一种小型厨余垃圾就地肥料化设备

本发明属于有机废弃物资源化领域，具体涉及一种小型厨余垃圾就地肥料化设备。

背景技术：

厨余垃圾主要来源于家庭厨房、农贸市场、公共食堂及餐饮行业产生的食物废料和残余。随着我国“垃圾分类”政策的实施，厨余垃圾分出就率显著提高，加之厨余垃圾高蛋白、有机、高含水、易腐败，收运成本高，就地资源化利用需求更为迫切。目前，厨余垃圾就地处理方式主要有粉碎直排和肥料化。其中，厨余垃圾粉碎直排，操作方便，但粉碎后的厨余垃圾直接排入下水道，造成了资源浪费，而且加剧了城市污水处理厂的处理负荷。厨余垃圾就地肥料化是在微生物的作用下，通过好氧发酵将厨余垃圾转化成有机肥，用于园林绿化或周边农田的土壤改良，但该工艺也普遍存在占地面积大，发酵周期长，恶臭气体散出等问题，而且制备的有机肥产品品质较低，难以市场化推广应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种小型厨余垃圾就地肥料化设备，以改善公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的小型厨余垃圾就地肥料化设备，设置在一箱体内，整体为立式和三段式设计，由上至下三段分别为预处理仓、一次发酵仓和二次发酵仓，各仓室之间由单向开合的不锈钢挡板隔开；其中：

预处理仓的一侧设有投料口，投料口内壁设有除臭剂喷淋装置，除臭剂储存于投料口上壁的储液罐，喷淋装置位于投料口上壁，由多个球形纳米曝气头串联，向投料口360°无死角的喷洒除臭剂；

预处理仓顶部设有破碎刀，对投入物料进行粗破碎，破碎后的物料沿下部的挡板落入预处理仓，挡板与水平位置呈一夹角；

预处理仓投料口的同一侧位于挡板的下方设有预处理仓热风进口，并与气体流量计、温度和湿度传感器相连，用于物料加热，调节物料含水率，预处理仓的另一侧设有预处理仓出气口；

预处理仓近热风进口端设置有由低到高的第一单向不锈钢挡板，预处理仓通过第一单向不锈钢挡板与一次发酵仓相连；

一次发酵仓与预处理仓热风进口的同一侧设有一次发酵仓进气口，一次发酵仓的另一侧设有一次发酵仓出气口；

第一单向不锈钢挡板与一次发酵仓之间设有橡胶带，预处理后的物料在重力作用下经第一单向不锈钢挡板跌落至一次发酵仓，跌落过程中经橡胶带弹跳分选，除去高密度的无机杂质，剩余有机物料进入一次发酵仓，在螺旋输送机的带动下向一次发酵仓出气口一侧移动，进行好氧发酵；

一次发酵仓出气口一侧通过第二单向不锈钢挡板与二次发酵仓相连，发酵的物料通过第二单向不锈钢挡板进入二次发酵仓，二次发酵仓底板与水平位置呈一夹角，二次发酵的物料利用重力滑落至物料出口排出；

二次发酵仓位于一次发酵仓出气口的同一侧设有二次发酵仓进气口，二次发酵仓进气口与一次发酵仓出气口以及预处理仓出气口通过管道相连，二次发酵仓出气口与除臭仓相连，设备全程无臭味溢出。

预处理仓出气口和一次发酵仓出气口与温度、湿度传感器和流量计相连，根据出气的温度和湿度调节进入二次发酵仓但气体量，节能、节水。

二次发酵仓的底部安装有螺旋输送机，当重力排料受阻或清空设备时，可启动螺旋输送机，将全部物料排出。

所述小型厨余垃圾就地肥料化设备，其中，所述的一次发酵仓、二次发酵仓的有效容积分别为预处理仓的50-70％、30-50％。

所述小型厨余垃圾就地肥料化设备，其中，所述的破碎刀、一次发酵仓和二次发酵仓内均设有喷淋装置，定期进行仓体清洁。

所述小型厨余垃圾就地肥料化设备，其中，所述除臭仓由多级生物滤池组成。

所述小型厨余垃圾就地肥料化设备，其中，所述预处理仓设有紫外线灭菌灯，杀灭餐厨垃圾含有的沙门氏菌、结核杆菌等有强烈感染性的致病菌。

所述小型厨余垃圾就地肥料化设备，其中，第一单向不锈钢挡板、第二单向不锈钢挡板与水平位置夹角为5～10°。

本发明的优点如下：

(1)本发明设备采用立式、三段式设计，将垂直重力沉降单向输料与横向螺旋推进输料相结合，实现了厨余垃圾的分批次、分阶段处理，有效提高了厨余垃圾的资源化效率，缩短堆肥周期、减小占地面积、节约运行能耗，解决了堆肥过程起爆慢、腐熟不完全的难题，特别适用于村镇或社区厨余垃圾快速制备高品质有机肥。

(2)本发明基于好氧堆肥原理，将发酵过程进行功能分区，通过预处理仓进行厨余垃圾含水率的调节，并将预处理仓和一次发酵仓排放的热蒸汽和湿蒸汽，用于二次发酵仓的动态控温和补水，实现热能回用和水分利用，且全程无臭味溢出，解决了厨余垃圾好氧发酵含水率过高难起爆的瓶颈问题和辅料来源的限制，实现了厨余垃圾堆肥的快速起爆，起爆时间缩短70％以上，热源利用效率90％以上，节约能耗的同时加速堆肥进程，提高肥料腐殖质含量。

(3)厨余垃圾中杂质有效分选是提高肥料产品品质的重要环节，现有小型化堆肥反应器无法做到杂质分选和好氧堆肥的同步进行，本专利在预处理仓与一次发酵仓物料传输通道设置弹跳分选，厨余垃圾经预处理仓调整温湿度后依靠重力作用跌落至橡胶带，弹跳分选去除碎碗筷、瓶盖等杂质，剩余有机物料跌落至一次发酵仓进行好氧堆肥。该设计简单精巧，利用了物料不同阶段性质不同进行杂质分选，分选效率高，设备成本和运行成本低。

(4)恶臭气体等二次污染问题是制约厨余垃圾肥料化应用的卡脖子问题，本发明在投料口上壁设置了由多个球形纳米曝气头串联的除臭剂喷淋装置，向投料口全角度地喷洒除臭剂，改进了公知喷淋头产生除臭死角的缺陷，向投料口360°无死角的喷洒除臭剂；且本发明设备运行全过程密闭，巧妙利用预处理仓和一次发酵仓排放的湿蒸汽、热蒸汽，用于二次发酵仓的动态控温和补水，实现热能回用和水分利用，全程无臭味溢出，有效控制了二次污染问题。

附图说明

图1为本发明的正面视图。

图2为本发明的俯视图。

附图中标识说明

1预处理仓，2投料口，3破碎刀，4破碎轴，5紫外线灭菌灯，6预处理仓出气口，7挡板，8第一单向不锈钢挡板，9预处理仓热风进口，10收集槽，11一次发酵仓进气口，12橡胶带，13搅拌桨，14搅拌轴，15一次发酵仓出气口，16一次发酵仓，17第二单向不锈钢挡板，18螺旋输送机，19除臭仓，20二次发酵仓进气口，21物料出口，22二次发酵仓，23箱体。

具体实施方式

本发明提出的小型厨余垃圾就地肥料化设备，通过立式、三段式设计，将垂直重力沉降单向输料与横向螺旋推进输料相结合，有效减小占地面积、缩短堆肥周期，且通过分阶段好氧发酵，补偿了不同阶段的能耗，优化发酵微环境，不仅节约运行能耗，而且提高了肥料品质，实现厨余垃圾的快速肥料化。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。需要说明的是，本说明书中所提及的上、下、左、右等方向均是以附图所示方向为准。

本发明的设备为立式、三段式设计，由上至下分别为预处理仓、一次发酵仓和二次发酵仓，各仓室之间由单向开合的不锈钢挡板隔开，一次发酵仓、二次发酵仓的有效容积分别为预处理仓的50-70％、30-50％。

预处理仓左侧设有智能感应投料口，投料口内壁设有除臭剂喷淋装置；预处理仓顶部设有破碎刀，对投入物料进行粗破碎，破碎后的物料沿下部挡板落入预处理仓，单向开合的不锈钢挡板与水平位置夹角为5～10°；预处理仓左侧设有热风进口，并与气体流量计，温度、湿度传感器相连，用于物料加热，调节物料含水率。

预处理仓与一次发酵仓通过单向开合的不锈钢挡板相连，呈左低右高放置，挡板与水平位置夹角为5～10°；随着投料量增加，预处理后的物料在重力作用下经左侧不锈钢挡板跌落至一次发酵仓，跌落过程中经弹跳分选，除去高密度的无机杂质，剩余有机物料进入一次发酵仓，在螺旋输送机的带动下缓慢向右侧移动，进行好氧发酵。

一次发酵仓右侧，通过单向开合的不锈钢挡板与二次发酵仓相连，一次发酵的物料经右侧挡板进入二次发酵仓，二次发酵仓底板左低右高，与水平位置夹角为5～10°二次腐熟的物料利用重力滑落至左侧，经物料出口排出；

二次发酵仓底部安装有螺旋输送机，当重力排料受阻或清空设备时，可启动螺旋输送机，将全部物料排出。

预处理仓、一次发酵仓右侧设有出气口，出气口与二次发酵仓的进口相连，二次发酵仓出气口与除臭仓相连。

除臭仓由多级生物滤池组成。

破碎刀、一次发酵仓、二次发酵仓内设有喷淋装置，定期进行仓体清洁。

预处理仓设有紫外线灭菌灯，杀灭餐厨垃圾含有的沙门氏菌、结核杆菌等有强烈感染性的致病菌。

请参阅图1和图2。本实施例所述设备用于社区厨余垃圾收集点的垃圾就地处理，该设备由预处理仓1、一次发酵仓16和二次发酵仓22组成，整体组装在一箱体23内。一次发酵仓、二次发酵仓的有效容积分别为预处理仓的70％、50％，各室之间由单向开合的不锈钢挡板分隔。

(1)所述预处理仓1左侧设有智能感应投料口2，投料时自动开启，投料结束后自动关闭，投料口内壁还设有除臭剂喷淋装置，避免恶臭气体散逸。除臭剂储存于投料口上壁的储液罐，喷淋装置位于投料口上壁，由多个球形纳米曝气头串联，向投料口360°无死角的喷洒除臭剂；由于公知的喷淋头只向下方喷洒除臭剂，从而不可避免的产生除臭死角，为此，本发明设置的喷淋装置由多个球形纳米曝气头串联，向投料口全角度地喷洒除臭剂，改进了公知喷淋头产生除臭死角的缺陷。

预处理仓顶部设有设置在破碎轴4上的破碎刀3，对厨余垃圾进行粗破碎，破碎后的物料沿下部挡板7落入预处理仓，挡板7与水平位置夹角为5°；预处理仓左侧设有热风进口9，并与气体流量计，温度、湿度传感器相连，通过热风进行物料加热，调节物料含水率，右侧设有出气口6。预处理仓右侧还设有紫外线灭菌灯5，杀灭餐厨垃圾含有的沙门氏菌、结核杆菌等有强烈感染性的致病菌。

(2)所述预处理仓与一次发酵仓16通过单向开合的第一单向不锈钢挡板8相连，第一单向不锈钢挡板8设置为多个，呈左低右高放置，第一单向不锈钢挡板8与水平位置夹角为5°；随着投料量增加，预处理后的物料在重力作用下经左侧不锈钢挡板跌落至一次发酵仓内，跌落过程中经橡胶带12进行弹跳分选，除去高密度的无机杂质，剩余有机物料进入一次发酵仓，在螺旋输送机18的带动下缓慢向右侧移动，进行好氧发酵。

(3)所述一次发酵仓的左端设有一次发酵仓进气口11，在一次发酵仓进气口11的下方设有收集槽10。一次发酵仓16右侧，通过单向开合的第二单向不锈钢挡板17与二次发酵仓22相连，一次发酵的物料经搅拌轴14上的搅拌桨13搅拌由右侧挡板进入二次发酵仓，二次发酵仓底板左低右高，与水平位置夹角为5°，二次腐熟的物料利用重力滑落至左侧，经物料出口21排出；二次发酵仓底板安装有螺旋输送机18，当重力排料受阻或清空设备时，可启动螺旋输送机，将全部物料排出。预处理仓和一次发酵仓的出气口15与二次发酵仓的进气口20相连，同时二次发酵仓出气口连接除臭仓19，除臭仓含有多级滤层结构，气体经过生物滤池除臭后，由出气口排出。所述的破碎刀、一次发酵仓、二次发酵仓内设有喷淋装置，便于进行仓体清洁。

利用该设备进行社区厨余垃圾就地肥料化的方法如下：

将厨余垃圾投入设备内，经破碎刀破碎至2厘米以下，并进入预处理仓；物料在预处理仓内经鼓风加热，调节厨余垃圾含水率至55％以下，在重力的作用下，经单向不锈钢隔板跌落至一次发酵仓，热的湿蒸汽从出气口排出进入二次发酵仓。物料跌落过程中经弹跳分选，除去高密度的无机杂质，有机物料进入一次发酵仓，在螺旋输送机的带动下缓慢移动，进行好氧发酵。一次发酵仓内以150-300l/min·m³通入空气，以保证发酵腔内含氧量充足，促进微生物快速繁殖和堆肥的快速起爆，堆肥过程产生的热蒸汽从出气口导出进入二次发酵仓。一次发酵后的物料通过单向不锈钢隔板跌落至二次发酵仓，进行二次发酵，提高有机肥的腐质化程度，待温度下降至40℃以下，视为发酵结束，堆肥产品经出料口排出。