阅读说明：本技术 一种用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐 (High-temperature aerobic fermentation tank for kitchen waste ) 是由 许天成 阮雪薇 刘洋 胡海土 莫灵刚 于 2018-08-15 设计创作，主要内容包括：用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐,发酵罐中设置进风装置、搅拌装置、温度、湿度、含氧量传感器,温度、湿度、含氧量传感器将信号传送给控制器并由控制器根据这些信号控制进风装置、搅拌装置。本发明可以通过传感器将发酵罐内部的物化数据传送至智能控制系统,并通过智能控制系统对风机、搅拌器进行变频控制,以创造最佳的生化反应条件,在提高微生物转化效率的同时起到节能的作用。(A high-temperature aerobic fermentation tank for kitchen waste is provided with an air inlet device, a stirring device and temperature, humidity and oxygen content sensors, wherein the temperature, humidity and oxygen content sensors transmit signals to a controller and the controller controls the air inlet device and the stirring device according to the signals. The invention can transmit the physicochemical data in the fermentation tank to the intelligent control system through the sensor, and carry out variable frequency control on the fan and the stirrer through the intelligent control system so as to create the optimal biochemical reaction condition and play a role in saving energy while improving the microbial conversion efficiency.)

一种用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，尤其涉及餐厨垃圾的高温好氧发酵堆肥化的设备。

背景技术

好氧堆肥技术是有机废弃物实现无害化处置和资源化利用的重要技术手段。堆肥过程中，有机废弃物经过微生物的分解、合成，形成稳定的腐殖质类物质（有机肥料），达到无害化和资源化的目的。其中，好氧堆肥是指在一定的水分、C/N比、通风等条件下，通过好氧微生物的作用，实现固体废弃物资源化的一种技术方法，是一种有机肥料的生产方式。堆肥化的产物就称为堆肥。由于好氧堆肥过程能提供杀灭病原体所需要的热量，所以也是一种固体有机废弃物的无害化处理方式。

传统的好氧发酵工艺在非密闭环境内进行，产生的臭气会形成二次污染。随着社会的发展，逐渐被机械搅拌强制通风式发酵罐所取代。其优点在于，封闭式结构，产生的臭气经强制排风除臭后对环境没有污染；发酵罐内安装有强制供风设备与机械搅拌设备，可以让微生物与空气充分混合，提高发酵速度；发酵周期短，节约土地占用。

但是，该技术发酵罐的搅拌装置与通风装置不能根据发酵各个阶段调节功率，致使发酵反应周期延长或者能耗偏高等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种更高效、节能、环保的用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：

用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐，发酵罐中设置进风装置、搅拌装置、温度、湿度、含氧量传感器，温度、湿度、含氧量传感器将信号传送给控制器并由控制器根据这些信号控制进风装置、搅拌装置。

本发明进一步技术方案在于，所述发酵罐设有集气装置，所述集气装置通过导气装置与排气系统连接。

本发明进一步技术方案在于，所述智能控制系统中预设温度参数T；预设含氧量参数O；预设湿度参数W；智能控制系统根据监测到的湿度、温度、含氧量数据，对发酵阶段进行判断，并与预设的数据进行对比，若温度高于预设值T，则提高变频风机功率加大通风量；若温度低于预设值，则降低通风量并提高搅拌装置的功率；系统设置有湿度保护值，若湿度降低接近保护值时，则降低变频风机的功率，并増加搅拌装置功率；当含氧量低于预设值O时，则加大变频风机的功率，提高供氧量；当温度降低至40摄氏度时，则系统判断快速发酵阶段结束，降低搅拌装置与变频风机功率，准备出料。

相对于现有技术，采用如上技术方案的本发明有如下有益效果：本发明可以通过传感器将发酵罐内部的物化数据传送至智能控制系统，并通过智能控制系统对风机、搅拌器进行变频控制，以创造最佳的生化反应条件，在提高微生物转化效率的同时起到节能的作用。

附图说明

图1是本发明实施例用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐及其应用于餐厨垃圾的高温好氧发酵处理设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图、实施例对本发明进一步进行说明，实施例不构成对本发明的限制。

如图1所示，用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐，所述发酵罐设有变频风机c、出料装置、变频搅拌装置b，内部安装有温度、湿度、含氧量传感器a，所述传感器a通过导线与智能控制系统7连接，所述智能控制系统7通过导线分别与变频风机c、排气系统13、变频搅拌装置b连接，并控制变频风机c、排气系统13、变频搅拌装置b的操作。

将上述高温好氧发酵罐用于餐厨垃圾的高温好氧发酵处理设备中，形成如图1所示的装置，其包括垃圾投放存储装置1、破碎分选装置3、均质预热装置4、脱水装置5、发酵罐6、废水箱9、油水分离装置10、油脂收集装置11、废水处理装置12。

餐厨垃圾通过传送装置2与餐厨垃圾投放储存装置1连接，所述餐厨垃圾通过传送装置2与破碎分选装置3连接，所述破碎分选装置3通过传送装置2与均质预热装置4连接，所述均质预热装置4通过传送装置2与脱水装置5连接，所述脱水装置5通过传送装置2与发酵罐6连接，所述脱水装置5通过导管与废水箱9连接，所述废水箱9通过导管与油水分离装置10连接，所述油水分离装置10分离的油脂通过导管排放到油脂收集箱11进行收集，油水分离装置10分离的废水通过导管与废水处理装置12连接。

使用本餐厨垃圾的高温好氧发酵堆肥化处理的设备时，将分类收集的餐厨垃圾（含水率约90%）通过传送装置2投放入投放储存装置1中静置约3h，上述投放储存装置1的下方设置有液槽用于收集餐厨垃圾的渗滤液，上述渗滤液经过导管通入废水箱9中储存；上述餐厨垃圾投放储存装置1中的固体部分通过传送装置2送入破碎分选装置3中，进行破碎处理。

上述破碎分选装置可以将塑料、金属去除，除去杂质的有机废弃物在经过破碎后通过传送装置2送入均质预热系统4。

上述有机废弃物因为含水率高，故在破碎过程中会有液体渗出，渗出液约占其总重量的20%左右。上述渗出液在破碎分选装置3上的收集装置中合流，并通过导管送入废水箱9。

上述破碎分选装置3中的固体部分破碎至直径5mm～50mm后，经传送系统2送入均质加热装置4。

上述固体在均质加热系统4中与水1：1混合后加热至约80摄氏度，将大部分油脂溶解，此时混合物的盐分含量约为收集餐厨垃圾的40%。

上述均质预热装置4处理后的固液混合物经传送装置2送入脱水装置5中，进行离心式固液分离，分离后的固体部分经传送装置2送入发酵罐6中。

上述发酵原料在发酵罐6中进行好氧发酵，整个发酵过程分为产热阶段（中温阶段，升温阶段），高温阶段，腐熟阶段，其中产热阶段与高温阶段在发酵罐6内进行；上述产热阶段通常从堆积发酵开始，只须 2-3 天时间温度便能迅速地升高到 55℃。

上述高温阶段通常在1周内堆温可达到最高值（极限值可达70摄氏度）。高温对于原料的快速腐熟起到重要作用，在此阶段中堆肥内开始了腐殖质的形成过程，并开始出现能溶解于弱碱的黑色物质。

此时，C/N比明显下降，大分子的蛋白质、糖分、纤维质等被分解为低分子有机物与二氧化碳、水等无机物。原料高度随之降低，总质量下降，通过高温能有效杀灭有机垃圾物中病原物。

上述反应为微生物的高温好氧发酵反应，在反应的不同阶段，通过传感器a对发酵罐6内的湿度、温度、含氧量、进行监测，并由导线将数据传送至智能控制系统7。

上述智能控制系统7对数据进行分析处理后，通过导线对变频风机c与发酵罐6中的变频搅拌装置b进行控制，使发酵罐中的温度、含氧量达到各反应阶段最适宜状态。

具体的控制方式为：在智能控制系统7中预设温度参数T；预设含氧量参数O；预设湿度参数W；上述所有数值根据不同的具体情况由使用者自行设定。

具体地，系统根据监测到的湿度、温度、含氧量数据，对发酵阶段进行判断，并与预设的数据进行对比，若温度高于预设值T，则提高变频风机c功率加大通风量；若温度低于预设值，则降低通风量并提高搅拌装置b的功率；系统设置有湿度保护值，若湿度降低接近保护值时，则降低变频风机c的功率，并増加搅拌装置b功率；当含氧量低于预设值时，则加大变频风机c的功率，提高供氧量；当温度降低至40摄氏度时，则系统判断快速发酵阶段结束，降低搅拌装置b与变频风机c功率，准备出料。

上述经发酵罐6排出的出料，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，而且微生物活性下降，发热量减少，温度下降。此时，嗜温性微生物再占优势，对残留较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且趋于稳定化，此时堆肥进入腐熟阶段。降温后，需氧量大量减少，肥堆空隙增大，氧扩散能力增强，此时只需自然通风约20天后，即可送入成型设备8中，在破碎成型后作为有机肥原料进行资源化利用。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。