湿垃圾自动收集处理系统
技术领域
本发明涉及一种湿垃圾自动收集处理系统。
背景技术
近几年国家大力推进垃圾分类，改善居民的生活环境，推动绿色发展，而目前国内垃圾分类经验不足，尤其是高层楼宇小区门的垃圾分类投放需要到楼下定时定点投放，露天垃圾桶影响社区环境，且需现场特别安排监督员和分拣员，人工成本高，人工破袋分类，浪费时间和人工，污染小区环境，不卫生，不环保，给小区居民带来很大困扰，严重影响居民生活，居民迫切希望解决垃圾投放问题。
尤其是湿垃圾作为其中的一个主要分类，在投放时，费时费力，运输不便，容易滴漏，对周围环境造成污染。因此，降低实施难度，降低生活垃圾分类对居民生活的影响，是在湿垃圾自动收集处理系统的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种湿垃圾自动收集处理系统解决现有技术中存在的如何便捷地实现对湿垃圾进行收集，有效降低湿垃圾收集的实施难度的问题。
本发明的技术解决方案是：
一种湿垃圾自动收集处理系统，包括厨余投放机构、真空抽送机构、收集处理机构、控制单元、通信单元和主控箱，厨余投放机构和控制单元均设于各楼层，厨余投放机构连接控制单元，控制单元通过通信单元连接主控箱，主控箱分别连接真空抽送机构和收集处理机构，厨余投放机构的出料由真空抽送机构抽送至收集处理机构。
进一步地，收集处理机构包括贮物混合单元、脱水单元和油水分离单元，贮物混合单元通过脱水单元连通油水分离单元，贮物混合单元包括混合桶、水平搅拌器和加药组件，混合桶采用全封闭混合通，混合桶连通真空抽送机构，混合桶设有水平搅拌器，混合桶的底部设有用于连通脱水单元的排料管，厨余投放机构的出料由真空抽送机构抽送至混合桶，混合桶分别连通进水管和加药组件。
进一步地，水平搅拌器设于混合桶的底部，且水平搅拌器与混合桶的中轴线垂直设置。
进一步地，加药组件包括搅拌桶、竖直搅拌器、定量泵和加水管，搅拌桶设有竖直搅拌器，搅拌桶分别连通加水管和加药泵，加水管设有加水流量阀，搅拌桶通过加药泵连通混合桶。
进一步地，脱水单元包括脱水机和生化降解柜，脱水单元的进料口连通混合桶的排料管，脱水机的干垃圾出口设有生化降解柜，脱水机的出液口连通油水分离单元，脱水单元包括外筒、沥水筒、螺旋输送挤压组件、上轴承和下轴承，外筒内设有脱水室，沥水筒设于脱水室内，螺旋输送挤压组件穿过沥水筒，且螺旋输送挤压组件的两端分别通过上轴承和下轴承活动连接外筒的上下两端，外筒的下端设有进料口，外筒的上端设有干垃圾出口，外筒的下端还设有排水口。
进一步地，脱水单元螺旋输送挤压组件包括螺旋桨和中心转轴，螺栓桨设于中心转轴上，中心转轴包括浓缩下部和脱水上部，浓缩下部的端部连接脱水上部，浓缩下部的直径相同，脱水上部的轴径由近浓缩下部端向远浓缩下部端逐步增加，浓缩下部处的螺旋桨的螺距由近浓缩下部端向远浓缩下部端逐步减小。
进一步地，油水分离单元包括油水分离器、化油器和接油桶，油水分离器的进口连通脱水机的出液口，油水分离器设有出油口和排水口，出油口连通化油器的入口，化油器的出口连通接油桶，化油器设有防凝结构，防凝结构包括电加热片和绝缘保温层，电加热片包裹化油器，绝缘保温层包裹电加热片。
进一步地，混合桶的进水管设有进水流量阀，混合桶还设有浓度计和液位计，排料管设有排料流量阀和排料阀，进水流量阀、浓度计、液位计、排料流量阀和排料阀分别连接主控箱。
进一步地，厨余投放机构包括投放池、粉碎机、启动按钮和清洗结构，投放池的顶部设有投放口，投放口处设有投放盖，投放池的底部连通粉碎机，粉碎机通过注水口连接注水管，粉碎机的出口连通出料管，出料管连通通气管道，出料管设有电磁阀，投放池设有清洗结构，清洗结构包括压力水管和清洗水阀，压水水管分别设有清洗水阀和若干喷水孔，清洗水阀和电磁阀分别连接控制单元，控制单元连接启动按钮。
进一步地，真空抽送机构包括抽送真空泵和若干抽送管道，抽送真空泵的进气口连通混合桶，抽送管道的两端分别连通厨余投放机构的出料管和混合桶的入口。
本发明的有益效果是：
一、该种湿垃圾自动收集处理系统，通过设置厨余投放机构，能够实现湿垃圾直接投放，将居民产生的湿垃圾直接投入用于湿垃圾投放的厨余投放机构，无需人工分类、沥水、打包、运输湿垃圾，省时省力，能够有效减低实施难度，便于使用。并能够将用户产生的绝大部分湿垃圾收集到收集处理机构中，进行存储、脱水和油水分离，湿垃圾封闭存储在混合罐中，没有任何异味泄露，通过湿垃圾封闭存储，改善居住环境。
二、该种湿垃圾自动收集处理系统，通过真空方式收集湿垃圾，能够避免管道堵塞，通过将粉碎后的湿垃圾，在真空抽送机构的推动下，在全封闭的管道内输送到收集处理机构，相比传统污水管，极大的降低堵塞风险。
三、该种湿垃圾自动收集处理系统，通过收集处理机构将湿垃圾脱水后再进行运输，能够避免滴漏，同时，通过对湿垃圾进行脱水处理，能够使得脱水率达到80%左右，将极大地减少垃圾量，避免在运输过程中的跑冒滴漏对环境造成二次污染的问题。
四、该种湿垃圾自动收集处理系统，能够提高分类效率，能够帮助居民省时省力的参与垃圾分类，无需投入人力监督垃圾分类，有效减少了垃圾分类各个环节投入的社会运作成本，助力垃圾分类事业可持续发展。
附图说明
图1是本发明实施例湿垃圾自动收集处理系统的结构示意图；
图2是实施例中厨余投放机构的结构示意图；
图3是实施例中清洗结构的结构示意图；
图4是实施例中收集处理机构的结构示意图；
图5是实施例中脱水单元的结构示意图；
图6是实施例中螺旋输送挤压组件的结构示意图；
图7是实施例中中心转轴和螺旋桨的结构示意图；
图8是实施例中化油器的防凝结构的结构示意图；
其中：1-收集处理机构，2-主控箱，3-抽送真空泵，4-抽送管道，5-通信单元，6-控制单元，7-厨余投放机构，8-通气管道；
11-混合桶，12-水平搅拌器，13-排料管，14-进水管，15-搅拌桶，16-竖直搅拌器，17-定量泵，18-加水管，19-加药泵，110-加水流量阀，111-浓度计，112-液位计，113-进水流量阀，114-排料流量阀，115-排料阀；
21-脱水机，22-生化降解柜；
211-外筒，212-沥水筒，213-中心转轴，214-干垃圾出口，215-进料口，216-上轴承，217-下轴承，218-螺旋桨，219-分散块；
2131-浓缩下部，2132-脱水上部；
31-油水分离器，32-化油器，33-接油桶，34-排水口，35-电加热片，36-绝缘保温层；
71-投放池，72-投放口，73-粉碎机，74-投放盖，75-出料管，76-电磁阀，77-注水口，78-压力水管，79-喷水孔。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例
一种湿垃圾自动收集处理系统，如图1，包括厨余投放机构7、真空抽送机构、收集处理机构1、控制单元6、通信单元5和主控箱2，厨余投放机构7和控制单元6均设于各楼层，厨余投放机构7连接控制单元6，控制单元6通过通信单元5连接主控箱2，主控箱2分别连接真空抽送机构和收集处理机构1，厨余投放机构7的出料由真空抽送机构抽送至收集处理机构1。
该种湿垃圾自动收集处理系统，由厨余投放机构7用于用户投放湿垃圾，再由真空抽送机构将厨余投放机构7内的湿垃圾抽送至收集处理机构1。通过在各楼层分别设置厨余投放机构7，能够实现湿垃圾直接投放，将用户产生的湿垃圾直接投入用于湿垃圾投放的厨余投放机构7，无需人工分类、沥水、打包、运输湿垃圾，省时省力，能够有效减低实施难度，便于使用。
如图4，收集处理机构1包括贮物混合单元、脱水单元和油水分离单元，贮物混合单元通过脱水单元连通油水分离单元，贮物混合单元包括混合桶11、水平搅拌器12和加药组件，混合桶11采用全封闭混合通，混合桶11连通真空抽送机构，混合桶11设有水平搅拌器12，混合桶11的底部设有用于连通脱水单元的排料管13，厨余投放机构7的出料由真空抽送机构抽送至混合桶11，混合桶11分别连通进水管14和加药组件。
在收集处理机构1中，通过设置贮物混合单元，由混合桶11实现湿垃圾的存储，由加药组件向混合桶11内添加用于处理湿垃圾的药物，通过水平搅拌器12实现对混合桶11内的搅拌混合。通过脱水单元对贮物混合单元的排液进行脱水处理。通过油水分离单元，实现对脱水单元的排液进行油水分离。进一步地，贮物混合单元中的水平搅拌器12和加药组件分别连接主控箱2，便于主控箱2进行控制。
该种湿垃圾自动收集处理系统，能够将用户产生的绝大部分湿垃圾收集到收集处理机构1中，进行存储、脱水和油水分离，湿垃圾封闭存储在混合罐中，没有任何异味泄露，通过湿垃圾封闭存储，改善居住环境。
如图4，水平搅拌器12设于混合桶11的底部，且水平搅拌器12与混合桶11的中轴线垂直设置。能够实现对混合桶11内的有效搅拌，同时避免湿垃圾在混合桶11的桶底沉积而不易排出的问题。
如图4，加药组件包括搅拌桶15、竖直搅拌器16、定量泵17和加水管18，搅拌桶15设有竖直搅拌器16，搅拌桶15分别连通加水管18和加药泵19，加水管18设有加水流量阀110，搅拌桶15通过加药泵19连通混合桶11。通过定量泵17，实现向搅拌桶15定量添加药物，通过加水管18实现向搅拌桶15内添加水，进而由竖直搅拌器16实现对搅拌桶15内的药物和水的搅拌，进而通过加药泵19实现从搅拌桶15向混合桶11内的加药。其中，竖直搅拌器16、定量泵17的启停运行由主控箱2进行控制。
如图4，脱水单元包括脱水机21和生化降解柜22，脱水单元的进料口215连通混合桶11的排料管13，脱水机21的干垃圾出口设有生化降解柜22，脱水机21的出液口连通油水分离单元。通过脱水单元，实现脱水处理，进而将脱水后的干垃圾通过干垃圾出口排入生化降解柜22，脱水所得液体排入油水分离单元进行后续处理。
在一个实施方式中，如图5和图6，脱水单元包括外筒211、沥水筒212、螺旋输送挤压组件、上轴承216和下轴承217，外筒211内设有脱水室，沥水筒212设于脱水室内，螺旋输送挤压组件穿过沥水筒212，且螺旋输送挤压组件的两端分别通过上轴承216和下轴承217活动连接外筒211的上下两端，外筒211的下端设有进料口215，外筒211的上端设有干垃圾出口214，外筒211的下端还设有排水口。
脱水单元能够将粉碎后的含较多水分的厨余垃圾，高效快速地滤除大部分水分，从而在脱水后，便于垃圾收集、运输和后续无害化处理。脱水单元能够实现连续快速平稳地脱水工作，脱水效率高，功耗小，成本较低，有效实现了厨余垃圾大幅度减量化。
在上述实施方式中，脱水单元包括螺旋输送挤压组件包括螺旋桨218和中心转轴213，螺栓桨设于中心转轴213上。通过设置螺旋输送挤压组件，实现对沥水筒212内的厨余垃圾的挤压脱水的同时，实现由进料口215向干垃圾出口214的输送。螺旋输送挤压组件可以垂直安装，也可倾斜安装，进一步保证脱水效果。如图6，中心转轴213包括浓缩下部2131和脱水上部2132，浓缩下部2131的端部连接脱水上部2132，浓缩下部2131的直径相同，脱水上部2132的轴径由近浓缩下部2131端向远浓缩下部2131端逐步增加。通过设置浓缩下部2131实现对厨余垃圾的搅拌浓缩脱水。通过设置脱水上部2132，且脱水上部2132轴径向上逐渐增大，即螺旋输送挤压组件与沥水筒212之间的空间向上逐渐减小，从而能够连续平稳并且逐步增压的方式，挤压厨余垃圾进行高效脱水。进一步地，浓缩下部2131处的螺旋桨218的螺距由近浓缩下部2131端向远浓缩下部2131端逐步减小，使垃圾体积压缩的更小，能够挤出的水分更多，进一步提高脱水率，由85%提高到89%。
在上述实施方式中，脱水上部2132的长度为中心转轴213的长度的50%-60%，能够提高脱水效果，来保证较高效率的脱水，并且能够降低后续处理设备负荷及后处理成本。脱水上部2132采用锥形，且脱水上部2132采用锥角5°-7°的脱水上部2132。
在上述实施方式中，在进料口215的前端，可配套连接有厨余垃圾粉碎机，在重力作用下，粉碎后的带有较多水分的厨余垃圾从进料口215进入螺旋输送挤压组件与沥水筒212之间的空间。电机和减速机驱动螺旋输送挤压组件连续旋转，厨余垃圾被逐步推移挤压上升。由于干垃圾出口214的阻挡背压作用，加上螺旋输送挤压组件的中心转轴213直径向上逐渐增大，即螺旋输送挤压组件与沥水筒212之间的空间向上逐渐减小，厨余垃圾被逐渐压实并沥出水分。
在上述实施方式中，中心转轴213的上端设有分散块219，分散块219设于干垃圾出口214处。中心转轴213的上端焊接有用于打散垃圾的分散块219，优选在左右分布，上下错开设置分散块219，通过打散脱水后的厨余垃圾，使其呈碎块状排出，能够避免脱水后的厨余垃圾由于板结在干垃圾出口214处堆积而堵塞干垃圾出口214的问题，便于收集进垃圾桶内，并使垃圾桶的清理也比较方便。螺旋输送挤压组件优选由电机和减速机驱动。进料口215和干垃圾出口214分别优选设于外筒211的侧部，便于进行安装、进料或出料。螺旋输送挤压组件的上端安装有上轴承216，其下端安装有下轴承217，优选下端连接电机和减速机。在螺旋输送挤压组件的外周，依次同轴安装有圆柱形结构的沥水筒212、外筒211。外筒211的上端设有干垃圾出口214，干垃圾出口214的下部放置垃圾桶。螺旋输送挤压组件可在电机和减速机驱动下，从进料口215进入的厨余垃圾在螺旋输送挤压组件与沥水筒212之间的空间，被逐步推移挤压上升，挤压出的多余水分从沥水筒212的管壁缝隙流出到沥水筒212与外筒211之间的空间，最后从外筒211下部的排水口排出，完成脱水过程。剩余垃圾从干垃圾出口214排放到垃圾桶中。
脱水单元通过设置螺旋输送挤压组件，能够实现连续快速平稳地脱水工作，脱水效率高，有效实现了厨余垃圾大幅度减量化。减量处理后的厨余垃圾，因含水率低、垃圾内部被压实，相对不易变质发臭，不仅改善作业环境，而且显著减少垃圾暂存、运输和后续处理成本，便于填埋或肥料化。
如图4，油水分离单元包括油水分离器31、化油器32和接油桶33，油水分离器31的进口连通脱水机21的出液口，油水分离器31设有出油口和排水口34，出油口连通化油器32的入口，化油器32的出口连通接油桶33。在油水分离单元中，由油水分离器31实现对脱水后的油水分离，在油水分离后，所得分离水由排水口34排出，所得分离油再由化油器32实现化油处理后，排入接油桶33内。
如图8，化油器32设有防凝结构，防凝结构包括电加热片35和绝缘保温层36，电加热片35包裹化油器32，绝缘保温层36包裹电加热片35，电加热片35采用柔性电加热片，再包一层绝缘保温层36，在排油前预热至65度并保持至排油结束后10分钟，有效实现防凝目的，保证通畅，避免堵塞，保证排油的顺利进行。
如图4，混合桶11的进水管14设有进水流量阀113，混合桶11还设有浓度计111和液位计112，排料管13设有排料流量阀114和排料阀115，进水流量阀113、浓度计111、液位计112、排料流量阀114和排料阀115分别连接主控箱2。
在收集处理机构1中，通过设置进水流量阀113和加药组件，能够实现定量注水、定量加药，从而对湿垃圾实现高效的收集处理。通过设置浓度计111、液位计112，实现对混合桶11内的浓度和液位的实时检测，从而便于主控箱2对收集处理机构1进行控制。混合桶11设置出料流量阀，来实现定量出料，实现脱水单元的定量进料，便于脱水单元进行脱水处理。
如图2，厨余投放机构7包括投放池71、粉碎机73、启动按钮和清洗结构，投放池71的顶部设有投放口72，投放口72处设有投放盖74，投放池71的底部连通粉碎机73，粉碎机73通过注水口连通注水管，粉碎机73的出口连通出料管75，出料管75连通通气管道8，出料管75设有电磁阀76，投放池71设有清洗结构，如图3，清洗结构包括压力水管78和清洗水阀，压水水管78分别设有清洗水阀和若干喷水孔79，清洗水阀和电磁阀76连接控制单元6，控制单元6连接启动按钮。
通过设置投放盖74实现对投放口72的开启和盖合。在用户投入湿垃圾后，由粉碎机73实现对湿垃圾的粉碎，进而便于真空抽送机构对粉碎后的湿垃圾进行顺利抽送，而不会对管道造成堵塞。出料管75上的电磁阀76由控制单元6控制，实现出料管75的出料与关闭。清洗水阀由控制单元6控制，实现压力水管78对投放池71的冲洗启停控制。清洗时，加压力的水从压力水管78的斜侧面上的一圈喷水孔79交叉喷出，能够实现对投放池71的内壁的有效喷淋清洗，无需人员手动清洁，省时省力。
进一步地，出料管75优选设有贮料段，且贮料段设于电磁阀76与粉碎机73间。投放盖74优选设置自动锁死机构，自动锁死机构由控制单元6进行控制，从而在厨余投放机构7进行粉碎过程中，实现厨余投放机构7的封闭处理，提高使用的安全性。
厨余投放机构7的一个优选使用过程为，在用户向投放池71的投放口72投入湿垃圾后，盖上投放盖74，投放盖74可由自动锁死机构自动锁死，同时由用户通过启动按钮启动程序，注水口注水直至至投放控制程序结束，投放控制程序灌装在控制单元6，粉碎机73工作开始，粉碎后的碎料经出料口流入出料管75的贮料段，粉碎结束后，粉碎机73停止工作，电磁阀76开启，出料管75由真空抽送机构进行真空抽料，同时补气口补气，投放池71开启喷水冲洗，出料管75真空抽料结束，补气口、投放口72冲洗、注水口均停止工作，电磁阀76关闭，程序结束。
如图1，真空抽送机构包括抽送真空泵3和若干抽送管道4，抽送真空泵3的进气口连通混合桶11，抽送管道4的两端分别连通厨余投放机构7的出料管75和混合桶11的入口。抽送真空泵3由主控箱2控制启停运行。在一个实施方式中，主控箱2包括控制器、通信模块、存储器和显示单元，控制器分别连接通信模块、存储器和显示单元。
该种湿垃圾自动收集处理系统的一个优选使用过程为：
首先，控制柜控制真空泵开启，将厨余投放机构7的粉碎后的碎料吸进收集处理机构1的混合桶11内；控制柜控制进水流量阀113开启，使得进水管14向混合桶11内注水，主控柜控制水平搅拌器12进行搅拌，加药组件分别在配药完成后，加药组件分别通过加药泵19向混合桶11内加药，由液位计112、浓度计111进行参数检测后，并发送检测信息给主控柜。
然后，主控柜开启开启排料阀115和排料流量阀114，将混合桶11的排料注入脱水机21的进料口215，脱水机21进行脱水后，所得油水经出液口流入油水分离单元的油水分离器31，油水分离器31将分离所得水经排水口34排出，将所得油经出油口进入化油器32，在化油器32进行处理后，油脂存入接油桶33。
该种湿垃圾自动收集处理系统，通过在每层安装垃圾投放口72，使用户在自家楼层投放垃圾，不需要按时按点排队投放，方便快捷，且楼层垃圾投放装置可以自动分类，节约时间和人工成本，卫生、环保，解决了高层小区居民楼宇垃圾收集卫生和环保问题。该种湿垃圾自动收集处理系统，将用于湿垃圾投放的厨余投放机构7设置在各楼层的厨房水池的侧部，用户将分拣后的湿垃圾倒入后，按下启动按钮，系统将自动完成垃圾的粉碎和输送工作，使用完毕后，用少量洗涤剂和清水清洗即可。在不用时，盖上盖板，与台面平齐，不占用厨房工作面空间。
该种湿垃圾自动收集处理系统，粉碎后的湿垃圾通过真空负压管道输送，全程密闭，卫生环保；极大地降低了管道堵塞的风险，投放口72进气取自屋面，确保厨房内安静舒适。通过真空方式收集湿垃圾，能够避免管道堵塞，通过将粉碎后的湿垃圾，在真空抽送机构的推动下，在全封闭的管道内输送到收集处理机构1，相比传统污水管，极大的降低堵塞风险。
该种湿垃圾自动收集处理系统，针对湿垃圾独有的特点，通过收集处理机构1将湿垃圾脱水后再进行运输，能够避免滴漏，同时，通过对湿垃圾进行脱水处理，能够使得脱水率达到80%左右，将极大地减少垃圾量，避免在运输过程中的跑冒滴漏对环境造成二次污染的问题。
该种湿垃圾自动收集处理系统，能够提高分类效率，能够帮助居民省时省力的参与垃圾分类，无需投入人力监督垃圾分类，有效减少了垃圾分类各个环节投入的社会运作成本，助力垃圾分类事业可持续发展。该种湿垃圾自动收集处理系统，适用在高层住宅、酒店、商用公寓等建筑采用真空管道，自动收集厨房内产生的湿垃圾，并进行处理。
该种湿垃圾自动收集处理系统，可进一步将主控箱2与监控终端进行通信，实现全网络实时监控，即时发现和排除故障。可接入智慧城市网络，支持物联网体系运转。也可应用移动操作，无需工作人员固定在机房值班。由监控终端分析用户日常习惯，来实现垃圾收集智能化，并加以利用，促进垃圾收集工作积极改进。
