專利名稱：船用廚房垃圾處理裝置及其處理方法
技術領域：
本發明涉及一種廚房垃圾處理裝置，具體說是一種用于船舶廚房垃圾減容、無害 化、生物消解的處理裝置及其處理方法，主要對船舶垃圾中廚房產生的洗菜、殺魚、烹煮、刷 鍋的殘渣、剩菜、剩飯等組成的泔腳進行生物消解處理。
背景技術：
隨著世界海洋事業的迅猛發展，不僅有大量商船，更有載客郵輪，渡輪和生活海洋 平臺，眾多的人們居住在船上產生了許多固體廢物垃圾。如直接扔在海里會極大污染海洋 環境；如貯存堆放在船上會散發臭氣，傳播病菌，影響船員和乘客的衛生健康。為此，聯合 國下屬國際海事組織(IMO)于1973年就提出，1978年修訂的海洋環境保護公約，統稱為 ((MARP0L73/78))國際防污染73//7S公約，其中的附則V，即為“防止生活垃圾造成污染”準 則。生活垃圾大部分為固體垃圾，如紙、包裝箱，可用粉碎機、打包機減容，送至岸上 再處理；啤酒瓶等玻璃制品可粉碎后排至外海；金屬罐等垃圾可用壓實機減容后送岸處 理；而廚房垃圾又稱為泔腳，屬半干半濕的垃圾，因其會腐敗的特性而很難處理。泔腳由洗 菜、殺魚、烹煮、刷鍋后的殘渣，剩菜，剩飯等組成，其中含有較多油份和油脂，如直接投入海 中，在海面會形成骯臟的浮油層，遮蓋海水的表面，隔絕水和氧的交換，以及有機物在消解 時會奪走水中的氧份，水生物因缺氧而死亡，特別是在港口船只密集處，影響漁業資源。同 時，船舶主機冷卻水吸入口會吸入生活垃圾而影響熱交換，甚至堵塞。如將泔腳貯存在船 上，在高溫環境下會很快發酵、發臭，產生有害氣體，招來蚊蟲，傳染疾病，是令人頭痛的事 情。在陸上現有的垃圾處理機，以及像環保先進國家日本居民家內自備的垃圾消化器 已發展得比較成熟，但要將其用在船上適應船舶條件還有許多急待解決的問題，現有船上 的⑶U(垃圾消化器)結構簡單，運行也不盡人意。船用廚房垃圾處理裝置的特別要求是1、減容最大化問題陸上垃圾處理主要是無害化，然后填埋處理。而船上空間有 限，對垃圾處理的最大要求是減容，當然也要無害化，因為要打包貯存一段日子，然后靠岸 后送岸處理；2、避免高溫安全問題有些陸上垃圾處理機采用微波烘干或電熱高溫干燥方法處 理。而在船上因空間有限，油、氣、電和危險品集中，高溫會帶來潛在的安全性問題；3、電氣安全問題陸上的設備大多不符合船用條件。船用設備必需符合如搖擺振 動，高低溫，濕度嚴酷的船用條件，電氣控制元件應是船用化的；4、尾氣處理問題在陸上尾氣也是一個問題，但畢竟空間大，可以用強力通風等措 施來解決，而在船上必須對廚房垃圾處理裝置的尾氣進行處理；5、可操作性問題在陸上有專業人員定時操作垃圾處理設備，在船上不設專職人 員看管該設備，所以必須是操作方便和自動化的，包括加料、出料和安全措施；6、菌種的可連續使用問題在陸上有專業實驗室培菌供垃圾處理器使用。而在船
3舶長期在海上航行，很難隨時添購到新的菌種，因此必須能采用連續更新重復使用的菌種。
發明內容
為了解決現有技術中船用廚房垃圾處理裝置操作不方便、電氣使用以及高溫作業 安全性能低、垃圾減容率低、尾氣排放污染船只環境，以及傳統處理方法煩瑣、安全性能低 等不足，本發明的目的是提供一種船用廚房垃圾處理裝置及其處理方法，該裝置結構設計 合理，能有效將廚房垃圾減容和無害化處理，尾氣排放無污染，其處理方法操作方便、安全。本發明采用的技術方案是一種船用廚房垃圾處理裝置，包括電動機、蝸輪減速 機、機體和自動控制箱，自動控制箱控制電動機連接蝸輪減速機經機體一端的皮帶傳動裝 置傳動機體內的攪拌機，攪拌機上方的機體上設有加料蓋，其技術特點是所述機體外包覆 有電伴熱帶，機體側壁上設有于攪拌機位置對應的出料蓋；所述機體另一端設有連通機體 內腔的尾氣誘導通風系統，尾氣誘導通風系統包括過過濾網、誘導器和風機，過濾網設置于 機體內，機體內腔依次經過濾網、三元催化器連通誘導器，誘導器連接在風機吸入口上；所 述電伴熱帶和風機均連接自動控制箱。在工作之前由加料蓋向機體內加入廚房垃圾和消解 用菌種，啟動自動控制箱控制電動機經皮帶傳動裝置帶動攪拌機工作，使廚房垃圾與菌種 充分混合，同時自動控制箱控制電伴熱帶通過溫控系統使機體內溫度控制在75-80°C，使菌 種中溫消解廚房垃圾，定時消解完成后由出料蓋排出減容、消解后的廚房垃圾；消解后的廚 房垃圾不完全排出機體，剩留部分作后續消解菌種來源；消解過程中產生的廢氣由過濾網 過濾后經三元催化器、誘導器排出。進一步地，所述加料蓋與機體的接觸面上設有連接自動控制箱的第一接近開關； 所述出料蓋與機體的接觸面上設有連接自動控制箱的第二接近開關。加料蓋和出料蓋上分 別設有第一、二接近開關，進行加料、出料控制和安全保護。再進一步地，所述皮帶傳動裝置上設有連接自動控制箱的凸輪測速器。凸輪測速 器對測試攪拌機的轉速，進行工作定時和過載保護。一種所述的船用垃圾處理裝置的船用垃圾處理方法，其技術特點是包括以下步 驟(1)首次運行打開機體上方的加料蓋進行初次投料，向機體內投放適當量的廚 房垃圾和占廚房垃圾總量5%的發酵菌種，關閉加料蓋，此時加料蓋的第一接近開關以及出 料蓋的第二接近開關12接合保護，將接合信號反饋至自動控制箱才可進行啟動工作；(2)啟動工作根據不同廚房垃圾以及減容干燥要求，在自動控制箱上設定不同 消解處理時間；自動控制箱啟動電動機工作，電動機經蝸輪減速機、皮帶傳動裝置帶動機體 內的攪拌機攪拌廚房垃圾；自動控制箱控制電伴熱帶加熱使機體內溫度保持中溫75-80°C 發酵，發酵菌種將廚房垃圾消解；攪拌機工作時，皮帶傳動裝置上的凸輪測速器實時探測攪 拌機受力矩情況并將過載信號反饋至自動控制箱控制保護攪拌機的安全使用；(3)尾氣排放自動控制箱啟動風機工作，風機經誘導器抽吸外部空氣和機體內 腔尾氣，尾氣經過濾網過濾尾氣中的垃圾顆粒，尾氣在三元催化器中由貴金屬鉬電熱絲催 化尾氣燃燒，進一步氧化為無臭無色氣體進入誘導器，誘導器抽吸外界冷空氣與由三元催 化器吸入的尾氣混合稀釋降溫后被排出；(4)撥料排放在廚房垃圾處理完成后，打開出料蓋使第二接近開關斷開保護，自動控制箱控制攪拌機停止攪拌工作并改為撥料工作，由機體的出料蓋處將減容處理后的廚 房垃圾撥出，同時利用收集裝置進行收集；自動控制箱控制攪拌機撥料延時5-10分鐘后自 動停止，在出料蓋關緊接合第二接近開關接后才允許攪拌機再次啟動攪拌；(5)重復使用在撥料排出時，在機體內適當留有5%的減容處理后的廚房垃圾， 以作后續處理的菌種使用；打開加料蓋5直接投放廚房垃圾，重復上述步驟2-4的過程即可 重復使用。采用以上技術方案后，本發明達到的有益效果是1、廚房垃圾主要的污染源為有機污染，由碳水化合物組成，利用消解菌種使其消 解為二氧化碳和水，剩下的是灰份主要為鈣，消解無害化，減容率可高達7 1;采用電伴熱 帶使機體內廚房垃圾進行中溫75-80°C發酵，避免高溫干燥帶來的安全問題；消解后的廚 房垃圾不全部排出，剩留部分作后續廚房垃圾處理的菌種來源，無須每次處理填加菌種，適 合船只環境使用；2、廚房垃圾發酵產生的氣體除二氧化碳外還可能含有臭味，為了不污染船只空氣 環境，本體采取了密閉措施，尾氣經過過濾網，由抽風機通過誘導器與空氣混合稀釋，在進 入誘導前前的管道中設計有三元催化器，使尾氣過濾、脫臭，脫臭原理為貴金屬鉬等電熱絲 將尾氣催化“燃燒”，進一步氧化為無臭無色氣體，氧化后的無臭無色氣體由三元催化器進 入誘導器，風機吸入口使誘導器吸入外界空氣與氧化后的無臭無色氣體混合稀釋，尾氣無 害化處理后排出溫度低，較為安全；3、加料蓋和出料蓋上分別設有第一、二接近開關，當打開加料蓋時，第一接近開關 將開啟信號發送至自動控制箱使絞拌機自動停止，以防意外傷手，在加料后由自動控制箱 進行時間和物料二種選擇，發酵時間定為5-8小時，如需完全干燥時間可定為12小時，物料 分為多量和少量二檔，便于控制發酵時間；當打開出料蓋時，由第二接近開關將開啟信號發 送至自動控制箱使使絞拌機向外撥料5-10分鐘后自動停止，在出料蓋關緊后才允許攪拌 機再次啟動攪拌；4、在皮帶傳動裝置正常帶動攪拌機工作時，機體內垃圾與菌種充分混合，絞拌有 利于加快生化消解反應速度，使溫度場均勻和處理效率穩定；攪拌機采用的軸由不銹鋼制 成，槳葉根部亦為不銹鋼材質，葉部為增強塑料，具有有一定的柔度，因廚房垃圾的多樣、混 雜性，對葉部的阻滯不均勻，當葉部力矩過大時，皮帶傳動會打滑，速度減慢，凸輪測速器將 過載信號發送至自動控制箱使電動機停止運轉，并發出聲光信號，操作人員排除故障后方 可再啟動，避免過載時葉部折斷損壞。本發明在密閉機體內采用攪拌配合菌種充分消解廚房垃圾，配合控制機體內中溫 消解環境以及尾氣三元催化器的脫臭實現船上廚房垃圾的有效減容和無害化處理，裝置結 構設計合理，處理方法簡單、操作安全，廚房垃圾無害化處理和減容率高，尾氣排放無污染， 適合船只廚房垃圾處理。
圖1為本發明船用垃圾處理裝置的結構示意圖。圖中電動機1，蝸輪減速機2，皮帶傳動裝置3，攪拌機4，加料蓋5，出料蓋6，機體 7，三元催化器8，誘導器9，風機10，過濾網11，第二接近開關12，電伴熱帶13，第一接近開關14，凸輪測速器15，自動控制箱16。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1所示，船用廚房垃圾處理裝置主要包括電動機1、蝸輪減速機2、皮帶傳動裝置 3、攪拌機4、機體7、過濾網11、電伴熱帶13、三元催化器8、誘導器9、風機10和自動控制箱 16。機體7內設有攪拌機4，攪拌機4的動力源由電動機1經蝸輪減速機、機體1 一端的皮 帶傳動裝置3提供，皮帶傳動裝置3上設有凸輪測速器15 ；攪拌機4上方的機體7上設有 加料蓋5，加料蓋5接近機體1的下端面上設有第一接近開關14，機體7側壁上設有出料蓋 6，出料蓋6接近機體1的端面上設有第二接近開關12 ；機體7另一端內腔上部設有過濾網 11，機體7內腔經過濾網11連通機體外部的三元催化器8，三元催化器8經誘導器9連接風 機10，誘導器9上分別設有進氣口、進風口、吸風口和出風口，進氣口連接三元催化器9，吸 風口連接風機10的吸入口 ；電動機1、凸輪測速器15、第一接近開關14、第二接近開關12、 電伴熱帶13和風機10均連接外接的自動控制箱16。本裝置處理船用垃圾的處理步驟為1、首次運行的初始加料打開加料蓋5進行初次投放，投放適當量的廚房垃圾和 5%的消解菌種，關閉加料蓋5，第一接近開關14接合保護以及出料蓋6的第二接近開關12 接合保護才可進行啟動工作；2、啟動工作自動控制箱16啟動電動機1工作，電動機1經蝸輪減速機2、皮帶傳 動裝置3帶動機體7內的攪拌機4攪拌廚房垃圾；自動控制箱控制電伴熱帶13確保機體1 內溫度保持中溫75-80°C發酵，消解菌種將廚房垃圾消解為二氧化碳和水，剩下的是灰份主 要為鈣；工作過程中，由于不同廚房垃圾的差異性，導致攪拌機受到力矩不均勻，皮帶傳動 裝置3凸輪測速器15將過載信號發送至自動控制箱使電動機1停止運轉，并發出聲光報警 信號；3、尾氣排放自動控制箱16啟動風機10，廚房垃圾發酵產生的尾氣除二氧化碳外 還可能含有臭味，尾氣經過濾網11過濾尾氣中的垃圾顆粒；過濾后的尾氣在經過三元催化 器8時，三元催化器可強力脫臭，三元催化器的貴金屬鉬電熱絲催化尾氣燃燒，進一步氧化 為無臭無色氣體；風機不是直接抽熱的尾氣，而是經誘導器9抽外界冷的空氣，在空氣吸入 時，因速度形成負壓，由三元催化器吸入的尾氣與空氣混合稀釋降溫，然后被排出；4、撥料排放根據不同廚房垃圾以及減容干燥要求，在達到設定的不同消解處理 時間后，打開出料蓋6，第二接近開關12斷開保護，自動控制箱16控制攪拌機4停止攪拌工 作并改為撥料工作，由機體7的出料蓋6處將減容處理后的廚房垃圾撥出，同時利用收集裝 置進行收集；自動控制箱控制攪拌機4撥料5-10分鐘后自動停止，在出料蓋6關緊接合第 二接近開關12后才允許攪拌機再次啟動攪拌；5、重復使用撥料排出時，在機體內適當留有5%的減容處理后的廚房垃圾，以代 替后續處理的菌種使用；打開加料蓋5直接投放廚房垃圾，重復上述步驟2-4的過程即可重 復使用。
權利要求
一種船用廚房垃圾處理裝置，包括電動機、蝸輪減速機、機體和自動控制箱，自動控制箱控制電動機連接蝸輪減速機經機體一端的皮帶傳動裝置傳動機體內的攪拌機，攪拌機上方的機體上設有加料蓋，其特征在于所述機體外包覆有電伴熱帶，機體側壁上設有于攪拌機位置對應的出料蓋；所述機體另一端設有連通機體內腔的尾氣誘導通風系統，尾氣誘導通風系統包括過過濾網、誘導器和風機，過濾網設置于機體內，機體內腔依次經過濾網、三元催化器連通誘導器，誘導器連接在風機吸入口上；所述電伴熱帶和風機均連接自動控制箱。
2.根據權利要求1所述的船用廚房垃圾處理裝置，其特征是所述加料蓋與機體的接 觸面上設有連接自動控制箱的第一接近開關。
3.根據權利要求1所述的船用廚房垃圾處理裝置，其特征是所述出料蓋與機體的接 觸面上設有連接自動控制箱的第二接近開關。
4.根據權利要求1所述的船用廚房垃圾處理裝置，其特征是所述皮帶傳動裝置上設 有連接自動控制箱的凸輪測速器。
5.一種采用權利要求1所述的船用垃圾處理裝置的船用垃圾處理方法，其特征在于 包括以下步驟(1)首次運行打開機體上方的加料蓋進行初次投料，向機體內投放適當量的廚房垃 圾和占廚房垃圾總量5%的發酵菌種，關閉加料蓋，此時加料蓋的第一接近開關以及出料蓋 的第二接近開關12接合保護，將接合信號反饋至自動控制箱才可進行啟動工作；(2)啟動工作根據不同廚房垃圾以及減容干燥要求，在自動控制箱上設定不同消解 處理時間；自動控制箱啟動電動機工作，電動機經蝸輪減速機、皮帶傳動裝置帶動機體內 的攪拌機攪拌廚房垃圾；自動控制箱控制電伴熱帶加熱使機體內溫度保持中溫75-80°C發 酵，發酵菌種將廚房垃圾消解；攪拌機工作時，皮帶傳動裝置上的凸輪測速器實時探測攪拌 機受力矩情況并將過載信號反饋至自動控制箱控制保護攪拌機的安全使用；(3)尾氣排放自動控制箱啟動風機工作，風機經誘導器抽吸外部空氣和機體內腔尾 氣，尾氣經過濾網過濾尾氣中的垃圾顆粒，尾氣在三元催化器中由貴金屬鉬電熱絲催化尾 氣燃燒，進一步氧化為無臭無色氣體進入誘導器，誘導器抽吸外界冷空氣與由三元催化器 吸入的尾氣混合稀釋降溫后被排出；(4)撥料排放在廚房垃圾處理完成后，打開出料蓋使第二接近開關斷開保護，自動控 制箱控制攪拌機停止攪拌工作并改為撥料工作，由機體的出料蓋處將減容處理后的廚房垃 圾撥出，同時利用收集裝置進行收集；自動控制箱控制攪拌機撥料延時5-10分鐘后自動停 止，在出料蓋關緊接合第二接近開關接后才允許攪拌機再次啟動攪拌；(5)重復使用在撥料排出時，在機體內適當留有5%的減容處理后的廚房垃圾，以作 后續處理的菌種使用；打開加料蓋5直接投放廚房垃圾，重復上述步驟2-4的過程即可重復 使用。
全文摘要
本發明涉及一種船用廚房垃圾處理裝置及其處理方法，處理裝置包括電動機、蝸輪減速機、機體和自動控制箱，在密閉機體內采用攪拌配合菌種充分消解廚房垃圾，配合控制機體內中溫消解環境以及尾氣三元催化器的脫臭實現船上廚房垃圾的有效減容和無害化處理，裝置結構設計合理，處理方法簡單、操作安全，廚房垃圾無害化處理和減容率高，尾氣排放無污染，適合船只廚房垃圾處理。
文檔編號B09B5/00GK101966527SQ20101027967
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者倪吉林, 劉燕, 朱巧英, 李群智, 汪立慶, 王榮華 申請人:江蘇南極機械有限責任公司