CN106216356A - 垃圾生化处理用滚筒装置及生化处理设备、***及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种垃圾生化处理用滚筒装置和生化处理设备、***及处理方法，垃圾生化处理用滚筒装置具有：滚筒本体，容纳有菌种和基质，内壁上安装有对有机垃圾进行运送和挑散的多个连续刀片以及对有机垃圾进行切割和挑散的多个耙刀组件；驱动部，用于驱动滚筒本体进行转动；过滤部，安装在滚筒本体内，沿滚筒本体的轴向延伸，用于对有机垃圾被分解后产生的水进行过滤；喷淋部，安装在与过滤部相对应的滚筒本体壁上，用于对过滤部上的过滤孔进行冲洗；以及冲淤部，用于对穿过过滤孔的颗粒垃圾进行冲洗；以及排水部，用于将穿过过滤孔的水以及颗粒垃圾排出滚筒本体。

Description

垃圾生化处理用滚筒装置及生化处理设备、***及处理方法

技术领域

本发明属于生物垃圾处理领域，具体涉及一种滚筒装置、包含该滚筒装置的生化处理设备、生化处理***以及生化处理方法。

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13显示了这种垃圾减量装置的结构图，如图11所示，安装在支架31上的垃圾减量装置32具有垃圾处理筒33以及搅拌机34，垃圾处理筒中装填有菌种，搅拌机34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35以及间隔设置在转轴上的多个锥形刀片组36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。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供一种链轮带动式滚筒装置以及包含有该链轮带动式滚筒装置的生化处理设备和生化处理***来解决上述问题。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种垃圾生化处理用滚筒装置，用于对有机垃圾进行生化处理，具有：滚筒本体，容纳有菌种和基质，内壁上安装有对有机垃圾进行运送和挑散的多个连续刀片以及对有机垃圾进行切割和挑散的多个耙刀组件；驱动部，用于驱动滚筒本体进行转动；过滤部，安装在滚筒本体内，沿滚筒本体的轴向延伸，用于对有机垃圾被分解后产生的水进行过滤；喷淋部，安装在与过滤部相对应的滚筒本体壁上，用于对过滤部上的过滤孔进行冲洗；以及冲淤部，用于对穿过过滤孔的颗粒垃圾进行冲洗；以及排水部，用于将穿过过滤孔的水以及颗粒垃圾排出滚筒本体。

本发明提供的垃圾生化处理用滚筒装置还可以具有这样的技术特征：滚筒本体的长度为550～3300mm、内径为1000～1800mm，采用厚度为3～7mm的不锈钢制成。

连续刀片为螺旋形刀片，螺旋形刀片的厚度为3～5mm，高度为175～250mm，螺距为3200～5500mm，数量为2～5个，两个相邻的螺旋形刀片互相平行。

耙刀组件的数量为6～12个，沿滚筒本体的圆周分布，每个圆周方向上的耙刀组件的数量为2～4个，同一圆周方向上的耙刀组件之间互相平行并且间隔相同的间距。

本发明提供的垃圾生化处理用滚筒装置还可以具有这样的技术特征：驱动部为链轮驱动部或齿轮驱动部。

本发明提供的垃圾生化处理用滚筒装置还可以具有这样的技术特征：喷淋部包括多个沿滚筒本体的轴向并列设置的喷淋头、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。喷淋头的一端安装在滚筒本体的外壁上，另一端穿过滚筒本体的壁向内延伸；喷淋水管固定安装在滚筒本体的外侧，与滚筒本体一起转动，喷淋水管的一端和水滑环相连通，侧壁上和喷淋头相对应的位置处通过软管和喷淋头相连通；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连通。

本发明提供的垃圾生化处理用滚筒装置还可以具有这样的技术特征：冲淤部包括至少一个冲淤头以及与该冲淤头连通的冲淤水管。冲淤头的一端安装在滚筒本体的外壁上，另一端穿过滚筒本体的壁向内延伸；冲淤水管和喷淋水管相邻设置，一端分别通过第二给水管和水滑环相连通，侧壁上和冲淤头相对应的位置处通过软管和冲淤头相连通。

本发明提供的垃圾生化处理用滚筒装置还可以具有这样的技术特征：排水部包括：排水单元，与冲淤头设置在沿滚筒本体的轴向延伸的同一条直线上，呈中空柱状，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；以及接水单元，呈弧形槽状，环绕滚筒本体的外壁设置，接水单元和排水单元相对应的位置处设置有排水口。

进一步的，本发明提供了一种生化处理设备，具有：支撑装置；垃圾生化处理用滚筒装置，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；以及称重装置，用于对滚筒装置内的有机垃圾的重量进行测量，具有四个地磅，这四个地磅被对称安装在支撑装置的底端。

进一步的，本发明提供了一种生化处理***，具有：送料设备，用于输送有机垃圾；生化处理设备，用于接收该有机垃圾并其进行生化处理；以及控制设备，用于对送料设备和所述生化处理设备进行控制。

进一步的，本发明提供了一种生化处理方法，包括如下步骤：步骤一，向滚筒本体内添加菌种和基质；步骤二，采用驱动部使得滚筒本体按照预定程序运行1～2h；步骤三，向滚筒本体内投入有机垃圾，并基于地磅的测量值确定所投入的有机垃圾的量；步骤四，采用驱动部使得所述滚筒本体按照上述预定程序运行；步骤五，采用过滤部对有机垃圾被分解后产生的水进行过滤；步骤六，采用喷淋部对过滤部上的过滤孔进行冲洗；步骤七，采用冲淤部对穿过过滤孔的颗粒垃圾进行冲洗；步骤八，采用排水部将穿过过滤孔的水以及颗粒垃圾排出所述滚筒本体；步骤九，待滚筒本体运行12～24后，完成对所述有机垃圾的生化处理，并投入新的所述有机垃圾；步骤十，待滚筒本体运行一定时间后，对滚筒本体内的残渣进行清理。

其中，预定程序为，滚筒本体先正向转动1～2min，再反向转动1min，然后静止20min。

发明作用与效果

本发明提供了一种垃圾生化处理用滚筒装置及生化处理设备、***及处理方法。一方面，由于滚筒本体在驱动部的驱动下进行转动，对有机垃圾和菌体进行混匀，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和耙刀组件，在滚筒转动时，连续刀片不仅能够将滚筒本体内的有机垃圾向前运送，而且能够在轴向对其进行全面的挑散，耙刀组件能够在径向对垃圾进行全面的挑散，解决了现有技术中存在挑散死角的问题。

此外，在本发明的有机垃圾生化处理方法中，滚筒本体先在驱动部的带动下，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，使得菌种对有机垃圾进行降解。经过一定时间后，即可实现有机垃圾的充分降解，滚筒本体内只残留有菌体无法分解的固态残渣。本实施例的这种处理方法简单、易操作，并且能够根据所处理的有机垃圾的总量灵活进行滚筒本体的转动时间、静止时间以及正转、反转以及静止累积时间的选择，大大节约了时间以及电耗的成本。

附图说明

图1是本发明的生化处理***的立体结构示意图；

图2是图1的纵截面结构示意图；

图3是本发明实施例一的生化处理设备的结构示意图；

图4是图3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5为本发明实施例一中的第一支撑轮的安装结构示意图；

图6为本发明实施例一中的第二支撑轮的安装结构示意图；

图7是本发明实施例一中的连续刀片和耙刀组件在滚筒本体内的安装示意图；

图8是本发明实施例一中的耙刀组件的结构示意图；

图9是本发明实施例一中的垃圾生化处理用滚筒装置的纵截面图；

图10是本发明实施例一中的垃圾生化处理用滚筒装置的横截面图；

图11是本发明实施例一中的控制设备对生化处理设备的控制过程流程图；

图12是本发明实施例二中的生化处理设备的纵截面图；以及

图13是现有技术中的垃圾减量装置的纵截面图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

实施例一

一、生化处理***以及生化处理设备

图1是本实施例中的生化处理***的结构示意图。

如图1所示，生化处理***100由送料设备200、生化处理设备300以及控制设备组成。送料设备200用于向生化处理设备300输送待处理的有机垃圾，生化处理设备300用于对有机垃圾进行减量处理，控制设备用于对送料设备以及生化处理设备进行控制。

送料设备200包括垃圾粉碎装置1、驱动装置2以及粉碎物料输送装置3。垃圾粉碎装置1竖直设置，顶端和驱动装置2连接；驱动装置2为减速电机；粉碎物料输送装置3的一端和垃圾粉碎装置1的排出口相连通，另一端和生化处理设备300的物料入口相连通，用于将粉碎后的垃圾物料输送给生化处理设备300。

图2为图1的纵截面结构示意图。

如图1和图2所示，垃圾粉碎装置1包括壳体4、位于壳体4内并且竖直设置的螺旋输送脱水单元5、安装在壳体底端的排污单元6、设置在螺旋输送脱水单元外侧的过滤单元7、喷淋单元8、拨料单元9。

壳体4上设置有垃圾进料口4a和观察窗4b。垃圾进料口4a位于壳体4的下半部分，和图中未显示的有机垃圾输送管道连通；观察窗4b被设置在与垃圾进料口4a所在的平面相垂直的平面上，位于该平面的中间部分上，用于操作人员实时观察壳体4内的情况。

螺旋输送脱水单元5包括和减速电机连接的转轴5a以及安装在该转轴5a上的螺旋叶片5b，螺旋叶片5b的螺距自下而上逐渐减小。当有机垃圾进入垃圾进料口4后，在转轴5a以及螺旋叶片5b的带动下被螺旋向上输送，并在输送过程中被螺旋叶片粉碎，由于螺旋叶片7的螺距自下而上逐渐减小，有机垃圾在向上输送的过程中还能够逐渐被挤压而脱水。脱出去的水经过滤单元7过滤后，由排污单元6排出。

喷淋单元8的一端位于壳体内侧，另一端位于壳体外侧，和供水管连通，用于对过滤单元7的过滤孔进行冲洗，防止被垃圾物料堵塞。

如图2所示，拨料单元9被安装在转轴5a上，和粉碎物料输送装置的入口相对，包括两个拨片91，这两个拨片91在转轴5a的带动下相互配合，不断将被粉碎脱水完毕的垃圾拨送给粉碎物料输送装置3。

如图1和图2所示，粉碎物料输送装置3呈上高下低的倾斜设置状态，其下半部分设置有向上突出的管道3a，该管道和***外的等离子除臭设备连接。

图3为本实施中的生化处理设备的结构示意图；图4是图3中的滚筒装置旋转180°后的生化处理设备的结构示意图。

如图3和图4所示，生化处理设备300包括支撑装置10和链轮带动式滚筒装置11、称重装置12。链轮带动式滚筒装置11安装在支撑装置10上；称重装置12安装在支撑装置10的底部用于在向链轮带动式滚筒装置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。

支撑装置10包括呈矩形的支撑架13、安装座14、第一支撑轮15以及第二支撑轮16。

图5为本实施例中的第一支撑轮的安装结构示意图；图6为本实施例中的第二支撑轮的安装结构示意图。

如图3～图6所示，安装座14共有四个，分别对称设置在支撑架13的两条长边上，左端的两个分别用于安装第一支撑轮15，右端的两个分别用于安装第二支撑轮16。每个安装座14由两个“C”字形矩形片组成141，每个矩形片的上端对称安装有轴承142。

第一支撑轮15和第二支撑轮16均呈环状，二者的区别在于，第一支撑轮15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16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15和第二支撑轮16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14的轴承142上。

如图3和图4所示，链轮带动式滚筒装置11包括滚筒本体17、驱动部18、过滤部19、喷淋部20、冲淤部21、排水部22。

滚筒本体17呈圆柱状，内部装填有混有菌体的基质，左端和中间位置处均安装有带有料门的出料口23，外壁上安装有支撑导轨24，内壁上安装有连续刀片25以及耙刀组件26。

支撑导轨24为两条，分别环绕设置在滚筒本体17的外壁上，第一支撑导轨24a与第一支撑轮15相匹配，第二支撑导轨24b和第二支撑轮16相匹配。第一支撑导轨24a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15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，第二支撑导轨24b的宽度和第二支撑轮16的宽度相同，直接和支撑轮的表面相接触。

图7为本实施例一中的连续刀片和耙刀组件在滚筒本体内的安装示意图；图8为本实施例一中的耙刀组件的结构示意图。

如图7所示，连续刀片25为螺旋形刀片，个数为三个，这三个螺旋形刀片在滚筒本体的圆周方向上间隔120°设置。每个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17的内部延伸。在滚筒本体的长度方向上，每个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。

如图7和图8所示，耙刀组件26的数量为九个，均包含一个座片部261以及多个安装在座片部261上的耙刀刀片262。每个耙刀组件26通过各自的座片部261安装在滚筒本体17的内壁上，其长度方向(即座片部261的长度方向)与滚筒本体17的轴向一致。耙刀组件18沿滚筒本体17的圆周分布，每个圆周方向上的耙刀组件26的数量为三个，同一圆周方向上的耙刀组件26之间相互平行，并且间隔的间距相等，均为滚筒本体圆周长度的1/3。

此外，不在同一圆周方向上的相邻两个耙刀组件26之间在轴方向上对齐，即、该两个相邻耙刀组件26的座片部长度方向在一条直线上，并且该直线的方向与滚筒本体17的轴方向一致。

如图8所示，耙刀刀片262具有刀身部262a、刀颈部262b及刀头部262c。刀头部262c呈倒置的等腰三角形，底角为56°，刀身部262a底部具有凹槽262d，耙刀刀片262通过该凹槽262d垂直地安装在座片部261上，相邻的耙刀刀片262之间相互平行。此外，刀头部262c的两边还具有刀刃。

在本实施例中，滚筒本体17的长度为1600～5500mm、内径为1400～1800mm，采用厚度为3～7mm的不锈钢制成。螺旋形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。

图9为本实施例一中的垃圾生化处理用滚筒装置的纵截面图。

如图3、图4、图9所示，驱动部18为链条驱动机构，包括设置在支撑架13上的驱动电机18a、安装在该驱动电机18a减速机上的主动轮18b、环绕在滚筒本体17的外壁上的从动轮18c以及与主动轮18b和从动轮18c均相啮合的链条18d。从动轮18c设置在两条支撑导轨24之间。

当驱动电机18a被启动时，其减速机带动主动轮18b转动，该主动轮18b通过链条18d带动从动轮18d转动，进而实现滚筒本体17的转动。

在本实施例中，滚筒本体17的容量、驱动电机18a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、耙刀组件的高度之间的对应关系如表1所示：

表1链轮带动式滚筒装置的容量与链轮带动式滚筒装置的参数关系

如图3和图4所示，称重装置12由四个地磅组成，该四个地磅分别和两个第一支撑轮15以及两个第二支撑轮16相对应，被安装在支撑架13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17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。

过滤部19包括过滤板19a以及安装在过滤板背面的多根加强筋19b。过滤板19呈长条板状，长度与滚筒本体17的长度相同，并且沿滚筒本体17的长度方向设置。过滤板19a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。

图10为本发明实施例一中的生化处理设备的纵截面结构示意图。

如图4和图10所示，喷淋部20和过滤板19a的背面相对，用于对过滤板19a上的过滤孔进行冲洗，一方面防止过滤孔被垃圾堵塞，另一方面用于增加滚筒本体内的湿度，包括多个沿滚筒本体17的轴向并列设置的喷淋头20a、与该喷淋头连通的喷淋水管20b以及与该喷淋水管连通的水滑环20c。

喷淋头20a的一端安装在滚筒本体的外壁上，通过软管和喷淋水管20的侧壁相连通，另一端穿过滚筒本体17的壁向滚筒本体的内侧延伸，用于将喷淋水管中的水喷出。

喷淋水管20b的长度至少等于滚筒本体17的轴向长度，一端通过第一给水管20c1与水滑环20c连接，另一端依次穿过第一支撑导轨24a、从动轮18c以及第二支撑导轨24b的壁，沿滚筒本体的轴向延伸，并和最右端的喷淋头连通。

水滑环20c安装在滚筒本体的左端面上，水平方向的一端和设备外的水源连通，竖直方向的一端和喷淋水管分别连通第一给水管20c1和第二给水管20c2。

如图4和图10所示，冲淤部21包括两个冲淤头21a以及与该冲淤头连通的冲淤水管21b。

两个冲淤头21a分别安装在滚筒本体的右端和中间部分，一端安装在滚筒本体的外壁上，通过软管和冲淤水管21b的侧壁相连通，另一端穿过滚筒本体17的壁向滚筒本体的内侧延伸，用于将冲淤水管中的水喷出，将穿过过滤孔的垃圾物料以及水冲于排水单元22a处。

冲淤水管21b和喷淋水管20b相邻设置，一端通过第二给水管20c2和水滑环20c相连通，另一端通过软管和最右端的冲淤头相连通。

如图3和图4所示，排水部22包括排水单元22a以及接水单元22b。

排水单元22a和冲淤头21a几乎在一条直线上，呈中空柱状，一端安装在滚筒本体17的内壁上，另一端穿过滚筒本体17的壁并且向外延伸。当滚筒本体17处于图1中所示的状态时，从过滤板19a中滤出的水正是通过排水单元22a流出筒外。

接水单元22b呈弧形槽状，通过安装条27环绕滚筒本体17的外壁设置，其上设置有排水口22c。在滚筒本体静止时，排水单元22a恰好和排水口22c相对，该排水口用于将穿过过滤孔的垃圾物料以及水排至特定的桶内，然后进行后续的净化处理。

在本实施例中，排水单元的个数为两个，一个设置在滚筒本体17的左端，另一个设置在滚筒本体17的中间位置，相应的，接水单元22b的个数也为两个，同样分别设置在滚筒本体17的这两个位置上。

接水单元22b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，若有水从排水单元22a中流出，这些水恰好可以落入接水单元22b的槽体内，并且在接水单元22b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22a和排水口22c不是正对，水也流入接水单元22b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22c中。同时，在本实施例中，排水口22c设置在接水单元22b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22a恰好和排水口22c相对，在支撑架13上设置一个齿轮霍尔传感器，该传感器用于读取链轮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17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17停止转动时，对排水单元22a的位置进行控制，使其和排水口22c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。

此外，在本实施例中，还安装有电滑环28，该电滑环同样安装在滚筒本体的左端面上，用于对电加热单元进行供电。

电加热单元为电加热片，该电加热片覆盖在滚筒本体17的外壁上，用于对滚筒本体17进行加热，使得滚筒本体内的温度适于菌体最大程度的发挥活性。在本实施例中，滚筒本体的温度被保持在45℃左右。

二、有机垃圾的生化处理方法

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。

图11为本实施例一中的控制设备对生化处理设备的控制过程流程图。

以下结合图11，以从投入菌种和基质至清理滚筒本体内的残渣为一轮，对本实施例中的控制设备对生化处理设备的详细控制过程以及在该过程中所涉及的生化处理方法进行说明，包括以下步骤：

步骤1，向滚筒本体内投入菌种与基质，然后进入步骤2；

步骤2，对菌种进行激活，然后进入步骤3；

步骤3，拨料单元的两个拨片在转轴的带动下相互配合，不断将被粉碎脱水完毕的垃圾拨送给粉碎物料输送装置，进而被投入滚筒本体的进料口内，然后进入步骤4；

步骤4，根据地磅的测量值对有机垃圾的量是否达到设定值进行判断，若判定结果为是，进入步骤5中，若判断结果为否，则进入步骤3中；

步骤5，控制设备控制报警装置进行报警，同时控制进料口的门不受开启按钮的控制，然后进入步骤6中；

步骤6，控制设备控制驱动电机转动，使得滚筒本体开始正向转动，然后进入步骤7；

步骤7，控制设备利用齿轮霍尔传感器的数据信号对排水单元的位置进行分析，并对滚筒本体的正向转动时间是否达到2min进行判断，若判断结果为是，进入步骤8中，若判断结果为否，则进入步骤6中；

步骤8，控制设备控制驱动电机反转，使得滚筒本体开始反向转动，然后进入步骤9；

步骤9，控制设备利用齿轮霍尔传感器的数据信号对排水单元的位置进行分析，并对滚筒本体的反向转动时间是否达到1min进行判断，若判断结果为是，进入步骤10中，若判断结果为否，则进入步骤8中；

步骤10，控制设备控制电机关闭，使得滚筒本体停止转动，然后进入步骤11中；

步骤11，控制设备控制喷淋部开启，使得喷淋头开始喷水，然后进入步骤12中；

步骤12，控制设备对喷淋时间是否到达1min进行判断，若判断结果为是，进入步骤13中，若判断结果为否，则进入步骤11中；

步骤13，控制设备控制冲淤部开启，使得冲淤头开始喷水，然后进入步骤14中；

步骤14，控制设备对冲淤时间是否到达1min进行判断，若判断结果为是，进入步骤15中，若判断结果为否，则进入步骤13中；

步骤15，控制设备对滚筒本体的静止时间是否达到20min进行判断，若判断结果为是，进入步骤16中，若判断结果为否，则进入步骤10中；

步骤16，人工对是否需要投放新的有机垃圾进行判断，若判断结果为是，则进入步骤17中，若判断结果为否，则进入步骤6中；

步骤17，控制设备对滚筒本体的运行时间是否达到清理残渣的期限进行判断，若判断结果为否，进入步骤3中，开始新一次的垃圾处理；若判断结果为是，则进入步骤18中；

步骤18，控制设备控制操作人员的操作界面显示清理残渣的提醒，待清理完筒内残渣后，重新投放菌种，并对其进行激活，开始新一轮的有机垃圾处理。

在上述过程中，滚筒本体转动的速度以小于4～5圈/min为宜，以确保设备的运行安全。

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，滚筒本体要按照按照滚筒本体先正向转动1～2min，再反向转动1min，然后静止20min的预制程序运行1～2h，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及生化处理设备、***及处理方法。一方面，由于滚筒本体采用链条驱动机构进行驱动，在链条的带动下进行转动，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和耙刀组件，在滚筒转动时，连续刀片不仅能够将滚筒本体内的有机垃圾向前运送，而且能够在轴向对其进行全面的挑散，耙刀组件和连续刀片相配合能够在径向对垃圾进行全面的挑散，解决了现有技术中存在挑散死角的问题。

此外，在本发明的有机垃圾生化处理方法中，滚筒本体先在驱动部的带动下，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，使得菌种对有机垃圾进行降解。经过一定时间后，即可实现有机垃圾的充分降解，滚筒本体内只残留有菌体无法分解的固态残渣。本实施例的这种处理方法简单、易操作，并且能够根据所处理的有机垃圾的总量灵活进行滚筒本体的转动时间、静止时间以及正转、反转以及静止累积时间的选择，大大节约了时间以及电耗的成本。

实施例二

在本实施例二中，和实施例一相同的结构给予相同的符号，并省略相同的说明。

图12为本实施例二中的生化处理设备的结构示意图。

如图12所示，生化处理设备400和实施例一中的生化处理设备的区别在于驱动部为电机驱动部30，该电机驱动部30包括减速电机30a、主动齿轮30b以及从动齿轮30c。

主动齿轮30b的中间部分通过转轴和减速电机30a连接，边缘部分和从动齿轮30c相啮合。从动齿轮30c的中间部分通过转轴和安装在滚筒本体的一个侧壁上。

本实施例中的滚筒本体的形状和结构与实施例一中的相同，但尺寸较实施例一中的小。滚筒本体的容量、减速电机的马力、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、耙刀组件的高度之间的对应关系如表2所示：

表2齿轮带动式滚筒装置的容量与齿轮带动式滚筒装置的参数关系

在本实施例中，主要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。

实施例的作用与效果

根据本实施例提供的生化处理设备，由于滚筒本体采用齿轮驱动机构进行驱动，在齿轮的带动下进行转动，来实现有机垃圾和菌体的混匀，使得在滚筒本体的尺寸较小的情况下，这种驱动机构不仅能够实现驱动需求而且结构简单，减小驱动机构的安装成本。

在上述两个实施例中，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。作为本发明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。

在上述两个实施例中，每次当滚筒本体开始静止后，喷淋部和冲淤部开始依次工作1min。作为本发明的生化处理方法，并不限于这种条件，可以根据实际情况进行调整。

此外，在实施例一中，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。作为本发明的生化处理方法，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。

另外，实施例一中的滚筒装置适用于一次性投料，实施例二中的滚筒装置适用于少食多餐的投料方式。作为本发明的滚筒装置，并不局限于特定的投料方式，在有机垃圾产生量较大的场合，如大型公司的食堂，实施例一中的滚筒装置也可以采用少食多餐的投料方式；在有机垃圾产生量较小的场合，实施例二中的滚筒装置也可以采用一次性的投料方式。

Claims (10)

1.一种垃圾生化处理用滚筒装置，用于对有机垃圾进行生化处理，其特征在于，具有：

滚筒本体，容纳有菌种和基质，内壁上安装有对所述有机垃圾进行运送和挑散的多个连续刀片以及对所述有机垃圾进行切割和挑散的多个耙刀组件；

驱动部，用于驱动所述滚筒本体进行转动；

过滤部，安装在所述滚筒本体内，沿所述滚筒本体的轴向延伸，用于对有机垃圾被分解后产生的水进行过滤；

喷淋部，安装在与所述过滤部相对应的滚筒本体壁上，用于对所述过滤部上的过滤孔进行冲洗；以及

冲淤部，用于对穿过所述过滤孔的颗粒垃圾进行冲洗；以及

排水部，用于将穿过所述过滤孔的水以及颗粒垃圾排出所述滚筒本体。

2.根据权利要求1所述的垃圾生化处理用滚筒装置，其特征在于：

其中，所述滚筒本体的长度为550～3300mm、内径为1000～1800mm，

所述滚筒本体采用厚度为3～7mm的不锈钢制成，

所述连续刀片为螺旋形刀片，所述螺旋形刀片的厚度为3～5mm，高度为175～250mm，螺距为3200～5500mm，所述螺旋形刀片的数量为2～5个，两个相邻的所述螺旋形刀片互相平行，

所述耙刀组件的数量为6～12个，所述耙刀组件沿所述滚筒本体的圆周分布，每个圆周方向上的耙刀组件的数量为2～4个，同一圆周方向上的耙刀组件之间互相平行并且间隔相同的间距。

3.根据权利要求1所述的垃圾生化处理用滚筒装置，其特征在于：

其中，所述驱动部为链轮驱动部或齿轮驱动部。

4.根据权利要求1所述的垃圾生化处理用滚筒装置，其特征在于：

其中，所述喷淋部包括多个沿所述滚筒本体的轴向并列设置的喷淋头、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，

所述喷淋头的一端安装在所述滚筒本体的外壁上，另一端穿过所述滚筒本体的壁向内延伸，

所述喷淋水管固定安装在所述滚筒本体的外侧，与所述滚筒本体一起转动，所述喷淋水管的一端和所述水滑环相连通，侧壁上和所述喷淋头相对应的位置处通过软管和所述喷淋头相连通，

所述水滑环设置在所述滚筒本体的侧壁上，通过第一给水管与所述喷淋水管连通。

5.根据权利要求1所述的垃圾生化处理用滚筒装置，其特征在于：

所述冲淤部包括至少一个冲淤头以及与该冲淤头连通的冲淤水管，

所述冲淤头的一端安装在所述滚筒本体的外壁上，另一端穿过所述滚筒本体的壁向内延伸，

所述冲淤水管和所述喷淋水管相邻设置，一端分别通过第二给水管和所述水滑环相连通，侧壁上和所述冲淤头相对应的位置处通过软管和所述冲淤头相连通。

6.根据权利要求1所述的垃圾生化处理用滚筒装置，其特征在于：

其中，所述排水部包括：

排水单元，与所述冲淤头设置在沿所述滚筒本体的轴向延伸的同一条直线上，呈中空柱状，一端安装在所述滚筒本体的内壁上，另一端穿过所述滚筒本体的壁并向外延伸；以及

接水单元，呈弧形槽状，环绕所述滚筒本体的外壁设置，所述接水单元和所述排水单元相对应的位置处设置有排水口。

7.一种生化处理设备，其特征在于，具有：

支撑装置；

垃圾生化处理用滚筒装置，设置在所述支撑装置上，用于对有机垃圾进行挑散、切断并进行生化降解；以及

称重装置，用于对滚筒装置内的所述有机垃圾的重量进行测量，具有四个地磅，所述四个地磅被对称安装在所述支撑装置的底端，

其中，所述垃圾生化处理用滚筒装置为权利要求1至6中任一项所述的垃圾生化处理用滚筒装置。

8.一种生化处理***，其特征在于，具有：

送料设备，用于输送有机垃圾；

生化处理设备，用于接收该有机垃圾并其进行生化处理；以及

控制设备，用于对所述送料设备和所述生化处理设备进行控制，

其中，所述生化处理设备为权利要求7所述的生化处理设备。

9.一种生化处理方法，用于对有机垃圾进行处理，其特征在于，具有如下步骤：

步骤一，向滚筒本体内添加菌种和基质；

步骤二，采用驱动部使得滚筒本体按照预定程序运行1～2h；

步骤三，向所述滚筒本体内投入有机垃圾，并基于地磅的测量值确定所投入的有机垃圾的量；

步骤四，采用所述驱动部使得所述滚筒本体按照上述预定程序运行；

步骤五，采用过滤部对有机垃圾被分解后产生的水进行过滤；

步骤六，采用喷淋部对所述过滤部上的过滤孔进行冲洗；

步骤七，采用冲淤部对穿过所述过滤孔的颗粒垃圾进行冲洗；

步骤八，采用排水部将穿过所述过滤孔的水以及颗粒垃圾排出所述滚筒本体；

步骤九，待所述滚筒本体运行12～24后，完成对所述有机垃圾的生化处理，并投入新的所述有机垃圾；

步骤十，待所述滚筒本体运行一定时间后，对所述滚筒本体内的残渣进行清理。

10.根据权利要求9所述的生化处理方法，其特征在于：

其中，所述预定程序为，所述滚筒本体先正向转动1～2min，再反向转动1min，然后静止20min。