CN109746252A - 一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***及方法，其中，***包括：垃圾投放箱、垃圾输送管道、料气分离器、负压动力装置及生物降解机，其中，垃圾投放箱、垃圾输送管道、料气分离器及负压动力装置用于实现垃圾的收集处理，而生物降解机则用于接收餐厨垃圾并进行降解处理。基于上述结构，本发明所提供的***，可将餐厨垃圾就地处理，解决了集中处理受限于收集及运输过程中管理与成本的问题，实现了餐厨垃圾的减量化、分解化、消灭化、稳定化、无害化的“五化”处理。

Description

一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***及方法

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾负压收集及后处理技术领域，尤其涉及的是一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***及方法。

背景技术

餐厨垃圾与其他生活垃圾有所不同的是，餐厨垃圾成分复杂，其可能混合有油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头、废餐具、塑料及纸巾等多种物质。特点是：含水率和盐分较高，有机物含量丰富，易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒，不适合直接填埋和焚烧处理。

通过微生物降解将餐厨垃圾转换为液态有机肥料是目前进行餐厨垃圾无害化处理的常用方式，可使用的微生物降解菌剂有很多种，比如：申请公布号为CN106591178A的发明专利申请公开的微生物降解菌剂，由解淀粉芽孢杆菌、耐辐射甲基杆菌、分散泛菌、稻皮假单胞菌、弗式柠檬酸杆菌、科式葡萄球菌组成的混合菌种与载体混合而成；又比如：申请公开号为CN102911869A的发明专利申请公开的微生物混合菌种，包括史式芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌中的至少两种或多种。

现有技术对餐厨垃圾进行降解处理时，主要以集中处理方式为主，即以城市为单位，统一收集各餐馆、酒店、校园食堂及小区等地产生的餐厨垃圾，而后运输至处理厂进行集中处理。受限于餐厨垃圾的收集及运输过程中管理与成本问题，集中处理只能解决极少的一部分餐厨垃圾。

可见，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***及方法，旨在解决现有技术对餐厨垃圾进行降解处理时，受限于餐厨垃圾的收集及运输过程中管理与成本问题，只能解决极少一部分餐厨垃圾的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其包括：依次连接的垃圾投放箱、垃圾输送管道、料气分离器及负压动力装置；所述垃圾投放箱用于接收餐厨垃圾，所述垃圾输送管道用于在负压动力下输送餐厨垃圾，所述料气分离器用于进行餐厨垃圾与气体的分离；所述料气分离器连接有生物降解机。

在进一步地优选方案中，所述油水分离器设置有排油口，所述排油口下方设置有油桶输送装置，所述油桶输送装置包括：依次排布的第二输送机及第三输送机；所述第二输送机位于排油口正下方，用于承载油桶并在油桶重量达到第一预设值后，带动油桶向第三输送机的方向移动；所述第三输送机用于将油桶朝背离第二输送机的方向输送；所述第二输送机下端设置有若干个支撑脚，每个支撑脚上设置有至少一称重传感器。

在进一步地优选方案中，所述油桶输送装置还包括：第一输送机，所述第一输送机、第二输送机及第三输送机沿一条直线依次排布，且第一输送机、第二输送机及第三输送机共用同一驱动机构；所述第一输送机用于承载空的油桶，并带动其向第二输送机的方向移动。

在进一步地优选方案中，所述油桶输送装置还包括：第一限位机构及第二限位机构中的至少一个，所述第一限位机构设置于第二输送机末端、第三输送机首端或者第二输送机与第三输送机之间，用于在油桶到达第一指定位置后阻挡油桶直至第二输送机停止运行；所述第二限位机构设置于第三输送机末端或者第三输送机背离第二输送机一侧，用于在油桶到达第二指定位置后阻挡油桶直至第三输送机停止运行。

在进一步地优选方案中，所述第一限位机构包括：第一限位板及第一限位气缸，所述第一限位板上端高度高于第一限位机构的高度，下端与第一限位气缸相连接；所述第一限位气缸用于带动第一限位板升降；所述第一限位板背离第三输送机一面设置有微动开关，所述微动开关用于被触发后向PLC控制器发送电信号，以控制油桶输送装置停止运行及控制油从排油口排出。

在进一步地优选方案中，所述油水分离器设置有排油口，所述排油口下方设置有油桶输送装置，所述油桶输送装置包括：第一滚筒输送机，所述第一滚筒输送机一端位于排油口正下方；所述基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***还包括：多个可升降的计量称重托盘，所述计量称重托盘位于排油口下方且竖直设置在相邻的两个滚筒之间，且每个计量称重托盘下端设置有至少一称重传感器或者多个可升降的计量称重托盘下端共同连接有至少一称重传感器。

一种通过如上所述基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***实现的方法，其包括步骤：

垃圾投放箱接收餐厨垃圾；

负压动力装置启动，在负压动力下，餐厨垃圾通过垃圾输送管道输送至料气分离器；

料气分离器进行餐厨垃圾与气体的分离，其中的气体通过负压动力装置排出，其中的餐厨垃圾进入生物降解机；

生物降解机接收餐厨垃圾并进行降解，而后将降解产物排出。

与现有技术相比，本发明提供的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，包括：垃圾投放箱、垃圾输送管道、料气分离器、负压动力装置及生物降解机，其中，垃圾投放箱、垃圾输送管道、料气分离器及负压动力装置用于实现垃圾的收集处理，而生物降解机则用于接收餐厨垃圾并进行降解处理。基于上述结构，本发明所提供的***，可将餐厨垃圾就地处理，解决了集中处理受限于收集及运输过程中管理与成本的问题，实现了餐厨垃圾的减量化、分解化、消灭化、稳定化、无害化的“五化”处理。

附图说明

图1是本发明基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明中固液分离器较佳实施例的结构示意图。

图3是本发明中隐藏壳体、进料仓及漏网后的固液分离器较佳实施例的结构示意图。

图4是本发明中油桶输送装置较佳实施例的结构示意图。

图5是图4中局部A的放大图。

图6是本发明中油桶输送装置另一较佳实施例的结构示意图。

图7是本发明中计量称重装置另一较佳实施例的结构示意图。

图8是本发明中生物降解机第一视角的内部结构示意图。

图9是图8中局部Z的放大图。

图10是本发明中生物降解机第二视角的内部结构示意图。

图11是本发明中搅拌机构第一示例性结构的立体图。

图12是本发明中搅拌机构第二示例性结构的立体图。

图13是本发明中第一垃圾投放箱较佳实施例的结构示意图。

图14是本发明中第二垃圾投放箱较佳实施例的结构示意图。

图15是本发明中第一垃圾投放箱较佳实施例所用双轴撕碎机的立体图。

图16是本发明中冲洗装置较佳实施例的结构示意图。

图17是本发明中尾气处理装置较佳实施例的结构示意图。

图18是本发明中尾气处理装置较佳实施例所用匀风板的立体图。

图19是本发明中尾气处理装置较佳实施例所用匀风板的剖面图。

图20是图19中局部B的放大图。

图21是本发明中旋风汽水分离器较佳实施例的结构示意图。

图22是本发明中过滤装置较佳实施例的结构示意图。

图23是本发明中计量称重装置及油桶输送装置与油水分离器的位置关系示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***及方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

微生物降解是指微生物把有机物质转化成简单无机物的现象，微生物还可降解人工合成有机化合物，使得生命元素的循环往复成为可能，使各种复杂的有机化合物得到降解，从而保持生态***的良性循环。

如图1所示，本发明所提供的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，包括：垃圾投放箱、垃圾输送管道210、料气分离器300、负压动力装置638（料气分离器300与负压动力装置之间可通过抽气管道220相连接）及生物降解机900。其中，垃圾投放箱、垃圾输送管道210及料气分离器300依次连接，所述负压动力装置638及生物降解机900则分别连接于料气分离器300的两个不同接口。在使用时，用户将餐厨垃圾投放至垃圾投放箱，在手动启动或者达到预设条件（比如垃圾投放箱内餐厨垃圾达到一定的高度或一定的重量，或者***定时启动亦可）后，餐厨垃圾在负压动力下，经垃圾输送管道210输送至料气分离器300，并在料气分离器300内进行餐厨垃圾与气体的分离（此处的气体多为负压输送时从外部进入垃圾输送管道210的气体）。料气分离器300所排出的餐厨垃圾将在固液分离器400内完成固态垃圾与液态垃圾的分离，其中分离出来的固态垃圾输送至生物降解机900（具体请参看下文所述的第一较佳实施例）；或者将未进行固液分离的餐厨垃圾直接输送至生物降解机900进行降解处理（具体请参看下文所述的第一较佳实施例及第二较佳实施例）。生物降解机900用于对餐厨垃圾或者分离出来的固态垃圾进行降解处理，降解所得液体可直接排入市政污水管网或者利用容器收集后作为微生物冲施肥的制作原料使用。由于现有技术已存在鼠笼式回转厨余垃圾生物降解机900，因此应当理解的是，本发明的保护范围不应局限于下文所公开的优选生物降解机900的结构。

需要注意的是，由于生物降解机体型较大，因此，是不适宜直接放置在前端的（即食堂、餐厅等产生餐厨垃圾的地方）；而放置在外面，不仅会增加劳动力（楼层较高的地方很难人工向下运输），而且污染环境。而本发明采用管道进行负压输送，可将垃圾投放箱及生物降解机分别放置在前端及后端，提高了使用方便性，减少了劳动力。

在本发明地第一较佳实施例中，所述***设置有固液分离器400，所述固液分离器400设置在料气分离器与生物降解机900之间。优选与气体分离后的餐厨垃圾在料气分离器300内暂存，而料气分离器300内设置有料位传感器，待料气分离器300内的餐厨垃圾达到一定高度值后，再落料至固液分离器400；所述固液分离器400与料气分离器300之间设置有一卸料阀，所述卸料阀优选为插板阀。

在设置有固液分离器的基础上，料气分离器300所排出的餐厨垃圾进入固液分离器400，固液分离器400将其中的固态垃圾与液态垃圾分离后，将固态垃圾及液态垃圾分别输送至生物降解机900及油水分离器。

在具体实施时，所述固液分离器400的示例性结构如图2所示，包括：驱动电机410、链式联轴器420（其中链条隐藏未图示）、挤压转轴430、进料仓440、漏网450、垃圾出料箱460及排液管470。如图3所示，所述挤压转轴430包括：转轴本体431及螺旋叶片432；所述转轴本体431呈圆柱型，通过链式联轴器420与驱动电机410相连接；所述螺旋叶片432设置在所述转轴本体431的外缘，当转轴本体431转动时，螺旋叶片432推动餐厨垃圾向垃圾出料箱460方向移动。所述漏网450呈环形，套设在挤压转轴430外缘。所述垃圾出料箱460内设置有挡料板480及弹簧490，垃圾出料箱460开设有可变进料口，所述挡料板480设置在可变进料口处，且与可变进料口之间留有间隙，与液态垃圾分离后的固态垃圾通过所述间隙进入垃圾出料箱460；所述挡料板480连接有一导向套，所述弹簧490一端内置于导向套，一端抵接在垃圾出料箱460的内壁，通过改变弹簧490的压缩程度，可调节挡料板480与可变进料口之间的间隙，进而调节餐厨垃圾的脱水率。

首先餐厨垃圾从进料口均匀进入固液分离器400，而后餐厨垃圾在螺旋叶片432的推动下沿转轴本体431的轴向前进，前进过程中餐厨垃圾受变化的螺旋叶片和挡料板的作用，形成巨大的挤压力，使餐厨垃圾在外力的作用下进行固体与液体的分离，油水通过漏网后在出水口处排出，脱水后的固态垃圾在出料口排出。

进一步地，所述固液分离器400连接有油水分离器520，所述油水分离器520与固液分离器400之间设置有污水处理器510。油水分离器520及污水处理器510皆为现有技术，具体结构本发明在此不再赘述，应当理解的是，凡是可以完成油与其他液体（餐厨垃圾中的水并非饮用水，菜汁、汤汁皆可统称为“水”）的设备，皆可用于本发明，进行油水分离。

由于油水分离器是现有技术，且具有多种可实施结构（各不同实施出油口位置各不相同），因此，本发明未图示计量称重装置及油桶输送装置在***中的位置，仅详细描述了二者的结构组成，及二者与油水分离器520的位置关系（如图23所示）。应当理解的是，计量称重装置放置在油水分离器的出油口正下方，使其可实现正收集油脂的油桶重量监测即可，而油桶输送装置则部分位于出油口正下方，其余部分由此向其他方向延展即可。

所述油水分离器520的出油口下方设置有计量称重装置840，所述计量称重装置840用于监测油桶的重量，所述油桶用于接收来自于油水分离器520的油。

较佳地是，所述油桶输送装置的示例性如图4所示，包括：依次排布的第二输送机830及第三输送机820。所述第二输送机830位于排油口正下方；所述第三输送机820用于将油桶朝背离第二输送机830的方向输送；所述第二输送机830下端设置有若干个支撑脚，每个支撑脚上设置有至少一称重传感器（如图5所示），所述称重传感器即优选的计量称重装置840。

所述第二输送机830优选为皮带输送机，第三输送机820优选为板链输送机，在不设置第一输送机810（第一输送机810也优选为板链输送机）的情况下，人工将油桶摆放在第二输送机830上，在油桶的重量达到第一预设值之前，第二输送机830及第三输送机820皆处于停运状态，在达到第一预设值后，第一计量称重装置将向PLC控制器发送电信号，PLC控制器控制第二输送机830及第三输送机820开始运行。

在设置有第一输送机810的情况下，优选第一输送机810、第二输送机830及第三输送机820依次排列，且三者处于同一直线上。

所述第一输送机810与第二输送机830之间设置有第一限位机构850，具体可选择将第一限位机构850设置在第二输送机830靠近第三输送机820一端，或者设置在二者之间的间隙。第一限位机构850可简单设置为一个可升降的限位板，限位板的升降由限位气缸控制；或者可旋转的限位板亦可，可实现结构较多，本发明无法一一列举，但可以理解的是，凡是可实现限位的且空间要求相对较小的结构皆可用作第一限位机构。

进一步地，第一限位机构850还在限位板背离第三输送机820的一面设置有微动开关（未图示），当油桶触碰到微动开关后，微动开关向PLC控制器发送电信号，PLC控制器控制油水分离器出料。

当然，也可以将微动开关替换为光电开关，光电开关可以选择设置在排油口处的壳体上，或者其他位置亦可。

请参考图4，在使用时，可以一次在第一输送机810的一端依次放置N个油桶（N值，日产油量大的客户，可根据每次开机收集油量而定；日产油量小的客户，可根据日产油量而定），第一个油桶放置在皮带输送机上（可以直接使用，省去了一次传动过程），油桶的进口处于排油口正下方，被分离的油排放至该油桶中，油桶的重量达到预设值时，油水分离器停止排油，第一限位机构落下（升降式降下，旋转式则向一侧翻转），油桶输送装置启动，该油桶被输送至板链输送机（此处指第三输送机）上，第一限位机构回位，当第一限位机构上的微动开关监测到下一个空的油桶位于皮带输送机上，且处于排油口正下方，油桶输送装置停止，油水分离器开始排油，直到最后一个油桶达到预设值。第二限位机构也可以设置微动开关，第二限位机构上的微动开关监测到第一个油桶正好处于第三输送机的末端，***开始报警，通知相关工作人员及时收集；优选的是：当最后一个油桶装满后，第一个油桶才触发第二限位机构上的微动开关报警，以实现集中收集。

优选第一输送机、第二输送机及第三输送机共用同一个驱动机构870，以确保三者同步输送。

进一步地，在第三输送机820的尾端（即背离第二输送机830一端）设置有第二限位机构860，优选第二限位机构860使用与第一限位机构850相同的零件配置。

在本发明地另一较佳实施例中，如图6所示，所述油桶输送装置包括：第一滚筒输送机820'，所述第一滚筒输送机820'一端（计量称重托盘831'所在的一端）位于排油口正下方；所述基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***还包括：多个可升降的计量称重托盘831'，所述计量称重托盘831'位于排油口下方且竖直设置在相邻的两个滚筒之间，且每个计量称重托盘831'下端设置有至少一称重传感器或者多个可升降的计量称重托盘831'下端共同连接有至少一称重传感器。

在具体实施时，可以在每个计量称重托盘831'下端连接一升降气缸833'，以驱动计量称重托盘831'升降（如图7所示）；但较佳地是，多个计量称重托盘831'下端共同连接多个升降气缸833'（优选为四个，分设于四角，稳定性较好），相对于单独控制每一个计量称重托盘831'而言，一则节省成本，二则保证多个计量称重托盘831'同步升降。可以理解的是，多个计量称重托盘831'是可以一体成型的，比如三个计量称重托盘831'一体成型为上端平齐的“山”字形。所述第一计量称重装置优选为计量称重传感器832'（如图7所示），设置在计量称重托盘831'与升降气缸833'之间。

进一步地，所述油桶输送装置还包括：第二滚筒输送机850'（如图6所示），优选所述第二滚筒输送机850'与第一滚筒输送机820'并排设置，二者左端相连通（以图6所示方向进行示例性说明），在左端的壳体上设置有一推动机构，所述推动机构包括：推头841'、滑动导轨843'及推动气缸844'，滑动导轨843'的设置方向与推动气缸844'的活塞杆842'伸缩方向相同。所述推头841'面向第二滚筒输送机850'一侧呈圆弧形，用于贴合油桶，以稳定推动油桶由第一滚筒输送机820'向第二滚筒输送机850'移动。

优选在第二滚筒输送机850'的右端（以图6所示方向进行示例性说明）设置有第三限位机构860'，优选第三限位机构860'与第一限位机构采用相同的零件配置。

该实施例与设置有板链输送机的实施例同理，在使用时，一次在第一滚筒输送机820'上放置N个油桶（N值，日产油量大的客户，可根据每次开机收集油量而定；日产油量小的客户，可根据日产油量而定），第一个油桶放置在计量称重托盘上，计量称重托盘被举起（直至托盘上端面的高度高于滚筒的高度），以便于计量，油水分离器开始排油，直到第一个油桶的重量达到预设值，油水分离器停止排油，计量称重托盘落下，第一个油桶被推头推到第二滚筒输送机上，同时第一滚筒输送机启动，设置在油水分离器上的光电开关监测到下一个油桶正好处于排油口的下方，计量称重托盘上，托盘举起，油水分离器再次开始排油，直到最后一个油桶达到预设值，第三限位机构上的微动开关监测到第一个油桶正好处于远离油水分离器一侧的滚筒输送机的末端，***开始报警，通知相关工作人员及时收集。

此外，在餐厨垃圾含油量较少的情况下，也可以选择不设置油桶输送装置，并使用电子称或其他具有称重功能的设备作为计量称重装置。

进一步地，所述油水分离器与固液分离器之间设置有污水处理器，污水处理器结构亦为现有技术，本发明在此不再对其进行详细描述。

另外，优选所述固液分离器与所述生物降解机900之间设置有上料装置700，所述上料装置可选择使用螺旋输送机或斗式提升机，二者结构皆为现有技术，本发明在此不再赘述。

第一较佳实施例地优点在于：餐厨垃圾中油脂被分离出来，而无油脂的垃圾降解率高，耗时比较短；同时被分离出来的油脂可回收利用，配合油桶输送装置及计量称重装置可实现油脂的自动收集及自动计量。

在本发明地第二较佳实施例中，料气分离器与生物降解机900直接连接，或者通过上料装置与生物降解机900连接，二者之间不再设置固液分离器。此处上料装置优选为螺旋输送机。该较佳实施例地优点在于：***结构简单，垃圾湿度高。进一步地，所述生物降解机900的降解仓920内设置有一简易的油水分离器。

所述生物降解机900的示例性结构如图8、图9及图10所示，包括：降解仓920、过滤网925（过滤网优选为金属板网，其材质较硬，不会受到垃圾被搅动时波动的影响）及搅拌机构（931、932、933、934及935），所述过滤网925将降解仓920的腔体分为降解腔921及夹层槽922两部分。降解仓920是餐厨垃圾与微生物降解菌剂的混合容器，优选其外侧还设置有降解机壳体910，所述降解机壳体910与降解仓920之间预留有收容空间，用于收容其他零部件（比如搅拌驱动源931、传动组件、加热板960及保温层970等等）。所述搅拌机构用于在降解过程中搅拌餐厨垃圾与微生物降解菌剂，使二者充分混合。

如图10所示，所述夹层槽922连通有液体排放口923（如图8所示），所述降解仓920通过所述液体排放口923连接有液体排放管990（如图8所示），降解所得液体通过所述液体排放管990排出降解仓920，而后直接排入市政污水管网或者利用容器收集后作为微生物冲施肥的制作原料使用，还可以直接排放至绿化带（在灌溉的同时为绿化带施肥）。

较佳地是，所述降解仓920的上半部分呈矩形，下半部分呈半圆形，如图10所示；将上半部分设置为矩形是为了扩大降解仓920的容量，而将下半部分设置为半圆形，一方面是为了避免出现搅拌机构无法作用到的死角（比如将下半部分设置为矩形，则该部分的两侧下端将成为搅拌死角）；另一方面使搅拌叶片935的末端运动轨迹与降解腔921底部的形状保持一致，便于在搅拌的同时清除堵塞在过滤网925中的垃圾。

所述搅拌机构的示例性结构如图8、图11及图12所示，包括：依次连接的搅拌驱动源931、主动链轮、传动链条932、从动链轮、转动主轴933、搅拌棒934及搅拌叶片935，该部分结构如图8所示；此处，搅拌叶片935起增益效果，是优化配置，而主动链轮、传动链条932及从动链轮亦可替换为其他传动组件，所述搅拌驱动源931优选为电机。

如图11及图12所示，搅拌棒934优选设置有多个，多个搅拌棒934间隔排布，且相邻的两个搅拌棒934相互垂直或者反向设置；比如图11所示结构，由左至右的多个搅拌棒934的轴线皆垂直于转动主轴933的轴线，但相邻的搅拌棒934方向并不相同。搅拌棒934及搅拌叶片935的结构还可以如图12所示，所述搅拌叶片包括：平行叶片935a及倾斜叶片935b两种（或者只是用其中的一种，比如只使用倾斜叶片935b亦可）。

进一步地，所述生物降解机900还包括：上水喷洒机构，所述上水喷洒机构包括：补水管941道及水喷头942，所述补水管941道固定在降解仓920的壁上，所述水喷头942固定于降解仓920的上端盖。上水喷洒机构的作用在于稀释降解产物，便于降解产物排出降解仓920。

另外，优选所述降解仓920外还设置有至少一个加热板960（如图8所示），所述加热板960与降解仓920的外壁相贴合。通过设置加热板960，可以使该***在降解仓920温度低于降解温度的情况下，也可以加热后使用，降低该***对于环境温度的要求。为了增强该效果，本发明还在降解仓920的外壁及加热板960的外侧设置有保温层970，通过保温层970有效防止在环境温度过低时，降解仓920内热量过快的向外散逸。此外，本发明还增设有温度传感器950，所述温度传感器950用于监测降解仓920的温度，固定于降解仓920的外壁上，使降解仓920的温度控制形成一闭环控制***，始终保持降解仓920处于预设温度范围内。

在料气分离器完成餐厨垃圾与气体分离（或者固液分离器完成固态垃圾与液态垃圾的分离）后，餐厨垃圾（或固态垃圾）通过降解机壳体910上设置的进料管911进入降解腔921，而后人工（或者设置与上水喷洒机构结构相似的菌剂喷洒机构）加入微生物降解菌剂。在准备工作完成后，搅拌驱动源931启动，通过传动组件带动转动主轴933转动，此时，搅拌棒934与搅拌叶片935随转动主轴933同步转动进行餐厨垃圾（或者固态垃圾）与微生物降解菌剂的混合；垃圾开始被微生物消化，1小时之后容易分解的部分被快速消化，10小时后餐厨垃圾内大部分的物质被消化，24小时后所有餐厨垃圾被微生物充分吸收，同时降解产物通过仓体底部的滤网流到夹层槽内最后被机体自动排出。设备根据控制器预先设定的时间自动运行，无需专人看管。

本发明由于采用了生物降解机，实现了餐厨垃圾的就地处理，以及减量化、分解化、消灭化、稳定化、无害化的“五化”处理。由于在降解过程中所使用的菌群是自然界中的益生菌构成的稳定降解菌群，其产物通过国家环保部直属的国家环境分析测试中心的安全检测；垃圾降解后的液体无异味、无残渣、无腐蚀，不会对环境造成二次污染。

垃圾降解得到的液体可作为植物菌肥，排入管网可降解管道内的有机物质、抑制管内异味，并对下水管道起到净化作用。

以降解产物为原料，添加具有高效活性功能的复合微生物菌群与微量元素，可以生产出高科技有肥机料。此肥料为绿色有机营养液，可以广泛用于谷物、蔬菜、豆科、果树、茶叶、花卉绿植等农作物与经济作物的，而且具有保水抗旱功效。微生物冲施肥能提高农产品的产量、品质、提高农作物的单株价值；其还具有特点如下：缓解土壤板结（区别化肥），快速分解有机质，分解土壤中的农药材料等化肥的危害；促进植物对微量元素的吸收；可以提高土壤养分，肥沃土壤。

本发明中的负压动力装置638优选为罗茨真空泵，罗茨真空泵具有稳定的高真空压力、恒定流量的特性，在固定转速下，其流量不随负载阻力变换，可保证垃圾输送管道的气流速度，避免出现使用离心风机因负载提高导致流量降低而出现管道堵塞的可能。同时由于负载压力可以通过PLC控制器进行控制，从而可以根据需要随时调整垃圾传输量，使***能力按照最有效的方式运行。

所述垃圾投放箱优选设置有若干个，若干个垃圾投放箱根据实际需求进行排布，比如多层建筑物可在同一层布置多个，并根据实际情况确定哪层布置垃圾投放箱，哪层无需使用垃圾投放箱。

优选地，所述垃圾投放箱设置有两种，分别为第一垃圾投放箱110（如图13所示）及第二垃圾投放箱120（如图14所示）。优选二者采用相似的零件配置，区别在于第一垃圾投放箱110具有垃圾破碎功能，而第二垃圾投放箱120则没有；同时，由于第二垃圾投放箱120无需设置破碎机构115，因此第二料仓124（请对比图13与图14）的形状尺寸与第一垃圾投放箱110有所不同。

下面以图13中第一垃圾投放箱110所示结构进行示例性说明，所述第一垃圾投放箱110优选包括：第一箱体111，所述第一箱体111开设有第一投放口，用户通过第一投放口投入餐厨垃圾。所述第一投放口下方连通有第一料仓114a，所述第一料仓114a呈倒置的圆台形或倒置的锥台形，以便于餐厨垃圾向下滑落，同时与破碎机构115相适配，防止漏气；所述第一料仓114a用于暂存垃圾。在设置有插板阀116的情况下，***启动，餐厨垃圾首先在破碎机构115内破碎，经过一定的预设时间后，插板阀116打开且负压动力装置638启动，垃圾输送管道210与第一垃圾投放箱110相连通，破碎后的餐厨垃圾在高速气流的作用下通过垃圾输送管道210输送至料气分离器300，定时关闭负压动力装置，而后关闭破碎装置及排料阀（破碎装置与排料阀同时关闭）。

为了保证使用人员的安全，本发明在第一箱体111上设置有一第一盖板112（第一盖板112上可设置便于开启的把手112a），并将第一盖板112与第一箱体111通过电磁锁113锁合（在垃圾输送管道210内形成有负压时锁合）。优选所述第一盖板112可转动连接于第一箱体111，二者之间设置有气弹簧117，气弹簧117起支撑作用，打开第一盖板112时，利用气弹簧117就可以支撑到打开的角度，方便投放，否则需要人工维持第一盖板112的位姿才能投放。由于仅在垃圾输送管道210存在负压时，第一投放口才会有较大气流通过，影响安全，因此，本发明有效利用电磁锁113仅在通电状态下锁合的特性，提高使用方便性（无需额外操作，只需将第一盖板112盖合在第一箱体111上即可），节省电力（在对应的第一垃圾投放箱110内无餐厨垃圾需要输送时，电磁锁113无需通电）。

本***优选使用点对点收集方式，即一次只进行一个垃圾投放箱内餐厨垃圾的输送，该方式特点如下：1、即投即收，也就是说，用户每次投放垃圾后，立即启动***完成垃圾输送；需要注意的是，该方式对用户每次投放垃圾的量是有规定的，不能随意投放；2、连续投放，集中收集，需注意的是，该方式对用户投放垃圾的行为没有限制，只是限制了垃圾输送。

为了进一步提高***的使用安全性，本发明在所述第一盖板112或者第一箱体111上开设有若干进气口112b，进气口112b的规则排列如图13及图14所示。

较佳地是，所述第一箱体111上还固定有控制板（未图示）、指示灯118及控制开关119。优选指示灯118设置有两个：一个为就绪，指示灯亮或者指示灯显示某种颜色表示此时该垃圾投放箱内的垃圾可通过垃圾输送管道向料气分离器输送，不亮或者显示某种特定颜色则表示以下三种情况之一：1、***处于急停状态，2、***正在输送其他垃圾投放箱内的垃圾，3、***正在进行垃圾处理。另一个用于显示***故障（比如***各设备之间的连接异常、***中某个设备异常等等）。优选控制开关119也设置有两个，分别为启动与急停。

优选两个指示灯及两个控制按钮按以下顺序排布：启动按钮、就绪灯、故障灯、故障按钮。该排布顺序的优点在于：方便操作，又不易触碰到故障按钮，导致***停止工作。

优选所述破碎机构115为双轴撕碎机，如图15所示，双轴撕碎机为现有技术，本发明在此不再赘述其具体结构。但应当理解的是，破碎机构115还可以使用其他机型，具体可根据所产生餐厨垃圾的种类及硬度进行选择。

所述破碎机构115与垃圾输送管道210之间还设置有第三料仓114b，所述第三料仓114b与垃圾输送管道210之间设置有一插板阀116。

对于第二垃圾投放箱120的结构本发明在此不再详细描述，其与第一垃圾投放箱110在结构上并无实质性差别。在使用时，所述第一垃圾投放箱110优选放置在后厨，后厨的餐厨垃圾主要是饭菜加工过程中形成的垃圾，包括从蔬菜切削下来的茎叶、丢弃不用的菜叶、果皮、蛋壳、茶渣、骨头、贝壳等，这类垃圾水分含量低，体积和密度大，不易收集，容易造成管道堵塞。而第二垃圾投放箱120优选放置在餐饮区，餐饮区的餐厨垃圾主要是剩饭剩菜，通俗称为泔水，包括剩余的饭菜和汤水等，这类垃圾水分含量高，体积和密度小，易于收集。

在本发明地另一较佳实施例中，垃圾投放箱仅设置有一种（为区别上述实施例，以下用储存仓代替），用于集中接收用户所投放的餐厨垃圾，其包括：储存仓本体（即外壳），所述储存仓本体开设有一个或多个垃圾投放口，所述垃圾投放口连通有垃圾收容腔，所述垃圾收容腔下端连通有垃圾排放口，所述垃圾排放口下方设置有一推进转轴（推进转轴的结构与下文所述挤压转轴430的结构相同），所述推进转轴设置于一推进外壳内部，所述推进外壳上端开设有垃圾接口，所述垃圾接口与所述垃圾排放口相适配，推进外壳的第二端（其第二端是指靠近垃圾输送管道的一端）与垃圾输送管道之间设置有一插板阀。所述推进转轴第一端（其第一端是指背离垃圾输送管道的一端）连接有推进电机（所述推进电机的结构与下文所述驱动电机410的结构相同）。

当用户通过垃圾投放口将餐厨垃圾投放并暂存于储存仓本体，当储存仓本体内的餐厨垃圾达到一定的量时，***启动，打开此处的插板阀，同时运行推进电机，推进电机带动推进转轴转动，推进转轴将餐厨垃圾绞碎并推进至垃圾输送管道，而后被破碎的垃圾在负压动力下被输送至料气分离器。

在本发明进一步地较佳实施例中，所述垃圾投放箱还连接有冲洗装置，所述冲洗装置优选示意性结构如图16所示，包括：第一存储箱131、第二存储箱132及水泵133；所述第一存储箱131用于储存水，同时用于作为水与洗涤剂的混合容器使用（即洗涤剂与水在第一存储箱131内混合）；所述第二存储箱132用于储存洗涤剂，所述水泵133用于抽取洗涤液（即水与洗涤剂混合后得到的液体）。

进一步地，所述第二存储箱132通过洗涤剂流动管134与第一存储箱131相连通；第一存储箱131通过补水管941道136与水源相连通，以便补水。所述洗涤剂流动管134上设置有第一电磁阀137，用于控制洗涤剂流动管134的通断；补水管941道136上设置有第二电磁阀138，用于控制补水管941道136的通断。较佳地是，所述洗涤剂流动管134上还设置有第一手动阀（未标示，电磁阀旁的长柄即为手动阀的扳动把手），用于控制洗涤剂的流动速度；所述补水管941道136上还设置有第二手动阀，用于控制补水时的水流速度。在电磁阀及手动阀同时设置的情况下，电磁阀作为控制开关119使用，而手动阀则在控制洗涤剂和水流量的同时，作为电磁阀故障时的备用开关使用。

所述水泵133的上端设置有一管道接头139，垃圾投放箱的料仓通过冲洗管道（如图13所示的第一冲洗管道135）及管道接头139与水泵133相连接。

较佳地是，所述第二存储箱132内所存储的洗涤剂至少有两种：一种用于清洗，另一种用于消毒；清洗优选植物洗洁精，消毒优选白醋或者小苏打；以此进行混合得到的洗涤液可有效清除固液混合态的餐厨垃圾在各设备上的残留。较佳地是，所述第二存储箱132同时储存有植物洗洁精、白醋及小苏打，以使混合后的洗涤液还具备疏通堵塞管道的的作用。

用于将气体从固体与液体中分离出来的料气分离器300已是现有技术（优选采用旋风式分离器或者重力分离器），本发明再次不在赘述其结构。

所述负压动力装置在本发明中优选连接有尾气处理装置，所述尾气处理装置包括：尾气处理箱631，所述尾气处理箱631连接有排气管道639，恶臭气体（即从餐厨垃圾中分离出的气体）利用负压动力装置638输入到尾气处理箱631后，尾气处理箱631运用高能UV紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排气管道639排出室外。

利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡，所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。众所周知，臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其他刺激性异味有立竿见影的清除效果。

催化剂（二氧化钛）在受到紫外线光照射时生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和氢氧自由基，攻击有机物，达到降解有机物的作用。二氧化钛属于非溶出型材料，在彻底分解有机污染物和杀灭菌的同时，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的杀菌、降解污染物效果。

本发明所提供尾气处理箱631的示例性结构如图17所示，其内设置有：进气接头632、匀风板633（匀风板的示例性结构如图18所示）、蜂窝式活性炭板634a、第一UV灯管635a（即紫外线灯管）、二氧化钛光触媒板634b、第二UV灯管635b及出气接头637。所述蜂窝式活性炭板634a包括：活性炭固定边框及蜂窝式活性炭（现有技术，可通过网络检索图片，此处不再赘述及图示）；所述二氧化钛光触媒板634b包括：光触媒固定边框及二氧化钛光触媒网（现有技术，可通过网络检索图片，此处不再赘述及图示）。进气接头及出气接头设置在尾气处理箱631的箱体两侧，如图17所示，箱体内部从靠近进气接头一侧向出气接头一侧依次排布有：匀风板633、蜂窝式活性炭板634a、第一UV灯管635a、二氧化钛光触媒板634b及第二UV灯管635b；UV灯管、二氧化钛光触媒板及蜂窝式活性炭板的数量可根据处理的风流增加。

本发明在所述箱体内开设有两个风板安装槽及两个活性炭安装槽，图17中的匀风板安装在其中一个风板安装槽内，而图17中标号636a则表示备用风板安装槽，需注意的是，设置两个风板安装槽的目的并非是为了安装两个匀风板，而是为了使匀风板既可以放置在其当前所在位置，又可以安装在备用风板安装槽636a内；636b所表示的备用活性炭安装槽，原因相同。而之所以设置备用安装槽，是为了使尾气处理箱631的进风出风方向可调换，以适应安装时的空间要求。假如根据安装空间需求，需要将637作为进风接头，将632作为出风接头，则需要首先将匀风板633及蜂窝式活性炭板634a分别安装于备用风板安装槽636a及备用活性炭安装槽636b内；使进入尾气处理箱631的气体始终依次经过匀风板633、蜂窝式活性炭板634a、第一UV灯管635a、二氧化钛光触媒板634b及第二UV灯管635b。

较佳地是，所述匀风板633的示例性结构如图18、图19及图20所示，包括：风板边框633a、第一挡风板633b及第二挡风板633c；所述第一挡风板633b及第二挡风板633c皆间隔分布有多个，且皆与风板边框633a固定连接；所述第一挡风板633b与第二挡风板633c交错设置，二者之间设置有过风间隙633c。所述第一挡风板633b及第二挡风板633c皆开设有梯形槽，所述梯形槽的槽口朝向尾气处理箱631的进风口。

由于尾气处理箱631的进风口尺寸不宜过大，因此在不设置匀风板633的情况下，与餐厨垃圾分离后的气体通过进风口后将集中在一个较小的范围通过蜂窝式活性炭板634a，使蜂窝式活性炭板634a其他位置的蜂窝式活性炭无法发挥作用，一则造成资源浪费，二则会降低蜂窝式活性炭板634a的使用寿命。

在设置有匀风板633的情况下，当与餐厨垃圾分离后的气体输送至尾气处理箱后631，被第一挡风板633b及第二挡风板633c阻挡，将沿梯形槽流动，而后经过风间隙633c流向蜂窝式活性炭板634a，气流被分散，扩大了蜂窝式活性炭板634a的有效使用范围，同时提高了蜂窝式活性炭板634a的使用寿命。

进一步地，所述尾气处理装置与料气分离器300之间设置有过滤装置610及汽水分离器620，其中，过滤装置610用于过滤气体中的颗粒，汽水分离器620用于过滤气体中所携带的液体。从餐厨垃圾中分离出来的气体依次经过过滤装置610和汽水分离器620，防止未分离的细小颗粒和空气中含有的水蒸气对后面的负压动力装置638产生影响。其中汽水分离器620优选为旋风汽水分离器620，为现有技术，其结构示意图请参考图21。

优选地，所述过滤装置610的结构如图22所示，包括：过滤管道及过滤网612，所述过滤管道包括：依次设置的进气端管611、过滤腔体及出气端管613，所述过滤网612设置在过滤腔体内，且呈波浪形，以对通过过滤腔体的气体进行多次过滤，以尽可能的将其中的固体颗粒过滤出来。

本发明还提供了一种餐厨垃圾收集处理方法，该方法基于上述***实现，根据上述***的第一较佳实施例及第二较佳实施例，该方法执行时步骤有所不同。

根据上述***中第一较佳实施例，该方法的步骤具体包括：

垃圾投放箱接收餐厨垃圾，具体细节请参照上述***实施例；

负压动力装置启动，在负压动力下，餐厨垃圾通过垃圾输送管道输送至料气分离器，具体细节请参照上述***实施例；

料气分离器进行餐厨垃圾与气体的分离，其中的气体通过负压动力装置排出，其中的餐厨垃圾进入固液分离器，具体细节请参照上述***实施例；

固液分离器接收所述餐厨垃圾后，进行固态垃圾与液态垃圾的分离，并将分离后的固态垃圾输送至生物降解机，同时将分离后的液态垃圾经污水处理器后输送至油水分离器，具体细节请参照上述***实施例；

生物降解机接收所述固态垃圾并进行降解，而后将降解产物排出，具体细节请参照上述***实施例。

基于上述***中第二较佳实施例所述结构，其包括步骤：

垃圾投放箱接收餐厨垃圾，具体细节请参照上述***实施例；

负压动力装置启动，在负压动力下，餐厨垃圾通过垃圾输送管道输送至料气分离器，具体细节请参照上述***实施例；

料气分离器进行餐厨垃圾与气体的分离，其中的气体通过负压动力装置排出，其中的餐厨垃圾进入生物降解机，具体细节请参照上述***实施例；

生物降解机接收餐厨垃圾并进行降解，而后将降解产物排出，具体细节请参照上述***实施例。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，包括：依次连接的垃圾投放箱、垃圾输送管道、料气分离器及负压动力装置；所述垃圾投放箱用于接收餐厨垃圾，所述垃圾输送管道用于在负压动力下输送餐厨垃圾，所述料气分离器用于进行餐厨垃圾与气体的分离；所述料气分离器连接有生物降解机。

2.根据权利要求1所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述生物降解机包括：降解仓及搅拌机构，所述降解仓开设有降解腔，所述降解腔下端连通有夹层槽，所述夹层槽与外部相连通且与降解仓之间设置有过滤网，用于排出降解产物；所述搅拌机构包括：转动主轴及搅拌棒，所述转动主轴贯穿降解仓设置，所述搅拌棒固定连接于转动主轴外缘。

3.根据权利要求2所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述降解腔上端呈矩形，下端呈半圆形。

4.根据权利要求2所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述搅拌棒设置有多个，多个搅拌棒间隔排布，且相邻的两个搅拌棒相互垂直或者反向设置。

5.根据权利要求4所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述搅拌棒背离转动主轴一端设置有搅拌叶片。

6.根据权利要求2所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述生物降解机还包括：上水喷洒机构，所述上水喷洒机构包括：补水管道及水喷头，所述补水管道固定在降解仓的壁上，所述水喷头固定于降解仓的上端盖。

7.根据权利要求2所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述生物降解机还包括：至少一个加热板，所述加热板与降解仓的外壁相贴合。

8.根据权利要求7所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述生物降解机还包括：保温层，所述保温层包裹于所述降解仓的外壁及加热板外侧。

9.根据权利要求7所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述降解仓的外壁上固定有至少一个温度传感器。

10.根据权利要求1所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述料气分离器与生物降解机之间设置有上料装置，所述上料装置为螺旋输送机。

11.根据权利要求1所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述料气分离器与生物降解机之间设置有固液分离器，所述固液分离器用于从餐厨垃圾中分离出固态垃圾，并将固态垃圾输送至生物降解机。

12.根据权利要求11所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述固液分离器与生物降解机之间设置有上料装置，所述上料装置为螺旋输送机或斗式提升机。

13.根据权利要求11所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述固液分离器设置有液态垃圾排放口，并通过所述液态垃圾排放口连接有油水分离器。

14.根据权利要求13所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述油水分离器设置有排油口；基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***还包括：油桶输送装置，所述油桶输送装置上设置有计量称重装置，所述计量称重装置用于监测油桶的重量，且计量称重装置位于所述排油口正下方；所述油桶输送装置用于将空的油桶输送至排油口正下方，并在油桶重量达到预设值后，带动油桶朝预设方向移动。

15.根据权利要求13所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述油水分离器与固液分离器之间设置有污水处理器。

16.根据权利要求1所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述负压动力装置连接有尾气处理装置，所述尾气处理装置包括：尾气处理箱，所述尾气处理箱由进风侧至出风侧依次设置有：匀风板、蜂窝式活性炭板、第一UV灯管、二氧化钛光触媒板及第二UV灯管，且尾气处理箱开设有风板安装槽、活性炭安装槽、备用风板安装槽及备用活性炭安装槽，所述风板安装槽及活性炭安装槽分别与备用风板安装槽及备用活性炭安装槽镜像对称设置；当匀风板安装于风板安装槽时，蜂窝式活性炭板安装于活性炭安装槽，备用风板安装槽靠近于尾气处理箱出风侧；当匀风板安装于备用风板安装槽时，蜂窝式活性炭板安装于备用活性炭安装槽，风板安装槽靠近于尾气处理箱出风侧。

17.根据权利要求16所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述尾气处理装置与料气分离器之间设置有过滤装置及汽水分离器，所述过滤装置用于过滤从餐厨垃圾中分离出的气体中的颗粒，所述汽水分离器用于过滤从餐厨垃圾中分离出的气体中所携带的液体。

18.根据权利要求1所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述垃圾投放箱设置有多个，其中包括：至少一个第一投放箱及至少一个第二投放箱，所述第一投放箱包括：第一箱体，所述第一箱体开设有第一投放口，所述第一投放口连通有第一料仓，所述第一料仓下端设置有破碎机构，所述破碎机构用于将第一料仓内的餐厨垃圾进行破碎；所述第二投放箱包括：第二箱体，所述第二箱体开设有第二投放口，所述第二投放口连通有第二料仓，所述第二料仓与垃圾输送管道相连通。

19.根据权利要求1所述的基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***，其特征在于，所述基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***还包括：冲洗装置，所述冲洗装置用于向料仓内注入洗涤液进行料仓冲洗，包括：第一存储箱、第二存储箱及水泵，所述第一存储箱用于储存水；所述第二存储箱用于存储植物洗洁精，同时用于存储白醋和/或小苏打；所述水泵通过冲洗管道与料仓相连接。

20.一种通过如权利要求1至19中任意一项所述基于生物降解机的餐厨垃圾收集处理***实现的方法，其特征在于，包括步骤：

垃圾投放箱接收餐厨垃圾；

负压动力装置启动，在负压动力下，餐厨垃圾通过垃圾输送管道输送至料气分离器；

料气分离器进行餐厨垃圾与气体的分离，其中的气体通过负压动力装置排出，其中的餐厨垃圾进入生物降解机；

生物降解机接收餐厨垃圾并进行降解，而后将降解产物排出。