滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法，生化处理系统具有生化处理设备和控制设备，生化处理设备具有：支撑装置；以及设置在支撑装置上的滚筒装置。该滚筒装置具有：滚筒本体，容纳有含有菌种的基质，并且安装有对有机垃圾进行挑散、切断的连续刀片；驱动机构，用于驱动滚筒本体转动；以及加热保温机构，设置在滚筒本体上，用于对滚筒本体进行加热并对其进行保温。
【专利说明】
滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法
技术领域
[0001] 本发明属于生物垃圾处理领域，具体涉及一种滚筒装置、包含该滚筒装置生化处 理设备、生化处理系统以及生化处理方法。
【背景技术】
[0002] 有机垃圾是指饭店、宾馆、企事业单位食堂、食品加工厂、家庭等加工、消费食物过 程中形成的残羹剩饭、过期食品、下脚料、废料等废弃物，包括家庭厨余垃圾、市场丢弃的食 品和蔬菜垃圾、食品厂丢弃的过期食品和餐饮垃圾等，具有产生总量大、产生源分散、容易 腐烂变质以及单个产生源每天产生垃圾量少的特点。传统的对垃圾的处理采用日产日清的 方法，将多个产生源的有机垃圾收集到一起，然后运输至垃圾处理中心进行集中处理。该种 处理方法需要消耗大量的人力物力，收集、运输、处理费用均较高。
[0003] 为了解决上述技术问题，根据有机垃圾可生物降解性强的特点，现有技术中出现 了利用微生物降解技术对有机垃圾就地进行处理的垃圾减量装置，在源头上对垃圾进行处 理，以减少垃圾体积从而降低收集运输的费用。
[0004] 图11显示了这种垃圾减量装置的结构图，如图11所示，安装在支架25上的垃圾减 量装置26具有垃圾处理筒27以及搅拌机28,垃圾处理筒中装填有菌种，搅拌机28的驱动部 分设置在垃圾处理筒外，搅拌部分设置在垃圾处理筒中。搅拌部分由转轴29以及间隔设置 在转轴29上的多个锥形刀片组30构成，每个锥形刀片组包括4~5组刀片，呈辐射状的安装 在转轴的外壁上并且向外延伸。
[0005] 当垃圾被装填进垃圾处理筒中后，启动搅拌机，转轴在驱动部分的带动下在筒内 进行旋转，进而带动锥形刀片进行旋转。锥形刀片在旋转过程中对有机垃圾进行打散、切 断，使之和菌种充分接触而被降解。
[0006] 但是，在上述垃圾减量装置中，由于主体轴设置在滚筒中，并且锥形刀片组间隔设 置，一方面会减少筒内的垃圾处理空间；另一方面，在搅拌过程中有机垃圾不可避免的会缠 绕在相邻两组锥形叶片之间的转轴上，随着转轴不断进行旋转，而无法和锥形刀片进行接 触而被挑散，从而大大影响了减量处理的效果。
[0007] 另外，在上述通过生物降解对餐厨垃圾的进行生化处理时，需要在一定温度条件 下，才能发生生化反应。
[0008]为了达到生生化反应需要的温度条件，需要持续保持生化处理装置在一定温度条 件下，这就需要给生化处理装置进行加热和保温措施
【发明内容】
[0009] 本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供一种滚筒装置以及包含有该滚筒装 置的生化处理设备和生化处理系统来解决上述问题。
[0010] 本发明采用了如下技术方案：
[0011] 本发明提供了一种滚筒装置，设置在支撑装置上，用于对有机垃圾进行挑散、切断 并进行生化降解，其特征在于，具有:滚筒本体，容纳有菌种和基质，并且安装有对有机垃圾 进行挑散、切断的连续刀片;驱动机构，用于驱动滚筒本体转动；以及加热保温机构，设置在 滚筒本体上，用于对滚筒本体进行加热并对其进行保温。
[0012] 本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，加热保温机构包括:加热片，设 置在滚筒本体上，用于对滚筒本体进行加热;保温层，至少覆盖在滚筒本体上，用于对滚筒 本体进行保温；以及温度传感器，设置在滚筒本体的内部，用于感应滚筒本体的内部的温 度。
[0013] 本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，加热片为硅胶加热片，覆盖在 滚筒本体的外壁上，保温层完全覆盖在加热片上，由阻燃型聚氨酯制成。
[0014] 本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，驱动机构为链条式驱动机构， 包括:设置在支撑架上的驱动电机;安装在驱动电机上的主动轮环绕在滚筒本体的外壁上 的从动轮;以及与主动轮和从动轮均相啮合的链条。
[0015] 本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，驱动机构为齿轮式驱动机构， 包括:设置在支撑装置上的齿轮减速电机；
[0016] -端与齿轮减速电机连接的电机输出轴；与电机输出轴的另一端连接的主动齿 轮;与主动齿轮啮合连接的从动齿轮；以及一端与从动齿轮连接另一端与滚筒本体的侧壁 相连接的转轴。
[0017] 本发明提供的滚筒装置，还具有这样的特点，其中，连续刀片为螺旋形刀片，该螺 旋形刀片的一端被安装在滚筒本体的内壁上，另一端为刀刃端，该刀刃端与滚筒内壁相垂 直并且向滚筒本体的内部延伸，螺旋形刀片的厚度为3~5mm，高度为175~225mm，螺距为 1100~5500mm〇
[0018]进一步的，本发明提供了一种生化处理设备，用于对有机垃圾进行生化处理，其特 征在于，具有:支撑装置；以及滚筒装置，用于对有机垃圾进行挑散、切断并进行生化降解， 其中，滚筒装置为上述的滚筒装置。
[0019] 进一步的，本发明还提供了一种生化处理系统，具有：生化处理设备，能与送料设 备连接，用于接收送料设备运送过来的有机垃圾，并对其进行生化处理；以及控制设备，用 于对生化处理设备进行控制，其中，生化处理设备为上述的生化处理设备。
[0020] 进一步的，本发明还提供了一种生化处理方法，用于对有机垃圾进行处理，具有如 下步骤:步骤1，向滚筒本体内添加菌种和基质;步骤2，开启加热保温机构，对滚筒本体进行 加热和保温;步骤3,开启驱动电机，使得滚筒本体按照预定程序运行1~2h;步骤4,向滚筒 本体内投入有机垃圾，并基于地镑的测量值确定所投入的有机垃圾的量;步骤5，开启驱动 电机，使得滚筒本体按照上述预定程序运行一定时间后，至少完成部分有机垃圾的生化处 理，并投入新的有机垃圾;步骤6，待滚筒本体运行一定时间后，对滚筒本体内的残渣进行清 理，
[0021]其中，预定程序为，滚筒本体先正向转动1~2min，再反向转动lmin，然后静止 20min〇
[0022]进一步的，本发明还提供了一种生化处理方法，其特征在于，其中，在步骤2中，对 加热保温机构的工作状态的控制子步骤如下:步骤2.1，采用温度传感器感应采集滚筒本体 内的温度得到实时温度的温度信号并传输给控制设备;步骤2.2，控制设备将温度信号与设 定的温度参数作对比，当实时温度未达到温度参数时，控制固态续电器给加热片供电，让加 热片加热升温对滚筒本体进行加温，当实时温度达到温度参数时，控制固态续电器对加热 片断电，让加热片停止加热。
[0023]发明作用与效果
[0024]本发明提供了一种滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法。根据本发明所提 供的滚筒装置和生化处理设备、系统，一方面，由于滚筒本体采用驱动机构驱动滚筒本体转 动来实现有机垃圾和菌体的混匀，解决了现有技术中搅拌机构设置在筒内，占据筒内空间 的问题；另一方面，由于滚筒本体的内壁上安装有连续刀片，该连续刀片在滚筒转动时，能 够对滚筒内的全部有机垃圾进行挑散，解决了现有技术中存在挑散死角的问题;再一方面， 由于滚筒本体上还设置有加热保温机构，使得能将滚筒本体保持一定的温度，以满足进行 生化处理的温度条件，并加快生化处理的进程。
[0025]此外，在本发明的有机垃圾生化处理方法中，滚筒本体先在驱动机构驱动下，先正 向转动1~2分钟，再反转lmin，实现有机垃圾的挑散，然后静止20min，使得菌种对有机垃圾 进行降解，经过一定时间后，即可实现有机垃圾的充分降解，滚筒本体内只残留有菌体无法 分解的固态残渣，而且在上述过程中，通过控制设备的控制，加热保温机构始终保持对滚筒 本体的加热和保温，使得滚筒本体的内部温度能一直满足进行生化处理需要的温度。本实 施例的这种处理方法简单、易操作，并且能够根据所处理的有机垃圾的总量灵活进行滚筒 本体的转动时间、静止时间以及正转、反转以及静止累积时间的选择，大大节约了时间、电 耗的成本。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的实施例1中的生化处理设备的主要结构透视图；
[0027]图2是本发明的实施例1中的图1翻转180°视图；
[0028]图3是本发明的实施例1中的生化处理设备的结构示意图；
[0029]图4是图3在A-A向的剖面图；
[0030]图5是图2在B-B向的剖面图；
[0031] 图6是本发明的实施例1控制设备对生化处理设备的控制过程流程；
[0032] 图7是本发明的实施例2中的生化处理设备的结构示意图；
[0033] 图8为本发明的实施例2中的第一支撑轮的安装结构示意图；
[0034] 图9为本发明的实施例2中的第二支撑轮的安装结构示意图；
[0035]图10是本发明的实施例2中的链轮带动式滚筒装置的纵截面图；
[0036]图11是现有技术中的垃圾减量装置的纵截面图。
【具体实施方式】 [0037] 实施例1
[0038]以下结合附图来说明本发明的【具体实施方式】。
[0039] 一、生化处理系统以及生化处理设备
[0040]生化处理系统与送料设备连接，用于接收送料设备运送过来的有机垃圾，并对其 进行生化处理，由生化处理设备100以及控制设备组成。生化处理设备100用于对有机垃圾 进行减量处理，控制设备用于对生化处理设备100进行控制。
[0041] 图1是本发明的生化处理设备的主要结构透视图；
[0042] 图2是图1翻转180°视图；
[0043]图3是本发明的生化处理设备的结构示意图。
[0044] 如图1、图2以及图3所示，生化处理设备100包括支撑装置10和齿轮驱动式滚筒装 置11、称重装置12、过滤装置13以及排水装置14以及壳体15。齿轮驱动式滚筒装置11安装在 支撑装置10上;称重装置12安装在支撑装置10的底部用于在向齿轮驱动式滚筒装置11内装 填有机垃圾的过程中实时显示滚筒装置内的垃圾重量，以免超过额定重量;过滤装置13安 装在齿轮驱动式滚筒装置11内，用于将垃圾处理过程中产生的水过滤出来;排水装置14用 于将水分从齿轮驱动式滚筒装置11中排出来;壳体15用于容纳支撑装置10和齿轮驱动式滚 筒装置11、称重装置12、过滤装置13以及排水装置14。
[0045] 如图3所示，支撑装置10包括支撑架16、第一安装支架17以及第二安装支架18。
[0046] 图4是图3在A-A向的剖面图。
[0047]如图3、图4所示，支撑架16呈矩形，具有四个两两相对称设置的支撑脚161、连接在 两个相对称的支撑脚161之间并与地面具有一定间隔的两根横梁162以及设置在四个支撑 脚161顶端的支撑框163。支撑框163呈矩形，由四根支撑杆163a围接而成。
[0048]第一安装支架17和第二安装支架18相对称地固定在支撑框163上，第二安装支架 18上安装有轴承181。
[0049] 如图1所示，齿轮驱动式滚筒装置11包括滚筒本体19、齿轮驱动机构20以及加热保 温机构21。
[0050] 如图1、图3所示，滚筒本体19呈圆柱状，内部装填菌体和基质，具有两个相对称的 侧壁部19a和19b、安装在其内壁上的三条连续刀片19c、设置在其壁上的清理口 19d以及与 安装在清理口 19d上的清理门19e、设置在侧壁部19a上的进料口 19f以及与进料口 19f相联 通的进料管19g。三条连续刀片19c为螺旋形刀片19c，在滚筒本体19的圆周方向上间隔120° 设置，一端被安装在滚筒本体的内壁上，另一端为刀刃端，该刀刃端与滚筒内壁相垂直并且 向滚筒本体19的内部延伸;在滚筒本体19的长度方向上，该螺旋形刀片从滚筒本体的左端 一直延伸至滚筒本体的右端。进料口 19f的周缘上设置有轴承191。进料管道19g安装在第一 安装支架17上，其一端与图中未显示的送料设备联通，其另一端通过轴承191安装而与进料 口 19f相联通。轴承191内圈卡在进料管道19g的另一端上，其外圈卡在进料口 19f周缘上，通 过进料管道19a将送料设备运送过来的有机垃圾送入滚筒本体19内进行生化处理。
[0051 ] 在本实施例中，滚筒本体19的长度为550~1500mm、内径为1000~1200mm，采用厚 度为3~7mm的不锈钢制成。螺旋刀片也采用不锈钢材料制成，其厚度为3~5mm，高度为125 ~150mm，螺距为 1100 ~3000mm。
[0052] 如图3、图4所示，齿轮驱动机构20包括齿轮减速电机20a、电机输出轴20b、主动齿 轮20c、从动齿轮20d、转轴20e。齿轮减速电机20a设置在支撑框163上。电机输出轴20b安装 在轴承181中，一端与齿轮减速电机20a连接，另一端与主动齿轮20c通过键连接。主动齿轮 20c与从动齿轮20d啮合连接。转轴20e的一端与主动齿轮20c键连接，另一端固定在滚筒本 体19的侧壁部19b上。
[0053]当齿轮减速电机20a被启动时，其通过电机输出轴20b带动主动齿轮20c转动，主动 齿轮20c再带动与其相啮合的从动齿轮20d转动，从而使得与从动齿轮20d连接的转轴20e转 动，在转轴20e的转动下，进而实现滚筒本体19的转动。
[0054]在本实施例中，滚筒本体19的额定垃圾重量、齿轮减速电机20a的马力和功率、滚 筒本体19的长度和直径、螺旋形刀片19c的高度、螺旋形刀片19c的螺距之间的对应关系如 表1所示：
[0055]表1齿轮驱动式滚筒装置的额定垃圾重量与齿轮驱动式滚筒装置的参数关系
[0057] 图5为图2在B-B向的剖面图。
[0058] 如图2和图5所示，加热保温机构21包括加热片21a、温度传感器21b以及保温层 21c。加热片21a为硅胶加热片，覆盖在滚筒本体19的外壁上，通过控制设备的固态继电器控 制其加热或者停止加热，由于在实施中，滚筒本体19内容纳的有机垃圾一般只有其容积的 一半，加热时只需要对滚筒本体19的容纳有有机垃圾的部分加热就可以了，所以本实施例 中，该硅胶加热片只需要覆盖在滚筒本体19的外壁的下半部分，另外在本发明中由于生化 处理中滚筒本体19需要被转动，所以该下半部分指的是当滚筒本体19静止后位于靠近地面 的部分，也即当滚筒本体19静止后有机垃圾在重力作用下滑落停留的滚筒本体19部分。保 温层21c为绝缘保温层，完全覆盖在加热片21a上，由阻燃型聚氨酯制成，其耐热温度能达 80°。温度传感器21b设置在滚筒本体19的内部，用于感应滚筒本体19的内部的温度后得到 温度信号并将该温度信号传输给控制设备。
[0059] 如图1和图2所示，称重装置12由四个地镑12a组成，该四个地镑被两两相对称地横 梁162的下表面，并位于四个支撑脚161底端的近旁，即被设置在支撑装置16的四个底角的 近旁，并将整个支撑装置10支撑起来离开地面，该四个地镑只有在均处于正常状态下时，才 能相互配合对滚筒本体19内的有机垃圾的重量进行测量，若其中一个出现故障，则无法完 成测量。
[0060]如图1和图2所示，过滤装置13呈长条板状，长度与滚筒本体19的长度相同，并且沿 滚筒本体19的长度方向设置。过滤装置13上设置有多个过滤孔，用于对有机垃圾经菌体分 解后产生的水进行过滤。
[0061 ] 如图1、图2和图3所示，排水装置14包括排水单元22以及接水单元23。
[0062]排水单元22呈中空柱状，一端安装在滚筒本体19的内壁上，另一端穿过滚筒本体 19的壁并且向外延伸。从过滤装置13中滤出的水正是通过排水单元22流出筒外。
[0063]接水单元23呈弧形槽状，通过安装条24固定在支撑杆163a上，并且环绕滚筒本体 19的外壁设置，其上设置有排水口 231。在滚筒本体19静止时，排水单元22恰好和排水口 231 相对，该排水口用于将过滤装置13滤出的水排至特定的桶内，然后进行后续的净化处理。 [0064]在本实施例中，排水单元22的个数为一个，设置在滚筒本体19的靠近进口管道19 的一端，相应的，接水单元23的个数也为一个，设置在滚筒本体19的与排水单元22相应的位 置上。
[0065]接水单元23的弧度至少为180°，目的有二：其一在于，当滚筒本体在转动时，若有 水从排水单元22中流出，这些水恰好可以落入接水单元23的槽体内，并且在接水单元23的 槽体的引导下流向排水口；其二在于，当滚筒本体静止时，若排水单元22和排水口 231不是 正对，水也流入接水单元23的槽体内，通过弧形槽体的引导作用，也能够确保这些水流入排 水口 231中。同时，在本实施例中，排水口 231设置在接水单元23的中间位置上。
[0066]另外，在本实施例中，为了确保当滚筒本体静止时，排水单元22恰好和排水口 231 相对，在支撑杠163a上设置一个齿轮霍尔传感器，该传感器用于读取主动齿轮20c在转动过 程中的齿轮数据，并将数据信号传递给控制设备。控制设备通过时间和圈数来对滚筒本体 19的停止转动进行控制，并通过霍尔传感器传输来的数据信号在滚筒本体19停止转动时， 对排水单元22的位置进行控制，使其和排水口 231正对。
[0067]此外，在本实施例中，滚筒本体上还设置有报警装置，该装置用于在滚筒本体中内 的垃圾达到设定值后，进行报警，对操作人员进行提醒。
[0068]二、有机垃圾的生化处理方法
[0069] 下以向滚筒本体内一次性投入足够量的有机垃圾为例，对本实施例中的有机垃圾 的生化处理方法进行说明，大体流程包括以下步骤：
[0070] 步骤一，向滚筒本体内添加菌种和基质；
[0071 ]步骤二，开启加热保温机构，对滚筒本体进入加热和保温；
[0072]步骤三，开启驱动电机，使得滚筒本体按照预定程序运行1~2h;
[0073]步骤四，向滚筒本体内投入有机垃圾，并基于地镑的测量值确定所投入的有机垃 圾的量；
[0074]步骤五，开启驱动电机，使得滚筒本体按照上述预定程序运行12~24h后，完成有 机垃圾的生化处理，并投入新的有机垃圾；
[0075]步骤六，待滚筒本体运行一定时间后，对滚筒本体内的残渣进行清理，
[0076]预制程序为，滚筒本体先正向转动1~2min，再反向转动lmin，然后静止20min。滚 筒本体转动的速度以小于4~5圈/min为宜，以确保设备的运行安全。
[0077]在本实施例中，滚筒本体的容量较小，适宜采用分次投料的方式，即，将分别在早、 中、晚三餐后投入相应的垃圾，连续进行处理。
[0078]另外，生化处理设备几乎是一直运行的，只有在投料间隙暂停，待投料完毕后，又 开始进入运行状态中。在整个的垃圾减量处理过程中，生化处理设备是自动运行的，只有个 别的地方需要结合人工辅助判断。
[0079]图6为本实施例中的控制设备对生化处理设备的控制过程流程图。
[0080]以下结合图6,以从投入菌种和基质至清理滚筒本体内的残渣为一轮，对本实施例 中的控制设备对生化处理设备的详细控制过程以及在该过程中所涉及的生化处理方法进 行说明，包括以下步骤：
[0081 ]步骤1，向滚筒本体内投入菌种与基质，然后进入步骤2;
[0082] 步骤2,开启加热保温机构，并设定温度参数，然后进入步骤3;
[0083] 步骤3,控制固态继电器对加热片进行供电，使得其进入加热状态，然后进入步骤 4；
[0084] 步骤4,根据温度感应器感应的实时温度是否达到设定的温度参数进行判断，若判 定结果为是，则进入步骤5中，若判断结果为否，则进入步骤3中；
[0085] 步骤5,控制固态继电器对加热片进行断电，使得其不进行加热，然后进入步骤6;
[0086] 步骤6,向滚筒本体内投入经分拣后的有机垃圾，去除不可分解的物料，将其投入 滚筒本体的进料口，然后进入步骤7;
[0087] 步骤7,根据地镑的测量值对有机垃圾的量是否达到设定值进行判断，若判定结果 为是，进入步骤8中，若判断结果为否，则进入步骤6中；
[0088] 步骤8,控制设备控制报警装置进行报警，同时控制进料口的门不受门开启按钮的 控制，然后进入步骤9中；
[0089] 步骤9,控制设备控制驱动电机转动，使得滚筒本体开始按上述预制程序开始转 动，然后进入步骤10;
[0090] 步骤10,控制设备利用齿轮霍尔传感器的数据信号对排水单元的位置进行分析， 并对滚筒本体的正向转动时间是否达到2min进行判断，若判断结果为是，进入步骤11中，若 判断结果为否，则进入步骤9中；
[0091]步骤11，控制设备控制驱动电机反转，使得滚筒本体开始反向转动，然后进入步骤 12；
[0092] 步骤12,控制设备利用齿轮霍尔传感器的数据信号对排水单元的位置进行分析， 并对滚筒本体的反向转动时间是否达到lmin进行判断，若判断结果为是，进入步骤13中，若 判断结果为否，则进入步骤11中；
[0093] 步骤13,控制设备关闭电机，使得滚筒本体停止转动，然后进入步骤14中；
[0094] 步骤14,控制设备对滚筒本体的静止时间是否达到20min进行判断，若判断结果为 是，进入步骤15中，若判断结果为否，则进入步骤13中；
[0095] 步骤15,人工对是否需要投放新的有机垃圾进行判断，若判断结果为是，则进入步 骤16中，若判断结果为否，则进入步骤9中；
[0096] 步骤16,控制设备对滚筒本体的运行时间是否达到清理残渣的期限进行判断，若 判断结果为否，进入步骤6中，开始新一次的垃圾处理;若判断结果为是，则进入步骤17中； [0097]步骤17,控制设备控制操作人员的操作界面显示清理残渣的提醒，待清理完筒内 残渣后，重新投放菌种，并对其进行激活，开始新一轮的有机垃圾处理。
[0098] 在本实施例中，通过进行步骤3~5控制来使得滚筒本体内保持一定的温度。在本 实施例中，滚筒本体内需要保持的温度范围为40~65°C。
[0099] 在本实施例中，当滚筒本体第一次被使用、重新被使用或菌种随同残渣被清理需 重新投放时，在投放菌种和基质后，需要滚筒本体要按照上述的预制程序(即、步骤5~步骤 10中的程序)运行1~2h，以对菌种进行激活。当菌种已经对有机垃圾进行分解后，其会从垃 圾中吸收生长所需的碳源、氮源、无机盐和生长因子，无需采取激活步骤。
[0100] 此外，在本实施例中，由于是早、中、晚三餐的垃圾分别投入，各次投料的时间也即 相应的早、中、晚三餐结束的时间，即、每天投料三次，清理残渣的间隔时间依实际情况而 定，如可以是一个季度清理一次，也可以是一年清理一次。
[0101] 实施例1的用与效果
[0102] 本实施例提供了一种齿轮驱动式滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法。根 据本实施例所提供的齿轮驱动式滚筒装置和生化处理设备、系统，一方面，由于滚筒本体采 用齿轮驱动机构进行驱动，在相互啮合的主动齿轮和从动齿轮的带动下进行转动，来实现 有机垃圾和菌体的混匀，解决了现有技术中搅拌机构设置在筒内，占据筒内空间的问题;另 一方面，由于滚筒本体的内壁上安装有连续刀片，该连续刀片在滚筒转动时，能够对滚筒内 的全部有机垃圾进行挑散，解决了现有技术中存在挑散死角的问题;再一方面，由于该装置 上还设置有加热保温机构，能让滚筒本体内保持一定的温度，满足生化处理需要的温度条 件。
[0103] 此外，在本实施例的有机垃圾生化处理方法中，采用少食多餐的投料方式，g卩，在 早餐完毕后，将早餐所产生的有机垃圾投入滚筒本体中进行处理;在午餐完毕后，再将午餐 产生的有机垃圾投入滚筒本体中进行处理;在晚餐后，将晚餐产生的有机垃圾最终投入，这 样操作的优点在于，垃圾的处理量少，在午餐有机垃圾投入时，早餐所产生的有机垃圾已经 被处理的一部分，在晚餐有机垃圾投入时，前面两餐所产生的垃圾又被处理了 一部分，能够 在一定程度上提高了垃圾的处理效果，并且采用小型的垃圾桶就可以容纳一次垃圾，然后 采用能运送这种垃圾桶的移动式送料装置就可以将有机垃圾运送到生化处理设备处进行 投放。适用于一次有机垃圾产生量较小的场所，如家庭住所、如中小型公司的食堂等。
[0104] 在本实施例中，当一次投入少量的有机垃圾后，当滚筒本体的正向转动、反向转动 以及静止的直至到下一次用餐结束后，开始下一次的投料，一直持续进行生化处理。
[0105] 在本实施例中，滚筒本体先在相互啮合的主动齿轮和从动齿轮的带动下，先正向 转动1~2分钟，再反转lmin，实现有机垃圾的挑散，然后静止20min，使得菌种对有机垃圾进 行降解。经过一定时间后，即可实现有机垃圾的充分降解，滚筒本体内只残留有菌体无法分 解的固态残渣。本实施例的这种处理方法简单、易操作，并且能够根据所处理的有机垃圾的 总量灵活进行滚筒本体的转动时间、静止时间以及正转、反转以及静止累积时间的选择，大 大节约了时间、电耗的成本。
[0106] 在本实施例中，当往滚筒本体内投入带菌种的基质后，就开启加热保温机构，通过 控制设备控制，使得在对有机垃圾进行生化处理的过程中，滚筒本体内能自动始终保持在 40~65°C的温度范围，这样能让菌种有效地处理有机垃圾，提高了处理效果。
[0107] 在本实施例中，对有机垃圾的处理过程中，滚筒本体先正向转动1~2分钟，再反转 lmin，实现有机垃圾的挑散，然后静止20min。作为本发明的生化处理设备和生化处理方法， 并不限于该工艺条件，可以依据实际的情况，如滚筒本体的尺寸、垃圾的干湿程度等进行相 应的调整。
[0108] 作为本发明也可以采用一次性投料的方式，即、将各次用餐后的产生的有机垃圾 集中收容，一次性投入，直到进行生化处理24小时后，再次将收集的有机垃圾一次性投入， 这样的好处是，在一次有机垃圾产生量较大时，可以减少因分次投入而需要重复的操作次 数，从而减少人工。
[0109] 实施例2
[0110]以下是对实施例2的说明。
[0111] 在实施例2中，对于和实施例1中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明
[0112] 生化处理系统由生化处理设备2100以及控制设备组成。生化处理设备用于对有机 垃圾进行减量处理，控制设备用于对生化处理设备进行控制。
[0113]图7是本发明的实施例2中的生化处理设备的结构示意图。
[0114] 如图7所示，生化处理设备200包括支撑装置210和链轮带动式滚筒装置211、称重 装置212。链轮带动式滚筒装置11安装在支撑装置210上;称重装置12安装在支撑装置210的 底部，用于在向链轮带动式滚筒装211内装填有机垃圾的过程中实时显示滚筒装置内的垃 圾重量，以免超过额定重量。
[0115] 支撑装置210包括呈矩形的支撑架215、安装座216、第一支撑轮217以及第二支撑 轮 218〇
[0116] 图8是本发明的实施例2中的第一支撑轮的安装结构示意图；图9是本发明的实施 例2中的第二支撑轮的安装结构示意图。
[0117] 如图7~图9所示，安装座216共有四个，分别对称设置在支撑架215的两条长边上， 右端的两个分别用于安装第一支撑轮217,左端的两个分别用于安装支撑轮217。每个安装 座218由两个"C"字形矩形片组成2161，每个矩形片的上端对称安装有轴承2162。
[0118] 第一支撑轮217和第二支撑轮218均呈环状，二者的区别在于，第一支撑轮217为凹 轮，即、有边支撑轮，轮子的两端均设置有高于轮子表面的边沿;第二支撑轮218为平轮，即、 无边支撑轮，轮子的两端不设置有边沿。第一支撑轮217和第二支撑轮218内圆均套在一根 转轴的中间位置处，转轴的两端分别安装在安装座218的轴承2162上。
[0119] 如图7所示，链轮带动式滚筒装置211包括滚筒本体219、支撑导轨220以及链条驱 动机构221。
[0120] 滚筒本体219呈圆柱状，内部装填有混有菌体的基质，其左端和中间位置处均安装 有带有进料门的进料口222,内壁上安装有三条连续刀片223,这三条连续刀片为螺旋形刀 片，在滚筒本体的圆周方向上间隔120°设置，一端被安装在滚筒本体的内壁上，另一端为刀 刃端，该刀刃端与滚筒内壁相垂直并且向滚筒本体219的内部延伸;在滚筒本体的长度方向 上，该螺旋形刀片从滚筒本体的左端一直延伸至滚筒本体的右端。
[0121] 在本实施例中，滚筒本体219的长度为1600~5500mm、内径为1400~1800mm，采用 厚度为3~7mm的不锈钢制成。螺旋刀片也采用不锈钢材料制成，其厚度为3~5mm，高度为 175 ~250mm，螺距为 3200 ~5500mm。
[0122] 支撑导轨220为两条，分别环绕设置在滚筒本体219的外壁上，靠近左端的一条与 第一支撑轮217相匹配，靠近右端的一条和支撑轮217相匹配。支撑导轨220的宽度和第一支 撑轮中的两个边沿之间的间距相同，其恰好位于两个边沿内，和两个边沿之间的轮子相接 触，使得第一支撑轮217不仅对滚筒本体起到支撑的作用，而且起到定位的作用；同时，该支 撑导轨220的宽度和第二支撑轮218的宽度相同，直接和支撑轮的表面相接触。
[0123] 图10是本发明的实施例2中的链轮带动式滚筒装置的纵截面图。
[0124] 如图7和图10所示，链条驱动机构221包括设置在支撑架215上的驱动电机221a、安 装在该驱动电机221a减速机上的主动轮221b、环绕在滚筒本体219的外壁上的从动轮21c以 及与主动轮221b和从动轮221c均相啮合的链条221d。从动轮221c设置在两条支撑导轨220 之间。
[0125] 当驱动电机221a被启动时，其减速机带动主动轮221b转动，该主动轮221b通过链 条221d带动从动轮221d转动，进而实现滚筒本体219的转动。
[0126] 在本实施例中，滚筒本体219的额定垃圾重量、驱动电机22la的马力、减速机的功 率、滚筒本体的长度和直径、螺旋形刀片的高度、螺旋形刀片的螺距之间的对应关系如表2 所示：
[0127] 表2链轮带动式滚筒装置的颔定垃圾重暈与链轮带动式滚筒装置的参数关系
[0129]如图7所示，称重装置212由四个地镑组成，该四个地镑分别和两个第一支撑轮217 以及两个第二支撑轮218相对应，被安装在支撑架215的底端。该四个地镑只有在均处于正 常状态下时，才能相互配合对滚筒本体219内的有机垃圾的重量进行测量，测量值被安装在 支撑架上的显示屏进行显示，若其中一个出现故障，则无法完成测量。
[0130]实施例2用与效果
[0131] 本实施例提供的滚筒装置和生化处理设备、系统及处理方法属于链轮带动式的， 根据本实施例所提供的链轮带动式滚筒装置和生化处理设备、系统，一方面，具有和实施例 1的齿轮带动式的作用与效果，另一方面，由于是链轮带动式的，单个能处理的有机垃圾重 量就能达到300~1000kg，适宜有机垃圾一次性产生量较大的场所。
[0132] 此外，在本实施例的有机垃圾生化处理方法中，除了具有和实施例1的齿轮带动式 的作用与效果，由于一次性可以处理量较大，可以采用一次投足够量的料的方式对有机垃 圾进行处理，这样当一次性投入足量的有机垃圾后，当滚筒本体的正向转动、反向转动以及 静止的累积时间达到24h时，开始下一次的投料。作为本发明的生化处理方法，并不限于该 时间条件，可以依据有机垃圾的主要成分进行相应的调整，如有机垃圾中的大部分为淀粉 类成分时，可适当减少处理时间，当有机垃圾中的大部分成分为纤维素等微生物难降解成 分时，可适当增加处理时间。
【主权项】
1. 一种滚筒装置，设置在支撑装置上，用于对有机垃圾进行挑散、切断并进行生化降 解，其特征在于，具有： 滚筒本体，容纳有菌种和基质，并且安装有对所述有机垃圾进行挑散、切断的连续刀 片； 驱动机构，用于驱动所述滚筒本体转动；以及 加热保温机构，设置在所述滚筒本体上，用于对所述滚筒本体进行加热并对其进行保 温。2. 根据权利要求1所述的滚筒装置，其特征在于： 其中，所述加热保温机构包括： 加热片，设置在所述滚筒本体上，用于对所述滚筒本体进行加热； 保温层，至少覆盖在所述滚筒本体上，用于对所述滚筒本体进行保温；以及 温度传感器，设置在所述滚筒本体的内部，用于感应所述滚筒本体的内部的温度。3. 根据权利要求2所述的滚筒装置，其特征在于： 其中，所述加热片为硅胶加热片，覆盖在所述滚筒本体的外壁上， 所述保温层完全覆盖在所述加热片上，由阻燃型聚氨酯制成。4. 根据权利要求1所述的滚筒装置，其特征在于： 所述驱动机构为链条式驱动机构，包括： 设置在所述支撑架上的驱动电机； 安装在所述驱动电机上的主动轮 环绕在所述滚筒本体的外壁上的从动轮；以及 与所述主动轮和所述从动轮均相啮合的链条。5. 根据权利要求1所述的滚筒装置，其特征在于： 其中，所述驱动机构为齿轮式驱动机构，包括： 设置在所述支撑装置上的齿轮减速电机； 一端与所述齿轮减速电机连接的电机输出轴； 与所述电机输出轴的另一端连接的主动齿轮； 与所述主动齿轮啮合连接的从动齿轮；以及 一端与所述从动齿轮连接另一端与所述滚筒本体的侧壁相连接的转轴。6. 根据权利要求1所述的滚筒装置，其特征在于： 其中，所述连续刀片为螺旋形刀片，该螺旋形刀片的一端被安装在所述滚筒本体的内 壁上，另一端为刀刃端，该刀刃端与所述滚筒内壁相垂直并且向所述滚筒本体的内部延伸， 所述螺旋形刀片的厚度为3~5mm，高度为175~225mm，螺距为1100~5500mm。7. -种生化处理设备，用于对有机垃圾进行生化处理，其特征在于，具有： 支撑装置；以及 滚筒装置，设置在所述支撑装置上，用于对有机垃圾进行挑散、切断并进行生化降解， 其中，所述滚筒装置为权利要求1~8任意一项所述的滚筒装置。8. -种生化处理系统，其特征在于，具有： 生化处理设备，能与送料设备连接，用于接收所述送料设备运送过来的所述有机垃圾， 并对其进行生化处理；以及 控制设备，用于对所述生化处理设备进行控制， 其中，所述生化处理设备为权利要求8所述的生化处理设备。9. 一种生化处理方法，用于对有机垃圾进行处理，其特征在于，具有如下步骤： 步骤1，向滚筒本体内添加菌种和基质； 步骤2，开启加热保温机构，对所述滚筒本体进行加热和保温； 步骤3,开启驱动电机，使得所述滚筒本体按照预定程序运行1~2h; 步骤4，向所述滚筒本体内投入有机垃圾，并基于地镑的测量值确定所投入的有机垃圾 的量； 步骤5,开启驱动电机，使得所述滚筒本体按照上述预定程序运行一定时间后，至少完 成部分所述有机垃圾的生化处理，并投入新的所述有机垃圾； 步骤6，待所述滚筒本体运行一定时间后，对所述滚筒本体内的残渣进行清理， 其中，预定程序为，滚筒本体先正向转动1~2min，再反向转动lmin，然后静止20min。10. 根据权利要求9所述的生化处理方法，其特征在于： 其中，在步骤2中，对所述加热保温机构的工作状态的控制子步骤如下： 步骤2.1，采用温度传感器感应采集滚筒本体内的温度得到实时温度的温度信号并传 输给控制设备； 步骤2.2，所述控制设备将所述温度信号与设定的温度参数作对比，当实时温度未达到 所述温度参数时，控制固态续电器给加热片供电，让所述加热片加热升温对所述滚筒本体 进行加温，当实时温度达到所述温度参数时，控制固态续电器对加热片断电，让所述加热片 停止加热。
【文档编号】B09B3/00GK106001073SQ201610617551
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】王伟耀, 刘彬
【申请人】上海恒晔生物科技有限公司