本發明涉及餐廚垃圾處理，尤其涉及一種基于高溫好氧發酵技術的餐廚垃圾處理設備及方法。

背景技術：

廚廢棄物主要來源于餐飲服務業、家庭和企事業單位食堂等產生的食物加工下腳料(廚余)和食用殘余(泔腳)。餐廚廢棄物處理，是指將餐廚廢棄物就地處理并資源化利用的系統方法。隨著我們國家經濟的飛速發展，城市化進程的逐漸加快，餐廚廢棄物的產量呈現出逐年上升的趨勢。在國內的大型，特大型城市中如北京，上海，深圳等，餐廚廢棄物的日產量已達數千噸，全國餐廚廢棄物的年產量達到千萬噸，單純填埋的話，占用大量土地，產生的垃圾滲濾液和填埋氣體也需要后期處理，耗費大量人力、物力。

餐廚廢棄物目前在很多城市尚未進行規范化管理，收集容器擺放地環境臟亂，孳生和招引蚊、蠅、鼠、蟑螂等害蟲，易傳染疾病，危害人民的身體健康。垃圾收集地附近容易產生難聞氣味，引起人們感官上的反感；由于餐廚廢棄物含水量較高的特性，在運輸的過程中存在一系列問題。運輸車輛不規范，易發生餐廚廢棄物外漏和傾灑，嚴重影響市容、市貌和交通；最主要的是城市餐飲企業的垃圾多被養殖戶收集，作為養殖飼料直接使用，垃圾未經處理進入人類食物鏈，危及人民群眾的身體健康；同時地溝油也被收集起來重新煉制成為廉價食用油，在市場上再次流通，危害人民群眾的身體健康。

目前餐廚垃圾的處理技術主要包括填埋、焚燒、飼料化處理、厭氧發酵和好氧堆肥等，其中較有潛力的是厭氧發酵和好氧堆肥，但這兩種方法處理周期較長，難以滿足餐廚垃圾日產日清的要求，同時，暴露在外的垃圾處理，容易散發較大的難聞氣味，存在著污染環境的問題，綜上所述，沒有一個節約化的系統設備以對餐廚垃圾進行較好，較快速的處理。

技術實現要素：

本發明第一目的是提供一種基于高溫好氧發酵技術的餐廚垃圾處理設備，該機構通過各個機構的相互銜接，具有連續進料、定期清料的能力，在高溫條件下，更有利于加快餐廚垃圾的分解速度。

本發明的第二目的是提供基于高溫好氧發酵技術的餐廚垃圾處理設備的使用方法，該方法通過對處理設備使用方法的給出，便于實現對餐廚垃圾的快速處理，處理效率高。

為了達成上述目的，本發明提供的第一個技術方案：

一種基于高溫好氧發酵技術的餐廚垃圾處理設備，包括：

外殼，外殼上設置用于傾倒垃圾的倒料口，外殼呈階梯形狀，倒料口設于外殼最低階梯處以便于傾倒垃圾；

垃圾輸送器，垃圾輸送器傾斜設置且其入口端設于倒料口的底部；

垃圾發酵罐，垃圾輸送器的出口端與垃圾發酵罐連通，垃圾發酵罐圓周設置加熱源以對垃圾發酵罐內垃圾進行加熱，垃圾發酵罐內設置至少一根空心軸，空心軸圓周方向開有多個通孔，垃圾發酵罐的底部設置過濾層以排出垃圾發酵產生的液體；垃圾發酵罐頂部設置有蓋體，蓋體上設置有進料口，進料口與垃圾輸送器的出口端通過管路連通，

送風機構，送風機構對空心軸送風，風通過通孔對垃圾發酵罐內的垃圾通入空氣。

且在垃圾輸送器的入口端設置倒圓錐形狀的倒料斗以接收餐廚垃圾，垃圾輸送器為螺旋輸送器。

以上處理設備特別適合于日處理量小于500KG的餐廚垃圾，通過倒料口將垃圾傾倒入垃圾輸送器，再由垃圾輸送器送入到垃圾發酵罐內進行發酵，倒料口位置較低，配合垃圾輸送器的設置，便于人工傾倒；采用垃圾發酵罐配合加熱源和送風機構的設置，對垃圾進行高溫好氧發酵，避免傳統好氧堆肥，日處理量得到了提升，處理速度快；通過空心軸的設置，既可以保證處理垃圾需要用的氧氣，同時，避免在發酵罐內垃圾較大地暴露于空氣內，造成難聞的氣味。

進一步地，上述的處理設備還包括攪拌機構，攪拌機構包括至少一根所述的空心軸，沿著空心軸長度方向設置有多個攪拌槳葉，空心軸由設于垃圾發酵罐蓋體上部的旋轉電機進行驅動。

所述攪拌槳葉傾斜于所述的空心軸設置，優選方案是，沿著空心軸的旋轉方向，攪拌槳葉先與物料接觸的一端高度低于另一端，攪拌過程中，可以向垃圾發酵罐內添加少量秸稈、稻殼、鋸末等填料，用于松散物料；

所述垃圾發酵罐底部在所述過濾層的底部設置有用于過濾垃圾排水的過濾夾層。

所述過濾夾層內填充有細沙過濾層。垃圾發酵罐側部與細沙過濾層相連通處設置有與管路連接的管口以排除發酵液體，管口內設置用于濾除細沙的第二過濾網，第二過濾網網孔密度小于過濾網的網孔密度。

所述加熱源包括設于垃圾發酵罐圓周方向的夾層，夾層材料為導熱材料，夾層內流通有水源，夾層同固定于垃圾發酵罐外側的空氣能熱泵連接，采用空氣能熱泵，能耗降低。

所述垃圾發酵罐圓周方向夾層內側為內殼，內殼采用金屬材料制造用于傳熱，外殼采用絕熱保溫材料，以對夾層進行保溫。

在所述倒料口的下部所述垃圾輸送器入口端設置有破碎機，破碎機將餐廚垃圾破碎至10mm～20mm以下。

進一步地，在送風機構一側設置與送風機構相連的空氣預熱器以對空氣預熱，對空氣預熱溫度在50～60℃，配合夾層水源的加熱，二者共同對發酵罐內垃圾進行加熱，加速發酵效率。

在所述垃圾發酵罐的側壁上開有位置高于所述過濾層的物料出口，相應地，在外殼上同樣設置與物料出口相通的清掏口，通過清掏口對垃圾進行處理。

送風機構包括送風電機，送風電機與空心軸的頂部相通，在垃圾發酵罐的頂部設置送風電機和排風電機，排風電機用于對垃圾發酵罐內的潮濕空氣進行排出，同時相應地，在外殼上同樣設置有通風口以進行換氣。

所述的基于高溫好氧發酵技術的餐廚垃圾處理設備的使用方法，具體步驟如下：

1)將餐廚垃圾倒入倒料口；

2)餐廚垃圾通過垃圾輸送器被送到垃圾發酵罐內；

3)利用加熱源使垃圾發酵罐圓周方向溫度至50～60℃，熱量被傳遞到垃圾發酵罐內的餐廚垃圾；

4)對餐廚垃圾進行攪拌，同時，向垃圾發酵罐內通過送風機構送入發酵需要的氧氣；

5)在步驟4)進行的同時，發酵產生的液體通過過濾網排出到發酵罐外；

6)在步驟5)進行設定時間后，發酵完成，通過垃圾發酵罐的側壁對垃圾中較大的雜物進行清理，完成一次垃圾處理。

本發明具有以下優點：

1)人工倒料操作方便。相對于機械結構倒料的繁瑣，本發明采用物理破碎、螺旋輸送物料的結構，使倒料口位置較低，便于人工倒料，結構簡單可靠。

2)加熱能耗低。發酵罐內殼材料導熱性能好，外殼采用隔熱材料；內外殼之間添加清水；采用空氣能熱泵作為加熱器件，總體加熱均勻，能耗低。

3)攪拌功率低，發酵效果好。合理布置槳葉，在電機攪拌的同時，通過送風機構向物料中輸送新鮮的溫度適宜的空氣，更有利于發酵消化。同時，對攪拌槳的攪拌效果要求降低，攪拌功率低。

4)過濾結構簡單可靠。在發酵罐底部設置過濾層，采用細沙對物料中的液體進行過濾，結構簡單，過濾效果好。

附圖說明

圖1是本發明的整體外觀圖；

圖2是本發明內部結構示意圖；

圖3是本發明攪拌槽結構示意圖；

圖4是本發明螺旋輸送裝置示意圖；

圖5是本發明空心軸結構示意圖；

其中：1-通風口 2-設備外殼 3-清掏口 4-倒料口 5-破碎電機 51-破碎機 6-空氣能熱泵 61-進水管 62-出水管 7-螺旋輸送器 71-輸送電機 72-進料口 73-輸送筒 74-螺旋槳片 75-齒輪 76-倒料斗 8-發酵罐 81-發酵罐外殼 82-發酵罐內殼 83-過濾網 84-過濾沙 9-攪拌電機 91-齒輪 10-加熱風機 101-進風管 11-排風機 12-空心軸 121-透風孔 122-進風口 13-攪拌槳 14排水口。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。

如圖1所示，本發明的外殼2上部，有倒料口4、清掏口3和通氣口1。餐廚垃圾物料從倒料口4倒入；產生的廢氣從通氣口1排出，可根據實際情況將通氣口1與外部排風管道連接；處理設備定期運行一段時間后，產生的尾料從清掏口3進行清掏。

如圖2、圖4所示，本發明的倒料口4下部安裝破碎器51，到料口4呈上下內部空心的倒圓臺形狀，破碎器51與破碎電機5相連接；破碎器51下部與倒料斗76相連接，倒料斗76與螺旋輸送器7相互連接，所述的破碎器需將物料破碎至10～20mm以下。

所述的螺旋輸送器7包括輸送電機71、輸送筒73、螺旋槳片74、齒輪75，餐廚垃圾破碎后進入倒料斗76，如箭頭所示，輸送電機71帶到齒輪74，驅動螺旋槳片74旋轉運動，將物料輸送至設于發酵罐8上部的進料口72。

所述的發酵罐8設置外殼81和內殼82，內殼82采用導熱性好的材料，外殼81采用絕熱保溫材料；所述的內殼和外殼之間設置夾層，夾層內盛裝清水；所述的夾層通過進水管61、出水管62與空氣能熱泵6相連接，空氣能熱泵6為清水加熱提供能量；采用空氣源熱泵6作為供熱源，有利于最大限度地節約能源。

所述的發酵罐8內部設有空心軸12和攪拌槳13，攪拌槳13安裝在空心軸12上；所述的空心軸12為空心軸，空心軸圓柱面上設置多個通氣孔121，空氣可以從空心軸端部122進入，從通氣孔121排出；

所述的發酵罐8頂部安裝有攪拌電機9；攪拌電機9與空心軸12相互連接，帶動攪拌槳完成物料的攪拌；

所述的發酵罐8上部安裝有加熱風機10和排風機11；加熱風機10通過管路與上述的空心軸入口即進風口122相連接，加熱風機10將空氣加熱至50～60℃后，通過空心軸圓柱面上的通氣孔121為物料提供新鮮的空氣；

所述的發酵罐8底板有帶過濾孔83的過濾層，在過濾層下部設置有過濾夾層；過濾夾層中填充1～5mm的過濾細沙84；濾液通過底板上的過濾孔進入到細沙過濾層，過濾后的液體通過排放口排至設備外部，最終排放至市政管網。

本實施例提供的處理設備處理工藝流程如下：

S1.將餐廚垃圾人工傾倒至倒料口；

S2.預破碎，將餐廚垃圾破碎至10mm～20mm以下；

S3.采用螺旋輸送機構，將物料提升至發酵罐；

S4.采用空氣能熱泵機組，將發酵罐內外殼之間夾層內的清水加熱至50～60℃，熱量通過發酵罐內殼傳遞給餐廚垃圾，為餐廚垃圾發酵提供合適的溫度；

S5.通過攪拌電機帶動攪拌槳，將發酵罐內的物料進行攪拌；攪拌間隔周期為1個小時，攪拌時間為10～30分鐘；

S6.攪拌時，對物料進行充氧；通過送風機構對外部空氣預熱至50～60℃，風機將預熱后的空氣沿著空心軸上的孔吹入物料中，給物料提供發酵需要的氧氣；

S7.發酵罐底部設置過濾層和過濾夾層，過濾夾層中添加粒徑為1mm～5mm的細沙，發酵罐內的液體通過濾孔，經過細沙過濾后排出發酵罐。

S7.攪拌停止時，通過排風機將發酵罐內的潮濕空氣排出室外；可根據現場情況，連接至排風管網；

S8.物料在攪拌罐內攪拌時，需添加少量秸稈、稻殼、鋸末等填料，用于松散物料；

S9.物料在攪拌罐內發酵24小時可降低40％的含量，大約5～8天可降低至80％；殘留在罐體內的尾料，可通過設置在罐體上的清掏口清理。

本設備對于日處理量小于500KG的物料量優勢明顯。

實施例2

本實施例與實施例1的區別是：

空心軸圍繞一根攪拌旋轉軸設置一圈，空心軸設置有多根，空心軸用于通入空氣，攪拌旋轉軸用于旋轉，通過攪拌槳葉攪動物料。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。