CN103433271B - 从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置和分离方法 - Google Patents
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Abstract
一种从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置和分离方法，属餐厨垃圾处理，使用循环热水从旋流筒向热水混合机内充入循环热水，使得餐厨垃圾被加热。通过螺带的搅拌将餐厨垃圾中固体表面附着的油脂融化，其他物料在水的流动和螺带的搅拌推送下，至固液分离机，油随水上浮由溢流槽流出，轻质物料和剩饭菜被推送至出料口排出，重质物料从旋流筒下沉至重质物料螺旋输送机，被推送到出料口排出。本发明的优点是：使用循环热水将油脂充分分离，油脂分离率提高，最大限度提取餐厨垃圾中油脂，提高餐厨垃圾处理收益，同时将重质物分离。
Description
技术领域
本发明属于一种餐厨垃圾处理装置及工艺，具体地说涉及一种从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置和分离方法。
背景技术
餐厨垃圾是“地沟油”、“垃圾猪”的源头，所以，餐厨垃圾的无害化集中收集，统一收运处置，已提到了议事日程。另外，餐厨垃圾中含有大量的油脂，具有一定的附加值，如果能够充分利用，其经济利益很可观。目前国家发改委，住建部已批准了三个批次，近70个城市，要求建餐厨垃圾处理厂。贵阳已建成200t/d处理量的餐厨垃圾处理厂，重庆已投入运行1000t/d的黑石子餐厨垃圾处理厂，长沙375t/d处理量的餐厨垃圾处理厂，江苏100t/d的处理量的餐厨垃圾处理厂,其主要是从餐厨垃圾中提取生物柴油，合肥200t/d处理量的餐厨垃圾处理厂，能产生废油15t/d。由于从各大小餐厅收集来的餐厨垃圾成分复杂，很多和生活垃圾如碎餐盘、毛巾等混在一起，现有的餐厨垃圾处理方法主要是：首先将餐厨垃圾中的水油过筛与固体有机物分离，之后，对筛分后的水油提取油脂，对筛分后的固体有机物使用筛、耗等工具进行筛分。这种处理方法存在的缺陷是：1、经过筛网筛分的水油只占餐厨垃圾中油脂的30-60%，而大部分油脂与固体有机物夹裹粘着在一起，没有被分离出来，而这部分油脂能占到餐厨垃圾处理总量的70-80%，油脂提取损失多；2、分离后的固体有机物中的剩饭菜与生活垃圾混合一起，使用现有筛分方法不能全部筛分开，筛分效率低，部分有机物被带走，损失多；3、处理工艺复杂，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述的缺陷，提供一种从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置和分离方法，使用热水将餐厨垃圾中的油脂充分分离，实现最大限度提取餐厨垃圾中油脂的目的，使用旋流装置，将重物质同时分离，为制造出高附加值的产品创造条件。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置，其特征在于：它包括热水混合机、固液分离机、重物质螺旋输送机和隔油池；
所说的热水混合机、固液分离机和重物质螺旋输送机分别包括筒体、螺带和传动装置，筒体的中心线与地面呈15°-45°夹角放置，筒体内安装贯穿筒体的螺带，螺带的首端与筒体高端的传动装置连接；
所说的热水混合机还包括进料口Ⅰ、出料口Ⅰ、溢流口Ⅰ、旋流筒和热水入口，筒体的进料口Ⅰ设置于筒体的高端，出料口Ⅰ设置于筒体的低端，溢流口Ⅰ设置于筒体的中部上方，旋流筒设置于筒体的中部下方，旋流筒的侧壁设置与筒体内部连通的热水入口；
所说的重物质螺旋输送机还包括进料口Ⅱ和出料口Ⅱ，进料口Ⅱ设置于筒体的低端，与旋流筒连接，出料口Ⅱ设置于筒体的高端；
所说的固液分离机还包括进料口Ⅲ、出料口Ⅲ、储油箱、出水口、溢油槽、溢流口Ⅱ和过滤网，进料口Ⅲ设置于筒体的低端，与热水混合机筒体的出料口Ⅰ连接，出料口Ⅲ设置筒体的高端，储油箱安装在筒体的中部，储油箱的底部安装与筒体内部连通的过滤网，储油箱的一侧设置溢油槽，储油箱的侧壁下方设有出水口，出水口通过泵经管路与隔油池连接，隔油池的底部设有循环热水出口，循环热水出口与旋流筒的热水入口连接，隔油池的上端设有溢油口，储油箱设有溢流口Ⅱ，与热水混合机的溢流口Ⅰ连通。
所说的热水混合机、重物质螺旋输送机和固液分离机的筒体为U型，上方安装筒盖。
所说的螺带为无轴螺带。
一种采用从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置的分离方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤1：开启热水混合机、固液分离机和重物质螺旋输送机，将餐厨垃圾从进料口Ⅰ送入热水混合机的筒体内，同时，由泵将隔油池内的热水通过热水入口向热水混合机的筒体内充入循环热水，旋流上升的热水使餐厨垃圾表面附着的油脂融化，旋流上升的热水产生的浮力同时使轻质物料不会下沉，筒体内的螺带由传动装置带动旋转，对筒体内的物料进行搅拌，水、油和轻质物料随螺带的推送至出料口Ⅰ，经固液分离机的进料口Ⅲ送入固液分离机的筒体内，重质物料经过旋流筒下沉，从重物质螺旋输送机的进料口Ⅱ送入重物质螺旋输送机的筒体内；
步骤2：送入固液分离机的水、油和轻质物料，通过筒体内的螺带继续向上推送，油脂上浮，经过过滤网后浮于储油箱的上方，通过溢流槽流出，至隔油池内，水从储油箱的出水口由泵抽出至隔油池内，轻质物料由筒体内的螺带的旋转继续向上推送至固液分离机的高端出料口Ⅲ后排出；
步骤3：送入重物质螺旋输送机筒体内的重质物料，在筒体内的螺带的推动下向上推送至出料口Ⅱ排出；
步骤4：送入隔油池的油脂经溢油口溢出。
所说的热水混合机的筒体转速为20-30转/分。
所说的固液分离机的筒体转速为5-20转/分。
所说的重物质螺旋输送机的筒体转速为5-30转/分。
所说的循环热水温度为65℃-85℃。
所说的热水混合机的搅拌时间不少于2分钟。
所说的循环热水的注入流速为7-9米/秒。
本发明的优点和有益效果是：
1、使用循环热水，将油脂充分分离，使餐厨垃圾固体中凝结、吸附、包裹的油脂脱出，油脂分离率较以往工艺提高30-50%，实现最大限度提取餐厨垃圾中油脂的目的，提高餐厨垃圾处理的收益，为制造出高附加值的产品创造条件。
2、利用旋流装置，将餐厨垃圾中的重质物料如骨头、贝壳、陶瓷、玻璃等从餐厨垃圾中分离出去后，为后续的有机物肥发酵创造条件。
3、将餐厨垃圾中的的塑料、纸张等轻质物料分离出来，进行回收利用，变废为宝。
附图说明
图1是本发明的工艺流程框图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的热水混合机结构示意图；
图4是本发明的固液分离机结构示意图；
图5是本发明的储油箱结构示意图；
图6是图5的I部放大图；
图7是图5的侧视图；
图8是本发明的重物质螺旋输送机结构示意图；
图9是本发明的无轴螺带结构示意图。
图10是本发明的隔油池结构示意图。
其中：１-热水混合机，２-旋流筒，３-进料口Ⅰ，４-传动轴，５-连接盘，６-减速机，７-进料口Ⅱ，８-热水入口，９-出料口Ⅰ，１０-筒体，１１-筒盖，１２-固液分离机，１３-储水箱，１４-出水口，１５-溢油槽，１６-过滤网，１７-重物质螺旋输送机， 18-无轴螺带，19-隔油池，20-循环热水出口，21-溢油口，22-进料口Ⅲ，23-出料口Ⅱ，24-出料口Ⅲ，25-溢流口Ⅰ，26-溢流口Ⅱ，27-泵。
具体实施方式
实施例：如图所示，我们以日处理200吨垃圾为例，安装热水混合机１，固液分离机１2，重物质螺旋输送机１7，三台机器的筒体１０选用不锈钢材料制作成U型，筒体１０上分别安装筒盖１1，筒体10的中心线分别与地面成15°-45°放置，热水混合机１和重物质螺旋输送机１7与固液分离机１2呈V型结构放置，筒体10的高端分别安装由相互连接的减速机６、传动轴４和连接盘５组成的传动装置，筒体内分别安装贯穿筒体10的无轴螺带18，无轴螺带18的一端与连接盘5连接；
热水混合机1的进料口Ⅰ3设置于筒体10的高端，出料口Ⅰ9设置于筒体10的低端，溢流口Ⅰ25设置于筒体10的中部上方，旋流筒2设置于筒体10的中部下方，旋流筒2的侧壁设置与筒体10内部连通的热水入口8；
重物质螺旋输送机17的进料口Ⅱ7设置于筒体10的低端，与旋流筒2连接，出料口Ⅱ23设置于筒体10的高端；
固液分离机12的进料口Ⅲ22设置于筒体10的低端，与热水混合机1筒体10的出料口Ⅰ9连接，出料口Ⅲ24设置筒体10的高端，储水箱13安装在筒体10的中部，储水箱10的底部安装与筒体10内部连通的过滤网16，储水箱16的一侧设置溢油槽15，储水箱16的侧壁下方设有出水口14，出水口14通过泵27经管路与隔油池19连接，隔油池19的底部设有循环热水出口20，循环热水出口20与旋流筒2的热水入口8连接，隔油池19的上端设有溢油口21，储水箱设有溢流口Ⅱ26，与溢流口Ⅰ25连通。
使用上述装置从餐厨垃圾中提取油脂并同时分离重物质的具体步骤包括：
热水混合机的筒体转速设置为20-30转/分，固液分离机的筒体转速为5-20转/分，重物质螺旋输送机的筒体转速为选取5-30转/分；
1、开启热水混合机１，固液分离机１2，重物质螺旋输送机17，筒体10内的无轴螺带18在减速机6、传动轴4和连接盘5的带动下旋转，通过向热水混合机1的进料口Ⅰ3将餐厨垃圾放入热水混合机1的筒体10内，由泵27不停的从储水箱13出水口14抽取循环热水至隔油池19内，从隔油池19内经蒸汽加热的65℃-85℃的循环热水经循环热水出口20泵入旋流筒2侧壁的热水入口8，泵入的循环热水的流速为7-9米/秒，产生旋流上升的力，与餐厨垃圾混合，温度维持在50℃以上，同时，泵入的循环热水产生旋流上升的涌出力使筒体10内的轻质物料不会下沉，筒体10内的物料由无轴螺带18进行螺旋搅拌，搅拌时间不少于2分钟，水、油和轻质物料随无轴螺带18的推送至出料口Ⅰ9，由进料口Ⅱ7送入固液分离机12的筒体10内，重质物料经过旋流筒2时下沉，经重物质螺旋输送机17的进料口Ⅲ22落入重物质螺旋输送机17的筒体10内，从而使大块的重质物料与水、油、轻质物料分离；
2、送入固液分离机12的水、油和轻质物料，通过无轴螺带18继续向上推送，油脂上浮，经过过滤网16后浮于储水箱13内，通过溢流槽15流至隔油池19内，水由泵27从储水箱13的出水口14泵出至隔油池19内，轻质物料由无轴螺带18的旋转继续向上推送至固液分离机12高端的出料口Ⅱ23后排出，送入后序处理工艺再处理；
3、送入重物质螺旋输送机17内的重质物料，在无轴螺带18的推动下向上推送至出料口Ⅲ24排出，送到填埋厂填埋处理；
4、送入隔油池19的油脂经溢油口21溢出，可以回收利用。
通过上述装置和方法从餐厨垃圾中提取油脂，其具有以下有益效果：
（１）经济效益：
对餐厨垃圾集中处理，从中分离出油脂后，可有效的利用其中的油脂提炼出生物柴油；后序处理产生的浆液，可用于发酵，生成沼气用于发电，这种再生能源的循环经济，具有很大附加值。
（２）社会环境效益：
这种统一收运处置，可有效减少和防止地沟油的产生；生产中的污水可以经过污水处理，达标排放，不再产生二次污染，改善了生活卫生环境。
Claims (8)
1.一种从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置，其特征在于：它包括热水混合机、固液分离机、重物质螺旋输送机和隔油池；
所说的热水混合机、固液分离机和重物质螺旋输送机均包括筒体、螺带和传动装置，筒体的中心线与地面呈15°-45°夹角放置，筒体内安装贯穿筒体的螺带，螺带的首端与筒体高端的传动装置连接；
所说的热水混合机还包括进料口Ⅰ、出料口Ⅰ、溢流口Ⅰ、旋流筒和热水入口，筒体的进料口Ⅰ设置于筒体的高端，出料口Ⅰ设置于筒体的低端，溢流口Ⅰ设置于筒体的中部上方，旋流筒设置于筒体的中部下方，旋流筒的侧壁设置与筒体内部连通的热水入口；
所说的重物质螺旋输送机还包括进料口Ⅱ和出料口Ⅱ，进料口Ⅱ设置于筒体的低端，与旋流筒连接，出料口Ⅱ设置于筒体的高端；
所说的固液分离机还包括进料口Ⅲ、出料口Ⅲ、储水箱、出水口、溢油槽、溢流口Ⅱ和过滤网，进料口Ⅲ设置于筒体的低端，与热水混合机筒体的出料口Ⅰ连接，出料口Ⅲ设置于筒体的高端，储水箱安装在筒体的中部，储水箱的底部安装与筒体内部连通的过滤网，储水箱的一侧设置溢油槽，储水箱的侧壁下方设有出水口，出水口通过泵经管路与隔油池连接，隔油池的底部设有循环热水出口，循环热水出口与旋流筒的热水入口连接，隔油池的上端设有溢油口，储水箱设有溢流口Ⅱ，与热水混合机的溢流口Ⅰ连通；
所说的热水混合机、重物质螺旋输送机和固液分离机的筒体为U型，上方安装筒盖；
所说的螺带为无轴螺带。
2.一种采用权利要求1所述的从餐厨垃圾中提取油脂同时分离重质物的装置的分离方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤1：开启热水混合机、固液分离机和重物质螺旋输送机，将餐厨垃圾从进料口Ⅰ送入热水混合机的筒体内，同时，由泵将隔油池内的热水通过热水入口向热水混合机的筒体内充入循环热水，旋流上升的热水使餐厨垃圾表面附着的油脂融化，旋流上升的热水产生的浮力同时使轻质物料不会下沉，筒体内的螺带由传动装置带动旋转，对筒体内的物料进行搅拌，水、油和轻质物料随螺带的推送至出料口Ⅰ，经固液分离机的进料口Ⅲ送入固液分离机的筒体内，重质物料经过旋流筒下沉，从重物质螺旋输送机的进料口Ⅱ送入重物质螺旋输送机的筒体内；
步骤2：送入固液分离机的水、油和轻质物料，通过筒体内的螺带继续向上推送，油脂上浮，经过过滤网后浮于储水箱的上方，通过溢油槽流出，至隔油池内，水从储水箱的出水口由泵抽出至隔油池内，轻质物料由筒体内的螺带的旋转继续向上推送至固液分离机的高端出料口Ⅲ后排出；
步骤3：送入重物质螺旋输送机筒体内的重质物料，在筒体内的螺带的推动下向上推送至出料口Ⅱ排出；
步骤4：送入隔油池的油脂经溢油口溢出。
3.如权利要求2所述的分离方法，其特征在于：所说的热水混合机的筒体转速为20-30转/分。
4.如权利要求2所述的分离方法，其特征在于：所说的固液分离机的筒体转速为5-20转/分。
5.如权利要求2所述的分离方法，其特征在于：所说的重物质螺旋输送机的筒体转速为5-30转/分。
6.如权利要求2所述的分离方法，其特征在于：所说的循环热水温度为65℃-85℃。
7.如权利要求2所述的分离方法，其特征在于：所说的热水混合机的搅拌时间不少于2分钟。
8.如权利要求2所述的分离方法，其特征在于：所说的循环热水的注入流速为7-9米/秒。
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