CN107866438A - 一种餐厨垃圾自动化分选系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及餐厨垃圾处理，公开了一种餐厨垃圾自动化分选系统，包括自动化卸料装置、粉碎装置、除砂装置和压榨装置；所述粉碎装置设有进料口和出料口，所述除砂装置设有进料口和出料口，所述压榨装置设有进料口、出渣口和出液口；所述粉碎装置的出料口与除砂装置的进料口连通，所述除砂装置的出料口与压榨装置的进料口连通；所述压榨装置为压榨机。本申请将餐厨垃圾经过粉碎、除砂和压榨处理，可除去餐厨垃圾中的杂质，得到纯净的有机物料用于后续转化利用。

Description

一种餐厨垃圾自动化分选系统

技术领域

本申请涉及餐厨垃圾处理，尤其涉及一种餐厨垃圾自动化分选系统。

背景技术

餐厨垃圾主要是指居民日常生活及除此以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾。餐厨垃圾中富含营养成分，主要包括淀粉、游离糖、蛋白质、脂肪、纤维素以及无机盐等。因此，餐厨垃圾极其容易变质、腐烂，不仅产生大量的毒素，散发恶臭气体，还污染水体和大气，所以餐厨垃圾如果得不到及时的处理，不仅影响城市市容和环境卫生，而且会传播疾病，危害人们的日常生活和身体健康。

随着技术的进步，就目前的情况来看，对餐厨垃圾的处理主要有如下几种才处理方式：

1、肥料化处理：餐厨垃圾的肥料化处理主要包括好氧堆肥和厌氧制沼后的沼泥处理两种，将堆肥和沼泥制造成肥料。

2、饲料化处理：餐厨垃圾的饲料化处理是利用餐厨垃圾中含有大量的有机物，通过对其粉碎、脱水、发酵、烘干后，将垃圾转变成高热量的动物饲料。

3、能源化处理：餐厨垃圾的能源化处理主要包括焚烧法、热分解法、厌氧制沼等。

4、餐厨垃圾酒精发酵：餐厨垃圾进行除杂后，对有机物料进行发酵制造酒精。

纵观以上多种技术，都包含着对餐厨垃圾进行分选的步骤。即，由于餐厨垃圾来源广，成分复杂，为了除去杂质，得到纯净的有机物料，均需要对其进行分选处理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种餐厨垃圾自动化分选系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：

一种餐厨垃圾自动化分选系统，包括粉碎装置、除砂装置和压榨装置；所述粉碎装置设有进料口和出料口，所述除砂装置设有进料口和出料口，所述压榨装置设有进料口、出渣口和出液口；所述粉碎装置的出料口与除砂装置的进料口连通，所述除砂装置的出料口与压榨装置的进料口连通；所述压榨装置为压榨机。餐厨垃圾先倾倒进粉碎装置进行粉碎，然后通过除砂装置将比重大的不溶性固形物分离出来（如砂砾），接下来通过压榨装置将比重小的不溶性固形物分离出来（如塑料），最后得到纯净的有机物料用于后续转化利用。

所述粉碎装置包括相互连通的上腔室和下腔室，所述上腔室内设有第一粉碎机构，所述下腔室内设有第二粉碎机构，所述第一粉碎机构的刀片尺寸大于第二粉碎机构的刀片尺寸，使得由第一粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸大于由第二粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸；粉碎装置进料口设置在上腔室上，粉碎装置出料口设置在下腔室上。

餐厨垃圾的来源广泛，成分复杂，大小不一，且杂质很多，这对后续处理是相当不利的，所以需要先将餐厨垃圾处理成大小合适且尺寸较为均一的颗粒，便于利用密度差分离出各种杂质。但是，正如上所说，餐厨垃圾成分复杂、大小不一，很难通过一次粉碎达到合适的尺寸，粉碎机构也容易被餐厨垃圾卡住而出现故障。本申请中，设置了至少两个粉碎机构，分别为第一粉碎机构和第二粉碎机构，通过第一粉碎机构的处理，将餐厨垃圾处理成大尺寸的粉碎料，此时的粉碎料中尺寸差异大大降低，不容易卡住第二粉碎机构，通过第二粉碎机构的处理，得到小尺寸的粉碎料，这大大利于后续的处理。上述的上腔室和下腔室为相对而言，安装第一粉碎机构的为上腔室，安装第二粉碎机构的为下腔室。这里述及的第一粉碎机构的刀片尺寸大于第二粉碎机构的刀片尺寸应理解为使得由第一粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸大于由第二粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸。

所述下腔室与上腔室呈垂直联通，所述第二粉碎机构设置在靠近下腔室出料口的位置。经过第一次破碎的物料能通过重力作用直接落到第二粉碎机构上，降低物料移动的阻力，也减少了物料运输的能耗。

为了提高粉碎效果，所述第一粉碎机构包括第一定刀组和第一动刀组，所述第一定刀组包括固定设置且相互间隔的多块第一定刀片，所述第一动刀组包括可转动设置且相互间隔的多块第一动刀片，第一定刀片和第一动刀片相间交错设置；所述第二粉碎机构包括第二定刀组和第二动刀组，所述第二定刀组包括固定设置且相互间隔的多块第二定刀片，所述第二动刀组包括可转动设置且相互间隔的多块第二动刀片，第二定刀片和第二动刀片相间交错设置；所述第二定刀片的尺寸小于第一定刀片，所述第二动刀片的尺寸小于第一动刀片。理论上说，动刀的数量越多，物料的破碎效果越好，但是动刀的数量越多，带动动刀的驱动机构数量越多，设备的体积越大，成本越高。再者，在靠近腔室内壁的位置，由于动刀的旋转，其不能与腔室内壁过于接近，因为造成此部位的物料不能有效的粉碎。因此，本申请中通过定刀组的设置，既降低了成本，也保证了粉碎效果。

所述第一粉碎机构包括两对第一定刀组和两对第一动刀组，且呈第一定刀组-第一动刀组-第一动刀组-第一定刀组的方式设置，两对第一动刀组的第一动刀片之间相间交错设置；所述第二粉碎机构包括两对第二定刀组和两对第二动刀组，且呈第二定刀组-第二动刀组-第二动刀组-第二定刀组的方式设置，两对第二动刀组的第二动刀片之间相间交错设置。由于大部分物料是位于腔室内的中间位置，因此在此位置设置两对动刀组，能有效的对大部分物料进行粉碎，在靠近腔室内壁的位置设置定刀组，能对动刀组不能有效粉碎的物料进行粉碎。

所述第一定刀片与上腔室的内壁固定连接，所述第一动刀片固定在第一转轴上，所述第一转轴与上腔室的内壁转动连接（如通过轴承实现）。所述第二定刀片与下腔室的内壁固定连接，所述第二动刀片固定在第二转轴上，所述第二转轴与下腔室的内壁转动连接。

所述除砂装置包括沉砂器，所述沉砂器设有进料口和出料口，其内设有搅拌机构，其底部设有用于收集杂质的杂质收集容腔，所述杂质收集容腔的纵向尺寸大于横向尺寸，且设有排料口；所述沉砂器的进料口为除砂装置的进料口，其出料口为除砂装置的出料口。通过搅拌机构的搅拌旋流作用，砂砾等固体杂质沉到杂质收集容腔中，本申请中的杂质收集容腔的纵向尺寸大于横向尺寸，能防止这些固体杂质被再次卷起，缩短了除砂的时间。优选的，所述杂质收集容腔呈中空柱状。

所述沉砂器包括上筒体和下椎体，所述杂质收集容腔与下椎体的底部连通；沉砂器出料口设置在下椎体上，沉砂器进料口设置在上筒体上。下椎体由上而下横截面面积逐渐变小，在旋流的作用下，能加快杂质进入杂质收集容腔。又由于杂质收集容腔的纵向尺寸大于横向尺寸，进入到杂质收集容腔的杂质也不容易再次卷起。

所述搅拌机构包括纵向设置的搅拌轴，所述搅拌轴上由上而下相间设置有多片搅拌叶片，处于最下方的搅拌叶片与下椎体的中上部位置相对应。即搅拌叶片也是呈纵向设置的，能使得沉砂器内的餐厨垃圾更为均匀，除砂效果更好。固体杂质在重力和旋流的作用下进入到杂质收集容腔，为了防止搅拌叶片设置的位置过于靠近下椎体的底部产生过大的旋流从而影响杂质的沉降，处于最下方的搅拌叶片与下椎体的中上部位置相对应。这样既保证了除杂效率，有保证了除杂效果。

所述压榨机为螺旋压榨机。所述螺旋压榨机包括压榨螺杆，所述压榨螺杆自进料口到出渣口，其直径逐渐变大；所述压榨螺杆的螺纹自进料口到出渣口，其螺距逐渐变小。直径和螺距的变化能对物料增加压榨压力，获得更好的压榨效果。

还包括与粉碎装置相配合的自动化卸料装置，所述自动化卸料装置包括可将餐厨垃圾桶进行搬运的运输机构，能对餐厨垃圾桶进行夹持的气动夹紧机构，以及带动气动夹紧机构上升且将垃圾桶中的餐厨垃圾倾倒进粉碎装置进料口的提升机构。餐厨垃圾含水率高，装满后的垃圾桶通常具有较大的体积和重量，且集中处理时数量巨大、工作环境差，不适合人工卸料。本申请中通过自动化卸料装置的设置，利用机械设备的帮助，将餐厨垃圾倾倒进粉碎装置，替代了人工劳动。通过本申请的自动化卸料装置，输送机构能将盛装餐厨垃圾的垃圾桶输送至气动夹紧机构，然后气动夹紧机构对垃圾桶进行夹紧，提升机构将垃圾桶提升至粉碎装置进料口的位置并将餐厨垃圾倒进粉碎装置，大大降低了人力成本，提高了工作效率。

所述输送机构包括相间排列的多条滚辊，以及位于滚辊上方呈对称设置的一对传送皮带。多条滚辊形成输送平面，垃圾桶放置在滚辊上，两侧的传送皮带对垃圾桶形成夹紧，随着传送皮带的运作，垃圾桶输送至气动夹紧机构的位置，气泵气动控制夹紧臂夹紧垃圾桶。

所述提升机构包括驱动器（包括但不限于液压缸、气压缸），所述驱动器设有往复式驱动杆，所述往复式驱动杆纵向设置，其顶部设有一对滚动齿轮，绕滚动齿轮设有传动链条，所述传动链条的一端与气动夹紧机构连接，另一端固定不可移动；还包括导向架，所述导向架上设有导向槽，所述导向槽的顶部向粉碎装置进料口弯曲，所述气动夹紧机构沿导向槽运动；所述气动夹紧机构包括底端与传动链条一端固定的第一框架，其顶端与第二框架铰接，使得第二框架可以第一框架的顶端为支点摆动；所述第一框架的底端通过弹簧与第二框架底端所在的一侧连接，所述第二框架的顶端固定有一对夹紧臂，所述夹紧臂分别与气泵连接；所述第二框架上设有可沿导向槽运动的导向滑块。驱动器控制驱动杆往复运动，当驱动器控制驱动杆向上伸出时，由于传动链条一端是固定不可移动，另一端是与气动夹紧机构连接，因此气动夹紧机构在传动链条的提升下，沿导向槽向上移动，气动夹紧机构运动到导向槽弯曲处时，垃圾桶内的餐厨垃圾倾倒进粉碎装置。当驱动器控制驱动杆向下缩回时，气动夹紧机构复位。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本申请将餐厨垃圾经过自动化卸料、粉碎、除砂和压榨处理，去除了杂质，得到纯净的有机物料用于后续转化利用；粉碎机构采用二级粉碎机制，避免餐厨垃圾堵塞粉碎机构，提高粉碎效率，有利于更多有机物从物料中释放出来；对沉砂器进行改进，能防止进入到杂质收集容腔的杂质再次被卷起，除砂效果好；采用自动化卸料装置进行餐厨垃圾的卸料，节省人力成本，提高生产效率。

附图说明

图1为实施例1结构示意图；

图2为实施例1粉碎装置和除砂装置结构示意图；

图3为实施例2结构示意图；

图4为实施例2自动化卸料装置结构示意图；

图5为实施例2提升机构结构示意图；

图6为实施例2提升机构与气动夹紧机构结构示意图（图中为了清楚体现各结构，未画出导向架，导向滑块524沿导向架移动）；

图7为实施例2导向架结构示意图；

图8为实施例2气动夹紧机构结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

实施例1

如图1和2所示，一种餐厨垃圾自动化分选系统，包括粉碎装置100、除砂装置200和压榨装置400；所述粉碎装置100设有进料口103和出料口，所述除砂装置200设有进料口和出料口231，所述压榨装置400设有进料口401、出渣口403和出液口402；所述粉碎装置100的出料口与除砂装置200的进料口连通，所述除砂装置200的出料口231通过螺杆泵300与压榨装置的进料口401连通；所述压榨装置为压榨机。

所述粉碎装置100包括相互连通的上腔室101和下腔室102，所述上腔室101内设有第一粉碎机构110，所述下腔室102内设有第二粉碎机构120，所述第一粉碎机构110的刀片尺寸大于第二粉碎机构120的刀片尺寸，使得由第一粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸大于由第二粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸；粉碎装置进料口103设置在上腔室101上，粉碎装置出料口设置在下腔室102上。

所述第一粉碎机构110包括第一定刀组和第一动刀组，所述第一定刀组包括固定设置且相互间隔的多块第一定刀片111，所述第一动刀组包括可转动设置且相互间隔的多块第一动刀片112，第一定刀片111和第一动刀片112相间交错设置；所述第二粉碎机构120包括第二定刀组和第二动刀组，所述第二定刀组包括固定设置且相互间隔的多块第二定刀片121，所述第二动刀组包括可转动设置且相互间隔的多块第二动刀片122，第二定刀片121和第二动刀片122相间交错设置；所述第二定刀片的尺寸小于第一定刀片，所述第二动刀片的尺寸小于第一动刀片。

所述第一粉碎机构110包括两对第一定刀组和两对第一动刀组，且呈第一定刀组-第一动刀组-第一动刀组-第一定刀组的方式设置，两对第一动刀组的第一动刀片之间相间交错设置；所述第二粉碎机构120包括两对第二定刀组和两对第二动刀组，且呈第二定刀组-第二动刀组-第二动刀组-第二定刀组的方式设置，两对第二动刀组的第二动刀片之间相间交错设置。

所述第一定刀片111与上腔室的内壁固定连接，所述第一动刀片112固定在第一转轴113上，所述第一转轴113与上腔室101的内壁转动连接（如通过轴承实现）。所述第二定刀片121与下腔室的内壁固定连接，所述第二动刀片122固定在第二转轴123上，所述第二转轴123与下腔室102的内壁转动连接。

所述除砂装置200包括沉砂器，所述沉砂器设有进料口和出料口231，其内设有搅拌机构，其底部设有用于收集杂质的杂质收集容腔210，所述杂质收集容腔的纵向尺寸大于横向尺寸，且设有排料口；所述沉砂器的进料口为除砂装置的进料口，其出料口为除砂装置的出料口。

所述沉砂器包括上筒体220和下椎体230，所述杂质收集容腔210与下椎体230的底部连通；沉砂器出料口231设置在下椎体230上，沉砂器进料口设置在上筒体220上。

所述搅拌机构包括纵向设置的搅拌轴241，所述搅拌轴241上由上而下相间设置有多片搅拌叶片242，处于最下方的搅拌叶片与下椎体230的中上部位置相对应。

实施例2

如图3~8所示，本实施例与实施例1类似，区别在于，还包括与粉碎装置相配合的自动化卸料装置500，所述自动化卸料装置500包括可将餐厨垃圾桶进行搬运的运输机构510，能对餐厨垃圾桶进行夹持的气动夹紧机构520（餐厨垃圾使用垃圾桶501进行盛装），以及带动气动夹紧机构520上升且将垃圾桶中的餐厨垃圾倾倒进粉碎装置进料口的提升机构530。

所述输送机构510包括相间排列的多条滚辊511，以及位于滚辊上方呈对称设置的一对传送皮带512，输送皮带512由电机513带动。盛装餐厨垃圾的垃圾桶301位于传送皮带312之间，传送皮带对垃圾桶进行夹紧，随着传送皮带的运动而运动。

所述提升机构530包括驱动器531，所述驱动器531设有往复式驱动杆532，所述往复式驱动杆532纵向设置，其顶部设有一对滚动齿轮533，绕滚动齿轮设有传动链条534，所述传动链条534的一端与气动夹紧机构520连接，另一端固定不可移动；还包括导向架540，所述导向架540上设有导向槽541，所述导向槽541的顶部向粉碎装置进料口弯曲，所述气动夹紧机构沿导向槽运动；所述气动夹紧机构520包括底端与传动链条一端固定的第一框架521，其顶端与第二框架522铰接，使得第二框架522可以第一框架521的顶端为支点摆动；所述第一框架521的底端通过弹簧525与第二框架522底端所在的一侧连接（这里的一侧以支点为分界线），所述第二框架522的顶端固定有一对夹紧臂523，所述夹紧臂523分别与气泵526连接；所述第二框架522上设有可沿导向槽运动的导向滑块524。

上述实施例仅为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，包括粉碎装置、除砂装置和压榨装置；所述粉碎装置设有进料口和出料口，所述除砂装置设有进料口和出料口，所述压榨装置设有进料口、出渣口和出液口；所述粉碎装置的出料口与除砂装置的进料口连通，所述除砂装置的出料口与压榨装置的进料口连通；所述压榨装置为压榨机。

2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述粉碎装置包括上下垂直连通的上腔室和下腔室，所述上腔室内设有第一粉碎机构，所述下腔室内设有第二粉碎机构，所述第一粉碎机构的刀片尺寸大于第二粉碎机构的刀片尺寸，使得由第一粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸大于由第二粉碎机构粉碎得到的物料的尺寸；粉碎装置进料口设置在上腔室上，粉碎装置出料口设置在下腔室上。

3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述第一粉碎机构包括第一定刀组和第一动刀组，所述第一定刀组包括固定设置且相互间隔的多块第一定刀片，所述第一动刀组包括可转动设置且相互间隔的多块第一动刀片，第一定刀片和第一动刀片相间交错设置；所述第二粉碎机构包括第二定刀组和第二动刀组，所述第二定刀组包括固定设置且相互间隔的多块第二定刀片，所述第二动刀组包括可转动设置且相互间隔的多块第二动刀片，第二定刀片和第二动刀片相间交错设置；所述第二定刀片的尺寸小于第一定刀片，所述第二动刀片的尺寸小于第一动刀片。

4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述第一粉碎机构包括两对第一定刀组和两对第一动刀组，且呈第一定刀组-第一动刀组-第一动刀组-第一定刀组的方式设置，两对第一动刀组的第一动刀片之间相间交错设置；所述第二粉碎机构包括两对第二定刀组和两对第二动刀组，且呈第二定刀组-第二动刀组-第二动刀组-第二定刀组的方式设置，两对第二动刀组的第二动刀片之间相间交错设置。

5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述除砂装置包括沉砂器，所述沉砂器设有进料口和出料口，其内设有搅拌机构，其底部设有用于收集杂质的杂质收集容腔，所述杂质收集容腔的纵向尺寸大于横向尺寸，且设有排料口；所述沉砂器的进料口为除砂装置的进料口，其出料口为除砂装置的出料口。

6.根据权利要求5所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述沉砂器包括上筒体和下椎体，所述杂质收集容腔与下椎体的底部连通；沉砂器出料口设置在下椎体上，沉砂器进料口设置在上筒体上。

7.根据权利要求6所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述搅拌机构包括纵向设置的搅拌轴，所述搅拌轴上由上而下相间设置有多片搅拌叶片，处于最下方的搅拌叶片与下椎体的中上部位置相对应。

8.根据权利要求1所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，还包括与粉碎装置相配合的自动化卸料装置，所述自动化卸料装置包括可将餐厨垃圾桶进行搬运的运输机构，能对餐厨垃圾桶进行夹持的气动夹紧机构，以及带动气动夹紧机构上升且将垃圾桶中的餐厨垃圾倾倒进粉碎装置进料口的提升机构。

9.根据权利要求8所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述输送机构包括相间排列的多条滚辊，以及位于滚辊上方呈对称设置的一对传送皮带。

10.根据权利要求9所述的餐厨垃圾自动化分选系统，其特征在于，所述提升机构包括驱动器，所述驱动器设有往复式驱动杆，所述往复式驱动杆纵向设置，其顶部设有一对滚动齿轮，绕滚动齿轮设有传动链条，所述传动链条的一端与气动夹紧机构连接，另一端固定不可移动；还包括导向架，所述导向架上设有导向槽，所述导向槽的顶部向粉碎装置进料口弯曲，所述气动夹紧机构沿导向槽运动；所述气动夹紧机构包括底端与传动链条一端固定的第一框架，其顶端与第二框架铰接，使得第二框架可以第一框架的顶端为支点摆动；所述第一框架的底端通过弹簧与第二框架底端所在的一侧连接，所述第二框架的顶端固定有一对夹紧臂，所述夹紧臂分别与气泵连接；所述第二框架上设有可沿导向槽运动的导向滑块。