阅读说明：本技术 一种湿垃圾综合处理系统及方法 (Wet garbage comprehensive treatment system and method ) 是由 龚小梅 曹宏 李彬 王康 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种湿垃圾综合处理系统及方法,包括垃圾收运系统和脱水发酵系统和信息控制系统,所述垃圾收运系统包括垃圾收运车和垃圾桶,所述垃圾收运车上装有第一识别器和第一称重器,所述垃圾桶上设置有电子标签；所述脱水发酵系统包括驱动装置、进料斗、第二识别器、无轴螺旋推进装置、调节气缸、第二称重器、气体处置装置、发酵生化机；所述第一识别器、第二识别器、第一称重器、第二称重器通过无线连接所述信息控制系统。本发明提供的一种湿垃圾综合处理系统及方法,将脱水和发酵装置结合起来,脱水装置的水分可以用于发酵装置,减少了污水的处置,减少水资源的浪费,节约用电成本,减少污染气体排放量。(The invention provides a comprehensive wet garbage treatment system and a method, which comprise a garbage collecting and transporting system, a dehydration fermentation system and an information control system, wherein the garbage collecting and transporting system comprises a garbage collecting and transporting vehicle and a garbage can, the garbage collecting and transporting vehicle is provided with a first recognizer and a first weigher, and the garbage can is provided with an electronic tag; the dehydration fermentation system comprises a driving device, a feed hopper, a second recognizer, a shaftless spiral propelling device, an adjusting cylinder, a second weighing device, a gas treatment device and a fermentation biochemical machine; the first recognizer, the second recognizer, the first weighing device and the second weighing device are connected with the information control system in a wireless mode. According to the comprehensive treatment system and method for the wet garbage, the dehydration device and the fermentation device are combined, the moisture of the dehydration device can be used for the fermentation device, the treatment of sewage is reduced, the waste of water resources is reduced, the electricity consumption cost is saved, and the emission of polluted gas is reduced.)

一种湿垃圾综合处理系统及方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，具体涉及一种湿垃圾综合处理系统及方法。

背景技术

我国是农业大国，秸秆综合利用主要有“五化”，即秸秆肥料化、秸秆饲料化、秸秆能源化、秸秆原料化以及秸秆基料化。据统计，2017年我国秸秆理论资源量为8.84亿吨，2018年达8.86亿吨左右，焚烧、废弃成为主要处理方式，这不仅导致环境污染，还带来严重资源浪费。因此，提高农作物秸秆的综合利用率势在必行。秸秆肥料化主要通过秸秆还田实现的，秸秆还田后能够补充和平衡土壤中的养分，增加土壤有机质含量(0.01％/年)，提高土壤肥力，改善土壤团粒结构，进而达到减少化肥用量及增加产量(平均亩产增加10％以上)的目的，是提高作物生产潜力的有效措施。按形式分，秸秆还田可分为直接还田、间接还田和秸秆生化腐熟还田。直接还田容易滋生害虫，也会土地墒情有一定的影响，影响重子的出苗率。因此秸秆生化腐熟还田是现在比较行之有效的方法之一。

厨余垃圾主要来自于居民日常生活中烹调或者食用之后的废弃物，较之餐饮垃圾，厨余垃圾产量少、成分较稳定、来源单一。填埋是国内最为常见的一种垃圾处理方法，填埋法也存在很多缺点，且会产生有毒有害气体及重金属污染土壤、环境与大气，不易运输，运行成本高，渗滤液的后续处理工艺复杂，因此填埋法越来越不被接受。粉碎直排不会改变厨余垃圾的化学性质，操作方便，运行简单，成本低廉，且不需要特殊处理便可将厨余废弃物直接转移到污水处理系统中。但是，厨余垃圾排入下水道中极易滋生细菌，产生臭气，引发疾病传播，且厨余碎料在排水管道中产生的甲烷气体存在严重的安全隐患。厨余垃圾饲料化技术有高温消毒灭菌法和生物处理法，但是因为同源性不建议使用厨余垃圾作为动物饲料。厨余垃圾单独堆肥会产生大量的硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等恶臭物质以及渗滤液，污染严重。

湿垃圾主要是指厨余垃圾、秸秆废弃物、蔬菜尾菜。现有的湿垃圾处理技术一般为直接采用生物发酵机，耗电，成本高。湿垃圾进入生物发酵机后间歇搅拌，并加入微生物菌种加快发酵速度，一般24小时发酵生成液体、气体和残渣，液体从污水管网处理后进入污水处理厂，气体进入净化装置。根据实际使用情况，处理1t垃圾大概耗电量为130-150度左右，运营成本高。

发明内容

本发明提供了一种湿垃圾综合处理系统及方法，将脱水和发酵装置结合起来，脱水装置的水分可以用于发酵装置，减少了污水的处置，减少水资源的浪费，节约用电成本，减少污染气体排放量。

本发明采用如下技术方案：

一种湿垃圾综合处理系统，包括垃圾收运系统和脱水发酵系统和信息控制系统，所述垃圾收运系统包括垃圾收运车和垃圾桶，所述垃圾收运车上装有第一识别器和第一称重器，所述垃圾桶上设置有电子标签；

所述脱水发酵系统包括驱动装置、进料斗、第二识别器、无轴螺旋推进装置、调节气缸、第二称重器、气体处置装置、发酵生化机，所述驱动装置与所述无轴螺旋推进装置连接，所述无轴螺旋推进装置上侧与所述进料斗底部相通，所述进料斗上端边缘设置所述第二识别器，所述无轴螺旋推进装置下侧设置有第一排水口、第二排水口和中间出料口，所述第二排水口与污水管网连接，所述无轴螺旋推进装置内部设置有过滤网，所述无轴螺旋推进装置远离所述驱动装置的一侧连接所述调节气缸，所述第一排水口与所述发酵生化机的进水口连接，所述第一排水口与所述发酵生化机进水口连接的管路上设置有控制阀，所述中间出料口与所述发酵生化机的进料口连接，所述中间出料口与所述发酵生化机进料口连接的管路上设置有第二称重器，所述发酵生化机上侧还设置有秸秆进料口和气体处置装置，所述发酵生化机底部设置有出料口；

所述第一识别器、第二识别器、第一称重器、第二称重器通过无线连接所述信息控制系统。

进一步地，所述驱动装置包括减速机和承压泵。

进一步地，所述无轴螺旋推进装置包括螺杆和调节挡板，所述调节挡板设置在远离所述中间出料口的一侧。

进一步地，所述过滤网的数量为两片，分别设置在无轴螺旋推进装置内部的上下两侧。

进一步地，所述垃圾桶的数量为多个，每个垃圾桶上均设置一个电子标签。

进一步地，所述每个垃圾桶上的电子标签包括该垃圾桶的基本信息。

进一步地，所述垃圾桶的基本信息为垃圾桶代码编号、所属单位、垃圾桶放置时间、收运时间。

一种湿垃圾综合处理方法，基于前述湿垃圾综合处理系统，所述方法包括以下步骤：

小区内的垃圾桶收集完湿垃圾，垃圾收运车通过第一识别器识别垃圾桶上的电子标签，将电子标签包含的垃圾桶的基本信息上传到控制系统中；第一称重器对垃圾桶的重量进行称重，并将重量上传到信息控制系统中；

垃圾收运车运送湿垃圾到脱水发酵系统，将垃圾收运车中的垃圾从进料斗倒入脱水发酵系统中，无轴螺旋推进装置对湿垃圾进行脱水，第二称重器进行称重后，湿垃圾进入发酵生化机中；

将秸秆进行破碎，根据湿垃圾进入发酵生化机的重量，取湿垃圾重量的1/4作为破碎的秸秆的重量，将破碎的秸秆从秸秆进料口中加入到发酵生化机中，并同时将高温菌种从秸秆进料口加入到发酵生化机中；

经过6-8小时发酵后，湿垃圾从发酵生化机的出料口排出，从发酵生化机排出的湿垃圾在自然条件下腐熟。

进一步地，所述垃圾收运车运送湿垃圾到脱水发酵系统，将垃圾收运车中的垃圾从进料斗倒入脱水发酵系统中，无轴螺旋推进装置对湿垃圾进行脱水，第二称重器进行称重后，湿垃圾进入发酵生化机中，包括：进料斗上的第二识别器识别垃圾桶上的电子标签，并记录到信息控制系统中；无轴螺旋推进装置通过调节挡板推动湿垃圾想中间出料口的方向移动，在螺杆和调节挡板的巨大的挤压力作用下，湿垃圾完成脱水；脱水后的湿垃圾从中间出料口排出，调节阀调节排出的水从第一排水口进入到发酵生化机中的水量，当排出的水有剩余时，经过第二排水口进入到污水管网中。

进一步地，所述进料斗上的第二识别器识别垃圾桶上的电子标签，并记录到信息控制系统中后，还包括：信息控制系统将当前收运时间垃圾收运车收运的已识别的垃圾桶的状态记录为已处理。

本发明的有益效果为：

(1)将厨余垃圾处理与秸秆处理联合起来，不仅实现了资源的利用，而且秸秆的加入有利于厨余垃圾发酵过程中氨气、硫化氢等有害气体的减少，同时加快腐熟，减少环境的污染和生产运营成本。主要原因是秸秆含有有机质，本身可以发酵成肥料，同时秸秆因为其结构可以作为膨松剂，也可以吸收厨余垃圾高水分。

(2)将脱水和发酵装置结合起来，脱水装置的水分可以用于发酵装置，减少了污水的处置，减少水资源的浪费。脱水装置的排料口与发酵装置相连，整个物料无需二次转运，减少环境的污染。

(3)现有技术直接采用发酵装置处置厨余垃圾，一般处置24h，耗电量大，主要是没有经过前期脱水预处理，发酵缓慢。本发明将脱水与发酵、自然二次发酵结合起来，发酵仅6-8小时，大量节省了运营成本。

附图说明

图1为本发明一种湿垃圾综合处理系统的结构示意图。

图2为本发明一种湿垃圾综合处理方法的流程示意图。

图3为本发明中脱水发酵系统的结构示意图。

附图中，驱动装置1、进料斗2、第二识别器3、无轴螺旋推进装置4、过滤网5、第一排水口6、调节气缸7、控制阀8、第二称重器9、中间出料口10、进料口11、秸秆进料口12、气体处置装置13、发酵生化机14、出料口15、第二排水口16、进水口17。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种湿垃圾综合处理系统，包括垃圾收运系统和脱水发酵系统和信息控制系统。

垃圾收运系统包括垃圾收运车和垃圾桶，垃圾收运车上装有第一识别器和第一称重器，垃圾桶上设置有电子标签。垃圾桶的数量为多个，每个垃圾桶上均设置一个电子标签。每个垃圾桶上的电子标签包括该垃圾桶的基本信息，垃圾桶的基本信息为垃圾桶代码编号、所属单位、垃圾桶放置时间、收运时间。

如图2所示，脱水发酵系统包括驱动装置1、进料斗2、第二识别器3、无轴螺旋推进装置4、调节气缸7、第二称重器9、气体处置装置13、发酵生化机14。驱动装置1包括减速机和承压泵，驱动装置1与无轴螺旋推进装置4连接，无轴螺旋推进装置4上侧与进料斗2底部相通，进料斗2上端边缘设置第二识别器3，无轴螺旋推进装置4下侧设置有第一排水口6、第二排水口16和中间出料口10，第二排水口16与污水管网连接，无轴螺旋推进装置4包括螺杆和调节挡板，调节挡板设置在远离中间出料口10的一侧。无轴螺旋推进装置4内部设置有过滤网5，过滤网5的数量为两片，分别设置在无轴螺旋推进装置4内部的上下两侧。无轴螺旋推进装置4远离驱动装置1的一侧连接调节气缸7，第一排水口6与发酵生化机14的进水口17连接，第一排水口6与发酵生化机14进水口17连接的管路上设置有控制阀8，中间出料口10与发酵生化机14的进料口11连接，中间出料口10与发酵生化机14进料口11连接的管路上设置有第二称重器9，发酵生化机14上侧还设置有秸秆进料口12和气体处置装置13，发酵生化机14底部设置有出料口15。

第一识别器、第二识别器3、第一称重器、第二称重器9通过无线连接信息控制系统。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上提供了一种湿垃圾综合处理方法，用于实现实施例一所述的系统，参照图3，图3为本实施例的流程示意图，本实施例的具体步骤如下：

S1、小区内的垃圾桶收集完湿垃圾，垃圾收运车通过第一识别器识别垃圾桶上的电子标签，将电子标签包含的垃圾桶的基本信息上传到控制系统中；第一称重器对垃圾桶的重量进行称重，并将重量上传到信息控制系统中。

垃圾收运车收运某几个小区厨余垃圾共计3000kg，垃圾桶上的电子标签包含的垃圾桶的基本信息(垃圾桶代码编号，所属单位，垃圾桶放置时间，收运时间等)上传到信息控制系统中。

S2、垃圾收运车运送湿垃圾到脱水发酵系统，将垃圾收运车中的垃圾从进料斗倒入脱水发酵系统中，无轴螺旋推进装置对湿垃圾进行脱水，第二称重器进行称重后，湿垃圾进入发酵生化机中；

S21、进料斗上的第二识别器识别垃圾桶上的电子标签，并记录到信息控制系统中，信息控制系统将当前收运时间垃圾收运车收运的已识别的垃圾桶的状态记录为已处理。

S22、无轴螺旋推进装置通过调节挡板推动湿垃圾想中间出料口的方向移动，在螺杆和调节挡板的巨大的挤压力作用下，湿垃圾完成脱水；

S23、脱水后的湿垃圾从中间出料口排出，调节阀调节排出的水从第一排水口进入到发酵生化机中的水量，当排出的水有剩余时，经过第二排水口进入到污水管网中；

S24、第二称重器对从中间出料口排出的湿垃圾进行称重(脱水后的湿垃圾约1200kg)后，湿垃圾进入到发酵生化机中。

S3、将秸秆进行破碎，根据湿垃圾进入发酵生化机的重量，取湿垃圾重量的1/4作为破碎的秸秆的重量(约300kg)，将破碎的秸秆从秸秆进料口中加入到发酵生化机中，并同时将高温菌种从秸秆进料口加入到发酵生化机中；

S4、经过6-8小时发酵后，湿垃圾从发酵生化机的出料口排出，从发酵生化机排出的湿垃圾在自然条件下腐熟。根据实际情况，还可以定期进行翻堆。

本发明的有益效果为：

(1)生化发酵机直接发酵3000kg的厨余垃圾需要发酵24h，耗电量为420度电，而采用本发明的方式耗电量仅60度电，大量节约成本。

(2)相对于生化发酵机直接发酵厨余垃圾产生的氨气与硫化氢累积排放量，本发明氨气的累积排放量减少30％，硫化氢的累积排放量减少45％。

(3)将厨余垃圾处理与秸秆处理联合起来，不仅实现了资源的利用，而且秸秆的加入有利于厨余垃圾发酵过程中氨气、硫化氢等有害气体的减少，同时加快腐熟，减少环境的污染和生产运营成本。主要原因是秸秆含有有机质，本身可以发酵成肥料，同时秸秆因为其结构可以作为膨松剂，也可以吸收厨余垃圾高水分。

(4)将脱水和发酵装置结合起来，脱水装置的水分可以用于发酵装置，减少了污水的处置，减少水资源的浪费。脱水装置的排料口与发酵装置相连，整个物料无需二次转运，减少环境的污染。

(5)现有技术直接采用发酵装置处置厨余垃圾，一般处置24h，耗电量大，主要是没有经过前期脱水预处理，发酵缓慢。本发明将脱水与发酵、自然二次发酵结合起来，发酵仅6-8小时，大量节省了运营成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。