本發(fā)明涉及一種利用微生物快速降解餐廚垃圾的設(shè)備及方法，屬于有機(jī)廢棄物生物減量資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

好氧堆肥是指在氧氣充足的條件下，借助好氧微生物礦化有機(jī)質(zhì)和其他營養(yǎng)物質(zhì)，并生成腐殖質(zhì)的過程。目前餐廚垃圾減量資源化利用在我國正受到越來越高的重視，受到國情的影響，在我國各地區(qū)現(xiàn)在大多采用機(jī)械動(dòng)態(tài)堆肥的工藝處理餐廚垃圾，而傳統(tǒng)的靜態(tài)堆肥受到的關(guān)注并不多。影響餐廚垃圾動(dòng)態(tài)堆肥過程物料腐熟速率的幾個(gè)重要因素包括:1)物料含水率，一般堆肥最適物料含水率為60％左右，若高于60％，氧氣在物料間的傳質(zhì)傳遞收到限制，導(dǎo)致堆肥功能微生物活性降低，堆肥進(jìn)程受阻且常會(huì)使厭氧微生物大量繁殖產(chǎn)生惡臭氣味；2)通氣量，堆肥過程屬于專性好氧反應(yīng)，需要足夠的氧氣維持反應(yīng)進(jìn)行，尤其是高溫腐熟期，而現(xiàn)實(shí)中往往出現(xiàn)由于餐廚垃圾粘性大、含水率高等原因?qū)е鹿艿蓝氯锪蟽?nèi)部通氣受阻等現(xiàn)象。甚至某些設(shè)備僅采用表面換氣增氧的方式，依靠物料翻滾過程與空氣中的氧氣自然接觸補(bǔ)充氧氣，但餐廚垃圾性質(zhì)特殊，僅依靠這種方式，通氣量明顯不足，影響了堆肥效率；3)堆肥菌劑，環(huán)境中本身是存在多種多樣的可以參與好氧堆肥過程的細(xì)菌及真菌，但是為了應(yīng)對餐廚垃圾高鹽度、含油量、含水量等特點(diǎn)，且提高餐廚垃圾降解速率，通常需要針對性投加高效降解菌劑；4)機(jī)械攪拌，攪拌過程是為了讓物料與微生物菌劑充分接觸，維持系統(tǒng)內(nèi)反應(yīng)過程同步，且增加物料與氧氣接觸的機(jī)會(huì)。然而，目前市場上的設(shè)備很少可以較好地控制上述幾個(gè)因素，而發(fā)酵速率較慢和物料腐熟程度不夠也成為制約這個(gè)行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的兩個(gè)重要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用微生物快速降解餐廚垃圾的設(shè)備及方法，節(jié)約能耗的同時(shí)可以最大程度提高設(shè)備處理效能，減少廢水、惡臭氣體等二次污染，而且系統(tǒng)的操作難度和人工消耗大大降低。

本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：

一種利用微生物快速降解餐廚垃圾設(shè)備主要包括如下幾個(gè)組成部分：主攪拌軸、軸承、主發(fā)酵艙、艙體分區(qū)隔板、攪拌葉片、菱形攪拌攪拌刀片和防堵塞型通氣裝置。

主發(fā)酵艙內(nèi)由艙體分區(qū)隔板分隔為若干個(gè)分區(qū)，主攪拌軸穿過各分區(qū)通過軸承安裝于主發(fā)酵艙上，在各分區(qū)內(nèi)主攪拌軸上均固定有幾組攪拌葉片，攪拌葉片末端固定有菱形攪拌刀片，在各分區(qū)內(nèi)主發(fā)酵艙底部均設(shè)置有若干防堵塞型通氣裝置。

設(shè)備運(yùn)行過程中，經(jīng)過預(yù)破碎脫水的餐廚垃圾進(jìn)入主發(fā)酵艙后，接種功能微生物菌劑，之后主攪拌軸和固定在主攪拌軸上的攪拌葉片會(huì)按照一定程序進(jìn)行正、反向的轉(zhuǎn)動(dòng)和停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得物料不斷混合、充氧、發(fā)酵；為了保證氧氣的充足，外加的補(bǔ)充曝氣會(huì)通過防堵塞型通氣裝置向主發(fā)酵艙內(nèi)通入空氣，帶走堆體內(nèi)多余的熱量、水汽和惡臭氣體；主發(fā)酵艙內(nèi)設(shè)有多個(gè)分區(qū)，當(dāng)靠近進(jìn)料口的第一個(gè)分區(qū)內(nèi)物料滿了會(huì)溢過艙體分區(qū)隔板進(jìn)入第二個(gè)分區(qū)，以此類推，物料在每個(gè)分區(qū)內(nèi)達(dá)到設(shè)定的停留時(shí)間后從最后一個(gè)分區(qū)被螺旋機(jī)輸送出料，防止餐廚垃圾發(fā)酵過程出現(xiàn)短流和發(fā)酵不充分的情況發(fā)生。

設(shè)備中接種的功能微生物菌劑由枯草芽孢桿菌、雅致放射毛霉和酵母菌組成，重量比例為1-2.5：1：0.2-1，接種量為50-500g/t垃圾。

設(shè)備的主攪拌軸由液壓馬達(dá)配合液壓站驅(qū)動(dòng)；主發(fā)酵艙被艙體分區(qū)隔板分割成若干個(gè)分區(qū)，一般有3-5個(gè)分區(qū)，腐熟后的垃圾從最后一級(jí)分區(qū)被螺旋輸送機(jī)傳送出設(shè)備。每個(gè)分區(qū)內(nèi)裝配在主攪拌軸上有2-4組攪拌葉片，葉片成雙向犁型，葉片縱向焊有加強(qiáng)筋，其尾端是厚質(zhì)菱形刀片，可保證攪拌軸正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉片受力均衡，使用壽命得到保障。

所述的厚質(zhì)菱形攪拌刀片呈菱形，短軸與攪拌葉片端部焊接，長軸與加強(qiáng)筋端部焊接。

所述的防堵塞型通氣裝置是采用優(yōu)質(zhì)蘑菇形硅膠材料包裹不銹鋼噴氣閥結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)外加氣壓達(dá)到0.2Mpa以上，氣流才可迫使蘑菇形硅膠片發(fā)生形變，空氣才可以通過該通氣裝置進(jìn)入目標(biāo)物料內(nèi)，而當(dāng)氣壓達(dá)不到要求時(shí)，蘑菇形硅膠則保持原狀，流體或者固形物均無法倒流回通氣裝置或氣管內(nèi)，同時(shí)裝置采用優(yōu)質(zhì)硅膠材料，防腐耐磨，可保障其使用壽命。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)可以在節(jié)約能耗的同時(shí)最大程度提高設(shè)備的處理效能，減少廢水、惡臭氣體等二次污染，而且系統(tǒng)的操作難度和人工消耗大大降低。采用該設(shè)備餐廚垃圾降解率高，餐廚垃圾日降解率最高可達(dá)90％以上，當(dāng)連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，餐廚垃圾降解率緩慢降低最終可穩(wěn)定在80％左右。

附圖說明

圖1是一種利用微生物快速降解餐廚垃圾設(shè)備的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：壓馬達(dá)(1)、主攪拌軸(2)、軸承(3)、主發(fā)酵艙(4)、艙體分區(qū)隔板(5)、攪拌葉片(6)、菱形攪拌刀片(7)和防堵塞型通氣裝置(8)。

圖2是菱形攪拌刀片的俯視圖，其中中間水平方形位置是菱形攪拌刀片與攪拌葉片的連接點(diǎn)，中間豎直的方形位置是菱形攪拌刀片與縱向加強(qiáng)筋的焊接點(diǎn)。

圖3是防堵塞型通氣裝置的主視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。

如圖1所示，一種利用微生物快速降解餐廚垃圾設(shè)備主要構(gòu)件包括壓馬達(dá)1、主攪拌軸2、軸承3、主發(fā)酵艙4、艙體分區(qū)隔板5、攪拌葉片6、菱形攪拌刀片7和防堵塞型通氣裝置8。

從某飯店收集的新鮮餐廚垃圾經(jīng)過預(yù)破碎脫水后加入一定干鋸末作為載體一并送入主發(fā)酵艙，接種功能微生物菌劑，接種的功能微生物菌劑由枯草芽孢桿菌、雅致放射毛霉和酵母菌組成，重量比例為2.5：1：0.2，接種量為200g/t垃圾。

由液壓馬達(dá)和液壓站驅(qū)動(dòng)的主攪拌軸和固定在主攪拌軸上的攪拌葉片進(jìn)行正、反向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得物料不斷混合、充氧、發(fā)酵，攪拌周期為正轉(zhuǎn)10分鐘，反轉(zhuǎn)10分鐘，停止攪拌40分鐘；同時(shí)外置的螺桿式空壓機(jī)將加壓(壓力約為0.3Mpa)空氣通過防堵塞型通氣裝置通入主發(fā)酵艙內(nèi)，將堆體內(nèi)多余的熱量、水汽和惡臭氣體帶走，通氣周期為20分鐘/小時(shí)。

每個(gè)分區(qū)內(nèi)裝配在主攪拌軸上有2組攪拌葉片，葉片成雙向犁型，葉片縱向焊有加強(qiáng)筋，其尾端是厚質(zhì)菱形刀片，可保證攪拌軸正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉片受力均衡，使用壽命得到保障。

防堵塞型通氣裝置是采用優(yōu)質(zhì)蘑菇形硅膠材料包裹不銹鋼噴氣閥結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)外加氣壓達(dá)到0.2Mpa以上，氣流才可迫使蘑菇形硅膠片發(fā)生形變，空氣才可以通過該通氣裝置進(jìn)入目標(biāo)物料內(nèi)，而當(dāng)氣壓達(dá)不到要求時(shí)，蘑菇形硅膠則保持原狀，流體或者固形物均無法倒流回通氣裝置或氣管內(nèi)，同時(shí)裝置采用優(yōu)質(zhì)硅膠材料，防腐耐磨，可保障其使用壽命。

一種利用微生物快速降解餐廚垃圾設(shè)備主發(fā)酵艙內(nèi)設(shè)有4個(gè)分區(qū)，設(shè)備剛啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)靠近進(jìn)料口的第一個(gè)分區(qū)內(nèi)物料滿了會(huì)溢過艙體分區(qū)隔板進(jìn)入第二個(gè)分區(qū)，以此類推，最終餐廚垃圾在艙內(nèi)停留時(shí)間達(dá)到5天左右后腐熟后垃圾從最后一級(jí)分區(qū)被螺旋輸送機(jī)傳送出設(shè)備，從而完成整個(gè)堆肥過程。設(shè)備正常啟動(dòng)后即可每天按照設(shè)備使用說明投放指定重量的新鮮餐廚垃圾，同時(shí)可定期清理并收集出一定量的垃圾礦化腐殖質(zhì)。運(yùn)行初期每日餐廚垃圾降解率高達(dá)90％以上，當(dāng)連續(xù)運(yùn)行10天左右后，餐廚垃圾降解率緩慢降低最終穩(wěn)定在80％左右。

上述實(shí)施例僅用于解釋說明本發(fā)明要求保護(hù)的內(nèi)容，但并不是用于限制本發(fā)明的要求保護(hù)的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明精神內(nèi)所做的改進(jìn)和替換，均屬于保護(hù)范圍內(nèi)。