專利名稱：含水垃圾處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種邊運送含水垃圾邊攪拌并使其堆肥化的含水垃圾處理裝置。
背景技術(shù)：
對于副食殘渣等的含水垃圾，由于能夠?qū)⑵涠逊驶幚?，因此開發(fā)出了具有攪拌功能的、促進其發(fā)酵、分解的含水垃圾處理裝置。例如專利8-217582號公報中記載的含水垃圾處理裝置，發(fā)酵室由內(nèi)、外兩室構(gòu)成，在內(nèi)室底部的外面安裝了加熱器，攪拌被投入發(fā)酵室內(nèi)的含水垃圾。這種處理機器，通過加熱，將發(fā)酵室內(nèi)的溫度升高到適當?shù)陌l(fā)酵溫度，保持微生物發(fā)酵能夠有效進行的環(huán)境。此外，攪拌是通過固定在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)子來進行的，驅(qū)動軸被水平地固定在發(fā)酵室內(nèi)的中心位置，上述轉(zhuǎn)子在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。上述轉(zhuǎn)子的形狀是從轉(zhuǎn)子前端到轉(zhuǎn)子后端為一連續(xù)的飛鏢形狀，轉(zhuǎn)子前端為平板狀，轉(zhuǎn)子后端為彎曲板狀。
同樣的，專利11-76855號公報中記載的粉碎攪拌裝置具有可容納處理物的處理室、懸架在處理室中央的向上變細的筒狀多孔攪拌筒、嵌合在攪拌筒內(nèi)壁中的螺旋槳、沿著處理室底部旋轉(zhuǎn)并且邊攪拌被處理物邊將其向中央部集中的攪拌葉輪。并且，攪拌筒的下端形成鋸齒，備有向處理室內(nèi)吹熱風的吹風機，被攪拌葉輪攪拌的處理物通過攪拌筒和螺旋槳被反復粉碎并被堆肥化。
實用新型的內(nèi)容背景技術(shù)中所提到的處理含水垃圾的機器以及攪拌機器，要求配置加熱裝置，因此存在成本高的問題。
本發(fā)明是一種不需加熱裝置的節(jié)能型含水垃圾處理裝置，能在短時間內(nèi)促進其發(fā)酵、分解。本發(fā)明的目的是能夠處理由中小規(guī)模的食堂、餐廳等當日所產(chǎn)生的含水垃圾。
本實用新型是在反應(yīng)室內(nèi)、通過安裝在驅(qū)動軸上的葉輪來攪拌含水垃圾并使其堆肥化的一種處理含水垃圾的裝置。這種含水垃圾處理裝置的特征為上述反應(yīng)室設(shè)計有投入含水垃圾的加料口、邊切削、破碎、攪拌含水垃圾邊使其向規(guī)定方向流動的攪拌部、從上述攪拌部的末端設(shè)計向上并向前傾斜的使含水垃圾的流動方向倒轉(zhuǎn)的擋板；沿著反應(yīng)室內(nèi)壁向上只向內(nèi)側(cè)傾斜一定角度；上述攪拌部的底部形狀是沿著攪拌葉輪外周的最大直徑軌的半圓筒形。
本實用新型的特征為攪拌葉輪固定在驅(qū)動軸上并與軸線相垂直；讓攪拌葉輪的前端為平板形狀，并且設(shè)計成外緣曲率半徑增大的曲線形狀；在其外緣上設(shè)計了切削用的刀片；使攪拌葉輪的后端彎曲，與軸線相傾斜。
本實用新型的特征為上述驅(qū)動軸是設(shè)計在反應(yīng)室底部的相平行的兩根軸，且兩根驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向不同。
本實用新型的特征為在上述反應(yīng)室的上部設(shè)計有通氣孔，在反應(yīng)室中產(chǎn)生的溫度高濕度大的氣體可通過該通氣孔進入冷卻·除濕裝置中，從而調(diào)整反應(yīng)室內(nèi)的溫度、濕度。
本實用新型的特征為上述攪拌葉輪與含水垃圾之間的摩擦所產(chǎn)生的熱提高了反應(yīng)室內(nèi)的溫度。
本實用新型能夠使含水垃圾高效地循環(huán)攪拌，即通過僅將反應(yīng)室的內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)傾斜一定角度，從而提高含水垃圾及其處理物在循環(huán)攪拌過程中上升時的壓縮熱，并能防止下降時處理物的凝聚成塊現(xiàn)象。并且，由于底部形成半圓筒形狀，能使攪拌部分的攪拌葉輪周圍沒有空心(就是如果是矩形的話，則在角的部位可能攪拌不到)。
本實用新型在葉輪前端的外緣設(shè)置了切削用的刀片，同時其形狀設(shè)計成曲率半徑增大的曲線形狀，使葉輪向料的前進方向傾斜，從而使含水垃圾邊攪拌邊破碎并被擠壓向驅(qū)動軸方向，并且防止垃圾附著在刀尖和葉輪上。
本實用新型將驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成不同方向，這樣可以更有效地對含水垃圾進行擠碎，混合，運送，攪拌處理。
本實用新型從反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生的溫度高濕度大的氣體經(jīng)設(shè)計在反應(yīng)室上部的通氣孔而被導入到冷卻、除濕裝置中，進行冷卻、除濕處理。因此，反應(yīng)室內(nèi)的狀態(tài)是含水垃圾堆肥化的合適環(huán)境。即，為激活需氧性微生物群、促進含水垃圾的分解提供了條件。
本實用新型需氧性微生物群在發(fā)酵時會產(chǎn)生發(fā)酵熱，從而使反應(yīng)室內(nèi)的溫度升高；在初始階段，則是通過摩擦熱使反應(yīng)室內(nèi)的溫度升高，促進含水垃圾的堆肥化。
附圖的簡要說明


圖1是適用于本發(fā)明的含水垃圾處理裝置的攪拌葉輪的正面圖。
圖2是一例作為含水垃圾處理裝置的部分省略的側(cè)面示意圖。
圖3是沿著圖2的A-A線的剖視圖。
本實用新型的最佳實施方式轉(zhuǎn)動反應(yīng)室內(nèi)的攪拌葉輪，在邊切削、攪拌含水垃圾邊處理的處理裝置中，設(shè)置了邊攪拌含水垃圾邊將其向一定的方向運送的攪拌部、為使垃圾的運送方向翻轉(zhuǎn)而從攪拌部的末端朝上并向前傾斜的擋板，這樣使垃圾(在反應(yīng)室內(nèi))循環(huán)(流動)從而能夠處理含水垃圾。此外，通過將反應(yīng)室的內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)傾斜一定的角度并使攪拌部的底部沿著攪拌葉輪的外緣形成半圓筒形狀，以此來防止含水垃圾的凝聚成塊及葉輪周圍存在空心，從而增強攪拌循環(huán)效率。
圖1是適用于本發(fā)明中的含水垃圾處理裝置的一例攪拌葉輪平面圖。如同
圖1所示，攪拌葉輪1是從葉輪前端1a連續(xù)變化到葉輪后端1b的一枚葉輪，被攪拌物在葉輪前端1a處被攪碎，在葉輪后端1b處被混合并形成擠壓狀態(tài)。葉輪前端1a是平板狀，它的外緣從與葉輪面驅(qū)動軸的結(jié)合部開始逐漸形成曲率半徑增大的曲線，即形成與驅(qū)動軸2中心距離增大的曲線。為了防止含水垃圾的纖維質(zhì)材卷進驅(qū)動軸2以及防止含水垃圾的纖維質(zhì)材附著在攪拌葉輪1上，因此葉輪1的前端1a相對于驅(qū)動軸的軸線要垂直安裝。此外，在葉輪前端1a的邊緣處裝有形成斷面銳角的刀刃1c，由此可更有效地進行攪碎含水垃圾。
葉輪1b是彎曲的板狀，其形狀只要能將含水垃圾等邊攪拌邊擠壓向沿著上述驅(qū)動軸2軸線的規(guī)定方向即可。推薦葉輪1b的形狀采用楔形，效果會更好。具體地說，就是從葉輪前端1a開始葉輪后端1b的外緣是一定長度的連續(xù)圓弧，即使其終端至驅(qū)動軸2之間形成曲線；同時，相對于葉輪后端1b，至驅(qū)動軸2的曲線為凹形。這樣的設(shè)計，可以防止含水垃圾及其處理物附著在攪拌葉輪1上，同時可以增強攪拌。下文將對其進行更詳細的說明。含水垃圾及其處理物被混合攪拌，通過處理物中含有的微生物(堆肥化后的含水垃圾)對其進行發(fā)酵，堆肥化。
圖2是有關(guān)本發(fā)明含水垃圾處理裝置10的一例略有刪除的平面示意圖。圖3是，圖2A-A線截面示意圖。這種含水垃圾處理裝置10是由矩形外殼7以及含有驅(qū)動軸2、2(二軸)的反應(yīng)室4所構(gòu)成的，并且該驅(qū)動軸設(shè)在外殼7的內(nèi)部且安裝了多個上述葉輪1。此外，為了控制反應(yīng)室4內(nèi)的溫度以及濕度，備有冷卻及除濕裝置5、控制裝置20和帶動驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)的攪拌馬達6等驅(qū)動裝置。在外殼7的上部安裝的轉(zhuǎn)動自如的進料蓋要在能密閉進料口3上部的前提下設(shè)計其開關(guān)。因此，反應(yīng)室4是由位于底部的混合、攪拌、擠壓含水垃圾及其處理物的攪拌部4a和位于它上部的循環(huán)部4b所構(gòu)成的。
在驅(qū)動軸2上，按一定的間隔安裝多個攪拌葉輪。攪拌葉輪1如上所述，葉輪前端1a的安裝角度垂直于驅(qū)動軸2的軸線。象這樣，通過使葉輪前端1a垂直于軸線安裝，例如由于對含水垃圾施加垂直的力，因此能夠更有效地破碎含水垃圾。此外，相對于一根驅(qū)動軸，多個攪拌葉輪1分別處于軸對稱的位置，在軸方向上以大致相等的間隔被固定。兩個驅(qū)動軸上的攪拌葉輪1的相對安裝位置是一個驅(qū)動軸上的攪拌葉輪的安裝位置是另一個驅(qū)動軸上的兩個攪拌葉輪中間的位置(即兩根驅(qū)動軸上的葉輪是相互交叉安裝的)。
如圖3所示，為了能壓送含水垃圾及其處理物從驅(qū)動軸2的一端到另一端(圖3的B方向)，在同一個方向上安裝多個攪拌葉輪1。此外，在驅(qū)動軸的另外一端至少有一個攪拌葉輪相對于其他葉輪1是反向安裝的。這種反向安裝的攪拌葉輪能改變壓送到驅(qū)動軸另一端的含水垃圾等的運動方向并使其向上運動(圖3所示的C的方向)，從而使反應(yīng)室4內(nèi)的含水垃圾等自動形成循環(huán)。由于擋板9的設(shè)置，這一循環(huán)會更有效地進行。
攪拌葉輪1的安裝狀態(tài)是通過葉輪前端1a能使含水垃圾被擠壓到一定的方向；驅(qū)動軸2的旋轉(zhuǎn)方向，是使驅(qū)動軸朝著能攪碎含水垃圾的方向旋轉(zhuǎn)。即，通過驅(qū)動軸和葉輪的轉(zhuǎn)動，相對于壓送攪碎的含水垃圾的方向(圖3所示的B方向)、在其前進的方向上設(shè)置葉輪后端1b的彎曲面。在含有二平行驅(qū)動軸2，2的含水垃圾處理裝置10的情況下，如圖2所示，各驅(qū)動軸2，2的轉(zhuǎn)動方向是一軸為順時針方向，另一軸為逆時針方向，并由此來安裝固定攪拌葉輪1。因此，在平行二軸2，2上分別安裝多個攪拌葉輪1，且兩軸上的葉輪前端1a的安裝方向相反。此外，被設(shè)置在攪拌部4a中的驅(qū)動軸為平行二軸比較理想，當然一軸或三軸以上也是可以的。
循環(huán)部4b具有能夠充分循環(huán)含水垃圾及其處理物的偏立方體空間。這樣，通過設(shè)置寬敞的循環(huán)部4b，從而能使位于反應(yīng)室4上部的含水垃圾與空氣充分接觸、獲得了適當量的氧氣且能夠反復循環(huán)(反復循環(huán)指的是垃圾能反復循環(huán))。由此，需氧性微生物被活化，從而促進了含水垃圾的分解。在此基礎(chǔ)上，反應(yīng)室4的內(nèi)壁4c，相對于垂直面僅向內(nèi)側(cè)傾斜了一定的角度θ。該角度θ能提高含水垃圾及其處理物在循環(huán)攪拌過程中上升時的壓縮熱以及防止下降時的凝聚成塊，由此防止在攪拌部4a的攪拌葉輪1周圍出現(xiàn)空心化(即在葉輪周圍的垃圾得不到很好的攪拌及處理)。例如將角度θ設(shè)定為3～5°的話，則含水垃圾及其處理物的攪拌循環(huán)將順利地進行。并且，在反應(yīng)室4中設(shè)計的偏立方體的邊角部分由于其形狀是一個沿著攪拌葉輪1外緣的曲面，因此含水垃圾及其處理物的攪拌循環(huán)能更順利地進行。
投入到反應(yīng)室4內(nèi)的含水垃圾，在攪拌部4a中被攪碎、混合、擠壓，經(jīng)過循環(huán)部4b再循環(huán)回到攪拌部4a中。在這個過程中，含水垃圾發(fā)生發(fā)酵反應(yīng)，并進行肥料化處理。由這種發(fā)酵反應(yīng)所產(chǎn)生的放熱效應(yīng)使含水垃圾中含有的水分被蒸發(fā)掉，并通過發(fā)酵反應(yīng)生成CO2氣體。而且，本裝置通過含水垃圾發(fā)酵反應(yīng)的放熱效應(yīng)來分解含水垃圾；在初始階段，能將含水垃圾的溫度上升到微生物的活動溫度。此溫度的上升是由于反應(yīng)室4、攪拌葉輪1以及含水垃圾等摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱而實現(xiàn)的，由此可以使溫度快速上升到微生物活動活躍的溫度。
在循環(huán)部4b的上部，設(shè)置了由排氣孔8a以及干燥空氣供給孔8b構(gòu)成的通氣孔8，它們分別與冷卻、除濕裝置5相連。反應(yīng)室4中所產(chǎn)生的溫度高濕度大的氣體通過排氣孔8a進入到冷卻、除濕裝置5中，并被冷卻、除濕。分離出的水分被保存在一定的容器中，冷卻了的氣體從干燥空氣供給孔8b再度回到反應(yīng)室4中。被導入到冷卻、除濕裝置5中的高溫多濕(即溫度高濕度大)氣體被冷卻除水后經(jīng)排氣孔8a排出并成為干燥的氣體。這種反應(yīng)室4中的溫度、濕度的調(diào)整是通過控制裝置20來進行調(diào)節(jié)的，從而形成了含水垃圾發(fā)酵反應(yīng)的最佳狀態(tài)。
本含水垃圾處理裝置10，主要是由設(shè)置在反應(yīng)室4內(nèi)下部的攪拌部4a中的驅(qū)動攪拌葉輪1的攪拌馬達6、驅(qū)動冷卻、除濕裝置5的控制裝置20來控制，對投入到反應(yīng)室內(nèi)的含水垃圾進行處理。因此，以往為促進發(fā)酵而設(shè)置在含水垃圾處理裝置上的加熱裝置便沒有必要了，從而實現(xiàn)節(jié)能化。特別地，由于上述攪拌葉輪1能有效地進行破碎、混合、攪拌，因此能在短時間內(nèi)發(fā)生含水垃圾的發(fā)酵反應(yīng)。此外，由于不使用外部加熱裝置，進一步實現(xiàn)了節(jié)能化。例如，20kg左右的含水量約80重量％的含水垃圾，用200v、2.2kw的攪拌馬達工作6小時的話，就能夠?qū)崿F(xiàn)堆肥化。
以下，將具體地進行說明。首先，將小規(guī)模飲食店所產(chǎn)生的含水垃圾約20kg從含水垃圾加料口8處投入。同時將前天堆肥化后含有大量微生物的處理殘渣按一定量同時投入。用細菌、放線菌以及線狀菌等有效微生物代替處理殘渣也可以。關(guān)閉含水垃圾加料口3，按動啟動按鈕，接通電源的攪拌馬達6開始啟動。投入的含水垃圾一邊在攪拌葉輪1的葉輪前端處被攪碎，一邊在葉輪后端彎曲面的作用下被混合·壓送向如圖3所示的B方向。被壓送到另一端的含水垃圾，在反方向安裝的攪拌葉輪1的作用下，被擠壓向上方并沿擋板9上升并按如圖3所示的C方向翻轉(zhuǎn)。由此，含水垃圾在反應(yīng)室4中被循環(huán)、攪拌。
含水垃圾的堆肥化是利用由微生物產(chǎn)生的發(fā)酵作用或這些微生物分泌的酶的作用來實現(xiàn)的；因此為了使發(fā)酵反應(yīng)更有效地進行，調(diào)節(jié)作為反應(yīng)室4內(nèi)的放熱量指標的溫度、水分、濕度、氧含量等是很有必要的。在本裝置中，投入的含水垃圾在反應(yīng)室4的底部被攪碎并被混合、壓送(擠壓輸送的意思)，由此，含水垃圾及微生物被充分地混合。并且，由于在具有充足空間的反應(yīng)室4的上部與空氣接觸、提供了氧氣并反復循環(huán)，所以需氧性生物被活化容易發(fā)生發(fā)酵反應(yīng)。
在上述處理方法中，通過攪拌馬達6的帶動，反應(yīng)室內(nèi)的含水垃圾等被混合、循環(huán)，溫度開始升高。用電流值測定的攪拌馬達6的消耗電功，以被攪拌物的攪碎為主的起始反應(yīng)開始顯示較高的數(shù)值，大約經(jīng)過1小時后逐漸減小，之后基本為一定值。大約2小時，被攪拌物達到約75℃，含水垃圾的臭味消失，達到一種即使放置也不會腐敗的狀態(tài)。因此，與稻皮或鋸屑等的輔助材料并用或者考慮到其使用用途，該狀態(tài)既可作為堆肥來使用，并能夠在極短的時間內(nèi)結(jié)束堆肥化。
為了不涉及到植物的發(fā)芽不好或者發(fā)育不良等有害問題，即使不使用輔助材料，發(fā)酵反應(yīng)也能夠進一步進行。能維持發(fā)酵、維持微生物不死的溫度，例如，通過控制攪拌馬達6及冷卻、除濕裝置5的啟動和關(guān)閉可以維持75℃的溫度，發(fā)酵反應(yīng)得以繼續(xù)進行。通過啟動和關(guān)閉攪拌馬達6以及/或者冷卻、除濕裝置5可以將發(fā)酵反應(yīng)溫度維持在60～90℃，更理想的會在70～80℃之間，并且維持反應(yīng)物的濕度在RH60％左右。通過將發(fā)酵條件保持在此范圍內(nèi)，從而不讓微生物死去、促進堆肥化。并且，溫度、濕度的測定采用各自的傳感器來求得。
本含水垃圾處理裝置，由于依靠攪拌馬達、冷卻馬達等的作用實現(xiàn)堆肥化，所以實現(xiàn)了小型化、節(jié)能化的目的。由此，中小規(guī)模的食堂、餐館、飲食店等可以在當天內(nèi)處理這一天所產(chǎn)生的含水垃圾。此外，由于本裝置的攪拌葉輪的攪拌效率高，因此可以將反應(yīng)室大型化。
權(quán)利要求1.一種含水垃圾處理裝置，其在反應(yīng)室內(nèi)、通過安裝在驅(qū)動軸上的葉輪來攪拌含水垃圾并使其堆肥化，這種含水垃圾處理裝置的特征在于所述反應(yīng)室設(shè)計有投入含水垃圾的加料口；邊切削、破碎、攪拌含水垃圾邊使其向規(guī)定方向流動的攪拌部；從上述攪拌部的末端設(shè)計的向上并向前傾斜的使含水垃圾流動方向翻轉(zhuǎn)的擋板；沿著反應(yīng)室內(nèi)壁向上并只向內(nèi)側(cè)傾斜一定角度；上述攪拌部的底部形狀是沿著攪拌葉輪外周的最大直徑軌的半圓筒形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含水垃圾處理裝置，其特征為攪拌葉輪固定在驅(qū)動軸上并與軸線相垂直；攪拌葉輪的前端為平板形狀，并且設(shè)計成使其外緣曲率半徑增大的曲線形狀；在其外緣上設(shè)計了切削用的刀片；使攪拌葉輪的后端彎曲，與軸線相傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含水垃圾處理裝置，其特征為所述驅(qū)動軸是設(shè)計在反應(yīng)室底部的相平行的兩根軸，且兩根驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的含水垃圾處理裝置，其特征為在所述反應(yīng)室的上部設(shè)計有通氣孔，在反應(yīng)室中產(chǎn)生的溫度高濕度大的氣體可通過該通氣孔進入冷卻、除濕裝置中，從而調(diào)整反應(yīng)室內(nèi)的溫度、濕度。
專利摘要本實用新型提供了一種節(jié)能型的含水垃圾處理裝置，其采用能在短時間內(nèi)處理含水垃圾的攪拌葉輪，不需要外部加熱裝置。反應(yīng)室備有投入含水垃圾的加料口；邊將含水垃圾切削、破碎、攪拌邊將其運送到規(guī)定方向的攪拌部；從攪拌部的后面向上并向前傾而設(shè)計的具有翻轉(zhuǎn)搬送含水垃圾方向功能的擋板；沿著反應(yīng)室內(nèi)壁向上并向內(nèi)傾斜一定角度，攪拌部的底部形成了沿著攪拌葉輪外緣最大徑的半圓筒形狀。
文檔編號B09B3/00GK2755093SQ20042009359
公開日2006年2月1日 申請日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月1日
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