滾筒裝置和生化處理設備、系統及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種滾筒裝置和生化處理設備、系統及處理方法，生化處理系統具有生化處理設備和控制設備，生化處理設備具有：支撐裝置；以及設置在支撐裝置上的滾筒裝置。該滾筒裝置具有：滾筒本體，容納有含有菌種的基質，并且安裝有對有機垃圾進行挑散、切斷的連續(xù)刀片；驅動機構，用于驅動滾筒本體轉動；以及加熱保溫機構，設置在滾筒本體上，用于對滾筒本體進行加熱并對其進行保溫。
【專利說明】
滾筒裝置和生化處理設備、系統及處理方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于生物垃圾處理領域，具體涉及一種滾筒裝置、包含該滾筒裝置生化處 理設備、生化處理系統以及生化處理方法。
【背景技術】
[0002] 有機垃圾是指飯店、賓館、企事業(yè)單位食堂、食品加工廠、家庭等加工、消費食物過 程中形成的殘羹剩飯、過期食品、下腳料、廢料等廢棄物，包括家庭廚余垃圾、市場丟棄的食 品和蔬菜垃圾、食品廠丟棄的過期食品和餐飲垃圾等，具有產生總量大、產生源分散、容易 腐爛變質以及單個產生源每天產生垃圾量少的特點。傳統的對垃圾的處理采用日產日清的 方法，將多個產生源的有機垃圾收集到一起，然后運輸至垃圾處理中心進行集中處理。該種 處理方法需要消耗大量的人力物力，收集、運輸、處理費用均較高。
[0003] 為了解決上述技術問題，根據有機垃圾可生物降解性強的特點，現有技術中出現 了利用微生物降解技術對有機垃圾就地進行處理的垃圾減量裝置，在源頭上對垃圾進行處 理，以減少垃圾體積從而降低收集運輸的費用。
[0004] 圖11顯示了這種垃圾減量裝置的結構圖，如圖11所示，安裝在支架25上的垃圾減 量裝置26具有垃圾處理筒27以及攪拌機28,垃圾處理筒中裝填有菌種，攪拌機28的驅動部 分設置在垃圾處理筒外，攪拌部分設置在垃圾處理筒中。攪拌部分由轉軸29以及間隔設置 在轉軸29上的多個錐形刀片組30構成，每個錐形刀片組包括4~5組刀片，呈輻射狀的安裝 在轉軸的外壁上并且向外延伸。
[0005] 當垃圾被裝填進垃圾處理筒中后，啟動攪拌機，轉軸在驅動部分的帶動下在筒內 進行旋轉，進而帶動錐形刀片進行旋轉。錐形刀片在旋轉過程中對有機垃圾進行打散、切 斷，使之和菌種充分接觸而被降解。
[0006] 但是，在上述垃圾減量裝置中，由于主體軸設置在滾筒中，并且錐形刀片組間隔設 置，一方面會減少筒內的垃圾處理空間；另一方面，在攪拌過程中有機垃圾不可避免的會纏 繞在相鄰兩組錐形葉片之間的轉軸上，隨著轉軸不斷進行旋轉，而無法和錐形刀片進行接 觸而被挑散，從而大大影響了減量處理的效果。
[0007] 另外，在上述通過生物降解對餐廚垃圾的進行生化處理時，需要在一定溫度條件 下，才能發(fā)生生化反應。
[0008]為了達到生生化反應需要的溫度條件，需要持續(xù)保持生化處理裝置在一定溫度條 件下，這就需要給生化處理裝置進行加熱和保溫措施

【發(fā)明內容】

[0009] 本發(fā)明是為解決上述問題而進行的，通過提供一種滾筒裝置以及包含有該滾筒裝 置的生化處理設備和生化處理系統來解決上述問題。
[0010] 本發(fā)明采用了如下技術方案：
[0011] 本發(fā)明提供了一種滾筒裝置，設置在支撐裝置上，用于對有機垃圾進行挑散、切斷 并進行生化降解，其特征在于，具有:滾筒本體，容納有菌種和基質，并且安裝有對有機垃圾 進行挑散、切斷的連續(xù)刀片;驅動機構，用于驅動滾筒本體轉動；以及加熱保溫機構，設置在 滾筒本體上，用于對滾筒本體進行加熱并對其進行保溫。
[0012] 本發(fā)明提供的滾筒裝置，還具有這樣的特點，其中，加熱保溫機構包括:加熱片，設 置在滾筒本體上，用于對滾筒本體進行加熱;保溫層，至少覆蓋在滾筒本體上，用于對滾筒 本體進行保溫；以及溫度傳感器，設置在滾筒本體的內部，用于感應滾筒本體的內部的溫 度。
[0013] 本發(fā)明提供的滾筒裝置，還具有這樣的特點，其中，加熱片為硅膠加熱片，覆蓋在 滾筒本體的外壁上，保溫層完全覆蓋在加熱片上，由阻燃型聚氨酯制成。
[0014] 本發(fā)明提供的滾筒裝置，還具有這樣的特點，其中，驅動機構為鏈條式驅動機構， 包括:設置在支撐架上的驅動電機;安裝在驅動電機上的主動輪環(huán)繞在滾筒本體的外壁上 的從動輪;以及與主動輪和從動輪均相嚙合的鏈條。
[0015] 本發(fā)明提供的滾筒裝置，還具有這樣的特點，其中，驅動機構為齒輪式驅動機構， 包括:設置在支撐裝置上的齒輪減速電機；
[0016] -端與齒輪減速電機連接的電機輸出軸；與電機輸出軸的另一端連接的主動齒 輪;與主動齒輪嚙合連接的從動齒輪；以及一端與從動齒輪連接另一端與滾筒本體的側壁 相連接的轉軸。
[0017] 本發(fā)明提供的滾筒裝置，還具有這樣的特點，其中，連續(xù)刀片為螺旋形刀片，該螺 旋形刀片的一端被安裝在滾筒本體的內壁上，另一端為刀刃端，該刀刃端與滾筒內壁相垂 直并且向滾筒本體的內部延伸，螺旋形刀片的厚度為3~5mm，高度為175~225mm，螺距為 1100~5500mm〇
[0018]進一步的，本發(fā)明提供了一種生化處理設備，用于對有機垃圾進行生化處理，其特 征在于，具有:支撐裝置；以及滾筒裝置，用于對有機垃圾進行挑散、切斷并進行生化降解， 其中，滾筒裝置為上述的滾筒裝置。
[0019] 進一步的，本發(fā)明還提供了一種生化處理系統，具有：生化處理設備，能與送料設 備連接，用于接收送料設備運送過來的有機垃圾，并對其進行生化處理；以及控制設備，用 于對生化處理設備進行控制，其中，生化處理設備為上述的生化處理設備。
[0020] 進一步的，本發(fā)明還提供了一種生化處理方法，用于對有機垃圾進行處理，具有如 下步驟:步驟1，向滾筒本體內添加菌種和基質;步驟2，開啟加熱保溫機構，對滾筒本體進行 加熱和保溫;步驟3,開啟驅動電機，使得滾筒本體按照預定程序運行1~2h;步驟4,向滾筒 本體內投入有機垃圾，并基于地鎊的測量值確定所投入的有機垃圾的量;步驟5，開啟驅動 電機，使得滾筒本體按照上述預定程序運行一定時間后，至少完成部分有機垃圾的生化處 理，并投入新的有機垃圾;步驟6，待滾筒本體運行一定時間后，對滾筒本體內的殘渣進行清 理，
[0021]其中，預定程序為，滾筒本體先正向轉動1~2min，再反向轉動lmin，然后靜止 20min〇
[0022]進一步的，本發(fā)明還提供了一種生化處理方法，其特征在于，其中，在步驟2中，對 加熱保溫機構的工作狀態(tài)的控制子步驟如下:步驟2.1，采用溫度傳感器感應采集滾筒本體 內的溫度得到實時溫度的溫度信號并傳輸給控制設備;步驟2.2，控制設備將溫度信號與設 定的溫度參數作對比，當實時溫度未達到溫度參數時，控制固態(tài)續(xù)電器給加熱片供電，讓加 熱片加熱升溫對滾筒本體進行加溫，當實時溫度達到溫度參數時，控制固態(tài)續(xù)電器對加熱 片斷電，讓加熱片停止加熱。
[0023]發(fā)明作用與效果
[0024]本發(fā)明提供了一種滾筒裝置和生化處理設備、系統及處理方法。根據本發(fā)明所提 供的滾筒裝置和生化處理設備、系統，一方面，由于滾筒本體采用驅動機構驅動滾筒本體轉 動來實現有機垃圾和菌體的混勻，解決了現有技術中攪拌機構設置在筒內，占據筒內空間 的問題；另一方面，由于滾筒本體的內壁上安裝有連續(xù)刀片，該連續(xù)刀片在滾筒轉動時，能 夠對滾筒內的全部有機垃圾進行挑散，解決了現有技術中存在挑散死角的問題;再一方面， 由于滾筒本體上還設置有加熱保溫機構，使得能將滾筒本體保持一定的溫度，以滿足進行 生化處理的溫度條件，并加快生化處理的進程。
[0025]此外，在本發(fā)明的有機垃圾生化處理方法中，滾筒本體先在驅動機構驅動下，先正 向轉動1~2分鐘，再反轉lmin，實現有機垃圾的挑散，然后靜止20min，使得菌種對有機垃圾 進行降解，經過一定時間后，即可實現有機垃圾的充分降解，滾筒本體內只殘留有菌體無法 分解的固態(tài)殘渣，而且在上述過程中，通過控制設備的控制，加熱保溫機構始終保持對滾筒 本體的加熱和保溫，使得滾筒本體的內部溫度能一直滿足進行生化處理需要的溫度。本實 施例的這種處理方法簡單、易操作，并且能夠根據所處理的有機垃圾的總量靈活進行滾筒 本體的轉動時間、靜止時間以及正轉、反轉以及靜止累積時間的選擇，大大節(jié)約了時間、電 耗的成本。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的實施例1中的生化處理設備的主要結構透視圖；
[0027]圖2是本發(fā)明的實施例1中的圖1翻轉180°視圖；
[0028]圖3是本發(fā)明的實施例1中的生化處理設備的結構示意圖；
[0029]圖4是圖3在A-A向的剖面圖；
[0030]圖5是圖2在B-B向的剖面圖；
[0031] 圖6是本發(fā)明的實施例1控制設備對生化處理設備的控制過程流程；
[0032] 圖7是本發(fā)明的實施例2中的生化處理設備的結構示意圖；
[0033] 圖8為本發(fā)明的實施例2中的第一支撐輪的安裝結構示意圖；
[0034] 圖9為本發(fā)明的實施例2中的第二支撐輪的安裝結構示意圖；
[0035]圖10是本發(fā)明的實施例2中的鏈輪帶動式滾筒裝置的縱截面圖；
[0036]圖11是現有技術中的垃圾減量裝置的縱截面圖。
【具體實施方式】 [0037] 實施例1
[0038]以下結合附圖來說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0039] 一、生化處理系統以及生化處理設備
[0040]生化處理系統與送料設備連接，用于接收送料設備運送過來的有機垃圾，并對其 進行生化處理，由生化處理設備100以及控制設備組成。生化處理設備100用于對有機垃圾 進行減量處理，控制設備用于對生化處理設備100進行控制。
[0041] 圖1是本發(fā)明的生化處理設備的主要結構透視圖；
[0042] 圖2是圖1翻轉180°視圖；
[0043]圖3是本發(fā)明的生化處理設備的結構示意圖。
[0044] 如圖1、圖2以及圖3所示，生化處理設備100包括支撐裝置10和齒輪驅動式滾筒裝 置11、稱重裝置12、過濾裝置13以及排水裝置14以及殼體15。齒輪驅動式滾筒裝置11安裝在 支撐裝置10上;稱重裝置12安裝在支撐裝置10的底部用于在向齒輪驅動式滾筒裝置11內裝 填有機垃圾的過程中實時顯示滾筒裝置內的垃圾重量，以免超過額定重量;過濾裝置13安 裝在齒輪驅動式滾筒裝置11內，用于將垃圾處理過程中產生的水過濾出來;排水裝置14用 于將水分從齒輪驅動式滾筒裝置11中排出來;殼體15用于容納支撐裝置10和齒輪驅動式滾 筒裝置11、稱重裝置12、過濾裝置13以及排水裝置14。
[0045] 如圖3所示，支撐裝置10包括支撐架16、第一安裝支架17以及第二安裝支架18。
[0046] 圖4是圖3在A-A向的剖面圖。
[0047]如圖3、圖4所示，支撐架16呈矩形，具有四個兩兩相對稱設置的支撐腳161、連接在 兩個相對稱的支撐腳161之間并與地面具有一定間隔的兩根橫梁162以及設置在四個支撐 腳161頂端的支撐框163。支撐框163呈矩形，由四根支撐桿163a圍接而成。
[0048]第一安裝支架17和第二安裝支架18相對稱地固定在支撐框163上，第二安裝支架 18上安裝有軸承181。
[0049] 如圖1所示，齒輪驅動式滾筒裝置11包括滾筒本體19、齒輪驅動機構20以及加熱保 溫機構21。
[0050] 如圖1、圖3所示，滾筒本體19呈圓柱狀，內部裝填菌體和基質，具有兩個相對稱的 側壁部19a和19b、安裝在其內壁上的三條連續(xù)刀片19c、設置在其壁上的清理口 19d以及與 安裝在清理口 19d上的清理門19e、設置在側壁部19a上的進料口 19f以及與進料口 19f相聯 通的進料管19g。三條連續(xù)刀片19c為螺旋形刀片19c，在滾筒本體19的圓周方向上間隔120° 設置，一端被安裝在滾筒本體的內壁上，另一端為刀刃端，該刀刃端與滾筒內壁相垂直并且 向滾筒本體19的內部延伸;在滾筒本體19的長度方向上，該螺旋形刀片從滾筒本體的左端 一直延伸至滾筒本體的右端。進料口 19f的周緣上設置有軸承191。進料管道19g安裝在第一 安裝支架17上，其一端與圖中未顯示的送料設備聯通，其另一端通過軸承191安裝而與進料 口 19f相聯通。軸承191內圈卡在進料管道19g的另一端上，其外圈卡在進料口 19f周緣上，通 過進料管道19a將送料設備運送過來的有機垃圾送入滾筒本體19內進行生化處理。
[0051 ] 在本實施例中，滾筒本體19的長度為550~1500mm、內徑為1000~1200mm，采用厚 度為3~7mm的不銹鋼制成。螺旋刀片也采用不銹鋼材料制成，其厚度為3~5mm，高度為125 ~150mm，螺距為 1100 ~3000mm。
[0052] 如圖3、圖4所示，齒輪驅動機構20包括齒輪減速電機20a、電機輸出軸20b、主動齒 輪20c、從動齒輪20d、轉軸20e。齒輪減速電機20a設置在支撐框163上。電機輸出軸20b安裝 在軸承181中，一端與齒輪減速電機20a連接，另一端與主動齒輪20c通過鍵連接。主動齒輪 20c與從動齒輪20d嚙合連接。轉軸20e的一端與主動齒輪20c鍵連接，另一端固定在滾筒本 體19的側壁部19b上。
[0053]當齒輪減速電機20a被啟動時，其通過電機輸出軸20b帶動主動齒輪20c轉動，主動 齒輪20c再帶動與其相嚙合的從動齒輪20d轉動，從而使得與從動齒輪20d連接的轉軸20e轉 動，在轉軸20e的轉動下，進而實現滾筒本體19的轉動。
[0054]在本實施例中，滾筒本體19的額定垃圾重量、齒輪減速電機20a的馬力和功率、滾 筒本體19的長度和直徑、螺旋形刀片19c的高度、螺旋形刀片19c的螺距之間的對應關系如 表1所示：
[0055]表1齒輪驅動式滾筒裝置的額定垃圾重量與齒輪驅動式滾筒裝置的參數關系
[0057] 圖5為圖2在B-B向的剖面圖。
[0058] 如圖2和圖5所示，加熱保溫機構21包括加熱片21a、溫度傳感器21b以及保溫層 21c。加熱片21a為硅膠加熱片，覆蓋在滾筒本體19的外壁上，通過控制設備的固態(tài)繼電器控 制其加熱或者停止加熱，由于在實施中，滾筒本體19內容納的有機垃圾一般只有其容積的 一半，加熱時只需要對滾筒本體19的容納有有機垃圾的部分加熱就可以了，所以本實施例 中，該硅膠加熱片只需要覆蓋在滾筒本體19的外壁的下半部分，另外在本發(fā)明中由于生化 處理中滾筒本體19需要被轉動，所以該下半部分指的是當滾筒本體19靜止后位于靠近地面 的部分，也即當滾筒本體19靜止后有機垃圾在重力作用下滑落停留的滾筒本體19部分。保 溫層21c為絕緣保溫層，完全覆蓋在加熱片21a上，由阻燃型聚氨酯制成，其耐熱溫度能達 80°。溫度傳感器21b設置在滾筒本體19的內部，用于感應滾筒本體19的內部的溫度后得到 溫度信號并將該溫度信號傳輸給控制設備。
[0059] 如圖1和圖2所示，稱重裝置12由四個地鎊12a組成，該四個地鎊被兩兩相對稱地橫 梁162的下表面，并位于四個支撐腳161底端的近旁，即被設置在支撐裝置16的四個底角的 近旁，并將整個支撐裝置10支撐起來離開地面，該四個地鎊只有在均處于正常狀態(tài)下時，才 能相互配合對滾筒本體19內的有機垃圾的重量進行測量，若其中一個出現故障，則無法完 成測量。
[0060]如圖1和圖2所示，過濾裝置13呈長條板狀，長度與滾筒本體19的長度相同，并且沿 滾筒本體19的長度方向設置。過濾裝置13上設置有多個過濾孔，用于對有機垃圾經菌體分 解后產生的水進行過濾。
[0061 ] 如圖1、圖2和圖3所示，排水裝置14包括排水單元22以及接水單元23。
[0062]排水單元22呈中空柱狀，一端安裝在滾筒本體19的內壁上，另一端穿過滾筒本體 19的壁并且向外延伸。從過濾裝置13中濾出的水正是通過排水單元22流出筒外。
[0063]接水單元23呈弧形槽狀，通過安裝條24固定在支撐桿163a上，并且環(huán)繞滾筒本體 19的外壁設置，其上設置有排水口 231。在滾筒本體19靜止時，排水單元22恰好和排水口 231 相對，該排水口用于將過濾裝置13濾出的水排至特定的桶內，然后進行后續(xù)的凈化處理。 [0064]在本實施例中，排水單元22的個數為一個，設置在滾筒本體19的靠近進口管道19 的一端，相應的，接水單元23的個數也為一個，設置在滾筒本體19的與排水單元22相應的位 置上。
[0065]接水單元23的弧度至少為180°，目的有二：其一在于，當滾筒本體在轉動時，若有 水從排水單元22中流出，這些水恰好可以落入接水單元23的槽體內，并且在接水單元23的 槽體的引導下流向排水口；其二在于，當滾筒本體靜止時，若排水單元22和排水口 231不是 正對，水也流入接水單元23的槽體內，通過弧形槽體的引導作用，也能夠確保這些水流入排 水口 231中。同時，在本實施例中，排水口 231設置在接水單元23的中間位置上。
[0066]另外，在本實施例中，為了確保當滾筒本體靜止時，排水單元22恰好和排水口 231 相對，在支撐杠163a上設置一個齒輪霍爾傳感器，該傳感器用于讀取主動齒輪20c在轉動過 程中的齒輪數據，并將數據信號傳遞給控制設備?？刂圃O備通過時間和圈數來對滾筒本體 19的停止轉動進行控制，并通過霍爾傳感器傳輸來的數據信號在滾筒本體19停止轉動時， 對排水單元22的位置進行控制，使其和排水口 231正對。
[0067]此外，在本實施例中，滾筒本體上還設置有報警裝置，該裝置用于在滾筒本體中內 的垃圾達到設定值后，進行報警，對操作人員進行提醒。
[0068]二、有機垃圾的生化處理方法
[0069] 下以向滾筒本體內一次性投入足夠量的有機垃圾為例，對本實施例中的有機垃圾 的生化處理方法進行說明，大體流程包括以下步驟：
[0070] 步驟一，向滾筒本體內添加菌種和基質；
[0071 ]步驟二，開啟加熱保溫機構，對滾筒本體進入加熱和保溫；
[0072]步驟三，開啟驅動電機，使得滾筒本體按照預定程序運行1~2h;
[0073]步驟四，向滾筒本體內投入有機垃圾，并基于地鎊的測量值確定所投入的有機垃 圾的量；
[0074]步驟五，開啟驅動電機，使得滾筒本體按照上述預定程序運行12~24h后，完成有 機垃圾的生化處理，并投入新的有機垃圾；
[0075]步驟六，待滾筒本體運行一定時間后，對滾筒本體內的殘渣進行清理，
[0076]預制程序為，滾筒本體先正向轉動1~2min，再反向轉動lmin，然后靜止20min。滾 筒本體轉動的速度以小于4~5圈/min為宜，以確保設備的運行安全。
[0077]在本實施例中，滾筒本體的容量較小，適宜采用分次投料的方式，即，將分別在早、 中、晚三餐后投入相應的垃圾，連續(xù)進行處理。
[0078]另外，生化處理設備幾乎是一直運行的，只有在投料間隙暫停，待投料完畢后，又 開始進入運行狀態(tài)中。在整個的垃圾減量處理過程中，生化處理設備是自動運行的，只有個 別的地方需要結合人工輔助判斷。
[0079]圖6為本實施例中的控制設備對生化處理設備的控制過程流程圖。
[0080]以下結合圖6,以從投入菌種和基質至清理滾筒本體內的殘渣為一輪，對本實施例 中的控制設備對生化處理設備的詳細控制過程以及在該過程中所涉及的生化處理方法進 行說明，包括以下步驟：
[0081 ]步驟1，向滾筒本體內投入菌種與基質，然后進入步驟2;
[0082] 步驟2,開啟加熱保溫機構，并設定溫度參數，然后進入步驟3;
[0083] 步驟3,控制固態(tài)繼電器對加熱片進行供電，使得其進入加熱狀態(tài)，然后進入步驟 4；
[0084] 步驟4,根據溫度感應器感應的實時溫度是否達到設定的溫度參數進行判斷，若判 定結果為是，則進入步驟5中，若判斷結果為否，則進入步驟3中；
[0085] 步驟5,控制固態(tài)繼電器對加熱片進行斷電，使得其不進行加熱，然后進入步驟6;
[0086] 步驟6,向滾筒本體內投入經分揀后的有機垃圾，去除不可分解的物料，將其投入 滾筒本體的進料口，然后進入步驟7;
[0087] 步驟7,根據地鎊的測量值對有機垃圾的量是否達到設定值進行判斷，若判定結果 為是，進入步驟8中，若判斷結果為否，則進入步驟6中；
[0088] 步驟8,控制設備控制報警裝置進行報警，同時控制進料口的門不受門開啟按鈕的 控制，然后進入步驟9中；
[0089] 步驟9,控制設備控制驅動電機轉動，使得滾筒本體開始按上述預制程序開始轉 動，然后進入步驟10;
[0090] 步驟10,控制設備利用齒輪霍爾傳感器的數據信號對排水單元的位置進行分析， 并對滾筒本體的正向轉動時間是否達到2min進行判斷，若判斷結果為是，進入步驟11中，若 判斷結果為否，則進入步驟9中；
[0091]步驟11，控制設備控制驅動電機反轉，使得滾筒本體開始反向轉動，然后進入步驟 12；
[0092] 步驟12,控制設備利用齒輪霍爾傳感器的數據信號對排水單元的位置進行分析， 并對滾筒本體的反向轉動時間是否達到lmin進行判斷，若判斷結果為是，進入步驟13中，若 判斷結果為否，則進入步驟11中；
[0093] 步驟13,控制設備關閉電機，使得滾筒本體停止轉動，然后進入步驟14中；
[0094] 步驟14,控制設備對滾筒本體的靜止時間是否達到20min進行判斷，若判斷結果為 是，進入步驟15中，若判斷結果為否，則進入步驟13中；
[0095] 步驟15,人工對是否需要投放新的有機垃圾進行判斷，若判斷結果為是，則進入步 驟16中，若判斷結果為否，則進入步驟9中；
[0096] 步驟16,控制設備對滾筒本體的運行時間是否達到清理殘渣的期限進行判斷，若 判斷結果為否，進入步驟6中，開始新一次的垃圾處理;若判斷結果為是，則進入步驟17中； [0097]步驟17,控制設備控制操作人員的操作界面顯示清理殘渣的提醒，待清理完筒內 殘渣后，重新投放菌種，并對其進行激活，開始新一輪的有機垃圾處理。
[0098] 在本實施例中，通過進行步驟3~5控制來使得滾筒本體內保持一定的溫度。在本 實施例中，滾筒本體內需要保持的溫度范圍為40~65°C。
[0099] 在本實施例中，當滾筒本體第一次被使用、重新被使用或菌種隨同殘渣被清理需 重新投放時，在投放菌種和基質后，需要滾筒本體要按照上述的預制程序(即、步驟5~步驟 10中的程序)運行1~2h，以對菌種進行激活。當菌種已經對有機垃圾進行分解后，其會從垃 圾中吸收生長所需的碳源、氮源、無機鹽和生長因子，無需采取激活步驟。
[0100] 此外，在本實施例中，由于是早、中、晚三餐的垃圾分別投入，各次投料的時間也即 相應的早、中、晚三餐結束的時間，即、每天投料三次，清理殘渣的間隔時間依實際情況而 定，如可以是一個季度清理一次，也可以是一年清理一次。
[0101] 實施例1的用與效果
[0102] 本實施例提供了一種齒輪驅動式滾筒裝置和生化處理設備、系統及處理方法。根 據本實施例所提供的齒輪驅動式滾筒裝置和生化處理設備、系統，一方面，由于滾筒本體采 用齒輪驅動機構進行驅動，在相互嚙合的主動齒輪和從動齒輪的帶動下進行轉動，來實現 有機垃圾和菌體的混勻，解決了現有技術中攪拌機構設置在筒內，占據筒內空間的問題;另 一方面，由于滾筒本體的內壁上安裝有連續(xù)刀片，該連續(xù)刀片在滾筒轉動時，能夠對滾筒內 的全部有機垃圾進行挑散，解決了現有技術中存在挑散死角的問題;再一方面，由于該裝置 上還設置有加熱保溫機構，能讓滾筒本體內保持一定的溫度，滿足生化處理需要的溫度條 件。
[0103] 此外，在本實施例的有機垃圾生化處理方法中，采用少食多餐的投料方式，g卩，在 早餐完畢后，將早餐所產生的有機垃圾投入滾筒本體中進行處理;在午餐完畢后，再將午餐 產生的有機垃圾投入滾筒本體中進行處理;在晚餐后，將晚餐產生的有機垃圾最終投入，這 樣操作的優(yōu)點在于，垃圾的處理量少，在午餐有機垃圾投入時，早餐所產生的有機垃圾已經 被處理的一部分，在晚餐有機垃圾投入時，前面兩餐所產生的垃圾又被處理了 一部分，能夠 在一定程度上提高了垃圾的處理效果，并且采用小型的垃圾桶就可以容納一次垃圾，然后 采用能運送這種垃圾桶的移動式送料裝置就可以將有機垃圾運送到生化處理設備處進行 投放。適用于一次有機垃圾產生量較小的場所，如家庭住所、如中小型公司的食堂等。
[0104] 在本實施例中，當一次投入少量的有機垃圾后，當滾筒本體的正向轉動、反向轉動 以及靜止的直至到下一次用餐結束后，開始下一次的投料，一直持續(xù)進行生化處理。
[0105] 在本實施例中，滾筒本體先在相互嚙合的主動齒輪和從動齒輪的帶動下，先正向 轉動1~2分鐘，再反轉lmin，實現有機垃圾的挑散，然后靜止20min，使得菌種對有機垃圾進 行降解。經過一定時間后，即可實現有機垃圾的充分降解，滾筒本體內只殘留有菌體無法分 解的固態(tài)殘渣。本實施例的這種處理方法簡單、易操作，并且能夠根據所處理的有機垃圾的 總量靈活進行滾筒本體的轉動時間、靜止時間以及正轉、反轉以及靜止累積時間的選擇，大 大節(jié)約了時間、電耗的成本。
[0106] 在本實施例中，當往滾筒本體內投入帶菌種的基質后，就開啟加熱保溫機構，通過 控制設備控制，使得在對有機垃圾進行生化處理的過程中，滾筒本體內能自動始終保持在 40~65°C的溫度范圍，這樣能讓菌種有效地處理有機垃圾，提高了處理效果。
[0107] 在本實施例中，對有機垃圾的處理過程中，滾筒本體先正向轉動1~2分鐘，再反轉 lmin，實現有機垃圾的挑散，然后靜止20min。作為本發(fā)明的生化處理設備和生化處理方法， 并不限于該工藝條件，可以依據實際的情況，如滾筒本體的尺寸、垃圾的干濕程度等進行相 應的調整。
[0108] 作為本發(fā)明也可以采用一次性投料的方式，即、將各次用餐后的產生的有機垃圾 集中收容，一次性投入，直到進行生化處理24小時后，再次將收集的有機垃圾一次性投入， 這樣的好處是，在一次有機垃圾產生量較大時，可以減少因分次投入而需要重復的操作次 數，從而減少人工。
[0109] 實施例2
[0110]以下是對實施例2的說明。
[0111] 在實施例2中，對于和實施例1中相同的結構，給予相同的符號，并省略相同的說明
[0112] 生化處理系統由生化處理設備2100以及控制設備組成。生化處理設備用于對有機 垃圾進行減量處理，控制設備用于對生化處理設備進行控制。
[0113]圖7是本發(fā)明的實施例2中的生化處理設備的結構示意圖。
[0114] 如圖7所示，生化處理設備200包括支撐裝置210和鏈輪帶動式滾筒裝置211、稱重 裝置212。鏈輪帶動式滾筒裝置11安裝在支撐裝置210上;稱重裝置12安裝在支撐裝置210的 底部，用于在向鏈輪帶動式滾筒裝211內裝填有機垃圾的過程中實時顯示滾筒裝置內的垃 圾重量，以免超過額定重量。
[0115] 支撐裝置210包括呈矩形的支撐架215、安裝座216、第一支撐輪217以及第二支撐 輪 218〇
[0116] 圖8是本發(fā)明的實施例2中的第一支撐輪的安裝結構示意圖；圖9是本發(fā)明的實施 例2中的第二支撐輪的安裝結構示意圖。
[0117] 如圖7~圖9所示，安裝座216共有四個，分別對稱設置在支撐架215的兩條長邊上， 右端的兩個分別用于安裝第一支撐輪217,左端的兩個分別用于安裝支撐輪217。每個安裝 座218由兩個"C"字形矩形片組成2161，每個矩形片的上端對稱安裝有軸承2162。
[0118] 第一支撐輪217和第二支撐輪218均呈環(huán)狀，二者的區(qū)別在于，第一支撐輪217為凹 輪，即、有邊支撐輪，輪子的兩端均設置有高于輪子表面的邊沿;第二支撐輪218為平輪，即、 無邊支撐輪，輪子的兩端不設置有邊沿。第一支撐輪217和第二支撐輪218內圓均套在一根 轉軸的中間位置處，轉軸的兩端分別安裝在安裝座218的軸承2162上。
[0119] 如圖7所示，鏈輪帶動式滾筒裝置211包括滾筒本體219、支撐導軌220以及鏈條驅 動機構221。
[0120] 滾筒本體219呈圓柱狀，內部裝填有混有菌體的基質，其左端和中間位置處均安裝 有帶有進料門的進料口222,內壁上安裝有三條連續(xù)刀片223,這三條連續(xù)刀片為螺旋形刀 片，在滾筒本體的圓周方向上間隔120°設置，一端被安裝在滾筒本體的內壁上，另一端為刀 刃端，該刀刃端與滾筒內壁相垂直并且向滾筒本體219的內部延伸;在滾筒本體的長度方向 上，該螺旋形刀片從滾筒本體的左端一直延伸至滾筒本體的右端。
[0121] 在本實施例中，滾筒本體219的長度為1600~5500mm、內徑為1400~1800mm，采用 厚度為3~7mm的不銹鋼制成。螺旋刀片也采用不銹鋼材料制成，其厚度為3~5mm，高度為 175 ~250mm，螺距為 3200 ~5500mm。
[0122] 支撐導軌220為兩條，分別環(huán)繞設置在滾筒本體219的外壁上，靠近左端的一條與 第一支撐輪217相匹配，靠近右端的一條和支撐輪217相匹配。支撐導軌220的寬度和第一支 撐輪中的兩個邊沿之間的間距相同，其恰好位于兩個邊沿內，和兩個邊沿之間的輪子相接 觸，使得第一支撐輪217不僅對滾筒本體起到支撐的作用，而且起到定位的作用；同時，該支 撐導軌220的寬度和第二支撐輪218的寬度相同，直接和支撐輪的表面相接觸。
[0123] 圖10是本發(fā)明的實施例2中的鏈輪帶動式滾筒裝置的縱截面圖。
[0124] 如圖7和圖10所示，鏈條驅動機構221包括設置在支撐架215上的驅動電機221a、安 裝在該驅動電機221a減速機上的主動輪221b、環(huán)繞在滾筒本體219的外壁上的從動輪21c以 及與主動輪221b和從動輪221c均相嚙合的鏈條221d。從動輪221c設置在兩條支撐導軌220 之間。
[0125] 當驅動電機221a被啟動時，其減速機帶動主動輪221b轉動，該主動輪221b通過鏈 條221d帶動從動輪221d轉動，進而實現滾筒本體219的轉動。
[0126] 在本實施例中，滾筒本體219的額定垃圾重量、驅動電機22la的馬力、減速機的功 率、滾筒本體的長度和直徑、螺旋形刀片的高度、螺旋形刀片的螺距之間的對應關系如表2 所示：
[0127] 表2鏈輪帶動式滾筒裝置的頷定垃圾重暈與鏈輪帶動式滾筒裝置的參數關系
[0129]如圖7所示，稱重裝置212由四個地鎊組成，該四個地鎊分別和兩個第一支撐輪217 以及兩個第二支撐輪218相對應，被安裝在支撐架215的底端。該四個地鎊只有在均處于正 常狀態(tài)下時，才能相互配合對滾筒本體219內的有機垃圾的重量進行測量，測量值被安裝在 支撐架上的顯示屏進行顯示，若其中一個出現故障，則無法完成測量。
[0130]實施例2用與效果
[0131] 本實施例提供的滾筒裝置和生化處理設備、系統及處理方法屬于鏈輪帶動式的， 根據本實施例所提供的鏈輪帶動式滾筒裝置和生化處理設備、系統，一方面，具有和實施例 1的齒輪帶動式的作用與效果，另一方面，由于是鏈輪帶動式的，單個能處理的有機垃圾重 量就能達到300~1000kg，適宜有機垃圾一次性產生量較大的場所。
[0132] 此外，在本實施例的有機垃圾生化處理方法中，除了具有和實施例1的齒輪帶動式 的作用與效果，由于一次性可以處理量較大，可以采用一次投足夠量的料的方式對有機垃 圾進行處理，這樣當一次性投入足量的有機垃圾后，當滾筒本體的正向轉動、反向轉動以及 靜止的累積時間達到24h時，開始下一次的投料。作為本發(fā)明的生化處理方法，并不限于該 時間條件，可以依據有機垃圾的主要成分進行相應的調整，如有機垃圾中的大部分為淀粉 類成分時，可適當減少處理時間，當有機垃圾中的大部分成分為纖維素等微生物難降解成 分時，可適當增加處理時間。
【主權項】
1. 一種滾筒裝置，設置在支撐裝置上，用于對有機垃圾進行挑散、切斷并進行生化降 解，其特征在于，具有： 滾筒本體，容納有菌種和基質，并且安裝有對所述有機垃圾進行挑散、切斷的連續(xù)刀 片； 驅動機構，用于驅動所述滾筒本體轉動；以及 加熱保溫機構，設置在所述滾筒本體上，用于對所述滾筒本體進行加熱并對其進行保 溫。2. 根據權利要求1所述的滾筒裝置，其特征在于： 其中，所述加熱保溫機構包括： 加熱片，設置在所述滾筒本體上，用于對所述滾筒本體進行加熱； 保溫層，至少覆蓋在所述滾筒本體上，用于對所述滾筒本體進行保溫；以及 溫度傳感器，設置在所述滾筒本體的內部，用于感應所述滾筒本體的內部的溫度。3. 根據權利要求2所述的滾筒裝置，其特征在于： 其中，所述加熱片為硅膠加熱片，覆蓋在所述滾筒本體的外壁上， 所述保溫層完全覆蓋在所述加熱片上，由阻燃型聚氨酯制成。4. 根據權利要求1所述的滾筒裝置，其特征在于： 所述驅動機構為鏈條式驅動機構，包括： 設置在所述支撐架上的驅動電機； 安裝在所述驅動電機上的主動輪 環(huán)繞在所述滾筒本體的外壁上的從動輪；以及 與所述主動輪和所述從動輪均相嚙合的鏈條。5. 根據權利要求1所述的滾筒裝置，其特征在于： 其中，所述驅動機構為齒輪式驅動機構，包括： 設置在所述支撐裝置上的齒輪減速電機； 一端與所述齒輪減速電機連接的電機輸出軸； 與所述電機輸出軸的另一端連接的主動齒輪； 與所述主動齒輪嚙合連接的從動齒輪；以及 一端與所述從動齒輪連接另一端與所述滾筒本體的側壁相連接的轉軸。6. 根據權利要求1所述的滾筒裝置，其特征在于： 其中，所述連續(xù)刀片為螺旋形刀片，該螺旋形刀片的一端被安裝在所述滾筒本體的內 壁上，另一端為刀刃端，該刀刃端與所述滾筒內壁相垂直并且向所述滾筒本體的內部延伸， 所述螺旋形刀片的厚度為3~5mm，高度為175~225mm，螺距為1100~5500mm。7. -種生化處理設備，用于對有機垃圾進行生化處理，其特征在于，具有： 支撐裝置；以及 滾筒裝置，設置在所述支撐裝置上，用于對有機垃圾進行挑散、切斷并進行生化降解， 其中，所述滾筒裝置為權利要求1~8任意一項所述的滾筒裝置。8. -種生化處理系統，其特征在于，具有： 生化處理設備，能與送料設備連接，用于接收所述送料設備運送過來的所述有機垃圾， 并對其進行生化處理；以及 控制設備，用于對所述生化處理設備進行控制， 其中，所述生化處理設備為權利要求8所述的生化處理設備。9. 一種生化處理方法，用于對有機垃圾進行處理，其特征在于，具有如下步驟： 步驟1，向滾筒本體內添加菌種和基質； 步驟2，開啟加熱保溫機構，對所述滾筒本體進行加熱和保溫； 步驟3,開啟驅動電機，使得所述滾筒本體按照預定程序運行1~2h; 步驟4，向所述滾筒本體內投入有機垃圾，并基于地鎊的測量值確定所投入的有機垃圾 的量； 步驟5,開啟驅動電機，使得所述滾筒本體按照上述預定程序運行一定時間后，至少完 成部分所述有機垃圾的生化處理，并投入新的所述有機垃圾； 步驟6，待所述滾筒本體運行一定時間后，對所述滾筒本體內的殘渣進行清理， 其中，預定程序為，滾筒本體先正向轉動1~2min，再反向轉動lmin，然后靜止20min。10. 根據權利要求9所述的生化處理方法，其特征在于： 其中，在步驟2中，對所述加熱保溫機構的工作狀態(tài)的控制子步驟如下： 步驟2.1，采用溫度傳感器感應采集滾筒本體內的溫度得到實時溫度的溫度信號并傳 輸給控制設備； 步驟2.2，所述控制設備將所述溫度信號與設定的溫度參數作對比，當實時溫度未達到 所述溫度參數時，控制固態(tài)續(xù)電器給加熱片供電，讓所述加熱片加熱升溫對所述滾筒本體 進行加溫，當實時溫度達到所述溫度參數時，控制固態(tài)續(xù)電器對加熱片斷電，讓所述加熱片 停止加熱。
【文檔編號】B09B3/00GK106001073SQ201610617551
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月29日
【發(fā)明人】王偉耀, 劉彬
【申請人】上海恒曄生物科技有限公司