一种有机垃圾处理方法及装置与流程

1.本发明属于环保技术领域，具体涉及一种有机垃圾处理方法及装置。


背景技术：

2.生活污泥、餐厨垃圾、禽畜粪便、城市湿垃圾等均为有机垃圾。我国对有机垃圾处理要求是减量化、无害化、以至资源化。其中，有机垃圾资源化利用当中有一种方法为好氧发酵。
3.当有机物在一定的水分、氧气、温度等外部条件下会滋生可酵成微生物菌种，即细菌、霉菌、酵母和放线菌等。而水分、氧气、温度条件的不稳定也是处理有机垃圾周期和效果不稳定的主要问题。例如：水分越大，滋生的有害病菌和腐烂的速度会加快，进而产生大量高浓度污水；当氧气不足时，有机物不会产生所需要的发酵微生物，会滋生很多有害厌氧微生物；在温度不稳定时，造成有机物发酵周期不稳定，如春天和秋天为最佳发酵时期，而夏天是因为温度过高腐烂速度快于发酵进程，冬天微生物的活性会降低从而延长发酵周期。
4.因此，一种具有控制水分、氧气和温度的有机垃圾处理方法亟待研究。


技术实现要素：

5.针对以上现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种有机垃圾处理方法及装置，以改善对有机垃圾处理过程中的温度、以及与物料接触的氧气均难以控制的问题。
6.本发明一方面提供的一种有机垃圾处理方法，应用于有机垃圾处理装置对有机垃圾的处理，所述有机垃圾处理装置包括箱体、以及设在所述箱体上的搅拌机构、排气机构和加热机构，包括如下步骤：
7.通过所述加热机构控制所述箱体的温度为预设温度；
8.将微生物菌和辅料放入所述箱体中，通过所述搅拌机构对微生物菌和辅料持续搅拌；
9.将有机垃圾投放入所述箱体中，并通过所述搅拌机构对微生物菌、辅料和有机垃圾持续搅拌；
10.通过所述加热机构控制所述箱体的温度为预设温度；
11.将微生物菌和辅料放入所述箱体中，通过所述搅拌机构对微生物菌和辅料持续搅拌；
12.将有机垃圾投放入所述箱体中，并通过所述搅拌机构对微生物菌、辅料和有机垃圾持续搅拌；
13.检测所述箱体内的物料氧气含量、温度以及湿度；
14.若所述氧气含量小于预设氧气含量时，控制排气机构加速引风排气，直至所述箱体内的氧气含量大于所述预设氧气含量；
15.若所述箱体内的温度小于预设温度时，控制所述加热机构对所述箱体升温，直至所述箱体温度为所述预设温度。
16.若所述箱体内的湿度大于预设湿度时，控制所述排气机构对所述箱体加大排气量，直至所述箱体内湿度为所述预设湿度。
17.进一步的，所述微生物菌为蜡状芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、类产碱假单胞菌、酿酒酵母、绿色木霉和枯草芽孢杆菌中的一种或几种。
18.进一步的，所述辅料为秸秆或木屑或农林垃圾。
19.进一步的，所述预设氧气含量为15
‑
18％，所述预设温度为60℃，所述预设湿度为80％，所述有机垃圾湿度为45
‑
95％。
20.进一步的，还包括对所述箱体内的湿度进行检测，并在所述箱体内的湿度大于预设湿度时，控制所述排气机构将蒸汽从所述箱体内排出；
21.其中，控制所述排气机构将蒸汽从所述箱体内排出时，包括：
22.在增大所述排气机构将蒸汽从所述箱体内排出达预定时间之后，通过设置在所述箱体内的多个检测点设置检测水分棒实时采集所述箱体内的湿度；其中每一检测点位置还对应设置有吹风机；
23.确定湿度大于所述预设湿度的检测点为初选检测点；
24.检测每一所述初选检测点的氧气含量值；
25.确定氧气含量大于所述预设氧气含量的初选检测点为目标检测点，增大所述目标检测点位置处的吹风机的送风量，直至所述目标检测点的湿度小于所述预设湿度。
26.本发明提供的有机垃圾处理方法，通过将对有机垃圾处理装置中的箱体内的氧气含量以及温度进行检测，并根据检测到的氧气含量和箱体内的温度分别与预设氧气含量和预设温度进行对比，再分别控制排气机构、搅拌机构以及加热机构，以使箱体内的氧气含量以及温度均达到微生物菌的最佳生长环境，以改善对有机垃圾处理过程中的温度、以及与物料接触的氧气均难以控制的问题。
27.本发明另一方面提供的一种有机垃圾处理装置，包括：
28.箱体，设有进气口、进料口和出料口；
29.排气机构，设在所述箱体的顶部，用于将所述箱体内的蒸汽从所述箱体内排出；
30.搅拌机构，设在所述箱体内，用于对所述箱体内的物料进行搅拌；
31.加热机构，包括设在所述箱体上的加热组件；
32.检测组件，用于检测所述箱体内的物料氧气含量以及温度；
33.控制组件，若所述氧气含量小于预设氧气含量时，所述控制组件控制排气机构加速引风排气，直至所述箱体内的氧气含量大于所述预设氧气含量；若所述箱体内的温度小于预设温度时，所述控制组件控制所述加热机构对所述箱体升温，直至所述箱体温度为所述预设温度；若所述湿度大于预设湿度时，所述控制组件控制排气机构加速引风排气，直至所述箱体内的湿度小于所述预设湿度。
34.进一步的，所述检测组件还包括设置在所述箱体内的多个检测点，多个所述检测点上均设有用于采集所述箱体内的湿度的检测水分棒；其中，每一检测点位置对应设置有吹风机；
35.所述控制组件还包括分析模块，所述分析模块用于确定湿度大于所述预设湿度的检测点为初选检测点；并根据每一所述初选检测点的氧气含量值，确定氧气含量大于所述预设氧气含量的初选检测点为目标检测点，增大所述目标检测点位置处的吹风机的送风
量，直至所述目标检测点的湿度小于所述预设湿度。
36.进一步的，还包括：
37.喷淋机构，设在所述箱体上，所述喷淋机构可向所述箱体内喷淋水、微生物液或待处理的物料。
38.进一步的，所述喷淋机构包括：
39.喷淋管道，设在所述搅拌机构的上方，所述喷淋管道上分布设置有多个喷淋口；
40.增压泵，一端与所述喷淋管道连接，用于对水或待处理的物料加压，使水或待处理的物料进入到所述喷淋管道中。
41.进一步的，所述搅拌机构包括：
42.搅拌轴，两端与所述箱体可转动连接；
43.多个搅拌桨，分布设在所述搅拌轴上；
44.驱动电机，与所述搅拌轴驱动连接，用于驱动所述搅拌轴轴向旋转。
45.本发明的有机垃圾处理装置，通过排气机构可对箱体内的蒸汽从箱体内排出，以减少箱体内的水分，以避免水分含量过多而使有害病菌滋生和腐烂的速度会加快的问题；通过搅拌机构对箱体内的物料进行搅拌，可加大物料和氧气之间的接触，以使微生物菌保持与氧气充分接触，减少有害厌氧微生物的滋生；通过加热机构对箱体内的温度进行控制，以使微生物菌保持在发酵所需要的最佳温度。总之，本发明提供的有机垃圾处理装置能够对水分、温度以及与物料接触的氧气和温度进行控制，以使位于箱体内的微生物菌保持在最佳环境下。
46.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
47.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
48.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
49.图1为本发明示例性实施例提供的一种有机垃圾处理方法的流程示意图；
50.图2为本发明示例性实施例提供的一种有机垃圾处理装置的结构示意图；
51.图3为本发明示例性实施例提供的一种有机垃圾处理装置的侧视图；
52.图4为本发明示例性实施例提供的一种有机垃圾处理装置的俯视图；
53.图5为本发明示例性实施例提供的内胆的结构示意图；
54.图6为本发明示例性实施例提供的搅拌机构的结构示意图；
55.图7为本发明示例性实施例提供的一种有机垃圾处理装置的结构示意图；
56.图8为本发明示例性实施例提供的加热组件的结构示意图；
57.图9为本发明示例性实施例提供的另一加热组件的结构示意图。
58.图中：
[0059]1‑
箱体，2
‑
进气口，3
‑
进料口，4
‑
出料口，5
‑
温度检测组件，6
‑
物料内胆，7
‑
喷淋管道，8
‑
增压泵，9
‑
排气口，10
‑
排气管道，11
‑
排风机，12
‑
搅拌轴，13
‑
搅拌桨，14
‑
驱动电机，
15
‑
电加热线，16
‑
电加热装置，17
‑
输油管道，18
‑
进油口，19
‑
出油口，20
‑
高频诱导蒸汽发生装置，21
‑
进油管道，22
‑
氧气含量检测传感器。
具体实施方式
[0060]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
[0061]
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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0062]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0063]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0064]
本发明提供的一种有机垃圾处理方法，应用于有机垃圾处理装置对有机垃圾的处理，有机垃圾处理装置包括箱体、以及设在箱体上的搅拌机构、排气机构和加热机构，参见图1，包括如下步骤：
[0065]
s100、通过加热机构控制箱体的温度为预设温度；
[0066]
s200、将微生物菌和辅料放入箱体中，通过搅拌机构对微生物菌和辅料持续搅拌；
[0067]
s300、将有机垃圾投放入箱体中，并通过搅拌机构对微生物菌、辅料和有机垃圾持续搅拌；
[0068]
s400、检测箱体内氧气含量、温度以及湿度；
[0069]
s500、若氧气含量小于预设氧气含量时，控制排气机构加速引风排气，直至箱体内的氧气含量大于所述预设氧气含量；
[0070]
s600、若箱体内的温度小于预设温度时，控制加热机构对所述箱体升温，直至箱体温度为预设温度；
[0071]
s700、若箱体内的湿度大于预设湿度时，控制排气机构对箱体加大排气量，直至箱体内湿度为所述预设湿度。
[0072]
本发明提供的有机垃圾处理方法，通过将对有机垃圾处理装置中的箱体内的氧气含量以及温度进行检测，并根据检测到的氧气含量和箱体内的温度分别与预设氧气含量和预设温度进行对比，再分别控制排气机构、搅拌机构以及加热机构，以使箱体内的氧气含量以及温度均达到微生物菌的最佳生长环境，以改善对有机垃圾处理过程中的温度、以及与物料接触的氧气均难以控制的问题。
[0073]
作为一优选实施方式，微生物菌为蜡状芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、类产碱假单胞菌、酿酒酵母、绿色木霉和枯草芽孢杆菌中的一种或几种。
[0074]
作为一优选实施方式，辅料为秸秆或木屑或农林垃圾。
[0075]
作为一优选实施方式，预设氧气含量为15
‑
18％，预设温度为60℃，预设湿度为80％，有机垃圾湿度为45
‑
95％。作为优选实施方式，箱体内还通过送风组件加快箱体内的空气流动，进而改变箱体内的氧气含量。
[0076]
作为一优选实施方式，还包括对所述箱体内的湿度进行检测，并在所述箱体内的湿度大于预设湿度时，控制所述排气机构将蒸汽从所述箱体内排出；
[0077]
其中，控制所述排气机构将蒸汽从所述箱体内排出时，包括：
[0078]
在增大所述排气机构将蒸汽从所述箱体内排出达预定时间之后，通过设置在所述箱体内的多个检测点设置检测水分棒实时采集所述箱体内的湿度；其中每一检测点位置还对应设置有吹风机；
[0079]
确定湿度大于所述预设湿度的检测点为初选检测点；
[0080]
检测每一所述初选检测点的氧气含量值；
[0081]
确定氧气含量大于所述预设氧气含量的初选检测点为目标检测点，增大所述目标检测点位置处的吹风机的送风量，直至所述目标检测点的湿度小于所述预设湿度。
[0082]
在本发明中，通过多个检测点对箱体内的湿度进行采集，确定湿度大于预设湿度的检测点为初选检测点，再检测每一初选检测点的氧气含量值，确定氧气含量大于预设氧气含量的初选检测点为目标检测点，再增大目标检测点位置处的吹风机的送风量，加快目标检测点处的气流流动，进而在减少目标检测点处的湿度的同时，还能使目标检测点处的氧气向其他位置流动，进而调节对应的送风机以达到增加对应侧的氧气含量的效果。
[0083]
进一步的，若湿度不小于预设湿度时，还可通过向箱体内再次添加辅料，并控制搅拌机构加快对物料的搅拌，直至湿度小于预设湿度。
[0084]
本发明提供的一种有机垃圾处理装置，参见图2至4，包括箱体1、排气机构、搅拌机构、加热机构、检测组件和控制组件，箱体1设有进气口2、进料口3和出料口4；排气机构设在箱体1的顶部，用于将箱体1内的蒸汽从箱体1内排出；搅拌机构设在箱体1内，用于对箱体1内的物料进行搅拌；加热机构包括设在箱体1上的加热组件；检测组件用于检测箱体1内的物料氧气含量以及温度；
[0085]
若氧气含量小于预设氧气含量时，控制组件控制排气机构加速引风排气，直至箱体1内的氧气含量大于预设氧气含量；若箱体1内的温度小于预设温度时，控制组件控制加热机构对所述箱体升温，直至箱体温度为所述预设温度。其中，氧气含量通过设在箱体1内的氧气含量检测传感器22进行检测；若湿度大于预设湿度时，控制组件控制排气机构加速引风排气，直至箱体1内的湿度小于预设湿度。
[0086]
通过排气机构可对箱体1内的蒸汽从箱体1内排出，以减少箱体1内的水分，以避免水分含量过多而使有害病菌滋生和腐烂的速度会加快的问题；通过搅拌机构对箱体1内的物料进行搅拌，可加大物料和氧气之间的接触，以使微生物菌保持与氧气充分接触，减少有害厌氧微生物的滋生；通过加热机构对箱体1内的温度进行控制，以使微生物菌保持在发酵所需要的最佳温度。总之，本发明提供的有机垃圾处理装置能够对水分、温度以及与物料接触的氧气和温度进行控制，以使位于箱体1内的微生物菌保持在最佳环境下。
[0087]
其中，参见图5，箱体1内设有与箱体1可拆卸连接的物料内胆6，搅拌机构设在物料内胆6上，通过将物料放置在物料内胆6中，可方便对与物料接触后的位置进行清洗。其中，进气口2开设在物料内胆6上。
[0088]
作为优选实施方式，排气机构包括排气口9、排气管道10和排风机11，排气口9设在箱体1的顶部；排气管道10设在箱体1的外部，一端与排气口9连通；排风机11与排气管道10的另一端连接。通过将排气口9设在箱体1的顶部，可方便对微生物菌种呼出的带有热量的蒸汽进行排出。
[0089]
作为优选的，排气机构还包括用于检测箱体1内的湿度的检测组件；控制组件还与排风机11连接，在检测组件检测的湿度不小于预设湿度时，控制组件还用于控制排风机11运作，以将箱体1内的蒸汽从箱体1内排出。通过检测组件的设置可对箱体1内的湿度进行检测，并将检测信息发送给控制组件，使控制组件根据检测到的湿度和预设湿度进行对比，并在箱体1内的湿度不小于预设湿度时，控制排风机11运作，以将箱体1内的蒸汽从箱体1内排出，以保证箱体1内的湿度小于预设湿度，进而避免了较多的蒸汽水分对有害病菌和腐烂的速度加快。
[0090]
在一些实施方式中，检测组件还包括设置在箱体1内的多个检测点，多个所述检测点上均设有用于采集箱体1内的湿度的检测水分棒；其中，每一检测点位置对应设置有吹风机；
[0091]
控制组件还包括分析模块，分析模块用于确定湿度大于预设湿度的检测点为初选检测点；并根据每一初选检测点的氧气含量值，确定氧气含量大于预设氧气含量的初选检测点为目标检测点，增大目标检测点位置处的吹风机的送风量，直至目标检测点的湿度小于所述预设湿度。
[0092]
在另一些实施方式中，还包括设在箱体1上的喷淋机构，喷淋机构可向箱体1内喷淋水、微生物液或待处理的物料。通过喷淋机构向箱体1内喷淋水，可使位于箱体1内的物料与喷淋机构喷洒的水分充分接触，同时，通过向箱体1内喷淋水，也可对箱体1进行降温；当喷淋机构向箱体1内喷淋待处理的物料时，其中，待处理的物料溶于液体，使物料以喷淋的方式加入到箱体1内。
[0093]
作为优选实施方式，喷淋机构包括喷淋管道7和增压泵8，喷淋管道7设在搅拌机构的上方，喷淋管道7上分布设置有多个喷淋口；增压泵8的一端与喷淋管道7连接，用于对水或待处理的物料加压，使水或待处理的物料进入到喷淋管道7中。作为优选的，喷淋管道7的两端分别与箱体1的两侧连接，使喷淋管道7上的喷淋口沿箱体1的长度方向分布，进而实现向箱体1内均匀喷淋水或与液体混合的物料。
[0094]
在又一些实施方式中，参见图6，搅拌机构包括搅拌轴12、多个搅拌桨13和驱动电机14，搅拌轴12的两端与箱体1可转动连接；多个搅拌桨13分布设在搅拌轴12上；驱动电机14与搅拌轴12驱动连接，用于驱动搅拌轴12轴向旋转。通过驱动电机14驱动搅拌轴12轴向旋转，使位于搅拌轴12上的搅拌桨13对箱体1内的物料进行搅拌，进而增加物料与氧气的接触面积，使微生物菌保持与氧气充分接触，减少有害厌氧微生物的滋生。
[0095]
作为优选的，搅拌机构还包括用于检测箱体1内的氧气含量的检测组件；控制组件还与驱动电机14连接，在检测组件检测的氧气含量不小于预设氧气含量时，控制组件还用于控制驱动电机14带动搅拌轴12加快旋转。根据检测组件对箱体1内的氧含量进行检测，在
当检测组件检测的氧气含量不小于预设氧气含量时，控制组件还用于控制驱动电机14带动搅拌轴12加快旋转，使物料在搅拌桨13的搅拌下，与氧气充分接触，以使微生物菌保持与氧气充分接触，减少有害厌氧微生物的滋生。作为具体的，检测组件能够检测出所处环境中的氧气含量，通常设定的标准氧气含量为预设氧气含量；当检测组件检测到氧气含量低于预设氧气含量时，控制组件控制驱动电机14带动搅拌轴12加快旋转，以增加物料与氧气的接触面积。当检测组件检测到氧气含量高于预设氧气含量时，控制组件控制驱动电机14带动搅拌轴12减缓或停止旋转。由此可知，通过检测组件能够灵活调整搅拌轴12的转速，保证物料与充足的氧气接触。
[0096]
作为优选实施方式，参见图7，加热组件包括铺设在箱体1外侧的电加热线15，电加热线15与加热装置连接。参见图6，电加热线15铺设在箱体1上，通过加热装置对电加热线15进行温度控制，以改变箱体1内的温度。
[0097]
作为优选的，参见图8，加热装置为电加热装置16，电加热装置16还与输油管道17连接，输油管道17上还与进油口18和出油口19连通。在本实施例中，进油口18和出油口19分别与电加热线15连接，通过对经过电加热线15的油进行加热，以控制电加热线15的温度。
[0098]
作为优选的，参见图9，加热装置为高频诱导蒸汽发生装置20，高频诱导蒸汽发生装置20还与输油管道17和进油管道21分别连接。在本实施例中，输油管道17和进油管道21分别与电加热线15连接，通过对经过电加热线15的油进行加热，以控制电加热线15的温度。其中，高频诱导蒸汽发生装置20可提供电加热线15运行所需要的热源，即热量由高频诱导蒸汽发生装置20来实现降低加热能耗。
[0099]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。