一种一体化家用餐厨垃圾堆肥设备
技术领域
本发明涉及肥料制备技术领域，尤其是涉及一种一体化家用餐厨垃圾堆肥设备。
背景技术
中国的餐厨垃圾产量大，产生面广，产生源分散。据估计，全国城市的餐厨垃圾产生量超过6000万吨/年，在城市生活垃圾产生量中占约37％-57％，这个百分比在发展中国家平均为55％。随着我国国民经济消费水平的不短提升，餐厨废弃物的生产量将会进一步增加，餐厨垃圾已经占城市固体废弃物产生量的40％，如何实现餐厨垃圾资源化利用是我国正面临的迫切问题。
餐厨垃圾处理设备主要是指针对社会生活中产生的大量餐厨垃圾进行加工处理转化的相关设备机器或是加工处理流水线，无论是大型的餐厨垃圾处理流水线还是小型的餐厨垃圾处理设备，目的都是为了能够更好地实现餐厨垃圾的处理加工工作，能够将这些社会中产生的生活垃圾转化为其他行业中可利用的资源，实现社会资源的可循环利用。目前中国的餐厨垃圾生物处理技术主要是好氧堆肥和厌氧发酵这两大技术。
好氧堆肥是由微生物群落驱动的好氧发酵过程，能将有机废弃物分解成稳定的物质，利用好氧堆肥技术产生有机肥，可以促进营养资源的安全无污染回收及利用。由于餐厨废弃物高有机质含量，全面的营养成分和丰富的微生物，好氧堆肥技术可以使餐厨垃圾有效降解。餐厨垃圾处理设备能够更好更快的对于餐厨垃圾中包含的有机物或是其他成分物质加以分解或是转化，最终转变为可利用的物质资源。
餐厨垃圾具有污染且多相组成、高水分含量和低热值特性决定了资源化利用极具挑战性。当前的餐厨垃圾处理主要有两种方式，即集中收运处理和就地分散式处理，许多发达国家多采用两种方式相结合的模式进行处理。家庭中日常生活产生的垃圾约为1～2kg，但是餐厨垃圾分类带来的困难不利于培养垃圾分类的意识形态，而通过推广家用堆肥设备的方式将自制厨余堆肥的概念带入更多家庭，简化它的操作流程，方便人们使用，才有可能鼓励更多人去践行环保理念。
餐厨垃圾堆肥设备通常没有涵盖餐厨垃圾预处理部分，导致餐厨垃圾颗粒较大，水分较多，不利于堆肥效果。现有餐厨堆肥设备有集中处理的大型设备，也有较小型的社区就地处理设备，但是鲜有适合家庭堆肥的美观实用的一体化设备。同时，这些餐厨垃圾设备同时存在堆肥效率慢，堆肥品质不佳，人工操作复杂等问题。
对于现有技术的家用堆肥设备可以总结为：
1、设备复杂，需要人工手动进行搅拌、曝气等操作，浪费了大量人工时间成本，不便于操作人员使用，同时限制了家用堆肥设备的推广；
2、餐厨垃圾肥料化效果较差，没有后熟区，腐殖质得不到最大程度的转化与积累且如果堆肥不能及时利用时，存放问题给用户带来困扰；
3、多为单仓发酵，在使用过程中会有腐熟程度不同的物料进入堆肥进程，影响堆肥微生物群落演替进程进而导致堆肥进程减慢，且堆肥品质无法保证，不能达到无害化、减量化、资源化的堆肥要求。
发明内容
发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了一种一体化家用餐厨垃圾堆肥设备，采用分仓式发酵进行餐厨垃圾处理，简化操作流程，减少人工、时间成本，快速成肥，提高资源化效率的同时不造成二次污染。
技术方案：本发明的一体化家用餐厨垃圾堆肥设备，包括：
进料粉碎装置；
挤干装置；
进料通道，所述进料通道上开设菌种接种口；
生化系统，餐厨垃圾依次通过进料粉碎装置、挤干装置和进料通道，进入生化系统，同时，菌剂由进料通道进入生化系统；
所述生化系统包括生化仓和后腐熟仓，所述生化仓轴向分为多个仓体，相邻两个仓体之间通过隔板隔开，所述隔板上开设孔洞，其中，最后一个仓体为卸料仓，其余仓体为发酵仓，第一个发酵仓开设进料口与进料通道连通，所述卸料仓开设卸料口连通后腐熟仓；
所述生化仓设有曝气装置、搅拌装置及加热装置，对发酵仓进行曝气、搅拌及加热。
工作原理：餐厨垃圾通过进料口进入进料粉碎装置进行破碎，物料推送至挤干装置进行脱水，通过进料通道(与菌剂接种口相连)进入到生化仓内发酵仓，餐厨垃圾在好氧微生物的作用下在生化仓内发酵，同时生化仓底部进行曝气、搅拌以及加热加速堆肥发酵进程；前面的发酵仓物料充满后物料从隔板处进入后一发酵仓、再后一发酵仓进行充分发酵；在发酵完成后，通过卸料仓卸料口可以使肥料进入到肥料后腐熟仓进行陈华。用户可随时从后腐熟仓取出肥料进行使用，操作方便且解决了肥料储存问题，亦能提升肥料肥效。
进一步的，还包括抽风装置和水气收集装置，所述抽风装置与进料通道连通，所述水气收集装置与抽风装置和挤干装置连接。对发酵时产生的尾气进行吸附，挤出的物料水分排入污水管道，避免环境的二次污染。
进一步的，所述生化仓由3个发酵仓和1个卸料仓轴向依次拼接。针对家庭产生餐厨垃圾的产生习惯(约1-2kg)，将发酵仓设置为三仓发酵将新鲜餐厨垃圾与正在发酵的餐厨垃圾堆体隔开，使堆体进行充分发酵，很好的避免了生熟参半堆肥品质差的情况，实现餐厨垃圾真正资源化利用。
进一步，所述孔洞位于隔板的中段高度位置，既可以使得刚进入的、堆在底部的物料不会立即进入下一仓室，又避免由于物料量少，物料一直不进入下一仓室。
进一步的，所述曝气装置包括曝气机、气泡石及曝气连接管，其中，气泡石位于发酵仓内，所述曝气机通过曝气连接管连接气泡石实现曝气。
其中，所述气泡石在发酵仓底部设置，其形状与发酵仓底部内轮廓形状一致。
进一步的，所述搅拌装置包括电机、转轴及叶片，所述转轴轴向穿过生化仓，所述叶片轴线分布在转轴上，通过电机驱动，在发酵仓内部进行搅拌。
进一步的，所述加热装置为布设在发酵仓底部的加热毯系统，所述发酵仓的底部还设有保温玻璃棉，所述加热毯系统嵌于保温玻璃棉内。
进一步的，所述进料粉碎装置上部进料，底部出料；所述挤干装置为绞龙挤干系统，其底部进料，与料粉碎装置出料口连接，上部出料，所述进料通道上部进料，与挤干装置出料口连接，下端向发酵仓送料。
进一步的，整个设备外部通过外壳包裹，所述外壳上对应进料粉碎装置进料口、后腐熟仓及菌种接种口位置分别开设进料口、出料口及注菌口，所述外壳上还设有控制面板，控制整个设备的运行。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：
(1)简化堆肥操作。家庭成员只需将产生的餐厨垃圾放入，操作本发明设备的通过控制面板会自动对餐厨垃圾进行破碎、脱水、生化堆肥及后腐熟进程，全程无需人为操作，节省了大量人工成本以及二次污染，方便使用者操作；
(2)餐厨垃圾肥料化效果提高。本发明具有后腐熟仓，经过生化处理后的餐厨垃圾会在该区域进行存放使其进一步转化为腐殖质提高肥效，同时解决了餐厨垃圾堆肥制作的有机肥在家庭无需使用时的存放困难问题；
(3)分仓发酵保证堆肥品质。本发明生化仓分为多个区隔的目的是为了保证投入物料的生熟分开，使不同时期进入设备的餐厨垃圾都可以进行充分的腐熟，达到堆肥无害化、减量化、资源化的要求，用户可以得到肥效更好的有机肥用做后续种植使用；
(4)快速成肥。本发明堆肥设备兼具搅拌、曝气、保温功能，可以对物料进行快速发酵，提高堆肥效率，有效处理家庭日常所产生的餐厨垃圾。市面上的堆肥设备大多堆肥进程缓慢需要15-30天，该设备预期可以达到3-7天快速成肥；
(5)外源接入菌剂辅助堆肥发酵。本发明堆肥设备留有菌剂投放口，可供操作者加入不同微生物菌剂进行微生物菌肥的制作或是提高堆肥有机质的分解效率；
(6)一体化处理设备美观实用。本发明堆肥设备所有部件均整合在一个密闭的外套中，更加适合家庭使用，可以安放在厨房储藏间或者橱柜中，美观的同时方便使用。
(7)气密性良好，有气体收集装置，即时除臭，不会流出异味。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明俯视图；
图3是本发明发酵仓轴向截面图；
图4是本发明发酵仓径向截面图；
图5是本发明外壳图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1所示的一体化家用餐厨垃圾堆肥设备，包括：
进料粉碎装置1；所述进料粉碎装置1为上端口进料，下端口出料，餐厨垃圾由进料口进入，破碎后由出料口排出。
挤干装置2；采用绞龙挤干装置2，由下部进料，经绞干往上移动，由上部出料。
进料通道3，所述进料通道3上开设菌种接种口301；进料通道3的进料口与挤干装置2的出料口连通，同时，在进料口的旁边开设菌种接种口301，物料由进料通道3进入的同时，根据需要同时添加所需菌剂，一起进行发酵。
生化系统，餐厨垃圾依次通过进料粉碎装置1、挤干装置2和进料通道3，进入生化系统，同时，菌剂由进料通道3进入生化系统，一起进行发酵。
所述生化系统包括生化仓4和后腐熟仓5，所述生化仓4设置在进料通道3的下方，与进料通道3连通，其轴向分为多个仓体，相邻两个仓体之间通过隔板6隔开，所述隔板6上开设孔洞601，其中，最后一个仓体为卸料仓401，其余仓体为发酵仓402，第一个发酵仓402开设进料口与进料通道3连通，实现进料，所述卸料仓401开设卸料口连通后腐熟仓5，实现卸料。
该生化仓4优选采用3个发酵仓402和1个卸料仓401轴向依次拼接。
为了加速堆肥发酵进程，所述生化仓4设有曝气装置、搅拌装置及加热装置，对发酵仓402进行曝气、搅拌及加热。
如图2所示，本设备还包括抽风装置701和水气收集装置702，所述抽风装置701与进料通道3连通，所述水气收集装置702分别通过管道与抽风装置701和挤干装置2连接，对发酵时产生的尾气进行吸附排入尾气处理箱，将挤出的物料水分排入污水管道，避免环境的二次污染。同时，在设备的末端，及后腐熟仓5处也设置尾气处理箱，尾气处理箱中设有吸收试剂，吸收试剂包括活性炭(吸附硫化氢)、水(吸附氨气)、澄清石灰水(吸附二氧化碳)。
如图3和图4所示，所述孔洞601位于隔板6的中段高度位置，既可以使得刚进入的、堆在底部的物料不会立即进入下一仓室，又避免由于物料量少，物料一直不进入下一仓室。
所述曝气装置包括曝气机801、气泡石802及曝气连接管803，其中，气泡石802位于每个发酵仓402内，所述曝气机801通过曝气连接管803连接气泡石802实现曝气。
其中，气泡石802在发酵仓402底部设置，其形状与发酵仓402底部内轮廓形状一致。本设备的发酵仓402底部为圆弧形结构，则气泡石802为弧形板，可以贴附于发酵仓402底部，尽量避免与底部的间隙。
所述搅拌装置包括电机901、转轴902及叶片903，所述转轴902轴向穿过生化仓4，所述叶片903轴线分布在转轴902上，通过电机901驱动，在发酵仓402内部进行搅拌。
所述加热装置为布设在发酵仓402底部的加热毯系统10，所述发酵仓402的底部还设有保温玻璃棉11，所述加热毯系统10嵌于保温玻璃棉11内。
如图5所示，整个设备外部通过外壳12包裹，所述外壳12上对应进料粉碎装置1进料口、后腐熟仓5及菌种接种口301位置分别开设进料口1201、出料口1202及注菌口1203，所述外壳11上还设有控制面板1204，连接设备的各个部件，控制整个设备的运行。
本设备工作时：餐厨垃圾通过进料口进入进料粉碎装置进行破碎，物料推送至绞龙挤干装置进行脱水，通过进料通道进入到生化仓内第一个发酵仓，同时从菌剂接种口置入所需菌剂，餐厨垃圾在好氧微生物的作用下在生化仓内发酵，同时生化仓底部进行曝气、搅拌以及加热加速堆肥发酵进程；第一个发酵区仓物料充满后物料从隔板处上的孔洞进入第二个发酵区、第三个发酵区……进行充分发酵；在发酵完成后，通过生化仓尾部卸料仓的卸料口可以使肥料进入到肥料后腐熟仓进行陈华。同时，设备内部和出气管口对发酵时产生的尾气进行吸附，挤出的物料水分排入污水管道，避免环境的二次污染。最后，用户可随时打开出料口取出后腐熟仓中的肥料进行使用，操作方便且解决了肥料储存问题，亦能提升肥料肥效。
中国家庭每日每户平均产生1～2kg餐厨垃圾，常见的家用堆肥设备多采用单仓式发酵，堆肥过程中会有新鲜餐厨垃圾不断进入，会影响堆肥效果使堆肥周期变长且多为手动操作不适用于生活节奏快的都市家庭。本设备采用分仓式发酵进行餐厨垃圾处理，简化操作流程，减少人工、时间成本，快速成肥，提高资源化效率的同时不造成二次污染。
