一种餐厨垃圾的厌氧消化装置及其厌氧消化方法与流程

本发明涉及垃圾处理技术领域，更具体地说，涉及一种餐厨垃圾的厌氧消化装置及其厌氧消化方法。

背景技术：

餐厨垃圾是指家庭、学校、机关、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物，是城市生活垃圾的一部分，目前国内厨余垃圾处理方式主要是以和生活垃圾一起填埋、焚烧处理为主，填埋处理方式会降低填埋场的使用年限，而对于焚烧处理方式，我国仅有深圳等少数发达城市采用了垃圾焚烧技术，且对焚烧所产生的二恶英、氮氧化物、二氧化硫等有害气体、粉尘、废水等还未能有效控制，为了实现资源的可持续发展，必须寻找更有效的处理方式，实现厨余垃圾的有效资源化，对我国的经济与环境发展产生重大的意义。

厌氧消化是微生物在不存在氧气的情况下分解生物可降解材料的一系列过程，生物可降解材料包括废纸、餐厨垃圾、高浓度有机废水、动物排泄物和液体废物等，厌氧消化适合于处理湿润的有机材料，被广泛用于有机废物的处理。

授权公开号“cn105368710b”公开了“一种餐厨垃圾的厌氧消化装置，厌氧消化装置的反应器主体内设置固相反应区和液相反应区，反应器顶部设置出气口、回流水进水口，和测温口，回流水进水口下部设置喷淋头，液相反应区下设置出水口，反应器底部设置进水口和排泥管。在对餐厨垃圾进行厌氧消化时，通过浸没式厌氧消化和淋滤反应交替运行的方式，可以使得餐厨垃圾的固相残渣和液相废液都得以充分厌氧消化反应，以最大程度使得餐厨垃圾得以处理，实现最大程度的资源化处理”，上述专利虽然通过浸没式厌氧消化和淋滤反应交替运行的方式的方式实现了厌氧消化，但是厌氧消化所需的时间过长，厌氧消化中温度的影响是尤为重要的，随着温度的提高，可在一定程度上提高其厌氧消化的效率，现有技术中多数通过直接加热的方式提供合适的温度，此种方式较为耗费电能，在厌氧消化的过程中，通常会产生有机废液，如何利用有机废液提高其内部温度是我们需要解决的技术问题。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种餐厨垃圾的厌氧消化装置及其厌氧消化方法，它基于水和钠发生化学反应过程中散发出大量热量的原理，从而为其厌氧发酵提供良好的温度，同时可逐级消耗能源，确保了厌氧发酵的能源消耗。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种餐厨垃圾的厌氧消化装置，包括：

底部四角处均设置有一组支撑机构的厌氧消化箱体；

设置在厌氧消化箱体顶部的排气口；

分别设置在厌氧消化箱体前后两端部的箱门和太阳能集热板；

设置在厌氧消化箱体左右内壁之间的放置板；

设置在厌氧消化箱体内的拨料机构，用于实现餐厨垃圾的拨料搅动；

均匀开设在放置板顶部的多个漏水孔；

设置在厌氧消化箱体左内壁的倾斜落水板，且倾斜落水板与厌氧消化箱体的右内壁之间留有空隙；

设置在厌氧消化箱体内的反应机构，且反应机构位于倾斜落水板的下侧，所述反应机构包括：

设置在厌氧消化箱体右内壁的倾斜支撑板；

等距设置在倾斜支撑板顶部的多个弧形凹槽；

等距开设在倾斜支撑板顶部的多个弧形凸起，每个所述弧形凸起位于相邻的两个弧形凹槽之间并与其无缝连接；

分别设置在多个弧形凸起内的多个球形钠块，本发明基于水和钠发生化学反应过程中散发出大量热量的原理，从而为其厌氧发酵提供良好的温度，同时可逐级消耗能源，确保了厌氧发酵的能源消耗。

作为本发明的一种优选方案，所述拨料机构包括：

设置在厌氧消化箱体左端部的电机，且电机的输出端活动贯穿厌氧消化箱体并延伸至其内侧；

转动设置在厌氧消化箱体右内壁的传动轴，且传动轴的左端部与电机的输出端连接；

呈环形阵列设置在传动轴圆周表面的多个拨料板。

作为本发明的一种优选方案，所述倾斜落水板的倾角为30－40°，所述倾斜支撑板的倾角为35－40°。

作为本发明的一种优选方案，所述弧形凸起和弧形凹槽的截面均呈半圆形。

作为本发明的一种优选方案，还包括设置在厌氧消化箱体上的油热机构。

作为本发明的一种优选方案，所述油热机构包括：

自左向右依次设置在厌氧消化箱体顶部的油泵和加热油箱，所述加热油箱内填充有加热油；

设置在油泵抽油口与加热油箱排油口之间的连接管；

设置在太阳能集热板后端部的油热管，且油热管的两端口分别与油泵的排油口和加热油箱的进油口连接。

作为本发明的一种优选方案，每组所述支撑机构均包括：

设置在厌氧消化箱体底部的支撑脚；

设置在支撑脚底部的稳固座，且稳固座呈圆台状。

作为本发明的一种优选方案，所述排气口顶部活动安装有密封盖板，所述密封盖板通过铰链以及卡扣连接件与排气口连接。

一种餐厨垃圾的厌氧消化方法，包括如下步骤：

s1、上料：打开箱门，将破碎后的餐厨垃圾置于放置板上，关闭箱门，同时关闭排气口上的密封盖板；

s2、油热：启动油泵和加热油箱，油泵将加热油箱内的加热油经连接管抽出，经油热管输送，最终传输至加热油箱内形成循环，通过加热油箱的加热，使得可以对太阳能集热板进行加热，将热量传递至厌氧消化箱体内，从而为其提供合适的温度，提高其效率；

s3、拨料搅拌：启动电机，电机的输出端转动带动传动轴转动，传动轴转动带动拨料板转动，从而使其对餐厨垃圾进行拨料搅拌，提高其效率；

s4、化学生热：餐厨垃圾在厌氧消化的过程中会逐渐产生有机废液，有机废液经多个漏水孔向下流出，经倾斜落水板向下滑落，随着有机废液的逐渐增多，有机废液经弧形凹槽流入弧形凸起内，与球形钠块发生化学反应，从而产生大量的热能，热量经空隙和多个漏水孔向上散发，从而为其厌氧消化提供合适的热量，提高其效率，当其中一组球形钠块反应完之后，会消耗有机废液，并储藏在一个弧形凸起内，随着有机废液的再次增多，则会漫过弧形凹槽进入下一个弧形凸起内，再次发生化学反应，逐级消耗球形钠块，保证不会一次性将球形钠块消耗完毕，从而实现为其整个厌氧消化提供良好的温度。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明利用餐厨垃圾在厌氧消化的过程中会逐渐产生有机废液，有机废液经多个漏水孔向下流出，经倾斜落水板向下滑落，随着有机废液的逐渐增多，有机废液经弧形凹槽流入弧形凸起内，与球形钠块发生化学反应，从而产生大量的热能，热量经空隙和多个漏水孔向上散发，从而为其厌氧消化提供合适的热量，提高其效率，当其中一组球形钠块反应完之后，会消耗有机废液，并储藏在一个弧形凸起内，随着有机废液的再次增多，则会漫过弧形凹槽进入下一个弧形凸起内，再次发生化学反应，逐级消耗球形钠块，保证不会一次性将球形钠块消耗完毕，从而实现为其整个厌氧消化提供良好的温度。

(2)本发明通过油热的方式为厌氧消化提供合适的温度，提高其厌氧消化效率。

(3)本发明通过拨料机构的设置，对餐厨垃圾进行拨料搅拌，提高其效率。

(4)本发明通过反应机构特殊的结构设计，使其可以逐渐消耗能源。

(5)本发明中的太阳能集热板不仅使其将厌氧消化箱体封闭，同时具有导热和集热的功能，便于实现余热利用，比如利用余热进行发电；

(6)本发明基于水和钠发生化学反应过程中散发出大量热量的原理，从而为其厌氧发酵提供良好的温度，同时可逐级消耗能源，确保了厌氧发酵的能源消耗。

附图说明

图1为本发明一种餐厨垃圾的厌氧消化装置的第一立体图；

图2为本发明一种餐厨垃圾的厌氧消化装置的第二立体图；

图3为本发明一种餐厨垃圾的厌氧消化装置的第三立体图；

图4为本发明一种餐厨垃圾的厌氧消化装置图3中a处的放大图。

图中标号说明：

1厌氧消化箱体、2支撑机构、21支撑脚、22稳固座、3箱门、4排气口、5油热机构、51油泵、52加热油箱、53连接管、54油热管、6太阳能集热板、7拨料机构、71电机、72传动轴、73拨料板、8放置板、81漏水孔、9倾斜落水板、10反应机构、101倾斜支撑板、102弧形凸起、103弧形凹槽、104球形钠块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-4，一种餐厨垃圾的厌氧消化装置，包括：

底部四角处均设置有一组支撑机构2的厌氧消化箱体1，每组支撑机构2均包括：固定设置在厌氧消化箱体1底部的支撑脚21；固定设置在支撑脚21底部的稳固座22，且稳固座22呈圆台状，支撑脚21用以良好的支撑厌氧消化箱体1，稳固座22用以增大与地面之间的接触面积，从而使其更加稳固；

固定设置在厌氧消化箱体1顶部的排气口4，排气口4顶部活动安装有密封盖板，密封盖板通过铰链以及卡扣连接件与排气口4连接，排气口4用以实现厌氧消化产生沼气的抽出，当需要将气体抽出时，连接气泵及相应的管道即可；

分别设置在厌氧消化箱体1前后两端部的箱门3和太阳能集热板6，太阳能集热板6与厌氧消化箱体1之间固定，箱门3与厌氧消化箱体1之间通过铰链以及卡扣连接件与其连接，太阳能集热板6不仅使其将厌氧消化箱体1封闭，同时具有导热和集热的功能，便于实现余热利用，比如利用余热进行发电；

固定设置在厌氧消化箱体1左右内壁之间的放置板8以及均匀开设在放置板8顶部的多个漏水孔81，放置板8用以实现餐厨垃圾的放置，漏水孔81便于实现有机废液的通过；

设置在厌氧消化箱体1内的拨料机构7，用于实现餐厨垃圾的拨料搅动，拨料机构7包括：固定设置在厌氧消化箱体1左端部的电机71，且电机71的输出端活动贯穿厌氧消化箱体1并延伸至其内侧；转动设置在厌氧消化箱体1右内壁的传动轴72，且传动轴72的左端部与电机71的输出端固定连接；呈环形阵列固定设置在传动轴72圆周表面的多个拨料板73，电机71的输出端转动带动传动轴72转动，传动轴72转动带动拨料板73转动，从而使其对餐厨垃圾进行拨料搅拌，提高其厌氧消化效率；

固定设置在厌氧消化箱体1左内壁的倾斜落水板9，且倾斜落水板9与厌氧消化箱体1的右内壁之间留有空隙，倾斜落水板9的倾角为30－40°，有机废液经多个漏水孔81向下流出，经倾斜落水板9向下滑落；

设置在厌氧消化箱体1内的反应机构10，且反应机构10位于倾斜落水板9的下侧，反应机构10包括：固定设置在厌氧消化箱体1右内壁的倾斜支撑板101，倾斜支撑板101的倾角为35－40°；等距固定设置在倾斜支撑板101顶部的多个弧形凹槽103；等距开设在倾斜支撑板101顶部的多个弧形凸起102，每个弧形凸起102位于相邻的两个弧形凹槽103之间并与其无缝连接，弧形凸起102和弧形凹槽103的截面均呈半圆形，分别设置在多个弧形凸起102内的多个球形钠块104；有机废液经多个漏水孔81向下流出，经倾斜落水板9向下滑落，随着有机废液的逐渐增多，有机废液经弧形凹槽103流入弧形凸起102内，与球形钠块104发生化学反应，从而产生大量的热能，热量经空隙和多个漏水孔81向上散发，从而为其厌氧消化提供合适的热量，提高其效率，当其中一组球形钠块104反应完之后，会消耗有机废液，并储藏在一个弧形凸起102内，随着有机废液的再次增多，则会漫过弧形凹槽103进入下一个弧形凸起102内，再次发生化学反应，逐级消耗球形钠块104，保证不会一次性将球形钠块104消耗完毕，从而实现为其整个厌氧消化提供良好的温度；

还包括设置在厌氧消化箱体1上的油热机构5，油热机构5包括：自左向右依次固定设置在厌氧消化箱体1顶部的油泵51和加热油箱52，加热油箱52内填充有加热油；设置在油泵51抽油口与加热油箱52排油口之间的连接管53；固定设置在太阳能集热板6后端部的油热管54，且油热管54的两端口分别与油泵51的排油口和加热油箱52的进油口连接，油泵51将加热油箱52内的加热油经连接管53抽出，经油热管54输送，最终传输至加热油箱52内形成循环，通过加热油箱52的加热，使得可以对太阳能集热板6进行加热，将热量传递至厌氧消化箱体1内，从而为其提供合适的温度，提高其效率。本发明基于水和钠发生化学反应过程中散发出大量热量的原理，从而为其厌氧发酵提供良好的温度，同时可逐级消耗能源，确保了厌氧发酵的能源消耗。

一种餐厨垃圾的厌氧消化方法，包括如下步骤：

s1、上料：打开箱门3，将破碎后的餐厨垃圾置于放置板8上，关闭箱门3，同时关闭排气口4上的密封盖板；

s2、油热：启动油泵51和加热油箱52，油泵51将加热油箱52内的加热油经连接管53抽出，经油热管54输送，最终传输至加热油箱52内形成循环，通过加热油箱52的加热，使得可以对太阳能集热板6进行加热，将热量传递至厌氧消化箱体1内，从而为其提供合适的温度，提高其效率；

s3、拨料搅拌：启动电机71，电机71的输出端转动带动传动轴72转动，传动轴72转动带动拨料板73转动，从而使其对餐厨垃圾进行拨料搅拌，提高其效率；

s4、化学生热：餐厨垃圾在厌氧消化的过程中会逐渐产生有机废液，有机废液经多个漏水孔81向下流出，经倾斜落水板9向下滑落，随着有机废液的逐渐增多，有机废液经弧形凹槽103流入弧形凸起102内，与球形钠块104发生化学反应，从而产生大量的热能，热量经空隙和多个漏水孔81向上散发，从而为其厌氧消化提供合适的热量，提高其效率，当其中一组球形钠块104反应完之后，会消耗有机废液，并储藏在一个弧形凸起102内，随着有机废液的再次增多，则会漫过弧形凹槽103进入下一个弧形凸起102内，再次发生化学反应，逐级消耗球形钠块104，保证不会一次性将球形钠块104消耗完毕，从而实现为其整个厌氧消化提供良好的温度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。