垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理设备的制作方法

本实用新型属于生物垃圾处理领域，具体涉及一种垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理设备。

背景技术：

有机垃圾是指饭店、宾馆、企事业单位食堂、食品加工厂、家庭等加工、消费食物过程中形成的残羹剩饭、过期食品、下脚料、废料等废弃物，包括家庭厨余垃圾、市场丢弃的食品和蔬菜垃圾、食品厂丢弃的过期食品和餐饮垃圾等，具有产生总量大、产生源分散、容易腐烂变质以及单个产生源每天产生垃圾量少的特点。传统的对垃圾的处理采用日产日清的方法，将多个产生源的有机垃圾收集到一起，然后运输至垃圾处理中心进行集中处理。该种处理方法需要消耗大量的人力物力，收集、运输、处理费用均较高。

为了解决上述技术问题，根据有机垃圾可生物降解性强的特点，现有技术中出现了利用微生物降解技术对有机垃圾就地进行处理的垃圾减量装置，在源头上对垃圾进行处理，以减少垃圾体积从而降低收集运输的费用。

图7显示了这种垃圾减量装置的结构图，如图7所示，安装在支架1上的垃圾减量装置2具有垃圾处理筒3以及搅拌机4，垃圾处理筒中装填有菌种，搅拌机4的驱动部分设置在垃圾处理筒外，搅拌部分设置在垃圾处理筒中。搅拌部分由转轴5以及间隔设置在转轴上的多个锥形刀片组6构成，每个锥形刀片组包括4～5组刀片，呈辐射状的安装在转轴的外壁上并且向外延伸。

当垃圾被装填进垃圾处理筒中后，启动搅拌机，转轴在驱动部分的带动下在筒内进行旋转，进而带动锥形刀片进行旋转。锥形刀片在旋转过程中对有机垃圾进行打散、切断，使之和菌种充分接触而被降解。

但是，在上述垃圾减量装置中，由于主体轴设置在滚筒中，并且锥形刀片组间隔设置，一方面会减少筒内的垃圾处理空间；另一方面，在搅拌过程中有机垃圾不可避免的会缠绕在相邻两组锥形叶片之间的转轴上，随着转轴不断进行旋转，而无法和锥形刀片进行接触而被挑散，从而大大影响了减量处理的效果。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，通过提供一种垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理设备来解决上述问题。

本实用新型提供了一种垃圾生化处理用滚筒装置，被安装在生化处理设备中的支撑装置上，用于对有机垃圾进行挑散并对其进行生化降解，具有这样的特征，包括：滚筒本体，用于容纳菌种、基质以及有机垃圾，滚筒本体的筒壁上设置有至少一个排水口；连续刀片，至少一把，沿滚筒本体的内壁上的至少一条预定的螺旋线设置，用于对有机垃圾进行传送、切割；过滤单元，设置在滚筒本体内，位于排水口的上方，用于对有机垃圾进行过滤；喷淋单元，设置在滚筒本体上，用于增加滚筒本体内的湿度；以及驱动单元，设置在滚筒本体外，与滚筒本体连接，用于驱动滚筒本体转动。

在本实用新型提供的垃圾生化处理用滚筒装置中，还可以具有这样的特征：其中，喷淋单元具有至少两个喷淋头、与该喷淋头连通的喷淋水管以及与该喷淋水管连通的水滑环，喷淋头一端安装在滚筒本体的外壁上，另一端穿过滚筒本体的内壁并向内延伸，喷淋水管固定在滚筒本体的外侧，与滚筒本体一起转动，一端通过供水软管与喷淋头安装在滚筒本体外壁上的一端相连通，水滑环设置在滚筒本体的侧壁上，通过第一给水管与喷淋水管的另一端连通，用于供水。

在本实用新型提供的垃圾生化处理用滚筒装置中，还可以具有这样的特征：其中，喷淋头通过供水软管并联设置，喷淋头的喷口位于过滤单元和滚筒本体的内壁之间。

在本实用新型提供的垃圾生化处理用滚筒装置中，还可以具有这样的特征：其中，过滤单元包括沿滚筒本体的轴向设置的网孔板，网孔板的孔径为2mm。

在本实用新型提供的垃圾生化处理用滚筒装置中，还可以具有这样的特征：其中，过滤单元还具有冲淤组件，该冲淤组件包括至少一个冲淤头以及与该冲淤头连通的冲淤水管，冲淤头，与排水口沿滚筒本体轴向设置在同一直线上，冲淤头的一端安装在滚筒本体的内壁上，另一端穿过滚筒本体的壁并向外延伸，冲淤水管固定在滚筒本体的外侧，与滚筒本体一体转动，一端通过供水软管与冲淤头连通，另一端通过第二给水管与水滑环连通。

在本实用新型提供的垃圾生化处理用滚筒装置中，还可以具有这样的特征：其中，驱动单元为链条驱动单元，包括设置在支撑装置上的驱动电机、安装在驱动电机上的主动轮、环绕在滚筒本体的外壁上的从动轮以及与主动轮和从动轮分别啮合的链条。

在本实用新型提供的垃圾生化处理用滚筒装置中，还可以具有这样的特征：其中，驱动单元为齿轮驱动单元，具有设置在支撑装置上的齿轮减速电机、一端安装在齿轮减速电机上的电机输出轴，与电机输出轴的另一端连接的主动齿轮、与主动齿轮啮合连接的从动齿轮、一端与从动齿轮连接另一端与滚筒本体的另一个侧壁部相连接的转轴。

进一步的，本实用新型还提供了一种生化处理设备，具有这样的特征，包括：支撑装置，包含支撑架；垃圾生化处理用滚筒装置，被安装在生化处理设备中的支撑架上，用于对有机垃圾进行切断并进行生化降解，其中，垃圾生化处理用滚筒装置为上述任意一种的垃圾生化处理用滚筒装置。

在本实用新型提供的生化处理设备中，还可以具有这样的特征，还包括：称重装置，用于对滚筒内的有机垃圾的重量进行测量，具有至少一个地磅，地磅被安装在支撑架的底端。

实用新型的作用与效果

本实用新型提供了一种垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统。根据本实用新型所涉及的垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统，一方面，由于滚筒本体在驱动单元的带动下进行转动，来实现有机垃圾和菌体的混匀，解决了现有技术中搅拌机构设置在筒内，占据筒内空间的问题；另一方面，由于滚筒本体的内壁上安装有连续刀片，该连续刀片在滚筒转动时，能够对滚筒内的全部有机垃圾进行挑散，解决了现有技术中存在挑散死角的问题。

此外，在本实用新型所涉及的垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统中，还设置有喷淋单元，可以根据需要对滚筒本体内的环境加湿，改善滚筒本体内的环境使其更加适合菌种的生长，进而提高垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统的生化处理率。

附图说明

图1是本实用新型的生化处理设备的结构示意图；

图2是图1中的垃圾生化处理用滚筒装置旋转180°后的生化处理设备的结构示意图；

图3为本实用新型中的第一支撑轮的安装结构示意图；

图4为本实用新型中的第二支撑轮的安装结构示意图；

图5是图2中的垃圾生化处理用滚筒装置的A-A面剖视图；

图6是图2中的垃圾生化处理用滚筒装置的B-B面剖视图；以及

图7是现有技术中的垃圾减量装置的纵截面图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统作具体阐述。

图1是本实用新型的生化处理设备的结构示意图；图2是图1中的垃圾生化处理用滚筒装置旋转180°后的生化处理设备的结构示意图。

如图1和图2所示，生化处理设备300包括支撑装置10和垃圾生化处理用滚筒装置20以及称重装置30。

支撑装置10包括呈矩形的支撑架11、安装座12、第一支撑轮13以及第二支撑轮14。

图3为本实施例中的第一支撑轮的安装结构示意图；图4为本实施例中的第二支撑轮的安装结构示意图。

如图1～图4所示，安装座12共有四个，分别对称设置在支撑架11的两条长边上，右端的两个分别用于安装第一支撑轮13，左端的两个分别用于安装第二支撑轮14。每个安装座12由两个“C”字形矩形片组成121，每个矩形片的上端对称安装有轴承122。

第一支撑轮13和第二支撑轮14均呈环状，二者的区别在于，第一支撑轮13为凹轮，即、有边支撑轮，轮子的两端均设置有高于轮子表面的边沿；第二支撑轮14为平轮，即、无边支撑轮，轮子的两端不设置有边沿。第一支撑轮13和第二支撑轮14内圆均套在一根转轴的中间位置处，转轴的两端分别安装在安装座12的轴承122上。

如图1和图2所示，垃圾生化处理用滚筒装置20包括滚筒本体21、连续刀片22、过滤单元23、接水单元24、喷淋单元25、支撑导轨26以及驱动单元27。

滚筒本体21呈圆柱状，可容纳菌种、基质以及有机垃圾。在本实施例中，滚筒本体21的长度为1600～5500mm、内径为1400～1800mm，采用厚度为3～7mm的不锈钢制成。滚筒本体21的左端和中间位置处均安装有带有进料门的进料口211。滚筒本体21上还设置有呈中空柱状的排水口212，一端安装在滚筒本体21的内壁上，另一端穿过滚筒本体21的壁并且向外延伸。

连续刀片22为螺旋形刀片，一端被安装在滚筒本体的内壁上，另一端为刀刃端，该刀刃端与滚筒内壁相垂直并且向滚筒本体21的内部延伸。连续刀片22沿滚筒本体21的内壁上的预定的螺旋线设置。在本实施例中，连续刀片22设置有3条，且在滚筒本体的圆周方向上间隔120°设置；在滚筒本体的轴向上，该螺旋形刀片从滚筒本体的左端一直延伸至滚筒本体的右端。连续刀片22采用不锈钢材料制成，其厚度为3～5mm，高度为175～250mm，螺距为3200～5500mm。

过滤单元23对有机垃圾进行过滤。当滚筒本体21处于图2中所示的状态时，从过滤单元23中滤出的水正是通过排水口212流出筒外。过滤单元23包括沿滚筒本体的轴向设置的网孔板231以及冲淤组件232。

图5是图1中的垃圾生化处理用滚筒装置的A-A面剖视图。

如图1、图2和图5所示，网孔板231呈长条板状，长度与滚筒本体21的长度相同，并且沿滚筒本体21的长度方向设置，位于排水口212的上方。网孔板231上设置有多个过滤孔，用于对有机垃圾经菌体分解后产生的水进行过滤。过滤孔的孔径为2mm。网孔板231靠近滚筒本体21的内壁的一侧设置有加强筋2311。

冲淤组件232包括至少一个冲淤头233以及与该冲淤头连通的冲淤水管234。冲淤头233与排水口沿滚筒本体轴向设置在同一直线上，冲淤头233的一端安装在滚筒本体的内壁上，另一端穿过滚筒本体的壁并向外延伸。冲淤头233可将通过网孔板231的垃圾以及水冲至排水口处，并冲排水口处流出。冲淤水管234固定在滚筒本体的外侧，与滚筒本体一体转动，一端通过供水软管235与冲淤头233连通。

接水单元24呈弧形槽状，通过安装条241环绕滚筒本体21的外壁设置，其上设置有出水口242。在滚筒本体静止时，出水口242恰好和排水口212相对，出水口242将过滤装置滤出的水排至特定的桶内，然后进行后续处理。

在本实施例中，排水口212的个数为两个，一个设置在滚筒本体21的左端，另一个设置在滚筒本体21的中间位置，故而，接水单元24的个数也为两个，同样分别设置在滚筒本体21相应的两个位置上。

接水单元24的弧度至少为180度，目的有二：其一在于，当滚筒本体在转动时，若有水从排水口212中流出，这些水恰好可以落入接水单元24的槽体内，并且在接水单元24的槽体的引导下流向排水口；其二在于，当滚筒本体静止时，若排水口212和出水口242不是正对，水也流入接水单元24的槽体内，通过弧形槽体的引导作用，也能够确保这些水流入出水口242中。同时，在本实施例中，出水口242设置在接水单元24的中间位置上。

如图5所示，喷淋单元25设置在过滤单元23和滚筒内壁21之间。在本实施例中，喷淋单元25具有6个喷淋头251、与该喷淋头连通的喷淋水管以及与该喷淋水管连通的水滑环252。

喷淋头251一端安装在滚筒本体21的外壁上，通过软管和喷淋水管连通，另一端穿过滚筒本体的内壁并向内延伸，用于将喷淋水管中的水喷出。

喷淋水管为一细长管，固定在滚筒本体21的外侧，与滚筒本体21一起转动。喷淋水管的一端通过供水软管253与喷淋头251安装在滚筒本体外壁上的一端相连通。喷淋头251通过供水软管253并联设置。在本实施例中，供水软管253先与喷淋水管连接，进而与最近的喷淋头251连接，供水软管253与最近的喷淋头251连接的同时，分出另一支管与下一个喷淋头251连接。所有的供水软管253近似构成了呈“T”状的水网。

如图1和图2所示，水滑环252设置在滚筒本体21的外侧壁上，包含并联的第一给水管和第二给水管。第一给水管与喷淋水管的另一端连通，并向喷淋水管供水。第二给水管与冲淤水管234的另一端连通，并向冲淤水管234供水。

支撑导轨26为两条，分别环绕设置在滚筒本体21的外壁上，靠近左端的一条与第一支撑轮13相匹配，靠近右端的一条和第二支撑轮14相匹配。支撑导轨26的宽度和第一支撑轮中的两个边沿之间的间距相同，其恰好位于两个边沿内，和两个边沿之间的轮子相接触，使得第一支撑轮13不仅对滚筒本体起到支撑的作用，而且起到定位的作用；同时，该支撑导轨26的宽度和第二支撑轮14的宽度相同，直接和支撑轮的表面相接触。

图6是图1中的垃圾生化处理用滚筒装置的B-B面剖视图。

如图1、图2、图6所示，驱动单元27包括设置在支撑架11上的驱动电机27a、安装在该驱动电机27a减速机上的主动轮27b、环绕在滚筒本体21的外壁上的从动轮27c以及与主动轮27b和从动轮27c均相啮合的链条27d。从动轮27c设置在两条支撑导轨26之间。

当驱动电机27a被启动时，其减速机带动主动轮27b转动，该主动轮27b通过链条27d带动从动轮27d转动，进而实现滚筒本体21的转动。

在本实施例中，滚筒本体21的额定垃圾重量、驱动电机27a的马力、减速机的功率、滚筒本体的长度和直径、螺旋形刀片的高度、螺旋形刀片的螺距之间的对应关系如表1所示：

表1垃圾生化处理用滚筒装置的额定垃圾重量与垃圾生化处理用滚筒装置的参数关系

如图1和图2所示，称重装置30由四个地磅组成，该四个地磅分别和两个第一支撑轮13以及两个第二支撑轮14相对应，被安装在支撑架15的底端。该四个地磅只有在均处于正常状态下时，才能相互配合对滚筒本体21内的有机垃圾的重量进行测量，测量值被安装在支撑架上的显示屏进行显示，若其中一个出现故障，则无法完成测量。也可以仅采用一个量程足够大的地磅进行称重。在本实施例中，称重装置30与报警装置连接，当滚筒本体21中内的垃圾达到设定值后，报警装置便会进行报警，对操作人员进行提醒。

在本实施例中，滚筒本体的容量较大，适宜采用一次投料的方式，即，将早、中、晚三餐的垃圾汇集在一起，集中进行处理。

另外，生化处理设备几乎是一直运行的，只有在投料间隙暂停，待投料完毕后，又开始进入运行状态中。在整个的垃圾减量处理过程中，生化处理设备是自动运行的，只有个别的地方需要结合人工辅助判断。

在本实施例中，当滚筒本体第一次被使用、重新被使用或菌种随同残渣被清理需重新投放时，在投放菌种和基质后，需要滚筒本体要按照上述的预制程序(即、步骤S2)运行1～2h，以对菌种进行激活。当菌种已经对有机垃圾进行分解后，其会从垃圾中吸收生长所需的碳源、氮源、无机盐和生长因子，无需采取激活步骤。

此外，在本实施例中，两次投料之间的间隔为24小时，即、每天投料一次。相邻两次清理残渣的间隔时间依实际情况而定，如可以是一个季度清理一次，也可以是一年清理一次。

实施例的作用与效果

本实施例提供了一种垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统。根据本实施例所涉及的垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统，一方面，由于滚筒本体在驱动单元的带动下进行转动，来实现有机垃圾和菌体的混匀，解决了现有技术中搅拌机构设置在筒内，占据筒内空间的问题；另一方面，由于滚筒本体的内壁上安装有连续刀片，该连续刀片在滚筒转动时，能够对滚筒内的全部有机垃圾进行挑散，解决了现有技术中存在挑散死角的问题。

此外，在本实施例所涉及的垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统中，还设置有喷淋单元，可以根据需要对滚筒本体内的环境加湿，改善滚筒本体内的环境使其更加适合菌种的生长，进而提高垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理系统的生化处理率。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

在上述实施例中，对有机垃圾的处理过程中，滚筒本体先正向转动1～2分钟，再反转1min，实现有机垃圾的挑散，然后静止20min。作为本实用新型的生化处理设备和生化处理方法，并不限于该工艺条件，可以依据实际的情况，如滚筒本体的尺寸、垃圾的干湿程度等进行相应的调整。

在上述实施例中，当一次性投入足量的有机垃圾后，当滚筒本体的正向转动、反向转动以及静止的累积时间达到24h时，开始下一次的投料。作为本实用新型的生化处理方法，并不限于该时间条件，可以依据有机垃圾的主要成分进行相应的调整，如有机垃圾中的大部分为淀粉类成分时，可适当减少处理时间，当有机垃圾中的大部分成分为纤维素等微生物难降解成分时，可适当增加处理时间。

在上述实施例中，采用一次投料的方式对有机垃圾进行处理。作为本实用新型的生化处理方法，还可以采用少食多餐的投料方式，即，在早餐完毕后，将早餐所产生的有机垃圾投入滚筒本体中进行处理；在午餐完毕后，再将午餐产生的有机垃圾投入滚筒本体中进行处理；在晚餐后，将晚餐产生的有机垃圾最终投入。

这样操作的优点在于，垃圾的处理量少，在午餐有机垃圾投入时，早餐所产生的有机垃圾已经被处理的一部分，在晚餐有机垃圾投入时，前面两餐所产生的垃圾又被处理了一部分，能够在一定程度上提高了垃圾的处理效果。

同时，这种投料方式在一次有机垃圾产生量较大的场合适用，如大型公司的食堂。

在上述实施例中，驱动单元27为链条驱动单元，包括设置在支撑装置上的驱动电机、安装在驱动电机上的主动轮、环绕在滚筒本体的外壁上的从动轮以及与主动轮和从动轮分别啮合的链条，在本实用新型中，也可根据实际需要，驱动单元为齿轮驱动单元，该齿轮驱动单元具有设置在支撑装置上的齿轮减速电机、一端安装在齿轮减速电机上的电机输出轴，与电机输出轴的另一端连接的主动齿轮、与主动齿轮啮合连接的从动齿轮、一端与从动齿轮连接另一端与滚筒本体的另一个侧壁部相连接的转轴。

在上述实施例中，连续刀片22设置了3条，在本实用新型中，也可根据实际需要，设置1条或多条连续刀片，只要能实现本实用新型的效果即可。