一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备
阅读说明：本技术 一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备 (Semi-underground urban greening garbage biological combined treatment equipment ) 是由 张涛 秘洪雷 于璐 张清 张凯 田晓明 刘璐 翟彤彤 张楚涵 慈华聪 赵帅 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备,属于固体废物处理领域,包括好氧堆肥单元和蚯蚓堆肥单元,好氧堆肥单元与的蚯蚓堆肥单元上下相连通并集成为一体,好氧堆肥单元位于地表以上,蚯蚓堆肥单元的中下部位于地表以下；好氧堆肥单元包括上端的进料口盖板,蚯蚓堆肥单元包括上端的出料口盖板,进、出料口盖板为格栅结构,好氧堆肥过程中产生的热量加热空气并使气体通过进料口盖板上升,冷空气通过烟囱效应通过出料口盖板从底部补充,实现蚯蚓堆肥单元的通风,并为好氧堆肥单元提供氧气。本发明可以实现城市绿化垃圾资源化、无害化、减量化。(The invention provides semi-underground urban greening garbage biological combined treatment equipment, which belongs to the field of solid waste treatment and comprises an aerobic composting unit and an earthworm composting unit, wherein the aerobic composting unit and the earthworm composting unit are communicated up and down and integrated into a whole; the aerobic composting unit comprises a feeding port cover plate at the upper end, the earthworm composting unit comprises a discharging port cover plate at the upper end, the feeding port cover plate and the discharging port cover plate are of a grid structure, heat generated in the aerobic composting process heats air and enables the air to ascend through the feeding port cover plate, cold air is supplemented from the bottom through the discharging port cover plate through a chimney effect, ventilation of the earthworm composting unit is achieved, and oxygen is provided for the aerobic composting unit. The invention can realize the reclamation, harmlessness and reduction of urban greening garbage.)
技术领域
本发明属于固体废物处理领域，涉及一种城市绿化垃圾处理设备，尤其涉及一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备。
背景技术
随着我国城市化水平的不断提高，城市的园林绿化随之快速发展，进而产生了大量的乔灌草修剪物、枯枝落叶、残花等城市绿化垃圾，且总量逐年增大，已成为继生活垃圾之后的第二大城市固体废弃物，截止至2018年，我国城市建成区绿地面积已达到219.7万公顷，以每公顷日产量30-50kg保守计算，城市绿化垃圾年产量高达2405.7-4009.5万吨，给城市的环卫及垃圾消纳系统造成了极大的压力。
城市绿化垃圾的传统处理方式为焚烧和填埋，如此不仅会造成大气污染、占用土地资源，焚烧的明火和填埋产生的沼气还有可能引发火灾。绿化垃圾组成成分主要为有机物质，是不可多得的有机资源。在自然条件下，这些有机物质会逐渐分解形成腐殖质，并进一步分解为无机养分回归土壤，供给植物生长；而在城市中，由于保持环境卫生的需求，则会将其作为垃圾进行清理，人为切断了绿地生态系统的物质循环，致使土壤肥力得不到自我维持，造成土壤贫瘠。与此同时，为保证园林植物的健康生长，绿化养管部门每年还要花费大量资金购买肥料。因此，将绿化垃圾堆制成为有机肥料并回用于城市园林绿化中，符合国家发展循环经济的要求，有利于我国园林绿化的可持续发展。
目前城市绿化垃圾的资源化利用主要采取建设堆肥厂的方式进行集中处理，运输成本高，进而造成高昂的处理成本，堆肥产品售价过低则难以营利，售价过高则缺乏市场竞争性，在产、供、销各个环节上都需要政府支持，否则难以为继。
发明内容
本发明要解决的问题是在于提供一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备，可就近处理绿地产生的绿化垃圾，并将其快速转化为有机肥料，实现城市绿化垃圾资源化、无害化、减量化的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备，包括好氧堆肥单元、蚯蚓堆肥单元，所述的好氧堆肥单元与所述的蚯蚓堆肥单元上下相连通并集成为一体，所述的好氧堆肥单元位于地表以上，所述的蚯蚓堆肥单元的中下部位于地表以下；
所述的好氧堆肥单元包括上端的进料口盖板，所述进料口盖板为格栅结构；
所述的蚯蚓堆肥单元包括上端的出料口盖板，所述出料口盖板与所述好氧堆肥单元错位设置，所述出料口盖板为格栅结构，所述的蚯蚓堆肥单元上端远离出料口盖板的一端与所述好氧堆肥单元的下部连通；
好氧堆肥过程中产生的热量加热空气并使气体通过进料口盖板上升，冷空气通过烟囱效应通过出料口盖板从底部补充，实现蚯蚓堆肥单元的通风，并为好氧堆肥单元提供氧气。
进一步的，所述的好氧堆肥单元还包括好氧堆肥单元主体和保温层，所述好氧堆肥单元主体为箱式结构，下端与蚯蚓堆肥单元连通，所述进料口盖板设在所述好氧堆肥单元主体的上端，用于打开后物料的投放，所述保温层设在所述好氧堆肥单元主体的外侧。
进一步的，所述的好氧堆肥单元主体包括前挡板、好氧堆肥单元侧壁和背板，所述的前挡板为“之”字形，均分为三块矩形平板，其中两端的平板竖直向下，中间的平板倾斜向下设置且与两端的平板夹角为120°，所述的好氧堆肥单元侧壁和背板均为矩形平板。
进一步的，所述的好氧堆肥单元主体还包括辅助卸料口活页门，所述辅助卸料口活页门设在背板的中下部，所述辅助卸料口活页门的下底边距地表高度50-150mm。
进一步的，所述的保温层为压花铝箔保温棉，包覆在所述的辅助卸料口活页门外部，并用于密封卸料口活页门与好氧堆肥单元主体的配合处间隙。
进一步的，所述的进料口盖板为矩形格栅板，格栅间隙30-50mm。
进一步的，所述的蚯蚓堆肥单元包括蚯蚓堆肥单元主体，所述出料口盖板设在所述的蚯蚓堆肥单元主体的顶端开口前侧，所述的蚯蚓堆肥单元主体开口后侧与所述的好氧堆肥单元主体底端开口相连通，所述出料口盖板的格栅间隙30-50mm。
进一步的，所述的蚯蚓堆肥单元主体包括底挡板、蚯蚓堆肥单元侧壁和卸料坡板，所述的底挡板、蚯蚓堆肥单元侧壁和卸料坡板均为矩形平板，所述的卸料坡板一侧搭接在好氧堆肥单元主体的背板上，另一侧与所述的蚯蚓堆肥单元侧壁底部平齐，卸料坡板上端的高度与地表平齐。
进一步的，所述好氧堆肥单元和蚯蚓堆肥单元并联设置为多组，当多组设备并联时，相邻两组共用相接处的好氧堆肥单元侧壁和蚯蚓堆肥单元侧壁。
进一步的，前挡板、背板、底挡板和卸料坡板的宽度一致，好氧堆肥单元侧壁与所述的蚯蚓堆肥单元侧壁壁厚一致并上下集成为一体设置。
进一步的，好氧堆肥单元主体、进料口盖板、辅助卸料口活页门、蚯蚓堆肥单元主体和出料口盖板的材质均为玻璃钢。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。
1、本发明采用半地上半地下式设计，将好氧堆肥单元置于地表以上，将蚯蚓堆肥单元置于地表以下，从而降低本申请中设备露出地面的总高度，便于人工投料；
2、本发明采用模块化设计，具备小型化的特点，可根据实际需求设置在绿地范围内，以最大化地降低绿化垃圾清运成本；本申请中的单个模块可处理约1公顷城市绿地所产生的绿化垃圾，并可根据需要将多组模块并联组合，提高处理能力；
3、本发明可处理落叶、草坪修剪物、落花落果等占绿化垃圾总生物量60-80％的易分解组分，利用蚯蚓取食活动的粉碎作用，获得结构松散的优质有机肥料，处理后的绿化垃圾体积可减少40％以上；
4、本发明利用绿化垃圾好氧堆肥过程中产生的热量加热空气使其上升，冷空气通过烟囱效应从底部补充，达到通风提供氧气的效果，无需鼓风机等用电设备，结构简单、加工制作方便，使用寿命周期长，可达15年以上。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备的侧视图；
图2是本发明一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备侧视的剖视图；
图3是本发明一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备多组并联使用的后视图。
附图说明：
1-好氧堆肥单元主体；2-蚯蚓堆肥单元主体；3-进料口盖板；4-辅助卸料口活页门；5-保温层；6-出料口盖板；7-前挡板；8-好氧堆肥单元侧壁；9-背板；10-底挡板；11-蚯蚓堆肥单元侧壁；12-卸料坡板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1-图3所示，本发明为一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备，包括好氧堆肥单元和蚯蚓堆肥单元，好氧堆肥单元与蚯蚓堆肥单元上下相连通并集成为一体，好氧堆肥单元位于地表以上，蚯蚓堆肥单元位于地表以下，在本申请中，好氧堆肥和蚯蚓堆肥的原理是公知的，好氧堆肥需要保证温度，此部分设于地上，因此设置保温层，蚯蚓堆肥设置的场合需要保证通风，同时避免阳光，保证蚯蚓的活动范围，本申请中，蚯蚓堆肥单元位于地表以下，保证了蚯蚓活动的阴暗环境，同时本申请的结构中，设置的进料口盖板3和出料口盖板6均采用格栅板的结构，保证通风，同时利用绿化垃圾好氧堆肥过程中产生的热量加热空气使其上升，冷空气通过烟囱效应从底部补充，达到通风提供氧气的效果，无需鼓风机等用电设备，结构简单、加工制作方便，使用寿命周期长，可达15年以上。
好氧堆肥单元包括好氧堆肥单元主体1、进料口盖板3、辅助卸料口活页门4和保温层5；好氧堆肥单元主体1为长方体，外部尺寸长度1500mm，宽度1000mm，高度1500-1600mm，壁厚10-15mm，保证储物空间和强度。
好氧堆肥单元主体1包括前挡板7、好氧堆肥单元侧壁8和背板9；前挡板7为“之”字形，竖直设置，上下均分为三块矩形平板，每块平板宽度970-980mm，长度500-600mm，其中两端的平板竖直向下，中间的平板与两端的平板夹角为120度，设置前挡板后对物料一是起到缓冲的作用，二是与下方的卸料斜坡12对应，实现了物料的收拢和归集，有利于堆肥的产生；好氧堆肥单元侧壁8为宽度1500mm，高度1400-1500mm的矩形平板；背板9为宽度970-980mm，高度1500-1600mm的矩形平板，均采用矩形平板的结构，下料方便，节约制作成本。
优选地，进料口盖板3位于好氧堆肥单元主体1的顶端开口处，为宽度1000mm，长度1500mm的矩形格栅板，格栅间隙30-50mm；更优选地，辅助卸料口活页门4的宽度为300-500mm，高度为600-800mm，位于背板9下部，底边距地表高度100mm，操作方便，方便进行卸料的时候，更加彻底；更保温层5的厚度为5-15mm，包覆在好氧堆肥单元主体1和辅助卸料口活页门4外部，保证内部的温度，提供好氧堆肥的环境。
蚯蚓堆肥单元包括蚯蚓堆肥单元主体2和出料口盖板6，蚯蚓堆肥单元主体2为长方体，外部尺寸长度2000mm，宽度1000mm，高度600mm，壁厚10-15mm；蚯蚓堆肥单元主体2顶端开口后侧与好氧堆肥单元主体1底端开口相连通，实现了物料的连通。
蚯蚓堆肥单元主体2包括底挡板10、蚯蚓堆肥单元侧壁11和卸料坡板12；底挡板10为宽度970-980mm，高度600mm的矩形平板；蚯蚓堆肥单元侧壁11为宽度2000mm，高度600mm的矩形平板；卸料坡板12为宽度970-980mm，长度1000-1200mm的矩形平板，一侧搭接在背板9上，高度与地表平齐，另一侧与蚯蚓堆肥单元侧壁11底部平齐，方便将好氧堆肥单元上部掉下来的肥料引入到蚯蚓堆肥单元中，起到导向和集中的作用。
出料口盖板6位于蚯蚓堆肥单元主体2的顶端开口前侧，为宽度1000mm，长度500mm的矩形格栅板，格栅间隙30-50mm，打开即可实现处理后肥料的排出。
前挡板7、背板9、底挡板10和卸料坡板12的宽度应一致；好氧堆肥单元侧壁8与蚯蚓堆肥单元侧壁11壁厚应一致，可集成为一体，强度高，方便下料制作，节省制作工艺；当多组设备并联时，相邻两组设备共用相接处的侧壁，简化结构，降低成本。
好氧堆肥单元主体1、进料口盖板3、辅助卸料口活页门4、蚯蚓堆肥单元主体2、出料口盖板6的材质均为玻璃钢，化学稳定性高，而且有利于观测内部的处理程度，保温层5的材质为压花铝箔保温棉，此为市购品，取材方便，保温性能高，而且可二次利用，重复使用性高，降低日常维护成本，也可采用不锈钢钣金焊接而成，好氧堆肥单元主体1外表面设有防锈漆层，提升其使用寿命，同时根据不同的设置环境，可设置不同的颜色，用来区分不同的功能等；也可采用混凝土制成。
好氧堆肥单元适于处理落叶、草坪修剪物、落花落果等，观赏草等纤维素含量较高的绿化垃圾宜人工切碎为3-5cm的小段，增加接触面积，提升处理的速度和效率；好氧堆肥单元不适于直接处理枝干类绿化垃圾，如需进行处理则应将枝干类绿化垃圾粉碎为1cm粒径后进行，保证堆肥的效率。
实施例：试验于2019年9月上旬在天津泰达植物资源库展开，布置3套本申请一种半地下式城市绿化垃圾生物联合处理设备，好氧堆肥单元主体1为长方体，外部尺寸长度1500mm，宽度1000mm，高度1500mm，壁厚10mm；前挡板7为“之”字形，均分为三块矩形平板，每块平板宽度980mm，长度500mm，其中两端的平板竖直向下，中间的平板与两端的平板夹角为120°；好氧堆肥单元侧壁8为宽度1500mm，高度1400mm的矩形平板；背板9为宽度980mm，高度1500mm的矩形平板。
进料口盖板3位于的好氧堆肥单元主体1的顶端开口处，为宽度1000mm，长度1500mm的矩形格栅板，格栅间隙50mm；辅助卸料口活页门4宽度300mm，高度600mm，位于的背板9下部，底边距地表高度100mm；保温层5厚度10mm，包覆在好氧堆肥单元主体1和的辅助卸料口活页门4外部，保证好氧好氧堆肥所需的温度，同时包覆注意保证辅助卸料口活页门4与好氧堆肥单元主体1之间的密封性，进而保证密封性和温度。
蚯蚓堆肥单元主体2为长方体，外部尺寸长度2000mm，宽度1000mm，高度600mm，壁厚10mm；底挡板10为宽度980mm，高度600mm的矩形平板；蚯蚓堆肥单元侧壁11为宽度2000mm，高度600mm的矩形平板；卸料坡板12为宽度980mm，长度1200mm的矩形平板，一侧搭接在背板9上，高度与地表平齐，另一侧与蚯蚓堆肥单元侧壁11底部平齐，结构简单，制作成本低。
出料口盖板6位于的蚯蚓堆肥单元主体2的顶端开口前侧，为宽度1000mm，长度500mm的矩形格栅板，格栅间隙30mm。
如图3所示，好氧堆肥单元侧壁8与的蚯蚓堆肥单元侧壁11集成为一体；3组设备并联布置，相邻两组设备共用相接处的好氧堆肥单元侧壁8与蚯蚓堆肥单元侧壁11；好氧堆肥单元主体1、进料口盖板3、辅助卸料口活页门4、蚯蚓堆肥单元主体2、出料口盖板6的材质均为玻璃钢，保温层5的材质为压花铝箔保温棉；好氧堆肥单元用于处理落叶、草坪修剪物、落花落果等，观赏草等纤维素含量较高的绿化垃圾人工切碎为5cm的小段，未直接处理枝干类绿化垃圾。
首先组装好氧堆肥单元主体1和蚯蚓堆肥单元主体2；在试验区挖掘基坑，基坑宽度1000mm，前部深度500mm，后部两侧为深度500mm，宽100mm的沟槽，中间留斜坡，坡度及坡向与卸料坡板12相同，将蚯蚓堆肥单元主体2沉入基坑内，顶部高出原地表100mm，并用原土及粗砂将卸料坡板12与其底部土坡之间的空隙回填密实；将好氧堆肥单元主体1架设在蚯蚓堆肥单元主体2之上，并将好氧堆肥单元侧壁8与蚯蚓堆肥单元侧壁11连接为一体；安装辅助卸料口活页门4，并将保温层5包覆在好氧堆肥单元主体1和辅助卸料口活页门4外部，最后盖好进料口盖板3和出料口盖板6，即完成了整套系统的安装工作，本申请的结构简单，效果好。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
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