本發(fā)明涉及餐廚垃圾、食品加工剩余料、動物糞便、有機污泥等有機殘渣廢棄物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種利用微生物高效分解有機垃圾的裝置及其方法。

背景技術(shù)：

隨著中國城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的普遍提高，城市生活垃圾的產(chǎn)生量也在快速增加，如何在不影響處置設(shè)施周邊環(huán)境的同時、有效利用其中的可循環(huán)利用成分，已成為困擾現(xiàn)代中國的一大難題之一。如何化解餐廚垃圾所帶來的煩惱與困擾已然不僅只是一個簡單的經(jīng)濟問題，同時也是一個嚴(yán)重的社會問題和一個嚴(yán)肅的道德問題。

餐廚垃圾是指飯店、賓館、企事業(yè)單位食堂、食品加工廠、家庭等加工、消費食物過程中形成的殘羹剩飯、過期食品、下腳料、廢料等廢棄物；包括家庭廚余垃圾，以及市場丟棄的食品和蔬菜垃圾、食品廠丟棄的過期食品和餐飲垃圾等。

作為城市生活垃圾的主要組成部分，餐廚垃圾與一般生活垃圾的不同之處在于其兼具資源性和污染性：資源性在于其有機物含量高，富含氮磷鉀鈣等營養(yǎng)元素，經(jīng)過有效處理可資源再利用；污染性在于其若被動物食用后，霉菌毒素等有害物質(zhì)會在其體內(nèi)蓄積轉(zhuǎn)化、甚至誘發(fā)疾病，并最終通過食物鏈傳遞給人類。

不僅如此，腐爛的餐廚垃圾會產(chǎn)生滲濾液，通過地表徑流和滲透等作用造成地表水和地下水的污染，并散發(fā)惡臭氣體、滋生蚊蠅，污染大氣和水環(huán)境，也已成為其最為人所詬病的棘手問題。

當(dāng)前中國城市生活垃圾中餐廚垃圾約占50％，而許多大城市每天產(chǎn)生的垃圾量都在3000噸以上。因其高含水率，餐廚垃圾既不能滿足垃圾焚燒的發(fā)熱量要求(不低于5000kJ/kg)、也不宜直接填埋，成為城市生活垃圾中最為特殊、也最為難以處理的部分。不僅如此，除小部分混入生活垃圾填埋外、大量餐廚垃圾進(jìn)入了二級市場，并由此派生出了“垃圾豬”、“泔水油”等對人體健康構(gòu)成極大潛在威脅的黑色產(chǎn)業(yè)鏈，餐廚垃圾的處理、處置越來越引起全社會的關(guān)注。

所以，現(xiàn)急需一種處理有機垃圾的裝置及其方法，來緩解城市壓力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用微生物高效分解有機垃圾的裝置及其方法，解決有機垃圾難處理，且易造成環(huán)境污染的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種利用微生物高效分解有機垃圾的裝置，包括箱體，所述箱體內(nèi)部設(shè)置有處理槽；所述處理槽與所述箱體之間具有氣流空間；所述處理槽頂端開設(shè)有投料口，所述投料口上鉸接有投料蓋；

所述處理槽內(nèi)可轉(zhuǎn)動地架設(shè)有多根攪拌軸；所述攪拌軸上沿軸向間隔設(shè)置有多個攪拌枝節(jié)，所述攪拌枝節(jié)在豎直面上互成角度；相鄰兩個攪拌軸之間的距離小于兩個攪拌枝節(jié)的長度；所述處理槽側(cè)壁上設(shè)置有多個攪拌片，每個所述攪拌片均位于相鄰兩個攪拌枝節(jié)之間；

所述攪拌軸端部設(shè)置有齒輪；所述箱體內(nèi)部設(shè)置有電動機，所述電動機連接有用于驅(qū)動所述齒輪的變速裝置；

所述處理槽頂部左右兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)氣孔和排氣孔，所述進(jìn)氣孔和排氣孔分別連接風(fēng)機，外部氣流經(jīng)處理槽下方，通過進(jìn)氣孔進(jìn)入處理槽內(nèi)部，內(nèi)部氣流經(jīng)排氣孔排出處理槽；

所述處理槽側(cè)面設(shè)置有含水率探頭，所述含水率探頭與控制所述風(fēng)機和電動機的PLC電連接。

進(jìn)一步的，所述攪拌枝節(jié)包括設(shè)置在所述攪拌軸上的兩個攪拌棒和連接在兩個所述攪拌棒頂端的攪拌葉片；兩個所述攪拌棒間隔設(shè)置，且在豎直面上呈45°角。

再進(jìn)一步的，所述攪拌葉片的外緣部鋒利。

再進(jìn)一步的，相鄰兩個所述攪拌枝節(jié)呈60°角，且多個攪拌枝節(jié)依次在同一方向上呈60°角，形成螺旋形。

再進(jìn)一步的，所述攪拌軸兩端靠近所述處理槽內(nèi)部的位置設(shè)置有攪拌棒，所述攪拌棒頂端固定有攪拌板。

再進(jìn)一步的，所述攪拌軸每端靠近所述處理槽內(nèi)部位置的所述攪拌棒的數(shù)量均為兩個，同一端的兩個攪拌棒在豎直面上呈180°角，處于不同端的攪拌棒的軸心線在豎直面上呈90°角。

再進(jìn)一步的，所述攪拌軸采用三點固定方式。

再進(jìn)一步的，所述箱體底部設(shè)置有四個可伸縮底腳。

再進(jìn)一步的，所述箱體底部設(shè)置有四個萬向輪。

一種利用微生物高效分解有機垃圾的方法，利用自動投料機或手動投料將有機殘渣投放入如上述的任意一種利用微生物高效分解有機垃圾的裝置中，與裝置的底部菌床相接觸，進(jìn)行攪拌分解。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：

本發(fā)明通過攪拌軸轉(zhuǎn)動，帶動攪拌枝節(jié)攪拌和處理槽壁固定的攪拌片完美的結(jié)合，防止垃圾水分過多而產(chǎn)生的結(jié)塊現(xiàn)象；進(jìn)氣孔與排氣孔在結(jié)構(gòu)上使外部氣體經(jīng)過底部槽體，外部氣體經(jīng)過底部槽體，吸收處理槽內(nèi)釋放的熱量后導(dǎo)進(jìn)處理槽內(nèi)，有效的利用了微生物降解釋放熱能的原理，降低利用電熱板加熱外部空氣的電能，做到了節(jié)電節(jié)能；利用菌床的含水率探頭，通過PLC控制，實現(xiàn)攪拌和送風(fēng)及排風(fēng)及溫度的自動控制運行，完全實現(xiàn)根據(jù)投入量的大小自動運行分解垃圾，保證處理狀態(tài)在最佳狀態(tài)，根據(jù)處理物而異，達(dá)到每天定量處理有機垃圾的同時，根據(jù)處理物而異，3個月至半年左右不需要取出菌床，大大節(jié)省了處理剩余殘渣所需的人力物力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖說明對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明利用微生物高效分解有機垃圾的裝置側(cè)面剖視圖；

圖2為本發(fā)明利用微生物高效分解有機垃圾的裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為攪拌軸主視圖；

圖4為攪拌軸側(cè)視圖；

圖5為含水率探頭安裝位置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：1、箱體；2、處理槽；3、氣流空間；4、投料口；5、投料蓋；6、攪拌軸；7、攪拌枝節(jié)；701、攪拌棒；702、攪拌葉片；8、攪拌片；9、齒輪；10、電動機；11、變速裝置；12、進(jìn)氣孔；13、排氣孔；14、風(fēng)機；15、含水率探頭；16、PLC；17、攪拌板；18、底腳；19、萬向輪。

具體實施方式

如圖1-4所示，一種利用微生物高效分解有機垃圾的裝置的其中一種具體實施例，包括箱體1，所述箱體1內(nèi)部安裝有處理槽2，處理槽為套在箱體內(nèi)部，箱體對處理槽起到支撐架設(shè)的作用，所述處理槽2與所述箱體1之間具有氣流空間3。所述處理槽2頂端開設(shè)有投料口4，所述投料口4上鉸接有投料蓋5，用于開關(guān)或閉合投料口。

所述處理槽2內(nèi)可轉(zhuǎn)動地架設(shè)有多根攪拌軸6，本具體實施為架設(shè)兩根攪拌軸，攪拌軸的兩端通過軸承組安裝在處理槽上，超出處理槽的部分在通過軸承安裝支撐架，將支撐架焊接在箱體內(nèi)，起到對攪拌軸支撐的作用，達(dá)到三點固定，避免了因負(fù)荷導(dǎo)致攪拌軸或箱體變形。

如圖2、3、4所示，所述攪拌軸6上沿軸向間隔設(shè)置安裝有多個攪拌枝節(jié)7，所述攪拌枝節(jié)7包括安裝在所述攪拌軸6上的兩個攪拌棒701和插接在兩個所述攪拌棒701頂端的攪拌葉片702，所述攪拌葉片702的外緣部鋒利，攪拌葉片是用來粉碎處理槽內(nèi)的處理物，為板狀物，攪拌葉片的外緣不需要另行設(shè)置切斷用的刀具，如果攪拌處理較硬的固體或半固體時，外緣部鋒利的攪拌葉片可提高攪拌處理時的粉碎效果。組成攪拌枝節(jié)的兩個所述攪拌棒701間隔設(shè)置，且在豎直面上呈45°角，即從攪拌軸方向的視點，組成攪拌枝節(jié)的兩個所述攪拌棒為45°角。相鄰兩個所述攪拌枝節(jié)702呈60°角，且多個攪拌枝節(jié)7依次在同一方向上呈60°角，形成螺旋形。相鄰兩個攪拌軸6之間的距離小于兩個攪拌枝節(jié)7的長度，通過調(diào)整不同攪拌軸上的攪拌枝節(jié)轉(zhuǎn)動角度，使攪拌枝節(jié)在轉(zhuǎn)動時不會碰觸到一起，根據(jù)攪拌處理物的量和特性，可變化軸間距，本實施例不是具體限定。所述處理槽2側(cè)壁上焊接有多個攪拌片8，每個所述攪拌片8均位于相鄰兩個攪拌枝節(jié)7之間，增加處理物的粉碎效率的同時可破碎菌床產(chǎn)生的塊狀物，有效的的解決了因含水率過高菌床產(chǎn)生的結(jié)塊處理效果不均的問題。所述攪拌軸6靠近所述處理槽2內(nèi)部位置的端部，每端安裝兩個攪拌棒，兩個攪拌棒701在豎直面上呈180°角，處于不同端的攪拌棒的軸心線在豎直面上呈90°角，攪拌棒的頂端固定連接攪拌板8，因攪拌軸及攪拌枝節(jié)的轉(zhuǎn)動，攪拌處理物在槽內(nèi)也有左右橫向的移動，處理槽四角的攪拌處理物由攪拌軸兩端設(shè)置的攪拌板推回到攪拌軸方向，處理槽的四角不會有攪拌處理物的滯留。

所述攪拌軸6端部安裝有齒輪9。所述箱體1內(nèi)部安裝有電動機10，所述電動機10驅(qū)動變速裝置11，變速裝置與齒輪9相接，有效驅(qū)動攪拌軸轉(zhuǎn)動。由于電動機及變速裝置是現(xiàn)行產(chǎn)業(yè)機械行業(yè)所用的一般規(guī)格，因與此發(fā)明沒有直接的關(guān)聯(lián)性，故省略詳細(xì)說明。本具體實施例中，變速裝置的動力輸出齒輪同時與兩個攪拌軸的齒輪9相接，位于兩個齒輪9之間，同時驅(qū)動兩個攪拌軸。當(dāng)然這不能作為驅(qū)動方式的限定，攪拌軸以任意驅(qū)動方式使其轉(zhuǎn)動均可，轉(zhuǎn)動方向也不做具體要求，根據(jù)實際情況選擇。

如圖1、2所示，所述處理槽2頂部左右兩側(cè)分別安裝有進(jìn)氣孔12和排氣孔13，所述進(jìn)氣孔12和排氣孔13分別連接風(fēng)機14，使處理槽內(nèi)部的空氣與外界交換，目的是充分給好氧微生物降解有機殘渣時所需氧氣，并同時排出充滿處理槽內(nèi)的水蒸氣。具體實施時，排氣孔外可設(shè)置凈化過濾網(wǎng)或除臭裝置。本實施例中，外部氣流經(jīng)處理槽下方的氣流空間3，通過進(jìn)氣孔12進(jìn)入處理槽1內(nèi)部，內(nèi)部氣流經(jīng)排氣孔13排出處理槽1，好氧微生物降解有機殘渣時會釋放出大量的熱能，加熱處理槽，本裝置在結(jié)構(gòu)上是通過進(jìn)氣風(fēng)機使外部氣體經(jīng)過底部槽體，外部氣體經(jīng)過底部槽體，吸收處理槽內(nèi)釋放的熱量后導(dǎo)進(jìn)處理槽內(nèi)，有效的利用了微生物降解釋放熱能的原理，降低利用電熱板加熱外部空氣的電能，做到了節(jié)電節(jié)能。

如圖5所示，所述處理槽2側(cè)面安裝有含水率探頭15，所述含水率探頭15與控制所述風(fēng)機14和電動機10的PLC(PLC為現(xiàn)有元器件，所以圖中沒有示出PLC的具體形狀結(jié)構(gòu))電連接。利用好氧微生物降解有機殘渣，一個重要的參數(shù)是處理槽內(nèi)菌床的含水率，本具體實施例，處理槽兩側(cè)設(shè)有兩個含水率探頭，槽內(nèi)含水率參數(shù)可通過模擬PLC導(dǎo)入PLC內(nèi)，PLC根據(jù)菌床含水率參數(shù)可控制風(fēng)量和攪拌軸的轉(zhuǎn)速，在使用自動投料機時，還可以利用PLC控制自動投料機的投料量，解決了因投料過少菌床干燥過度或因投料過多槽內(nèi)菌床結(jié)塊等課題，達(dá)到菌床含水率時常保持在好氧微生物降解有機物殘渣的最佳含水率狀態(tài)。

關(guān)于本發(fā)明的構(gòu)成材料，一般是使用鋼材，耐久性強化樹脂或其他的材料，考慮到機械性強度，耐久性，耐腐蝕性及耐熱性，使用不銹鋼材料較為合適。

本具體實施例，除上述技術(shù)特征外，所述箱體1底部還安裝有四個可伸縮底腳18和四個萬向輪19，方便本發(fā)明的移動和固定。

一種利用微生物高效分解有機垃圾的方法，利用自動投料機或手動投料將有機殘渣投放入如上述的任意一種利用微生物高效分解有機垃圾的裝置中，特殊的攪拌葉片組(攪拌枝節(jié)、攪拌片和攪拌板)定時攪拌，能夠使經(jīng)進(jìn)氣孔進(jìn)入的空氣中的氧氣高效率的到達(dá)處理槽的菌床，充分與菌床混合接觸，保證微生物好氧分解有機物時充足的氧氣，好氧分解同時，菌床產(chǎn)生30到40的溫度，攪拌加上溫度使菌床內(nèi)的水分開始蒸發(fā)，通過排氣孔抽出好氧分解的產(chǎn)物水蒸氣與二氧化碳。

獨有的攪拌枝節(jié)和處理槽壁固定的攪拌片完美的結(jié)合，防止垃圾水分過多而產(chǎn)生的結(jié)塊現(xiàn)象，獨有的菌床含水率探頭，實現(xiàn)攪拌和送風(fēng)及排風(fēng)及溫度的自動控制運行，完全實現(xiàn)根據(jù)投入量的大小自動運行分解垃圾，保證處理狀態(tài)在最佳狀態(tài)，根據(jù)處理物而異，達(dá)到每天定量處理有機垃圾的同時，3個月至半年左右不需要取出菌床，大大節(jié)省了處理剩余殘渣所需的人力物力。

以上所述的實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。