CN2755093Y - 含水垃圾处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种节能型的含水垃圾处理装置，其采用能在短时间内处理含水垃圾的搅拌叶轮，不需要外部加热装置。反应室备有投入含水垃圾的加料口；边将含水垃圾切削、破碎、搅拌边将其运送到规定方向的搅拌部；从搅拌部的后面向上并向前倾而设计的具有翻转搬送含水垃圾方向功能的挡板；沿着反应室内壁向上并向内倾斜一定角度，搅拌部的底部形成了沿着搅拌叶轮外缘最大径的半圆筒形状。

Description

含水垃圾处理装置

技术领域

本发明涉及一种边运送含水垃圾边搅拌并使其堆肥化的含水垃圾处理装置。

背景技术

对于副食残渣等的含水垃圾，由于能够将其堆肥化处理，因此开发出了具有搅拌功能的、促进其发酵、分解的含水垃圾处理装置。例如：专利8-217582号公报中记载的含水垃圾处理装置，发酵室由内、外两室构成，在内室底部的外面安装了加热器，搅拌被投入发酵室内的含水垃圾。这种处理机器，通过加热，将发酵室内的温度升高到适当的发酵温度，保持微生物发酵能够有效进行的环境。此外，搅拌是通过固定在驱动轴上的转子来进行的，驱动轴被水平地固定在发酵室内的中心位置，上述转子在垂直平面内旋转。上述转子的形状是：从转子前端到转子后端为一连续的飞镖形状，转子前端为平板状，转子后端为弯曲板状。

同样的，专利11-76855号公报中记载的粉碎搅拌装置具有可容纳处理物的处理室、悬架在处理室中央的向上变细的筒状多孔搅拌筒、嵌合在搅拌筒内壁中的螺旋桨、沿着处理室底部旋转并且边搅拌被处理物边将其向中央部集中的搅拌叶轮。并且，搅拌筒的下端形成锯齿，备有向处理室内吹热风的吹风机，被搅拌叶轮搅拌的处理物通过搅拌筒和螺旋桨被反复粉碎并被堆肥化。

实用新型的内容

背景技术中所提到的处理含水垃圾的机器以及搅拌机器，要求配置加热装置，因此存在成本高的问题。

本发明是一种不需加热装置的节能型含水垃圾处理装置，能在短时间内促进其发酵、分解。本发明的目的是能够处理由中小规模的食堂、餐厅等当日所产生的含水垃圾。

本实用新型是在反应室内、通过安装在驱动轴上的叶轮来搅拌含水垃圾并使其堆肥化的一种处理含水垃圾的装置。这种含水垃圾处理装置的特征为：上述反应室设计有投入含水垃圾的加料口、边切削、破碎、搅拌含水垃圾边使其向规定方向流动的搅拌部、从上述搅拌部的末端设计向上并向前倾斜的使含水垃圾的流动方向倒转的挡板；沿着反应室内壁向上只向内侧倾斜一定角度；上述搅拌部的底部形状是沿着搅拌叶轮外周的最大直径轨的半圆筒形。

本实用新型的特征为：搅拌叶轮固定在驱动轴上并与轴线相垂直；让搅拌叶轮的前端为平板形状，并且设计成外缘曲率半径增大的曲线形状；在其外缘上设计了切削用的刀片；使搅拌叶轮的后端弯曲，与轴线相倾斜。

本实用新型的特征为：上述驱动轴是设计在反应室底部的相平行的两根轴，且两根驱动轴的旋转方向不同。

本实用新型的特征为：在上述反应室的上部设计有通气孔，在反应室中产生的温度高湿度大的气体可通过该通气孔进入冷却·除湿装置中，从而调整反应室内的温度、湿度。

本实用新型的特征为：上述搅拌叶轮与含水垃圾之间的摩擦所产生的热提高了反应室内的温度。

本实用新型能够使含水垃圾高效地循环搅拌，即通过仅将反应室的内壁向内侧倾斜一定角度，从而提高含水垃圾及其处理物在循环搅拌过程中上升时的压缩热，并能防止下降时处理物的凝聚成块现象。并且，由于底部形成半圆筒形状，能使搅拌部分的搅拌叶轮周围没有空心(就是：如果是矩形的话，则在角的部位可能搅拌不到)。

本实用新型在叶轮前端的外缘设置了切削用的刀片，同时其形状设计成曲率半径增大的曲线形状，使叶轮向料的前进方向倾斜，从而使含水垃圾边搅拌边破碎并被挤压向驱动轴方向，并且防止垃圾附着在刀尖和叶轮上。

本实用新型将驱动轴的旋转方向设定成不同方向，这样可以更有效地对含水垃圾进行挤碎，混合，运送，搅拌处理。

本实用新型从反应室内产生的温度高湿度大的气体经设计在反应室上部的通气孔而被导入到冷却、除湿装置中，进行冷却、除湿处理。因此，反应室内的状态是含水垃圾堆肥化的合适环境。即，为激活需氧性微生物群、促进含水垃圾的分解提供了条件。

本实用新型需氧性微生物群在发酵时会产生发酵热，从而使反应室内的温度升高；在初始阶段，则是通过摩擦热使反应室内的温度升高，促进含水垃圾的堆肥化。

附图的简要说明

图1是适用于本发明的含水垃圾处理装置的搅拌叶轮的正面图。

图2是一例作为含水垃圾处理装置的部分省略的侧面示意图。

图3是沿着图2的A-A线的剖视图。

本实用新型的最佳实施方式

转动反应室内的搅拌叶轮，在边切削、搅拌含水垃圾边处理的处理装置中，设置了边搅拌含水垃圾边将其向一定的方向运送的搅拌部、为使垃圾的运送方向翻转而从搅拌部的末端朝上并向前倾斜的挡板，这样使垃圾(在反应室内)循环(流动)从而能够处理含水垃圾。此外，通过将反应室的内壁向内侧倾斜一定的角度并使搅拌部的底部沿着搅拌叶轮的外缘形成半圆筒形状，以此来防止含水垃圾的凝聚成块及叶轮周围存在空心，从而增强搅拌循环效率。

图1是适用于本发明中的含水垃圾处理装置的一例搅拌叶轮平面图。如同图1所示，搅拌叶轮1是从叶轮前端1a连续变化到叶轮后端1b的一枚叶轮，被搅拌物在叶轮前端1a处被搅碎，在叶轮后端1b处被混合并形成挤压状态。叶轮前端1a是平板状，它的外缘从与叶轮面驱动轴的结合部开始逐渐形成曲率半径增大的曲线，即形成与驱动轴2中心距离增大的曲线。为了防止含水垃圾的纤维质材卷进驱动轴2以及防止含水垃圾的纤维质材附着在搅拌叶轮1上，因此叶轮1的前端1a相对于驱动轴的轴线要垂直安装。此外，在叶轮前端1a的边缘处装有形成断面锐角的刀刃1c，由此可更有效地进行搅碎含水垃圾。

叶轮1b是弯曲的板状，其形状只要能将含水垃圾等边搅拌边挤压向沿着上述驱动轴2轴线的规定方向即可。推荐叶轮1b的形状采用楔形，效果会更好。具体地说，就是从叶轮前端1a开始叶轮后端1b的外缘是一定长度的连续圆弧，即使其终端至驱动轴2之间形成曲线；同时，相对于叶轮后端1b，至驱动轴2的曲线为凹形。这样的设计，可以防止含水垃圾及其处理物附着在搅拌叶轮1上，同时可以增强搅拌。下文将对其进行更详细的说明。含水垃圾及其处理物被混合搅拌，通过处理物中含有的微生物(堆肥化后的含水垃圾)对其进行发酵，堆肥化。

图2是有关本发明含水垃圾处理装置10的一例略有删除的平面示意图。图3是，图2A-A线截面示意图。这种含水垃圾处理装置10是由矩形外壳7以及含有驱动轴2、2(二轴)的反应室4所构成的，并且该驱动轴设在外壳7的内部且安装了多个上述叶轮1。此外，为了控制反应室4内的温度以及湿度，备有冷却及除湿装置5、控制装置20和带动驱动轴旋转的搅拌马达6等驱动装置。在外壳7的上部安装的转动自如的进料盖要在能密闭进料口3上部的前提下设计其开关。因此，反应室4是由位于底部的混合、搅拌、挤压含水垃圾及其处理物的搅拌部4a和位于它上部的循环部4b所构成的。

在驱动轴2上，按一定的间隔安装多个搅拌叶轮。搅拌叶轮1如上所述，叶轮前端1a的安装角度垂直于驱动轴2的轴线。象这样，通过使叶轮前端1a垂直于轴线安装，例如由于对含水垃圾施加垂直的力，因此能够更有效地破碎含水垃圾。此外，相对于一根驱动轴，多个搅拌叶轮1分别处于轴对称的位置，在轴方向上以大致相等的间隔被固定。两个驱动轴上的搅拌叶轮1的相对安装位置是：一个驱动轴上的搅拌叶轮的安装位置是另一个驱动轴上的两个搅拌叶轮中间的位置(即两根驱动轴上的叶轮是相互交叉安装的)。

如图3所示，为了能压送含水垃圾及其处理物从驱动轴2的一端到另一端(图3的B方向)，在同一个方向上安装多个搅拌叶轮1。此外，在驱动轴的另外一端至少有一个搅拌叶轮相对于其他叶轮1是反向安装的。这种反向安装的搅拌叶轮能改变压送到驱动轴另一端的含水垃圾等的运动方向并使其向上运动(图3所示的C的方向)，从而使反应室4内的含水垃圾等自动形成循环。由于挡板9的设置，这一循环会更有效地进行。

搅拌叶轮1的安装状态是通过叶轮前端1a能使含水垃圾被挤压到一定的方向；驱动轴2的旋转方向，是使驱动轴朝着能搅碎含水垃圾的方向旋转。即，通过驱动轴和叶轮的转动，相对于压送搅碎的含水垃圾的方向(图3所示的B方向)、在其前进的方向上设置叶轮后端1b的弯曲面。在含有二平行驱动轴2，2的含水垃圾处理装置10的情况下，如图2所示，各驱动轴2，2的转动方向是：一轴为顺时针方向，另一轴为逆时针方向，并由此来安装固定搅拌叶轮1。因此，在平行二轴2，2上分别安装多个搅拌叶轮1，且两轴上的叶轮前端1a的安装方向相反。此外，被设置在搅拌部4a中的驱动轴为平行二轴比较理想，当然一轴或三轴以上也是可以的。

循环部4b具有能够充分循环含水垃圾及其处理物的偏立方体空间。这样，通过设置宽敞的循环部4b，从而能使位于反应室4上部的含水垃圾与空气充分接触、获得了适当量的氧气且能够反复循环(反复循环指的是垃圾能反复循环)。由此，需氧性微生物被活化，从而促进了含水垃圾的分解。在此基础上，反应室4的内壁4c，相对于垂直面仅向内侧倾斜了一定的角度θ。该角度θ能提高含水垃圾及其处理物在循环搅拌过程中上升时的压缩热以及防止下降时的凝聚成块，由此防止在搅拌部4a的搅拌叶轮1周围出现空心化(即在叶轮周围的垃圾得不到很好的搅拌及处理)。例如将角度θ设定为3～5°的话，则含水垃圾及其处理物的搅拌循环将顺利地进行。并且，在反应室4中设计的偏立方体的边角部分由于其形状是一个沿着搅拌叶轮1外缘的曲面，因此含水垃圾及其处理物的搅拌循环能更顺利地进行。

投入到反应室4内的含水垃圾，在搅拌部4a中被搅碎、混合、挤压，经过循环部4b再循环回到搅拌部4a中。在这个过程中，含水垃圾发生发酵反应，并进行肥料化处理。由这种发酵反应所产生的放热效应使含水垃圾中含有的水分被蒸发掉，并通过发酵反应生成CO₂气体。而且，本装置通过含水垃圾发酵反应的放热效应来分解含水垃圾；在初始阶段，能将含水垃圾的温度上升到微生物的活动温度。此温度的上升是由于反应室4、搅拌叶轮1以及含水垃圾等摩擦所产生的摩擦热而实现的，由此可以使温度快速上升到微生物活动活跃的温度。

在循环部4b的上部，设置了由排气孔8a以及干燥空气供给孔8b构成的通气孔8，它们分别与冷却、除湿装置5相连。反应室4中所产生的温度高湿度大的气体通过排气孔8a进入到冷却、除湿装置5中，并被冷却、除湿。分离出的水分被保存在一定的容器中，冷却了的气体从干燥空气供给孔8b再度回到反应室4中。被导入到冷却、除湿装置5中的高温多湿(即温度高湿度大)气体被冷却除水后经排气孔8a排出并成为干燥的气体。这种反应室4中的温度、湿度的调整是通过控制装置20来进行调节的，从而形成了含水垃圾发酵反应的最佳状态。

本含水垃圾处理装置10，主要是由设置在反应室4内下部的搅拌部4a中的驱动搅拌叶轮1的搅拌马达6、驱动冷却、除湿装置5的控制装置20来控制，对投入到反应室内的含水垃圾进行处理。因此，以往为促进发酵而设置在含水垃圾处理装置上的加热装置便没有必要了，从而实现节能化。特别地，由于上述搅拌叶轮1能有效地进行破碎、混合、搅拌，因此能在短时间内发生含水垃圾的发酵反应。此外，由于不使用外部加热装置，进一步实现了节能化。例如，20kg左右的含水量约80重量％的含水垃圾，用200v、2.2kw的搅拌马达工作6小时的话，就能够实现堆肥化。

以下，将具体地进行说明。首先，将小规模饮食店所产生的含水垃圾约20kg从含水垃圾加料口8处投入。同时将前天堆肥化后含有大量微生物的处理残渣按一定量同时投入。用细菌、放线菌以及线状菌等有效微生物代替处理残渣也可以。关闭含水垃圾加料口3，按动启动按钮，接通电源的搅拌马达6开始启动。投入的含水垃圾一边在搅拌叶轮1的叶轮前端处被搅碎，一边在叶轮后端弯曲面的作用下被混合·压送向如图3所示的B方向。被压送到另一端的含水垃圾，在反方向安装的搅拌叶轮1的作用下，被挤压向上方并沿挡板9上升并按如图3所示的C方向翻转。由此，含水垃圾在反应室4中被循环、搅拌。

含水垃圾的堆肥化是利用由微生物产生的发酵作用或这些微生物分泌的酶的作用来实现的；因此为了使发酵反应更有效地进行，调节作为反应室4内的放热量指标的温度、水分、湿度、氧含量等是很有必要的。在本装置中，投入的含水垃圾在反应室4的底部被搅碎并被混合、压送(挤压输送的意思)，由此，含水垃圾及微生物被充分地混合。并且，由于在具有充足空间的反应室4的上部与空气接触、提供了氧气并反复循环，所以需氧性生物被活化容易发生发酵反应。

在上述处理方法中，通过搅拌马达6的带动，反应室内的含水垃圾等被混合、循环，温度开始升高。用电流值测定的搅拌马达6的消耗电功，以被搅拌物的搅碎为主的起始反应开始显示较高的数值，大约经过1小时后逐渐减小，之后基本为一定值。大约2小时，被搅拌物达到约75℃，含水垃圾的臭味消失，达到一种即使放置也不会腐败的状态。因此，与稻皮或锯屑等的辅助材料并用或者考虑到其使用用途，该状态既可作为堆肥来使用，并能够在极短的时间内结束堆肥化。

为了不涉及到植物的发芽不好或者发育不良等有害问题，即使不使用辅助材料，发酵反应也能够进一步进行。能维持发酵、维持微生物不死的温度，例如，通过控制搅拌马达6及冷却、除湿装置5的启动和关闭可以维持75℃的温度，发酵反应得以继续进行。通过启动和关闭搅拌马达6以及/或者冷却、除湿装置5可以将发酵反应温度维持在60～90℃，更理想的会在70～80℃之间，并且维持反应物的湿度在RH60％左右。通过将发酵条件保持在此范围内，从而不让微生物死去、促进堆肥化。并且，温度、湿度的测定采用各自的传感器来求得。

本含水垃圾处理装置，由于依靠搅拌马达、冷却马达等的作用实现堆肥化，所以实现了小型化、节能化的目的。由此，中小规模的食堂、餐馆、饮食店等可以在当天内处理这一天所产生的含水垃圾。此外，由于本装置的搅拌叶轮的搅拌效率高，因此可以将反应室大型化。

Claims (4)

1、一种含水垃圾处理装置，其在反应室内、通过安装在驱动轴上的叶轮来搅拌含水垃圾并使其堆肥化，这种含水垃圾处理装置的特征在于：所述反应室设计有投入含水垃圾的加料口；边切削、破碎、搅拌含水垃圾边使其向规定方向流动的搅拌部；从上述搅拌部的末端设计的向上并向前倾斜的使含水垃圾流动方向翻转的挡板；沿着反应室内壁向上并只向内侧倾斜一定角度；上述搅拌部的底部形状是沿着搅拌叶轮外周的最大直径轨的半圆筒形。

2、根据权利要求1所述的含水垃圾处理装置，其特征为：搅拌叶轮固定在驱动轴上并与轴线相垂直；搅拌叶轮的前端为平板形状，并且设计成使其外缘曲率半径增大的曲线形状；在其外缘上设计了切削用的刀片；使搅拌叶轮的后端弯曲，与轴线相倾斜。

3、根据权利要求2所述的含水垃圾处理装置，其特征为：所述驱动轴是设计在反应室底部的相平行的两根轴，且两根驱动轴的旋转方向不同。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的含水垃圾处理装置，其特征为：在所述反应室的上部设计有通气孔，在反应室中产生的温度高湿度大的气体可通过该通气孔进入冷却、除湿装置中，从而调整反应室内的温度、湿度。

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