CN109108057A - 一种多维搅拌式生活垃圾处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多维搅拌式生活垃圾处理装置及方法，支撑架底部安装有电磁振动装置，电磁振动装置上安装搅拌筒，搅拌杆内同心装有绞龙输送机构，搅拌杆***中部和中下部分别安装有搅拌叶片和搅拌桨；动力驱动机构一驱动联接搅拌杆，动力驱动机构二驱动联接绞龙输送机构，动力驱动机构一安装在支撑架上方，动力驱动机构二与动力驱动机构一的下方连接，搅拌杆安装在动力驱动机构二下端；动力驱动机构一的输出中心线与搅拌筒的中心线重合，动力驱动机构二的输出中心线与搅拌筒的中心线平行，两条中心线之间的偏心距为e。本发明搅拌更加均匀，不会发生物料堆积现象，可保证物料间存在空隙率，使反应充分完成，反应效率高。

Description

一种多维搅拌式生活垃圾处理装置及方法

技术领域

本发明属于生活垃圾处理领域，涉及一种生活垃圾处理装置及方法。

背景技术

随着经济的发展以及人民生活水平的提高，生活垃圾的产量在逐年增多。目前国内主流的生活垃圾处理方法是填埋法、焚烧发电和多元化处理，填埋是主要的处理方式。填埋不仅占用大量土地资源，而且对土地和地下水造成严重的二次污染；由于生活垃圾分类效果差，用于焚烧发电时物质热值过低，发电效率低，而且焚烧产生的二噁英严重污染空气，对人们的生命健康产生威胁；多元化处理是将生活垃圾进行分选，再对各物类进行处理，但现有的分选方式对垃圾的分类并不彻底，其资源化利用率不高，因此，现有的生活垃圾处理方式仍需进一步改进。

如中国专利CN104289497公开了一种多段式半连续有机垃圾生物反应装置及方法，其公开了生物反应处理有机垃圾，为生活垃圾的处理提供了有利的理论基础，但在实际运用中，生物反应处理有机垃圾仍存在着一定的问题，最重要的问题是搅拌存在积料死角，物料不能够高效且充分的混合，严重影响了垃圾处理的效果。

发明内容

本发明的目的是解决垃圾处理不能高效且充分混合的问题，提供一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，结构巧妙、操作简单，高效充分的搅拌，提高了资源的转化率，处理后的垃圾达到清洁排放的标准。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，包括机架、集水槽、顶盖、排气管道、入料装置、搅拌装置、加热装置和输料装置，机架内安装有搅拌筒，所述搅拌装置包括支撑架、电磁振动装置、搅拌筒、动力驱动机构一、动力驱动机构二、搅拌杆，支撑架底部安装有电磁振动装置，电磁振动装置上安装搅拌筒，搅拌杆内同心装有绞龙输送机构，搅拌杆***中部和中下部分别安装有搅拌叶片和搅拌桨；动力驱动机构一驱动联接搅拌杆，动力驱动机构二驱动联接绞龙输送机构，动力驱动机构一安装在支撑架上方，动力驱动机构二与动力驱动机构一的下方连接，搅拌杆安装在动力驱动机构二的下端；所述的动力驱动机构一的输出中心线与搅拌筒的中心线重合，动力驱动机构二的输出中心线与搅拌筒的中心线平行，两条中心线之间的偏心距为e。

所述机架上安装有曲柄滑块机构，曲柄滑块机构另一边安装在支撑架的侧端。

所述搅拌装置内还装有氧气传感器和温度传感器，氧气传感器和温度传感器分别安装在支撑架上方；加热装置采用空气加热装置，空气加热装置与氧气传感器温度传感器信号连通。

所述在机架的上端安装集水槽，集水槽的上端安装顶盖，在顶盖上端中心处安装排气管道，在顶盖一侧倾斜面上安装入料装置，在机架左上方安装空气加热装置，机架下方有输料装置。

所述输料装置包括料斗和螺旋输料装置，料斗安装在螺旋输料装置左上方，位于机架出料装置的下方。

所述搅拌杆上端两侧开口，搅拌杆与绞龙输送机构之间存在较小的间隙，间隙大小保证混合物料在输送中途不一直下落。

本发明一种多维搅拌式生活垃圾处理方法，首先将含有生物菌的母料通过入料装置加入到搅拌筒中，其次加入粗破碎后的生活垃圾，此时搅拌筒内存有的是混合物料，封闭入料装置，开启空气加热装置，向搅拌筒内部通入热风进行加热，使其内部温度达到50-60℃，关闭空气加热装置，启动动力驱动机构二，绞龙输送机构开始循环向上输送混合物料，同时启动动力驱动机构一，驱动动力驱动机构二带着绞龙输送机构和搅拌杆，整体进行偏心运动，且使得搅拌杆上的搅拌叶片和搅拌桨进行偏心搅拌，反应过程中分别定时开启电磁振动装置和曲柄滑块机构，使得搅拌装置形成四重搅拌，将混合物料搅拌的更加均匀；反应过程中会伴随冷凝水和有味气体的排出，通过集水槽收集产生的冷凝水，进一步处理可生成用作绿化的清水；通过排气管道将有味气体排出，进一步处理可实现达标排放；在反应完成后，通过搅拌筒出料口将干化物料排出到料斗中，并通过螺旋输料装置输送到后续环节进行处理；本次生活垃圾处理安成后，重新加入新垃圾，并重复上述动作过程，进行下一批次的生活垃圾处理，后续每批次垃圾处理完成后，就再重新加入新垃圾进行处理。

所述空气加热装置选用PTC作为加热元件对空气进行加热，在反应开始时，启动空气加热装置，将热风通入搅拌筒内，使得搅拌筒内温度升高至50-60℃，关闭空气加热装置，后期当反应过程中微生物发酵产热的温度达不到反应温度需求或者外界温度降低时，再开启空气加热装置；在空气加热装置关闭，PTC不对空气进行加热期间，从空气加热装置管道通入的为常温空气。

所述电磁振动装置对搅拌筒进行振动，进而实现对搅拌筒内部的混合物料进行振动搅拌，电磁振动装置每次工作时间持续半小时后，停止工作，间隔2个小时后，再次启动开始工作。

所述的曲柄滑块机构由电机驱动，通过滑块带动支撑架及其上安装的所有机构进行左右摆动，从而带动搅拌筒内部的混合物料发生左右晃动，曲柄滑块机构每次工作时间持续半小时后，停止工作，间隔2个小时后，再次启动开始工作。

所述混合物料包括生活垃圾和含有生物菌的母料，二者质量配比为1:0.3。所述生物反应时间为24～36小时。

本发明与同类设备相比，具有显著的特点，主要在于：搅拌装置为四重搅拌方式，这种搅拌方式的结合可以使得混合物料的搅拌更均匀，使生物反应更充分，同时大大缩短反应时间，提高反应效率。

所述的空气加热装置选用PTC作为加热元件对空气进行加热，通入搅拌筒内，为生物反应提供所需温度，此外，空气加热装置在不加热空气的期间，经过空气加热装置通入到搅拌筒内部的气体都是常温空气，当氧气传感器检测到搅拌筒内部缺氧或者温度传感器检测到搅拌筒内部温度过高的时候，通入常温空气进行补氧或者降温；所述空气加热装置可起到三个作用：加热、补氧、降温。

所述动力驱动机构二与动力驱动机构一之间进行偏心安装，这种安装方式可使得搅拌杆进行偏心搅拌，使得搅拌更均匀。

所述搅拌杆上端两侧开口，以便在反应过程中绞龙输送机构向上输送的混合物料从出口排出，同时搅拌杆与绞龙输送机构之间存在较小的间隙，可保证绞龙输送机构在向上输送混合物料时，不会使混合物料在输送中途一直往下落，且动力驱动机构二持续性动作，动力驱动机构一间隔性动作，每次工作时间为半小时，相邻两次工作时间间隔为1小时。

所述绞龙输送机构在反应过程中一边进行混合物料的搅拌，一边将混合物料进行循环向上输送，可以大大减少混合物料在搅拌筒底部的堆积而造成的生物反应不充分，绞龙输送机构持续进行混合物料的循环向上输送搅拌，且随搅拌杆进行间隔性混合物料的偏心循环向上输送搅拌。

所述电磁振动装置对搅拌筒进行振动，进而实现对搅拌筒内部的混合物料进行振动搅拌，从而达到充分混合搅拌；电磁振动装置结构中选用空气弹簧作为缓冲器，并可提供较大的灵活性。

所述曲柄滑块机构通过滑块带动支撑架及其上安装的所有机构进行左右摆动，从而使得搅拌筒内部的混合物料发生左右晃动，避免搅拌筒内部外缘圆周角落里发生搅拌不到位，垃圾产生堆积的现象，曲柄滑块机构每次工作时间持续半小时后，停止工作，间隔2个小时后，再次启动开始工作。

本发明的多维搅拌式生活垃圾处理装置及方法中整个生物反应过程在密封的反应器中完成，可避免搅拌反应过程中热量散失和臭气逸散；搅拌更加均匀，不会发生物料堆积现象，可保证物料间存在空隙率，使反应充分完成，反应效率高；反应过程中产生的有味气体通过生物滤床处理可达标排放；可对反应过程中蒸发的水分进行冷凝收集，一方面避免蒸发的水分重新润湿混合物料，另一方面收集的冷凝水经过进一步处理可用于绿化清水；反应可将物料中含有的大部分水分均除去，最终反应完成后排出的干化物料可直接用于发电、供热等；提高了资源的转化率，处理后的垃圾达到清洁排放的标准。

附图说明

附图1为本发明整机结构图。

附图2为本发明整机内部剖面图。

附图3为本发明搅拌装置结构图。

附图4为本发明搅拌装置内部剖面图。

附图5为本发明搅拌装置内部结构右视图。

附图6为本发明搅拌杆结构图。

图中所示：1-出水口；2-顶盖；3-排气管道；4-入料装置；5-集水槽；6-下料口；7-螺旋输料装置；8-料斗；9-机架出料装置；10-机架；11-空气加热装置；12-进风管道；13-动力驱动机构一；14-动力驱动机构二；15-搅拌杆；16-搅拌筒出料口；17-曲柄滑块机构；18-支撑架；19-滑块；20-搅拌筒；21-绞龙输送机构；22-氧气传感器；23-温度传感器；24-电机；25-总电机；26-搅拌杆电机；27-搅拌叶片；28-搅拌桨；29-电磁振动装置；30-空气弹簧。

具体实施方式

实施例1：

参照图1-图6所示，本发明涉及一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，包括机架10、集水槽5、顶盖2、排气管道3、入料装置4、搅拌装置、空气加热装置11和输料装置，其特征在于集水槽5安装在机架10的上端，顶盖2安装在集水槽5的上端，排气管道3安装在顶盖2上端中心处，入料装置4安装在顶盖2右侧倾斜面上，搅拌装置安装于机架10内部，空气加热装置11安装在机架10左上方，输料装置位于机架10下方。

所述的搅拌装置包括支撑架18、电磁振动装置29、搅拌筒20、动力驱动机构一13、动力驱动机构二14、搅拌杆15、氧气传感器22、温度传感器23和曲柄滑块机构17，电磁振动装置29安装在支撑架18内部底端，搅拌筒20安装在电磁振动装置29上端，动力驱动机构一13安装在支撑架18上方，动力驱动机构二14与动力驱动机构一13的下方连接，搅拌杆15安装在动力驱动机构二14的下端，氧气传感器22安装在支撑架18上方、温度传感器23安装在支撑架18上方，曲柄滑块机构17一边安装在支撑架18的侧端，另一边与机架10连接；所述的动力驱动机构二14中搅拌杆电机26的下端连接有绞龙输送机构21，位于搅拌杆15的内部中心；动力驱动机构二14与动力驱动机构一13之间进行偏心安装，即动力驱动机构二14中搅拌杆电机26的输出中心线与动力驱动机构一13中总电机25的输出中心线之间的偏心距为e，这种安装方式可使得搅拌杆15进行偏心搅拌，使得搅拌更均匀；所述的搅拌杆15***中部和中下部分别安装有搅拌叶片27和搅拌桨28。

所述电磁振动装置29对搅拌筒20进行振动，进而实现对搅拌筒20内部的混合物料进行振动搅拌，从而达到充分混合搅拌；电磁振动装置29结构中选用空气弹簧30作为缓冲器，并可提供较大的灵活性；电磁振动装置29每次工作时间持续半小时后，停止工作，间隔2个小时后，再次启动开始工作。

所述输料装置包括料斗8和螺旋输料装置7，料斗8安装在螺旋输料装置7左上方，位于机架出料装置9的下方，储存从搅拌筒出料口16排出的反应后的干化物料，并通过螺旋输料装置7的下料口6运输出，进行后期的处理（焚烧发电、供暖等等）。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，与实施例1的区别在于所述曲柄滑块机构17通过滑块19带动支撑架18及其上安装的所有机构进行左右摆动，从而使得搅拌筒20内部的混合物料发生左右晃动，避免搅拌筒20内部外缘圆周角落里发生搅拌不到位，垃圾产生堆积的现象，曲柄滑块机构17每次工作时间持续半小时后，停止工作，间隔2个小时后，再次启动开始工作；所述的搅拌装置为四重搅拌方式，这种搅拌方式的结合可以使得混合物料的搅拌更均匀，使生物反应更充分，同时大大缩短反应时间，提高反应效率。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上，与实施例1的区别在于所述搅拌杆15上端两侧开口，以便在反应过程中绞龙输送机构21向上输送的混合物料从出口排出，同时搅拌杆15与绞龙输送机构21之间存在较小的间隙，可保证绞龙输送机构21在向上输送混合物料时，不会使混合物料在输送中途一直往下落，搅拌杆15每间隔1个小时进行半个小时的混合物料的偏心搅拌。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上，与实施例1的区别在于所述绞龙输送机构21在反应过程中一边进行混合物料的搅拌，一边将混合物料进行循环向上输送，可以大大减少混合物料在搅拌筒20底部的堆积而造成的生物反应不充分，绞龙输送机构21持续进行混合物料的循环向上输送搅拌，且随搅拌杆进行间隔性混合物料的偏心循环向上输送搅拌。

实施例5：

采用上述装置的一种多维搅拌式生活垃圾处理方法，首先将含有生物菌的母料通过入料装置加入到搅拌筒中，其次加入粗破碎后的生活垃圾，此时搅拌筒内存有的是混合物料，封闭入料装置，开启空气加热装置，向搅拌筒内部通入热风进行加热，使其内部温度达到60℃，关闭空气加热装置，启动动力驱动机构二，绞龙输送机构开始循环向上输送混合物料，同时启动动力驱动机构一，带动搅拌杆进行偏心转动，进而使得搅拌杆上的搅拌叶片和搅拌桨进行偏心搅拌，反应过程中分别定时开启电磁振动装置和曲柄滑块机构，使得搅拌装置形成四重搅拌，将混合物料搅拌的更加均匀；反应过程中会伴随冷凝水和有味气体的排出，通过集水槽收集产生的冷凝水，进一步处理可生成用作绿化的清水；通过排气管道将有味气体排出，进一步处理可实现达标排放；在反应完成后，通过搅拌筒出料口将干化物料排出到料斗中，并通过螺旋输料装置输送到后续环节进行处理；本次生活垃圾处理安成后，重新加入新垃圾，并重复上述动作过程，进行下一批次的生活垃圾处理，后续每批次垃圾处理完成后，就再重新加入新垃圾进行处理。

实施例6

在实施例5的基础上，所述的空气加热装置11选用PTC作为加热元件对空气进行加热，通入搅拌筒20内，为混合物料中的生物菌好氧发酵产热提供稳定适宜的环境温度，控制温度在50-60℃左右；在反应开始时，启动空气加热装置11，将热风通入搅拌筒20内，使得搅拌筒20内温度升高至50-60℃，关闭空气加热装置11，后期当反应过程中微生物发酵产热的温度达不到反应温度需求或者外界温度降低时，再开启空气加热装置11；在空气加热装置11关闭，PTC不对空气进行加热期间，从空气加热装置11管道通入的为常温空气，为搅拌筒20内部的好氧生物反应提供氧气，同时可以在搅拌筒20内部生物发酵产热使得温度过高时提供快速散热。

实施例7

在实施例5的基础上，与实施例5的区别在于所述的混合物料包括生活垃圾和含有生物菌的母料，二者配比为1:0.3。

实施例8：

本实施例在实施例5的基础上，与实施例5的区别在于所述的生物反应是在密闭的装置中进行，反应时间为24～36小时。

上述实施例仅为本发明的较佳的实例而已，并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，其特征在于，包括机架（10）、集水槽（5）、顶盖（2）、排气管道（3）、入料装置（4）、搅拌装置、加热装置和输料装置，机架内安装有搅拌装置，其特征在于，所述搅拌装置包括支撑架（18）、电磁振动装置（29）、搅拌筒（20）、动力驱动机构一（13）、动力驱动机构二（14）、搅拌杆（15），支撑架（18）底部安装有电磁振动装置（29），电磁振动装置（29）上安装搅拌筒（20），搅拌筒内安装有搅拌杆，搅拌杆内同心装有绞龙输送机构，搅拌杆（15）***中部和中下部分别安装有搅拌叶片（27）和搅拌桨（28）；动力驱动机构一（13）驱动联接搅拌杆，动力驱动机构二（14）驱动联接绞龙输送机构，动力驱动机构一（13）安装在支撑架（18）上方，动力驱动机构二（14）与动力驱动机构一（13）的下方连接，搅拌杆（15）安装在动力驱动机构二（14）的下端；所述的动力驱动机构一（13）的输出中心线与搅拌筒的中心线重合，动力驱动机构二（14）的输出中心线与搅拌筒的中心线平行，两条中心线之间的偏心距为e。

2.根据权利要求1所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，其特征在于，所述机架上安装有曲柄滑块机构（17），曲柄滑块机构（17）另一边安装在支撑架（18）的侧端。

3.根据权利要求1所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，其特征在于，所述搅拌装置内还装有氧气传感器（22）和温度传感器（23），氧气传感器（22）和温度传感器（23）分别安装在支撑架（18）上方；加热装置采用空气加热装置（11），空气加热装置（11）与氧气传感器温度传感器信号连通。

4.根据权利要求1所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，其特征在于，所述机架（10）的上端安装集水槽（5），集水槽（5）的上端安装顶盖（2），在顶盖（2）上端中心处安装排气管道（3），在顶盖（2）一侧倾斜面上安装入料装置（4），在机架（10）左上方安装加热装置，机架（10）下方有输料装置。

5.根据权利要求4所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，其特征在于，所述输料装置包括料斗（8）和螺旋输料装置（7），料斗（8）安装在螺旋输料装置（7）左上方，位于机架出料装置（9）的下方。

6.根据权利要求1所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理装置，其特征在于，所述搅拌杆（15）上端两侧开口，搅拌杆（15）与绞龙输送机构（21）之间存在较小的间隙，间隙大小保证混合物料在输送中途不一直下落。

7.一种多维搅拌式生活垃圾处理方法，其特征在于，首先将含有生物菌的母料通过入料装置加入到搅拌筒中，其次加入粗破碎后的生活垃圾，此时搅拌筒内存有的是混合物料，封闭入料装置，开启空气加热装置，向搅拌筒内部通入热风进行加热，使其内部温度达到50-60℃，关闭空气加热装置，启动动力驱动机构二，绞龙输送机构开始循环向上输送混合物料，同时启动动力驱动机构一，驱动动力驱动机构二带着绞龙输送机构和搅拌杆，整体进行偏心运动，且使得搅拌杆上的搅拌叶片和搅拌桨进行偏心搅拌，反应过程中分别定时开启电磁振动装置和曲柄滑块机构，使得搅拌装置形成四重搅拌，将混合物料搅拌的更加均匀；反应过程中会伴随冷凝水和有味气体的排出，通过集水槽收集产生的冷凝水，进一步处理可生成用作绿化的清水；通过排气管道将有味气体排出，进一步处理可实现达标排放；在反应完成后，通过搅拌筒出料口将干化物料排出到料斗中，并通过螺旋输料装置输送到后续环节进行处理；本次生活垃圾处理安成后，重新加入新垃圾，并重复上述动作过程，进行下一批次的生活垃圾处理，后续每批次垃圾处理完成后，就再重新加入新垃圾进行处理。

8.根据权利要求7所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理方法，其特征在于，所述空气加热装置（11）选用PTC作为加热元件对空气进行加热，在反应开始时，启动空气加热装置（11），将热风通入搅拌筒（20）内，使得搅拌筒（20）内温度升高至50-60℃，关闭空气加热装置（11），后期当反应过程中微生物发酵产热的温度达不到反应温度需求或者外界温度降低时，再开启空气加热装置（11）；在空气加热装置（11）关闭，PTC不对空气进行加热期间，从空气加热装置（11）管道中通入的为常温空气，为搅拌筒（20）内部的好氧生物反应提供氧气，同时可以在搅拌筒（20）内部生物发酵产热使得温度过高时提供快速散热。

9.根据权利要求7所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理方法，其特征在于，所述电磁振动装置（29）对搅拌筒（20）进行振动，进而实现对搅拌筒（20）内部的混合物料进行振动搅拌，电磁振动装置（29）每次工作时间持续半小时后，停止工作，间隔2个小时后，再次启动开始工作。

10.根据权利要求7所述的一种多维搅拌式生活垃圾处理方法，其特征在于，所述的曲柄滑块机构（17）通过滑块（19）带动支撑架（18）及其上安装的所有机构进行左右摆动，从而带动搅拌筒（20）内部的混合物料发生左右晃动，曲柄滑块机构（17）每次工作时间持续半小时后，停止工作，间隔2个小时后，再次启动开始工作。