垃圾搅拌设备及垃圾处理系统的制作方法

本实用新型涉及城市垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种垃圾搅拌设备及垃圾处理系统。

背景技术：

干式发酵作为一种新型的厌氧发酵技术，已经为大家越来越认可。但在推广过程中也遇到了各种各样的困难。其中，如何使发酵罐内物料分布均匀，防止沉降，也是个技术难题。

在一般湿法发酵工艺中，为了使罐内物料均匀，都采用各式各样的机械搅拌的方式。但这种机械搅拌的方式在干式发酵工艺中无法实施。干式发酵是将原料的干物质浓度大于12％以上的垃圾进行发酵的工艺，因此干式发酵中物料含固率高、黏稠度高。容易使搅拌器变形，磨损。一旦搅拌器变形磨损后，需要清罐才能实施维修。因此耗用大量的时间和人力物力。

因此，如何提供一种不易损坏且能够在干式发酵过程中充分对垃圾进行搅拌的垃圾搅拌设备及垃圾处理系统是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种垃圾搅拌设备及垃圾处理系统，以解决现有技术中的搅拌机对干式发酵后的物料进行搅拌时搅拌器容易变形，维修过程繁杂的技术问题。

本实用新型提供一种垃圾搅拌设备，包括发酵装置、沼气过滤装置、沼气压缩装置和多个设于所述发酵装置的底部的用于向上部的所述发酵装置喷气的喷气装置，所述沼气过滤装置和所述沼气压缩装置均与所述发酵装置的沼气出口连接，所述喷气装置与所述沼气压缩装置的沼气出口连接。

进一步地，所述沼气过滤装置包括罐体，所述罐体上设有沼气第一入口、沼气第一出口、放散口、用于排出冷凝水的排水口和设于所述罐体的内部的过滤网，所述沼气第一入口与所述发酵装置的沼气出口连接。

进一步地，所述沼气过滤装置还包括设于所述罐体上的液位计连接口。

进一步地，所述沼气压缩装置包括与所述发酵装置的沼气出口连接的沼气第二入口、与所述沼气第二入口连接的过滤罐，与所述过滤罐连接的压缩机、与所述压缩机传动连接的电机、用于分离出所述压缩机加压后的沼气中的液化杂质的油气分离罐和与所述油气分离罐连接的沼气第二出口。

进一步地，还包括设于所述沼气压缩装置与所述喷气装置之间的缓冲罐。

进一步地，所述缓冲罐包括基础环板和设置于所述基础环板上的高压储罐，所述高压储罐上设有沼气第三入口、沼气第三出口、用于内部检查的人孔和用于氮气置换的外接口，所述沼气第三入口与所述沼气压缩装置连接，所述沼气第三出口与所述喷气装置连接，且所述沼气第三出口设有安全阀。

进一步地，所述喷气装置包括高压软管和喷嘴管道，所述高压软管一端与所述缓冲罐连接，所述高压软管的另一端与所述喷嘴管道连接，所述高压软管与所述喷嘴管道之间设有用于控制所述高压软管与所述喷嘴管道导通状态的球阀。

进一步地，多个所述喷气装置在所述发酵装置的底部的圆形区域内均匀分布，且所述圆形区域包括多个扇形区域。

进一步地，还包括循环控制装置，所述循环控制装置与各个所述喷气装置信号连接以依次循环控制各个所述扇形区域内的所有所述喷气装置进行喷气。

一种垃圾处理系统，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的垃圾搅拌设备。

本实用新型提供的垃圾搅拌设备及垃圾处理系统能产生如下有益效果：

本实用新型提供的垃圾搅拌设备中，发酵装置用于存放垃圾，为垃圾的干式发酵创造发酵环境；沼气过滤装置的沼气入口与发酵装置的沼气出口连接，沼气过滤装置用于对发酵装置中垃圾干式发酵产生的部分沼气进行净化处理以作为一种清洁能源进行使用；沼气压缩装置的沼气入口与发酵装置的沼气出口连接，沼气压缩装置用于将发酵装置中垃圾干式发酵产生的另一部分沼气进行加压；喷气装置的沼气入口与沼气压缩装置的沼气出口连接，喷气装置用于将沼气压缩装置加压后的沼气从发酵装置的底部喷入发酵装置内部。

在使用上述垃圾搅拌设备时，首先，将垃圾放入发酵装置中进行发酵，当发酵一定时间后将垃圾发酵后产生的部分沼气排放至沼气过滤装置进行净化处理，净化处理后的气体主要成分为甲烷，可作为一种清洁燃料进行使用，垃圾发酵后产生的另一部分沼气由发酵装置上的沼气出口排放至沼气压缩装置，沼气压缩装置将此部分沼气加压至0.7兆帕，随后，将加压至0.7兆帕的沼气排放至多个喷气装置中，多个喷气装置将加压后的沼气从发酵装置的底部喷入发酵装置内部，以对动发酵装置内部的垃圾进行搅动。

干式发酵中物料含固率高、黏稠度高，使用现有技术中的干式搅拌的方式容易使搅拌器变形，磨损，一旦搅拌器变形磨损后，需要清罐才能实施维修，十分不方便。本实用新型提供的垃圾搅拌设备通过对部分垃圾发酵产生的沼气进行加压处理，并将加压后的沼气从发酵装置的底部喷入发酵装置内部以实现对垃圾的搅动，相比于现有技术来说，无需将搅拌器伸入发酵的垃圾内部进行搅拌，由高压气体释放能量进行搅拌代替机械搅拌，避免了由于搅拌器易损而经常进行清罐维修，有效的减小了工人的劳动和沼气生产成本，并且上述垃圾搅拌设备循环利用沼气对垃圾进行搅拌，更加的经济环保。

在现有技术中的垃圾处理系统中通常采用机械搅拌的方式对发酵中的垃圾进行搅拌，相对于现有技术来说，本实用新型提供的垃圾处理系统中的垃圾搅拌设备能对垃圾发酵产生的部分沼气进行循环利用以实现对发酵过程中的垃圾进行搅拌，使用过程中不易损坏、经济环保、沼气生产成本低，同时有效的降低了使用者的维修工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的垃圾搅拌设备的流程图；

图2为本实用新型提供的沼气过滤装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的沼气压缩装置的结构示意图；

图4为本实用新型提供的喷气装置的结构示意图；

图5为本实用新型提供的喷气装置分布的结构示意图；

图6为本实用新型提供的缓冲罐的结构示意图。

图标：1－沼气过滤装置；11－罐体；111－沼气第一入口；112－沼气第一出口；113－放散口；114－排水口；115－过滤网；116－液位计连接口；2－沼气压缩装置；21－沼气第二入口；22－过滤罐；23－风扇；24－电机；25－油气分离罐；26－油接收器；27－沼气第二出口；3－喷气装置；31－高压软管；32－喷嘴管道；33－球阀；4－缓冲罐；41－基础环板；42－高压储罐；421－沼气第三入口；422－沼气第三出口；423－人孔；424－外接口；43－检查口；44－通风口；45－排污口；5－圆形区域。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为本实用新型提供的垃圾搅拌设备的流程图；图2为本实用新型提供的沼气过滤装置的结构示意图；图3为本实用新型提供的沼气压缩装置的结构示意图；图4为本实用新型提供的喷气装置的结构示意图；图5为本实用新型提供的喷气装置分布的结构示意图；图6为本实用新型提供的缓冲罐的结构示意图。

实施例一：

本实施例的目的在于提供一种垃圾搅拌设备，如图1至图5所示，包括发酵装置、沼气过滤装置1、沼气压缩装置2和多个设于发酵装置的底部的用于向上部的发酵装置喷气的喷气装置3，沼气过滤装置1和沼气压缩装置2均与发酵装置的沼气出口连接，喷气装置3与沼气压缩装置2的沼气出口连接。

本实用新型提供的垃圾搅拌设备中，发酵装置用于存放垃圾，为垃圾的干式发酵创造发酵环境；沼气过滤装置1的沼气入口与发酵装置的沼气出口连接，沼气过滤装置1用于对发酵装置中垃圾干式发酵产生的部分沼气进行净化处理以作为一种清洁能源进行使用；沼气压缩装置2的沼气入口与发酵装置的沼气出口连接，沼气压缩装置2用于将发酵装置中垃圾干式发酵产生的另一部分沼气进行加压；喷气装置3的沼气入口与沼气压缩装置2的沼气出口连接，喷气装置3用于将沼气压缩装置2加压后的沼气从发酵装置的底部喷入发酵装置内部。

在使用上述垃圾搅拌设备时，首先，将垃圾放入发酵装置中进行发酵，当发酵一定时间后将垃圾发酵后产生的部分沼气排放至沼气过滤装置1进行净化处理，净化处理后的气体主要成分为甲烷，可作为一种清洁燃料进行使用，垃圾发酵后产生的另一部分沼气由发酵装置上的沼气出口排放至沼气压缩装置，沼气压缩装置将此部分沼气加压至0.7兆帕，随后，将加压至0.7兆帕的沼气排放至多个喷气装置中，多个喷气装置将加压后的沼气从发酵装置的底部喷入发酵装置内部，以对动发酵装置内部的垃圾进行搅动。

干式发酵中物料含固率高、黏稠度高，使用现有技术中的干式搅拌的方式容易使搅拌器变形，磨损，一旦搅拌器变形磨损后，需要清罐才能实施维修，十分不方便。本实用新型提供的垃圾搅拌设备通过对部分垃圾发酵产生的沼气进行加压处理，并将加压后的沼气从发酵装置的底部喷入发酵装置内部以实现对垃圾的搅动，相比于现有技术来说，无需将搅拌器伸入发酵的垃圾内部进行搅拌，由高压气体释放能量进行搅拌代替机械搅拌，避免了由于搅拌器易损而经常进行清罐维修，有效的减小了工人的劳动和沼气生产成本，并且上述垃圾搅拌设备循环利用沼气对垃圾进行搅拌，更加的经济环保。

进一步地，如图2所示，为了使得沼气过滤装置1能够更好的对沼气进行过滤，沼气过滤装置包括罐体11，罐体11上设有沼气第一入口111、沼气第一出口112、用于排空罐体11内沼气的放散口113、用于排出冷凝水的排水口114和过滤网115，沼气第一入口111与发酵装置的沼气出口连接，沼气第一出口112与甲烷收集装置连接以用于收集过滤完成的气体，过滤网115设于罐体11的内部。当使用上述沼气过滤装置时，首先将沼气通过沼气第一入口111进入罐体11内部，沼气通过罐体11内部的过滤网115除去内部的杂质再从沼气第一出口112排出。当需要对上述沼气过滤装置进行检修时，打开罐体11上的放散口113以释放罐体11内的沼气。当需要排出上述沼气过滤装置内部的冷凝水时可以打开罐体11上的排水口114以及时排出冷凝水。

具体地，为了使得上述沼气过滤装置的使用效果更佳，沿着沼气过滤装置底部指向顶部的方向上，沼气第一入口111位于沼气第一出口的下方，使得上述沼气过滤装置能够更加通畅的对沼气进行过滤；沿着沼气过滤装置底部指向顶部的方向上，放散口113设于罐体的上部，以更好的释放罐体内的沼气；沿着沼气过滤装置底部指向顶部的方向上，排水口114设于罐体的下部，以使得排放时能够将冷凝水排放完全。

进一步地，沼气过滤装置还包括设于罐体上的液位计连接口116，液位计连接口116用于连接液位计以观测罐体内的水位。当罐体内的水位达到一定的高度时，使用者可以及时打开排水口排出冷凝水，使得上述垃圾搅拌设备的实用性更强。

进一步地，如图3所示，为了使得沼气压缩装置更好的对沼气进行压缩，沼气压缩装置包括与发酵装置的沼气出口连接的沼气第二入口21、与第二入口连接的过滤罐22，与过滤罐22连接的压缩机、与压缩机传动连接的电机24、用于分离出压缩机加压后的沼气中的液化杂质的油气分离罐25、油接收器26和沼气第二出口27，还包括用于冷却的风扇23，油接收器26和沼气第二出口27均与油气分离罐25连接。当使用上述沼气压缩装置时，沼气从沼气第二入口21进入过滤罐22以除去沼气中的杂质，除去杂质的沼气进入压缩机，电机24驱动压缩机对沼气进行逐级压缩，压缩机将0.7兆帕的沼气运输至油气分离罐25进行油气分离，分离出来的液体进入油接收器26，随后经过油气分离的沼气从沼气第二出口27排出。上述沼气压缩装置能够除去沼气中杂质的同时，高效的对沼气进行加压，提高了上述垃圾搅拌设备的工作效率。

进一步地，为了保证输送至喷气装置内的沼气压强能够保持在0.7兆帕左右，上述垃圾搅拌设备还包括设于沼气压缩装置与所述喷气装置之间的缓冲罐4。缓冲罐4的设置能够将压强在一定范围内的沼气喷入发酵装置内部，从而加压的沼气能够更加均匀的对发酵中的垃圾进行搅动，使得上述垃圾搅拌设备的搅拌效果更佳，垃圾的发酵效率更高。

进一步地，如图6所示，为了使得上述缓冲罐4输出的沼气的压强更加的稳定，缓冲罐4包括基础环板41和设置于基础环板41上的高压储罐42，高压储罐42上设有沼气第三入口421、沼气第三出口422、用于内部检查的人孔423和用于氮气置换的外接口424，沼气第三入口421与沼气压缩装置上的沼气第二出口27连接，沼气第三出口422与喷气装置连接，且沼气第三出口422设有安全阀，安全阀与喷气装置的沼气入口连接。当使用上述缓冲罐4时，沼气压缩装置的沼气第二出口27与高压储罐42的沼气第三入口421连接以将加压的沼气输送至高压储罐42内部，当高压储罐42内部的压强大于0.7兆帕时，安全阀打开以将加压的沼气运送至喷气装置内部，当高压储罐42的压强小于0.5兆帕时，安全阀关闭以使得高压储罐42继续存储沼气压缩装置输送的加压的沼气。上述安全阀的设置有效的保证了缓冲罐4输出的沼气压强在一定的区间内浮动，使得上述垃圾搅拌设备能够更加均匀的对发酵的垃圾进行搅拌，提高了垃圾的发酵效率。

具体地，为了使得上述垃圾搅拌设备工作时更加的稳定，基础环板41与高压储罐42之间设有检查口43、通风口44和用于排放冷凝水的排污口45，检查口43设于高压储罐42的一侧，通风口44和排污口45设于高压储罐42上与检查口43相对的一侧，且沿着沼气过滤装置底部指向顶部的方向上，排污口45设于通风口44的下方。上述结构更加方便缓冲罐4的维护、维修，同时也使得上述缓冲罐4的实用性更强。

进一步地，如图4所示，为了使得喷气装置更加稳定的工作，喷气装置包括高压软管31和喷嘴管道32，高压软管31一端与缓冲罐4的沼气第三出口422连接，高压软管31的另一端与喷嘴管道32连接，具体地，缓冲罐4的沼气第三出口422连接有管道，高压软管31与管道连接以接收缓冲罐4内喷出的加压的沼气，为了方便喷气装置的拆卸维护，高压软管31与管道之间设有快速接头，为了控制高压软管31与喷嘴管道32之间的导通状态，高压软管31与喷嘴管道32之间设有球阀33。上述喷气装置的结构稳定、维修方便，并且能够实时控制喷入发酵装置内部的沼气的通断，更好的控制垃圾的发酵速率。

具体地，发酵装置包括用于存储垃圾的发酵罐，为了使得喷气装置与发酵装置更好地配合，喷嘴管道32穿过发酵罐的底部，使得当球阀33打开时，喷气装置与发酵罐内部连通以向发酵罐内部喷入加压的沼气，为了保证发酵罐内垃圾发酵的温度，发酵罐底部设有保温层，能够减少发酵罐内部热量的流失，保证了发酵罐内部垃圾的发酵温度，提高垃圾发酵效率。

进一步地，如图5所示，为了使得喷气装置更全面的对发酵装置进行搅拌，多个喷气装置在发酵装置的底部的圆形区域5内均匀分布，圆形区域5包括十个均匀分布的扇形区域，且圆形区域5的面积略小于发酵罐底壁的面积。上述结构使得喷气装置能够充分的对发酵罐内的垃圾进行搅拌，使得上述垃圾搅拌设备的搅拌效果更佳，发酵罐内的垃圾发酵更完全。

进一步地，当圆形区域5内所有的喷气装置进行喷气时需要大量的加压的沼气，则要求高压储罐42具有较大的体积才能实现对垃圾的充分搅拌，为了减小高压储罐42体积的同时能够达到相同的搅拌效果，上述垃圾搅拌设备还包括循环控制装置，循环控制装置与各个喷气装置信号连接以依次控制十个扇形区域内的所有喷气装置进行喷气。当上述循环控制装置工作时，控制一个扇形区域内的所有喷气装置进行喷气，当喷气完成后控制下一个扇形区域内的所有喷气装置进行喷气，以此类推，循环控制依次控制各个扇形区域内的所有喷气装置进行喷气，上述循环控制装置在一次动作中控制一个扇形区域进行喷气作业，同等体积的沼气能够更长时间的对垃圾进行搅拌，使得上述垃圾搅拌设备对垃圾搅拌的更加完全。

具体地，为了使得上述垃圾搅拌设备的实用性更强，上述垃圾搅拌设备还包括多个压力传感器，多个压力传感器与循环控制装置信号连接，当发酵的垃圾长时间不进行搅动时会发生沉降，压力传感器用于测量发酵装置内垃圾沉降所产生的压力，且一个压力传感器用于测量一个扇形区域内沉降物所产生的压力，多个压力传感器将压力转换成电信号传递至循环控制装置，循环控制装置控制沉降物所产生的压力最大的扇形区域内的所有喷气装置进行喷气，直至喷气完成，以此类推实现全面搅拌发酵装置内部的垃圾。压力传感器的设置使得上述循环控制装置更加智能化，能够根据发酵装置内部的沉降状态进行控制喷气装置的喷送区域，保证了发酵装置中任何位置的垃圾均受到了充分的搅拌。

具体地，上述垃圾搅拌设备还包括时间控制器，时间控制器与循环控制装置电连接以设定扇形区域内的所有喷气装置动作一次的时长，使用者可以根据发酵装置内部垃圾的多少进行调节动作时间，以充分的对发酵装置内部的垃圾进行搅拌，具有上述时间控制器的垃圾搅拌设备的实用性更强。

实施例二：

本实施例的目的在于提供一种垃圾处理系统，采用了实施例一所公开的垃圾搅拌设备，为了节省篇幅，实施例一中公开的垃圾搅拌设备的相关技术特征在此不再重复描述。

本实用新型提供的垃圾处理系统中，包括上述垃圾搅拌设备，在现有技术中的垃圾处理系统中通常采用机械搅拌的方式对发酵中的垃圾进行搅拌，相对于现有技术来说，本实用新型提供的垃圾处理系统中的垃圾搅拌设备能对垃圾发酵产生的部分沼气进行循环利用以实现对发酵过程中的垃圾进行搅拌，使用过程中不易损坏、经济环保、沼气生产成本低，同时有效的降低了使用者的维修工作量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。