CN106216363A - 一种餐厨垃圾分选预处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾分选预处理装置，包括螺旋壳体、螺旋叶片、驱动电机、多级筛网和缩径出料口，螺旋叶片安装在螺旋壳体内腔，螺旋壳体上设有进料口，靠近进料口的螺旋叶片上设有破碎刀片，驱动电机驱动螺旋叶片转动，螺旋叶片通过转动推动来自进料口的餐厨垃圾依次被多级筛网筛选，筛选后剩余的杂质通过缩径出料口排出。该预处理装置能够将餐厨垃圾中的大尺寸杂质与毛发、布条等长纤维同时与有机物料完成分离，避免物料中的杂质堵塞破碎机等设备，满足餐厨垃圾处理工艺对于进料物料的要求，同时将产生的杂质在装置内脱水，实现杂质减量化。

Description

一种餐厨垃圾分选预处理装置

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾预处理装置，具体涉及一种餐厨垃圾分选预处理装置。

背景技术

餐厨垃圾是在食品加工、饮食服务、餐饮过程中产生的食物残渣、残液和废弃油脂废弃物，其90％的成分为食物残渣，包括淀粉类和油脂、米面类食物残余等；另外10％的成分为杂质，包括塑料袋、玻璃瓶、牛奶盒、大骨头、肉皮等。我国餐厨垃圾集中排放于居民区、饭店和各企事业单位的食堂，其成分复杂，含有金属、塑料等不能进行生物处理的物质。餐厨垃圾处理不当易造成恶劣的环境污染，且容易滋长病原微生物、霉菌毒素等有害物质；同时，餐厨垃圾中营养物质含量丰富，具有较大的资源化潜力，因此采用适宜的处理方法对餐厨垃圾进行处理，有效减少餐厨垃圾剩余量并充分回收能源就显得尤为重要。

现有餐厨垃圾处理方法主要包括焚烧、填埋、好氧堆肥、饲料法及厌氧消化等。餐厨垃圾焚烧通常是协同生活垃圾一同焚烧；餐厨垃圾由于含水率高，因此热值较低，进行焚烧时需要添加助燃物质，同时含水率过高会导致餐厨垃圾燃烧不充分，在燃烧过程中可能会产生二噁英污染大气；填埋是早期处理餐厨垃圾的一种常用工艺，具有处理方法简便，投资较低等优点；而填埋的主要缺陷在于占地面积大，垃圾降解速率慢，同时会产生大量渗滤液污染土壤及地下水；好氧堆肥是利用微生物的有机物降解功能，配合供应良好的通风条件对有机物进行降解，同时降低垃圾含水率，其优点在于工艺相对简单，投资及运行成本较低，好氧堆肥的不足之处也在于占地面积大，并且有机物降解率低，并且容易产生臭气造成大气污染；饲料法也是早期餐厨垃圾的一种处置方法，拟利用餐厨垃圾中有机质含量较高的特点对其进行回收利用，其缺陷在于无法解决餐厨垃圾同源性的问题，可能将餐厨垃圾中带有的病原菌及重金属等通过食物链的累积效应传递到人体当中，具有一定的危害；厌氧消化法是在厌氧条件下对有机物进行降解，有机物去除率高，并且能产生清洁能源沼气，有效回收餐厨垃圾中的能源，是目前餐厨垃圾处理广泛使用的一种方法。厌氧消化仅能去除餐厨垃圾中的有机物，并且大尺寸无机杂质对于厌氧消化系统正常运行有一定影响，因此餐厨垃圾在进入厌氧消化系统前需要进行预处理。

餐厨垃圾预处理主要包括破袋、分选及物料破碎。其中分选对于生物质能的有效回收利用尤为重要。针对餐厨垃圾中所包含的可降解有机物及大尺寸不可降解或难降解的杂质，通过有效分选可以得到淀粉类、米面类食物残余，分离其余大尺寸杂物(诸如玻璃瓶、大骨头等)、塑料袋及毛发布条等长纤维。这样不仅能提高后续厌氧消化工段的处理效率，同时避免大块杂物及长纤维等物质对后续设备造成磨损或堵塞。餐厨垃圾的分选作为预处理过程中的重要环节不仅可以大幅度的降低后续处理单元的难度,提高处理效果,同时为餐厨垃圾的资源化利用提供了良好的思路。我国目前垃圾分类程度不够,餐厨垃圾中混入大量的塑料袋、布条、餐具及玻璃容器等杂物,杂物类型多，对后续处理工段设备损耗较大。目前的分选设备主要是针对餐厨垃圾中的大尺寸杂质进行处理，利用滚筒筛等设备完成物料与杂质的分离。这种设备对较大尺寸杂质有较好分离作用，但其难以去除餐厨垃圾中的长纤维物质，这些杂物易发生包轴缠绕以致堵塞设备,因此有效用于餐厨垃圾的分选设备较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种餐厨垃圾分选预处理装置，其能够将餐厨垃圾中的大尺寸杂质、毛发、布条等长纤维与有机物料完成分离，避免物料中的杂质堵塞破碎机等设备，满足餐厨垃圾处理工艺对于进料的要求，同时将产生的杂质在装置内脱水，实现杂质减量化。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种餐厨垃圾分选预处理装置，包括螺旋壳体、螺旋叶片、驱动电机、多级筛网和缩径出料口，所述螺旋叶片安装在所述螺旋壳体内腔中，所述螺旋壳体上设有进料口，靠近所述进料口的所述螺旋叶片上设有破碎刀片，所述驱动电机驱动所述螺旋叶片转动，所述螺旋叶片通过转动推动来自所述进料口的餐厨垃圾依次被所述多级筛网筛选，筛选后剩余的杂质经所述缩径出料口排出。

较佳的，餐厨垃圾分选预处理装置还包括排水阀，所述排水阀用于排放来自进料口底部的液态物料。

较佳的，所述缩径出料口的直径逐渐收缩，其宽口直径范围为20-60cm，窄口直径范围为5-25cm，长度范围为40-60cm。

较佳的，所述螺旋叶片为无轴螺旋叶片；

所述无轴螺旋叶片的直径为20-60cm，螺间距为32mm。

较佳的，所述多级筛网包括一级筛网、二级筛网和三级筛网，所述一级筛网、二级筛网、三级筛网上分别设置小、中、大三种不同直径筛孔；

所述一级筛网的筛孔直径范围为10-30mm，所述二级筛网的筛孔直径范围为40-60mm，所述三级筛网的筛孔直径范围为70-90mm；

每个所述筛孔均设有朝外伸出的筛管。

本发明所采用的技术方案带来的有益技术效果包括：

本发明结构简单，工艺适应性强，可根据不同处理规模设计相应尺寸的处理设备；

本发明的无轴螺旋叶片可以避免布条等长纤维缠绕卡死转轴；

本发明在保证有效分选大尺寸物料的前提下，能够有效去除布条、毛发等长纤维，避免其堵塞后续处理设备；

本发明通过筛网分选出来的细物料性质好，能满足热水解、厌氧消化、好氧堆肥等多种餐厨垃圾处理工艺的要求；

本发明的餐厨垃圾经筛选后获得杂质，而杂质又通过缩径出料口压实，使得杂质体积大幅减小，便于后续的处理。

附图说明

图1是本发明一实施例的分选预处理装置剖视图；

图2是本发明一实施例的分选预处理装置俯视图。

图中，1-螺旋壳体；2-无轴螺旋叶片；3-进料口；4-破碎刀片；5-一级筛网；6-二级筛网；7-三级筛网；8-缩径出料口；9-驱动电机；10-排水阀。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案进一步说明本发明的具体实施方式。应该理解的是，此处所描述具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未做相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指参考附图所示的“上”、“下”、“左”、“右”；“内”、“外”是指相对于各部件本身轮廓的“内”、“外”。

请综合参考图1和图2，一种餐厨垃圾分选预处理装置，包括螺旋壳体1、螺旋叶片、驱动电机9、多级筛网和缩径出料口8，螺旋叶片安装在螺旋壳体1内腔，螺旋壳体1上设有进料口3，靠近进料口3的螺旋叶片上设有破碎刀片4，驱动电机9驱动螺旋叶片转动，螺旋叶片通过转动推动来自进料口3的餐厨垃圾依次被多级筛网和缩径出料口8筛选和排出。

螺旋叶片为钢制无轴螺旋叶片2。

本装置轴向长度范围为200-600cm，较佳长度为400cm，本装置直径范围为20-60cm，较佳直径为40cm，螺间距为32cm。

多级筛网包括一级筛网5的筛孔直径范围为10-30mm，较佳直径为20mm，相应筛孔中心间距为15-35mm，较佳筛孔中心间距为25mm；二级筛网6的筛孔直径范围为40-60mm，较佳直径为50mm，相应筛孔中心间距为50-70mm，较佳筛孔中心间距为60mm；三级筛网7的筛孔直径范围为70-90mm，较佳直径为80mm，相应筛孔中心间距为80-100mm，较佳筛孔中心间距为90mm，每个筛孔均设有朝外伸出的2cm长的筛管，防止布条、毛发交叉穿过不同的筛孔，进而堵住筛孔。

缩径出料口8直径逐渐收缩，宽口直径范围为20-60cm，较佳直径为40cm，窄口直径为5-25cm，较佳直径为15cm，缩径出料口8较佳长度为50cm。

安装时，本装置以进料口3为起点往上成5-15°倾角。

在本具体实施方案中，本装置轴向长度为400cm，装置及无轴螺旋叶片2的直径为40cm，螺间距为32cm，无轴螺旋叶片2前端的破碎刀片4的长度为10mm，一级筛网5的筛孔直径为20mm，相应的筛孔中心间距为25mm；二级筛网6的筛孔直径为50mm，相应的筛孔中心间距为60mm；三级筛网7的筛孔直径为80mm，相应的筛孔中心间距为90mm。缩径出料口8的宽口直径为40cm，窄口直径为15cm，缩径出料口8的长度为50cm。

在本具体实施方案中，设备安装角度为10°，处理能力为5m³/h，驱动电机9功率为2.2kW。

收集到的餐厨垃圾通过进料口3进入餐厨垃圾分选预处理装置，驱动电机9驱动无轴螺旋叶片2对餐厨垃圾进行输送挤压。在输送过程中，无轴螺旋叶片2前端的破碎刀片4可将餐厨垃圾中的垃圾袋破碎，同时可减小蔬菜、包子、馒头等硬度小的易溶解有机物的尺寸，剔除骨头等硬度大的杂质上的部分肉类物质，增加可利用物料通过一级筛网5、二级筛网6和三级筛网7的几率，提高有机物质回收率。

在输送挤压过程中，部分水分从餐厨垃圾中沥出至装置进料口3底部，在进料口3底部形成5-10cm液位，进料时，餐厨垃圾与进料口3底部液态物料互相接触，有助于提高餐厨垃圾流动性，提高有机物和无机杂质的分离效果。当装置需要检修时，液态物料可通过设置在进料口3底部的排水阀10排放。

无轴螺旋叶片2推动餐厨垃圾在轴向运动，依次通过一级筛网5、二级筛网6和三级筛网7。诸如饭粒、破碎后的肉粒及菜叶等流动性好、粒径小的有机细物料将首先通过一级筛网5的筛孔，大部分包子馒头等大尺寸小刚度有机物经分割后从二级筛网6的筛孔输出，未能有效分割的包子、馒头等其他较大尺寸有机物从三级筛网7的筛孔输出。在装置的起始端，布条等长纤维不能通过直径较小的筛孔，在输送过程中布条开始缠绕骨头、饮料瓶等较大尺寸杂质，在输送过程中杂质集团尺寸不断增大，可有效避免其落入筛孔。

分选得到的有机物细物料通过筛孔排出本装置，进入本具体实施方案中的细物料储罐中，由配套餐厨垃圾运输车外运。分选排除的大尺寸粗物料和毛发、布条等缠绕形成的杂质团进入缩径出料口8，缩径出料口8直径逐渐收缩，增加出口阻力，利用无轴螺旋叶片2的输送作用对杂质团进行挤压，减小其体积，通过缩径出料口8排入本实施方案中的垃圾桶内，由生活垃圾运输车外运。

分选得到的细物料可进入物料破碎机、浆化机等设备对其破碎制浆，无需进行二次筛分，可直接进入后续热水解、厌氧消化等工段处理。

分选出来的大尺寸杂质及毛发、布条等缠绕形成的杂质团经压缩体积后运至就近的垃圾处理厂，与生活垃圾一同处理。

实施例1

餐厨垃圾分选预处理装置处理对象为高校食堂餐余垃圾，其主要成分为剩饭剩菜，其中剩菜中包含骨头等硬质杂质及包子、馒头等大尺寸淀粉类易降解有机物，同时该餐余垃圾中包含一次性碗筷、塑料袋、玻璃及塑料材质饮料瓶、餐巾纸等杂质，其中还包含清扫过程中拖把脱落的布条。经该预处理装置处理后，餐厨垃圾有机质回收率约87％；筛出杂质含水率约为63％，经挤压后体积减小约为45％，布条等物质没有进入细物料中。

实施例2

餐厨垃圾分选预处理装置处理对象为饭店餐余及厨余垃圾，其主要成分为剩菜剩饭，其中剩菜中包含猪骨、鸡骨和鱼骨等硬质杂质，以肉类居多，蔬菜较少，同时该餐厨垃圾中还包括酒瓶、酒杯、破碎碗筷、餐巾纸、一次性餐布等杂质。经该预处理装置处理后，餐厨垃圾有机质回收率约76％；筛出杂质含水率约为58％，经挤压后体积减小约30％。

实施例3

餐厨垃圾分选预处理装置处理对象为居民小区餐余及厨余垃圾，由于该餐厨垃圾未与生活垃圾分类收集，其有机质成分主要为米饭菜叶等，大骨头类硬质杂质较少，其中生活垃圾中的长纤维、塑料袋、玻璃容器、果皮、纸巾等杂质所占比重较大。经该预处理装置处理后，餐厨垃圾有机质回收率约为38％；经筛出杂质含水率约为40％，经挤压后体积减小约55％，长纤维物质没有进入细物料中。

另外需要说明的是，在上述具体实施方案中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：包括螺旋壳体、螺旋叶片、驱动电机、多级筛网和缩径出料口，所述螺旋叶片安装在所述螺旋壳体内腔中，所述螺旋壳体上设有进料口，靠近所述进料口的所述螺旋叶片上设有破碎刀片，所述驱动电机驱动所述螺旋叶片转动，所述螺旋叶片通过转动推动来自所述进料口的餐厨垃圾依次被所述多级筛网筛选，筛选后剩余的杂质通过所述缩径出料口排出。

2.如权利要求1所述的餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：还包括排水阀，所述排水阀用于排放来自进料口底部的液态物料。

3.如权利要求1所述的餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：所述缩径出料口的直径逐渐收缩，其宽口直径范围为20-60cm，窄口直径范围为5-25cm，长度范围为40-60cm。

4.如权利要求1所述的餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：所述螺旋叶片为无轴螺旋叶片。

5.如权利要求4所述的餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：所述无轴螺旋叶片的直径为20-60cm，螺间距为32mm。

6.如权利要求1所述的餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：所述多级筛网包括一级筛网、二级筛网和三级筛网，所述一级筛网、二级筛网、三级筛网上分别设置小、中、大三种不同直径筛孔。

7.如权利要求6所述的餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：所述一级筛网的筛孔直径范围为10-30mm，所述二级筛网的筛孔直径范围为40-60mm，所述三级筛网的筛孔直径范围为70-90mm。

8.如权利要求6所述的餐厨垃圾分选预处理装置，其特征在于：每个所述筛孔均设有朝外伸出的筛管。