,即该垃圾处理装置利用气体分离收集装置4和气体流量控制装置5收集反应生成的反应气体,作为厌氧反应的保护气体,循环利用,使得该垃圾处理装置在启动时,只需要融入一次氮气,启动后则利用自身产气来形成厌氧环境,进一步节约了能源。其中,气体分离收集装置4为现有技术,可以在现有技术中选取。

具体地,参见图1,气体分离收集装置4的另一端通过管线6与反应室1连接且与腔体11连通,管线6位于反应室1的上部。由于反应室1内的反应产生的气体均具有一定的温度,且由于热空气的密度比冷空气的密度小,因此,反应产生的气体均会由反应室1的底部向反应室1的顶部流动,通过将管线6设置在反应室1的上部,便于气体分离收集装置4对反应气体的收集。

具体地,参见图1,搅拌装置2包括与控制单元电连接的电机(图中未示出)、旋转轴21和搅拌叶片22;搅拌叶片22的一侧与旋转轴21连接且沿旋转轴21的轴向螺旋布置;旋转轴21的一端与电机的输出端连接,旋转轴21的两端分别与腔体11的相对内壁转动连接;控制单元还用于控制电机的启动或停止,使电机驱动所述旋转轴21转动或停止转动。叶片沿旋转轴21的轴向螺旋布置,便于使叶片随着旋转轴21的转动对垃圾进行搅拌与切割;其中,搅拌叶片22的宽度应与旋转轴21的直径成比例,该比例可以为2:1至3:1,以保证搅拌叶片22与旋转轴21的连接强度的同时,便于对垃圾进行搅拌与切割。

具体地,旋转轴21和搅拌叶片22均由不锈钢材质制成。避免旋转轴21和搅拌叶由于氧化生锈而影响强度。

具体地,搅拌装置2的数量为多个,多个搅拌装置2的旋转轴21横向或纵向设置于腔体11内,以增大搅拌装置2对垃圾的搅拌能力,使得垃圾进一步均匀混合。其中,搅拌装置2的设置方式以使得反应室1的腔体11内存在最少体积的搅拌死角为准。

具体地,通风窗口12的数量为多个,且多个通风窗口12均位于反应室1的顶部;通风窗的数量与通风窗口12的数量相同。相比于将通风窗口12设置在反应室1的侧壁来说,将通风窗口12设置在反应室1的顶部,可以保证反应室1的整体强度,而且,在保证反应室1的顶部结构安全的前提下,应设置面积最大的多个通风窗口12,以保证厌氧堆肥过程的氧气供应量。

具体地,每个通风窗的外周套接有密封圈,密封圈用于使通风窗与通风窗口12的内壁密封连接,以保证厌氧环境的形成,当然,通风窗与通风窗口12之间的密封不仅限于采用密封圈的方式,还可以采用其它方式,只要实现空气不能由通风窗口12进入反应室1的腔体11内即可,例如,在反应室1的顶部覆盖防护膜,以阻隔空气进入反应室1内。

具体地,参见图1,反应室1的顶部设置有多个检测井7,每个检测井7与腔体11连通,且每个检测井7的尺寸大小应保证至少能够供一个操作人员进入反应室1内,通过在反应室1的顶部设置检测井,可以使得操作人员通过检测井7进入反应室1内,观察反应室1内的反应情况,而且,将检测井7设置在反应室1的顶部,同样具有可以保证反应室1的整体强度的有益效果。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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