CN103008328A - 垂直式厨余垃圾综合处理系统 - Google Patents

Abstract

一种垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是它包括：一淋液池（1），该淋液池（1）用于接收垃圾运输车运来的厨余垃圾进行固液分离，形成固形物和滤出液；一挤压机（2），该挤压机（2）用于将经过淋液池（1）固液分离形成的固形物进一步挤压脱水；一贮液槽（3），该贮液槽（3）用于接收淋液池（1）产生的滤出液及挤压机（2）产生的挤出液；一油水分离器（4），用于接收贮液槽（3）泵入的油水混合物进行分离，；一破碎机（6），用于接收传送装置送来的经过挤压机（2）挤压后的挤压固形物并进行破碎处理；一进料槽（7），该进料槽（7）出料端的进料管（13）的下端伸入厌氧发酵罐（8）中的发酵用浆料液面以下。本发明占地面积小、节能效果好，处理成本低。

Description

垂直式厨余垃圾综合处理系统

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理装置，尤其是一种厨余垃圾处理系统，具体地说是一种利用重力进行浆料输送的、节能效果明显的垂直式厨余垃圾综合处理系统。

背景技术

    目前，以家庭厨余垃圾、餐馆饭店餐饮垃圾为主的厨余类垃圾，是城市生活垃圾中的重要组成部分。随着我国对垃圾分类收集、分类处理工作的日益重视和推广实施，单独处理厨余垃圾的工程项目呈现快速增多的发展趋势。

        厨余垃圾的特点是可生物降解含量高、含水量大，目前公认的比较好的处理路线是进行厌氧发酵产沼气，并对沼液、沼渣进行处理或资源化利用。在该处理过程中，主要的操作环节是：对垃圾进行固液分离、油水分离、破碎、调制有机物浆料等预处理，发酵罐的进料、排料、罐内搅拌与保温等发酵处理，对沼气、沼液、沼渣等发酵产物的后处理与资源化利用。

       我们在实际工作中发现，影响上述厨余垃圾处理工艺连续运行可靠性的主要环节是在发酵罐的进料和排料操作，即进料管、进料泵、排料管经常发生堵塞问题，不仅使得日常维护工作很大，而且也会影响整个处理系统的运行效能。分析其原因主要为，经破碎后的厨余垃圾仍然具有较大的颗粒尺寸（通常为10-20mm），这么大的颗粒尺寸容易造成在管道内堵塞情况，此外厨余垃圾中有较多的纤维类物质，容易缠绕在泵体上，造成浆料输送泵的堵塞。如果要解决或缓解上述问题，在破碎方面要采用多级、细化的破碎操作，或者在物料输送泵上选用驻塞泵等，这样造成设备投资明显增加，而且并未从根本上解决堵塞问题。尤其对于中小处理规模的工程应用，为解决物料堵塞问题而付出的代价往往是不能接受的。

发明内容

本发明的目的是针对现有的厨余垃圾处理中需要使用大量泵送设备才能工作，导致处理成本高的问题，设计一种基于重力流动的、取消浆料输送泵的垂直式厨余垃圾综合处理系统。

本发明的技术方案是：

一种垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是它包括：

一淋液池1，该淋液池1用于接收垃圾运输车运来的厨余垃圾进行固液分离，形成固形物和滤出液；

一挤压机2，该挤压机2用于将经过淋液池1固液分离形成的固形物进一步挤压脱水，使固形物的含水率低于60%，以利于输送和破碎，并产生挤压固形物和挤出液；

一贮液槽3，该贮液槽3用于接收淋液池1产生的滤出液及挤压机2产生的挤出液并进行沉淀得到油水混合物；

一油水分离器4，该油水分离器4安装在一高架平台上，用于接收贮液槽3泵入的油水混合物进行分离，分离后的油脂在重力的作用下落入回收容器中，分离后产生的水通过水泵泵入调浆槽5中；

一破碎机6，它被安装在整个处理系统的最高处，用于接收传送装置送来的经过挤压机2挤压后的挤压固形物并进行破碎处理，产生粒径在5-50mm的破碎物料；破碎物料在重力作用下落入其下方的调浆槽5中与油水分离器4泵送来的水进行混合形成发酵用浆料；

一进料槽7，该进料槽7的进料端与调浆槽5的出料口相连通，利用重力接收调浆槽5排出的发酵用浆料，该进料槽7出料端的进料管13的下端伸入厌氧发酵罐8中的发酵用浆料液面以下，同样利用重力将发酵用浆料送入厌氧发酵罐8中，在厌氧发酵罐8的上部连接有沼气排出管9，下部设有排料管10，排料管10连接排料池11，排料池11与后续的沼液沼渣处理单元12相连。

所述的淋液池1通过其中安装的链条式传输带、水平隔栅或者绞龙结构对厨余垃圾进行固液分离，形成滤出液和固形物两个物流输出。

所述的油水分离器为离心式油水分离或者是静置浮油式油水分离装置。

所述的传送装置为传输带或提升机。

所述的厌氧发酵罐8还连接有沼液/沼渣溢流管，溢流管与排料管10相连后接入排料池11中。

所述的进料槽7设有压缩沼气进气口以便通过压缩沼气的压力对进料管13进行清理以防堵塞，并能对厌氧发酵罐8中的发酵用浆料进行搅动。

所述的进料槽7和进料管13位于厌氧发酵罐8顶端的上部，进料管为直管,进料槽7直径为进料管13直径的2~5倍，高度是进料管13直径的5~10倍，进料槽（7）底部与进料管（13）连接处呈锥形，其内部锥角小于145o。

本发明的有益效果：

本发明首先取消了输送泵，避免了出现泵堵塞情况；其次，浆料输送管仅为一根垂直管，物料依靠重力直接流入发酵罐，避免了以往由不同走向、弯头组成的输送管道所易发生的管道堵塞情况；第三，由于避免了物料堵塞问题，不仅厨余垃圾的预处理要求可适当降低，比如破碎粒径、浆料含水率等，降低预处理设备的成本，同时也使得整个处理系统对原料具有更宽的适应范围；第四，可大幅度减少占地面积。

本发明系统处理厨余垃圾的优势还在于：(1)目前常规的厨余垃圾处理流程中受输送系统能力的限制，当含固率大于15%时就很容易发生堵塞问题。而本发明可制备高含固率的浆料进行厌氧发酵，含固率可高达30%，这样就能大幅度提升发酵罐的处理负荷，减少体积，降低发酵罐成本；(2)可处理大尺寸颗粒的厨余垃圾，最大粒径达到50mm，超过常规系统中要求不大于20mm一倍以上，这样就大大简化了对破碎的要求，降低了相应成本；(3)占地面积比常规系统要节省三分之一以上。

附图说明

    图1是本发明的系统组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种垂直式厨余垃圾综合处理系统，它主要由淋液池1、挤压机2、贮液槽3、油水分离器4、调浆槽5、破碎机6和厌氧发酵罐8组成，如图1，淋液池1用于接收垃圾运输车运来的厨余垃圾进行固液分离，形成固形物和滤出液；淋液池1中安装有链条式传输带、水平隔栅或者绞龙结构的固液分离装置对厨余垃圾进行固液分离，形成滤出液和固形物两个物流输出并通过固形物排出口和滤液口排出淋液池外。固形物通过固形物排出口送入挤压机2中，挤压机2用于将经过淋液池1固液分离形成的固形物进一步挤压脱水，使固形物的含水率低于60%，以利于输送和破碎，并产生挤压固形物和挤出液；贮液槽3用于接收淋液池1产生的滤出液及挤压机2产生的挤出液并进行沉淀得到油水混合物；油水分离器4安装在一高架平台上，平台的高度要保证分离后的油脂能在重力的作用下自然排入接收容器中，油水分离器4用于接收贮液槽3泵入的油水混合物进行分离，分离后的油脂在重力的作用下落入回收容器中，分离后产生的水通过水泵泵入调浆槽5中；油水分离器4可采用离心式油水分离或者是静置浮油式油水分离装置来实现。破碎机6被安装在整个处理系统的最高处，用于接收传送装置（可采用传输带或提升机）送来的经过挤压机2挤压后的挤压固形物并进行破碎处理，产生粒径在5-50mm的破碎物料；破碎物料在重力作用下落入其下方的调浆槽5中与油水分离器4泵送来的水进行混合形成发酵用浆料；调浆槽5中形成的发酵用浆料可直接送入厌氧发酵罐8中，但为了使处理过程更为平稳，防止冲击现象的发生，本发明将发酵用浆料先利用重力送入进料槽7，该进料槽7的进料端与调浆槽5的出料口相连通，利用重力接收调浆槽5排出的发酵用浆料，该进料槽7出料端的进料管13的下端伸入厌氧发酵罐8中的发酵用浆料液面以下，同样利用重力将发酵用浆料送入厌氧发酵罐8中，在厌氧发酵罐8的上部连接有沼气排出管9，下部设有排料管10，排料管10连接排料池11，排料池11与后续的沼液沼渣处理单元12相连。所述的厌氧发酵罐8还连接有沼液/沼渣溢流管，溢流管与排料管10相连后接入排料池11中。所述的进料槽7设有压缩沼气进气口以便通过压缩沼气的压力对进料管13进行清理以防堵塞，并能对厌氧发酵罐8中的发酵用浆料进行搅动。所述的进料槽7直径为进料管13直径的2~5倍，高度是进料管13直径的5~10倍，进料槽7底部与进料管13连接处呈锥形，其内部锥角小于145o。

本发明的工作流程如下：

1.   垃圾运输车将厨余垃圾倒入淋液池1中，在淋液池1中通过链条式传输带进行固液分离，或采用水平隔栅或者绞龙形成滤出液和固形物两个物流输出。

2.   采用挤压机2将固形物进一步挤压脱水，使含水率低于60%，以利于输送和破碎。

3.   在上述两个环节中产生的滤出液，经贮液槽3缓冲停留后，用水泵打到一个高位平台上的油水分离器4，油水分离器4可以是离心式油水分离或者是静置浮油式油水分离装置，经过油水分离装置后的油脂由重力流入回收桶中，其余的水量用水泵打入调浆槽5中。

4.   经挤压脱水后的厨余垃圾，采用传输带或提升机送到安装在高位平台上的破碎机6中进行破碎处理，破碎粒径在5-50mm之间。

5.   破碎后的物料依靠重力直接落入其下方的调浆槽5中，与脱除油脂后的水混合制成浆料。

6.   厨余垃圾浆料经调浆槽底部的排料口流入厌氧发酵罐8进料管上端的进料槽7中，进料槽7主要起到当浆料制备速度较快时调节向厌氧发酵罐8内注入量的缓冲目的。此外，在进料槽7中还可连接压缩沼气，利用压缩沼气清理进料管，还能利用压缩沼气将厌氧发酵罐8内物料进行搅动。

7.              进入厌氧发酵罐8的物料进行厌氧降解，产生的沼气由顶部排气管9引出，产生的沼液/沼渣混合物由位于罐底部或上部溢流口排出，经排料池11缓冲贮存后由沼液管引到后续的沼液/沼渣处理单元12。

本发明创造性地采用了以下措施：

1.   将厨余垃圾的破碎、与水混合制浆等操作单元放置在高于厌氧发酵罐的高位平台上。

2.   所制备的浆料由一根垂直的进料管在重力作用下加入到发酵罐中，进料管应伸入发酵罐内物料液面1米以下。

3.   在进料管的上部设置一个进料槽，该进料槽的直径为进料管2~5倍，高度是进料管直径的5~10倍，进料槽底部与进料管连接处呈锥形，其内部锥角小于145o。

进料槽中连接压缩沼气（压力范围1~10公斤），当通入压缩沼气时，进料管停止进料，而用于向发酵罐内通入搅拌发酵物料的沼气，并清理进料管内壁上的粘附物。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是它包括：

一淋液池（1），该淋液池（1）用于接收垃圾运输车运来的厨余垃圾进行固液分离，形成固形物和滤出液；

一挤压机（2），该挤压机（2）用于将经过淋液池（1）固液分离形成的固形物进一步挤压脱水，使固形物的含水率低于60%，以利于输送和破碎，并产生挤压固形物和挤出液；

一贮液槽（3），该贮液槽（3）用于接收淋液池（1）产生的滤出液及挤压机（2）产生的挤出液并进行沉淀得到油水混合物；

一油水分离器（4），该油水分离器（4）安装在一高架平台上，用于接收贮液槽（3）泵入的油水混合物进行分离，分离后的油脂在重力的作用下落入回收容器中，分离后产生的水通过水泵泵入调浆槽（5）中；

一破碎机（6），它被安装在整个处理系统的最高处，用于接收传送装置送来的经过挤压机（2）挤压后的挤压固形物并进行破碎处理，产生粒径在5-50mm的破碎物料；破碎物料在重力作用下落入其下方的调浆槽（5）中与油水分离器（4）泵送来的水进行混合形成发酵用浆料；

一进料槽（7），该进料槽（7）的进料端与调浆槽（5）的出料口相连通，利用重力接收调浆槽（5）排出的发酵用浆料，该进料槽（7）出料端的进料管（13）的下端伸入厌氧发酵罐（8）中的发酵用浆料液面以下，同样利用重力将发酵用浆料送入厌氧发酵罐（8）中，在厌氧发酵罐（8）的上部连接有沼气排出管（9），下部设有排料管（10），排料管（10）连接排料池（11），排料池（11）与后续的沼液沼渣处理单元（12）相连。

2.根据权利要求1所述的垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是所述的淋液池（1）通过其中安装的链条式传输带、水平隔栅或者绞龙结构对厨余垃圾进行固液分离，形成滤出液和固形物两个物流输出。

3.根据权利要求1所述的垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是所述的油水分离器为离心式油水分离或者是静置浮油式油水分离装置。

4.根据权利要求1所述的垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是所述的传送装置为传输带或提升机。

5.根据权利要求1所述的垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是所述的厌氧发酵罐（8）还连接有沼液/沼渣溢流管，溢流管与排料管（10）相连后接入排料池（11）中。

6.根据权利要求1所述的垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是所述的进料槽（7）设有压缩沼气进气口以便通过压缩沼气的压力对进料管（13）进行清理以防堵塞，并能对厌氧发酵罐（8）中的发酵用浆料进行搅动。

7.根据权利要求1所述的垂直式厨余垃圾综合处理系统，其特征是所述的进料槽（7）和进料管（13）位于厌氧发酵罐（8）顶端的上部，进料管为直管,进料槽（7）直径为进料管（13）直径的2~5倍，高度是进料管（13）直径的5~10倍，进料槽（7）底部与进料管（13）连接处呈锥形，其内部锥角小于145o。

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