滚筒装置和生化处理设备以及系统的制作方法

本发明属于生物垃圾处理领域，具体涉及一种滚筒装置、包含该滚筒装置生化处理设备以及生化处理系统。

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10显示了这种垃圾减量装置的结构图，如图10所示，安装在支架25上的垃圾减量装置26具有垃圾处理筒27以及搅拌机28，垃圾处理筒中装填有菌种，搅拌机28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29以及间隔设置在转轴29上的多个锥形刀片组30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。

另外，在上述通过生物降解对餐厨垃圾的进行生化处理时，需要在一定温度条件下，才能发生生化反应。

为了达到生生化反应需要的温度条件，需要持续保持生化处理装置在一定温度条件下，这就需要给生化处理装置进行加热和保温措施

技术实现要素：

本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供一种滚筒装置以及包含有该滚筒装置的生化处理设备和生化处理系统来解决上述问题。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种滚筒装置，设置在支撑装置上，用于对有机垃圾进行挑散、切断并进行生化降解，其特征在于，具有：滚筒本体，容纳有菌种和基质，并且安装有对有机垃圾进行挑散、切断的连续刀片；驱动机构，用于驱动滚筒本体转动；以及加热保温机构，设置在滚筒本体上，用于对滚筒本体进行加热并对其进行保温。

本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，加热保温机构包括：加热片，设置在滚筒本体上，用于对滚筒本体进行加热；保温层，至少覆盖在滚筒本体上，用于对滚筒本体进行保温；以及温度传感器，设置在滚筒本体的内部，用于感应滚筒本体的内部的温度。

本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，加热片为硅胶加热片，覆盖在滚筒本体的外壁上，保温层完全覆盖在加热片上，由阻燃型聚氨酯制成。

本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，驱动机构为链条式驱动机构，包括：设置在支撑架上的驱动电机；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均相啮合的链条。

本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，驱动机构为齿轮式驱动机构，包括：设置在支撑装置上的齿轮减速电机；一端与齿轮减速电机连接的电机输出轴；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；以及一端与从动齿轮连接另一端与滚筒本体的侧壁相连接的转轴。

本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，连续刀片为螺旋形刀片，该螺旋形刀片的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的内部延伸，螺旋形刀片的厚度为3～5mm，高度为175～225mm，螺距为1100～5500mm。

进一步的，本发明提供了一种生化处理设备，用于对有机垃圾进行生化处理，其特征在于，具有：支撑装置；以及滚筒装置，用于对有机垃圾进行挑散、切断并进行生化降解，其中，滚筒装置为上述的滚筒装置。

本发明提供的生化处理设备，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，被安装在支撑架的底端

本发明提供的生化处理设备，还具有这样的特点，其中，支撑架呈方形，地磅四个，对称地分别设置在支撑架的底端的四个角的近旁。

发明作用与效果

本发明提供了一种滚筒装置和生化处理设备以及系统。根据本发明所提供的滚筒装置和生化处理设备、系统，一方面，由于滚筒本体采用驱动机构驱动滚筒本体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；再一方面，由于滚筒本体上还设置有加热保温机构，使得能将滚筒本体保持一定的温度，以满足进行生化处理的温度条件，并加快生化处理的进程。

附图说明

图1是本发明的实施例1中的生化处理设备的主要结构透视图；

图2是本发明的实施例1中的图1翻转180°视图；

图3是本发明的实施例1中的生化处理设备的结构示意图；

图4是图3在A-A向的剖面图；

图5是图2在B-B向的剖面图；

图6是本发明的实施例2中的生化处理设备的结构示意图；

图7是本发明的实施例2中的第一支撑轮的安装结构示意图；

图8是本发明的实施例2中的第二支撑轮的安装结构示意图；

图9是本发明的实施例2中的链轮带动式滚筒装置的纵截面图；

图10是现有技术中的垃圾减量装置的纵截面图。

具体实施方式

实施例1

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

生化处理系统与送料设备连接，用于接收送料设备运送过来的有机垃圾，并对其进行生化处理，由生化处理设备100以及控制设备组成。生化处理设备100用于对有机垃圾进行减量处理，控制设备用于对生化处理设备100进行控制。

图1是本发明的生化处理设备的主要结构透视图；

图2是图1翻转180°视图；

图3是本发明的生化处理设备的结构示意图。

如图1、图2以及图3所示，生化处理设备100包括支撑装置10和齿轮驱动式滚筒装置11、称重装置12、过滤装置13以及排水装置14以及壳体15。齿轮驱动式滚筒装置11安装在支撑装置10上；称重装置12安装在支撑装置10的底部用于在向齿轮驱动式滚筒装置11内装填有机垃圾的过程中实时显示滚筒装置内的垃圾重量，以免超过额定重量；过滤装置13安装在齿轮驱动式滚筒装置11内，用于将垃圾处理过程中产生的水过滤出来；排水装置14用于将水分从齿轮驱动式滚筒装置11中排出来；壳体15用于容纳支撑装置10和齿轮驱动式滚筒装置11、称重装置12、过滤装置13以及排水装置14。

如图3所示，支撑装置10包括支撑架16、第一安装支架17以及第二安装支架18。

图4是图3在A-A向的剖面图。

如图3、图4所示，支撑架16呈矩形，具有四个两两相对称设置的支撑脚161、连接在两个相对称的支撑脚161之间并与地面具有一定间隔的两根横梁162以及设置在四个支撑脚161顶端的支撑框163。支撑框163呈矩形，由四根支撑杆163a围接而成。

第一安装支架17和第二安装支架18相对称地固定在支撑框163上，第二安装支架18上安装有轴承181。

如图1所示，齿轮驱动式滚筒装置11包括滚筒本体19、齿轮驱动机构20以及加热保温机构21。

如图1、图3所示，滚筒本体19呈圆柱状，内部装填菌体和基质，具有两个相对称的侧壁部19a和19b、安装在其内壁上的三条连续刀片19c、设置在其壁上的清理口19d以及与安装在清理口19d上的清理门19e、设置在侧壁部19a上的进料口19f以及与进料口19f相联通的进料管19g。三条连续刀片19c为螺旋形刀片19c，在滚筒本体19的圆周方向上间隔120°设置，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19的内部延伸；在滚筒本体19的长度方向上，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。进料口19f的周缘上设置有轴承191。进料管道19g安装在第一安装支架17上，其一端与图中未显示的送料设备联通，其另一端通过轴承191安装而与进料口19f相联通。轴承191内圈卡在进料管道19g的另一端上，其外圈卡在进料口19f周缘上，通过进料管道19a将送料设备运送过来的有机垃圾送入滚筒本体19内进行生化处理。

在本实施例中，滚筒本体19的长度为550～1500mm、内径为1000～1200mm，采用厚度为3～7mm的不锈钢制成。螺旋刀片也采用不锈钢材料制成，其厚度为3～5mm，高度为125～150mm，螺距为1100～3000mm。

如图3、图4所示，齿轮驱动机构20包括齿轮减速电机20a、电机输出轴20b、主动齿轮20c、从动齿轮20d、转轴20e。齿轮减速电机20a设置在支撑框163上。电机输出轴20b安装在轴承181中，一端与齿轮减速电机20a连接，另一端与主动齿轮20c通过键连接。主动齿轮20c与从动齿轮20d啮合连接。转轴20e的一端与主动齿轮20c键连接，另一端固定在滚筒本体19的侧壁部19b上。

当齿轮减速电机20a被启动时，其通过电机输出轴20b带动主动齿轮20c转动，主动齿轮20c再带动与其相啮合的从动齿轮20d转动，从而使得与从动齿轮20d连接的转轴20e转动，在转轴20e的转动下，进而实现滚筒本体19的转动。

在本实施例中，滚筒本体19的额定垃圾重量、齿轮减速电机20a的马力和功率、滚筒本体19的长度和直径、螺旋形刀片19c的高度、螺旋形刀片19c的螺距之间的对应关系如表1所示：

表1齿轮驱动式滚筒装置的额定垃圾重量与齿轮驱动式滚筒装置的参数关系

图5是图2在B-B向的剖面图。

如图2和图5所示，加热保温机构21包括加热片21a、温度传感器21b以及保温层21c。加热片21a为硅胶加热片，覆盖在滚筒本体19的外壁上，通过控制设备的固态继电器控制其加热或者停止加热，由于在实施中，滚筒本体19内容纳的有机垃圾一般只有其容积的一半，加热时只需要对滚筒本体19的容纳有有机垃圾的部分加热就可以了，所以本实施例中，该硅胶加热片只需要覆盖在滚筒本体19的外壁的下半部分，另外在本发明中由于生化处理中滚筒本体19需要被转动，所以该下半部分指的是当滚筒本体19静止后位于靠近地面的部分，也即当滚筒本体19静止后有机垃圾在重力作用下滑落停留的滚筒本体19部分。保温层21c为绝缘保温层，完全覆盖在加热片21a上，由阻燃型聚氨酯制成，其耐热温度能达80°。温度传感器21b设置在滚筒本体19的内部，用于感应滚筒本体19的内部的温度后得到温度信号并将该温度信号传输给控制设备。

如图1和图2所示，称重装置12由四个地磅12a组成，该四个地磅被两两相对称地横梁162的下表面，并位于四个支撑脚161底端的近旁，即被设置在支撑装置16的四个底角的近旁，并将整个支撑装置10支撑起来离开地面，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19内的有机垃圾的重量进行测量，若其中一个出现故障，则无法完成测量。

如图1和图2所示，过滤装置13呈长条板状，长度与滚筒本体19的长度相同，并且沿滚筒本体19的长度方向设置。过滤装置13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。

如图1、图2和图3所示，排水装置14包括排水单元22以及接水单元23。

排水单元22呈中空柱状，一端安装在滚筒本体19的内壁上，另一端穿过滚筒本体19的壁并且向外延伸。从过滤装置13中滤出的水正是通过排水单元22流出筒外。

接水单元23呈弧形槽状，通过安装条24固定在支撑杆163a上，并且环绕滚筒本体19的外壁设置，其上设置有排水口231。在滚筒本体19静止时，排水单元22恰好和排水口231相对，该排水口用于将过滤装置13滤出的水排至特定的桶内，然后进行后续的净化处理。

在本实施例中，排水单元22的个数为一个，设置在滚筒本体19的靠近进口管道19的一端，相应的，接水单元23的个数也为一个，设置在滚筒本体19的与排水单元22相应的位置上。

接水单元23的弧度至少为180°，目的有二：其一在于，当滚筒本体在转动时，若有水从排水单元22中流出，这些水恰好可以落入接水单元23的槽体内，并且在接水单元23的槽体的引导下流向排水口；其二在于，当滚筒本体静止时，若排水单元22和排水口231不是正对，水也流入接水单元23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排水口231中。同时，在本实施例中，排水口231设置在接水单元23的中间位置上。

另外，在本实施例中，为了确保当滚筒本体静止时，排水单元22恰好和排水口231相对，在支撑杠163a上设置一个齿轮霍尔传感器，该传感器用于读取主动齿轮20c在转动过程中的齿轮数据，并将数据信号传递给控制设备。控制设备通过时间和圈数来对滚筒本体19的停止转动进行控制，并通过霍尔传感器传输来的数据信号在滚筒本体19停止转动时，对排水单元22的位置进行控制，使其和排水口231正对。

此外，在本实施例中，滚筒本体上还设置有报警装置，该装置用于在滚筒本体中内的垃圾达到设定值后，进行报警，对操作人员进行提醒。

实施例1的用与效果

本实施例提供了一种齿轮驱动式滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法。根据本实施例所提供的齿轮驱动式滚筒装置和生化处理设备、系统，一方面，由于滚筒本体采用齿轮驱动机构进行驱动，在相互啮合的主动齿轮和从动齿轮的带动下进行转动，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；再一方面，由于该装置上还设置有加热保温机构，能让滚筒本体内保持一定的温度，满足生化处理需要的温度条件。

实施例2

以下是对实施例2的说明。

在实施例2中，对于和实施例1中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明

生化处理系统由生化处理设备2100以及控制设备组成。生化处理设备用于对有机垃圾进行减量处理，控制设备用于对生化处理设备进行控制。

图6是本发明的实施例2中的生化处理设备的结构示意图。

如图6所示，生化处理设备200包括支撑装置210和链轮带动式滚筒装置211、称重装置212。链轮带动式滚筒装置11安装在支撑装置210上；称重装置12安装在支撑装置210的底部，用于在向链轮带动式滚筒装211内装填有机垃圾的过程中实时显示滚筒装置内的垃圾重量，以免超过额定重量。

支撑装置210包括呈矩形的支撑架215、安装座216、第一支撑轮217以及第二支撑轮218。

图7是本实施例中的第一支撑轮的安装结构示意图；图8是本实施例中的第二支撑轮的安装结构示意图。

如图6～图8所示，安装座216共有四个，分别对称设置在支撑架215的两条长边上，右端的两个分别用于安装第一支撑轮217，左端的两个分别用于安装支撑轮217。每个安装座218由两个“C”字形矩形片组成2161，每个矩形片的上端对称安装有轴承2162。

第一支撑轮217和第二支撑轮218均呈环状，二者的区别在于，第一支撑轮217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218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217和第二支撑轮218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218的轴承2162上。

如图6所示，链轮带动式滚筒装置211包括滚筒本体219、支撑导轨220以及链条驱动机构221。

滚筒本体219呈圆柱状，内部装填有混有菌体的基质，其左端和中间位置处均安装有带有进料门的进料口222，内壁上安装有三条连续刀片223，这三条连续刀片为螺旋形刀片，在滚筒本体的圆周方向上间隔120°设置，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219的内部延伸；在滚筒本体的长度方向上，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。

在本实施例中，滚筒本体219的长度为1600～5500mm、内径为1400～1800mm，采用厚度为3～7mm的不锈钢制成。螺旋刀片也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。

支撑导轨220为两条，分别环绕设置在滚筒本体219的外壁上，靠近左端的一条与第一支撑轮217相匹配，靠近右端的一条和支撑轮217相匹配。支撑导轨220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217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220的宽度和第二支撑轮218的宽度相同，直接和支撑轮的表面相接触。

图9是本发明的实施例2中的链轮带动式滚筒装置的纵截面图。

如图6、图9所示，链条驱动机构221包括设置在支撑架215上的驱动电机221a、安装在该驱动电机221a减速机上的主动轮221b、环绕在滚筒本体219的外壁上的从动轮21c以及与主动轮221b和从动轮221c均相啮合的链条221d。从动轮221c设置在两条支撑导轨220之间。

当驱动电机221a被启动时，其减速机带动主动轮221b转动，该主动轮221b通过链条221d带动从动轮221d转动，进而实现滚筒本体219的转动。

在本实施例中，滚筒本体219的额定垃圾重量、驱动电机221a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2所示：

表2链轮带动式滚筒装置的额定垃圾重量与链轮带动式滚筒装置的参数关系

如图6所示，称重装置212由四个地磅组成，该四个地磅分别和两个第一支撑轮217以及两个第二支撑轮218相对应，被安装在支撑架215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219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。

实施例2用与效果

本实施例提供的滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法属于链轮带动式的，根据本实施例所提供的链轮带动式滚筒装置和生化处理设备、系统，一方面，具有和实施例1的齿轮带动式的作用与效果，另一方面，由于是链轮带动式的，单个能处理的有机垃圾重量就能达到300～1000kg，适宜有机垃圾一次性产生量较大的场所。