CN108405569A - 一种餐厨垃圾转换系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种餐厨垃圾转换系统及处理方法，包括依次首尾连接的垃圾池、提升机、横向输送装置、纵向输送装置、连续压榨脱水机、生物转化装置、振动筛及流水线烘干机；包括提升、输送、粉碎、固液分离、生物转化、筛选、烘干及包装的处理方法。本发明提供的餐厨垃圾转换系统及处理方法，以保护和改善环境、防止和减少污染、改善生态环境为指导，以环境效益、社会效益和经济效益兼顾为原则，将产品开发和资源回收利用有机的结合起来；本发明工艺完备、处理过程中环保无污染、处理后的物料符合国家有关生态标准,具有无害化处理、资源化利用、环保无污染等优点。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾转换系统及处理方法。
背景技术
餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料和食用残余，其成分复杂，主要包括油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。我国餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。随着城市化进程的不断加快，餐厨垃圾带来的环境和生态问题日益显著。餐厨垃圾产生的危害主要有以下几个方面：第一、影响城市市容和人居环境。餐厨垃圾多表现为油腻污染物，影响人的视觉和嗅觉的舒适感和生活卫生，多数餐厨垃圾具有很高的含水率和有机组分，使得其成为微生物滋生的场所，同时高含水率也带来垃圾运输与处理难度增大。另外，餐厨垃圾会增加填埋场的产气和渗滤液析出，会造成地表和地下水污染。第二、餐厨垃圾常作为饲料喂养家畜，也就说俗称的泔水猪。目前，在我国相当多的省、市及广大农村、城市郊区和相毗邻的农区广大饲养户普遍用餐厨垃圾饲养畜禽，特别是喂猪已成为一种传统习惯，泔水在收集、保管、存放中开始发酵、酸化、发霉甚至腐败，并且泔水内常掺有杂质和异物，如砂砾、铁丝、贝壳、骨头、牙签、塑料品等，对畜禽消化道造成物理性伤害。另外，餐厨废弃物极易受到铝、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化合物的污染，被猪食用后，有害物质蓄积在猪的肝脏、肾脏、脂肪、肌肉等组织里，人食用了这样的猪肉达到一定程度后，就会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降。更为严重的问题是，餐厨垃圾的危害性还远没有被人们所认识，国内大部分城市的餐厨垃圾仍被运往城郊猪场饲养泔水猪。第三、废弃食用油脂产生危害。在利益的驱使下，一些不法商贩回收餐厨垃圾产生过程中的含油潲水，通过加热，过滤，蒸馏等一系列手段提取油脂，然后利用这些油脂卖给一些小的食品经营点、餐馆等来牟取利益。经过提炼得到的地沟油带有杂质，里面会沾染黄曲霉素、苯等有毒物质，长期食用会造成肿瘤等慢性疾病的发生，如胃的肿瘤、肝的肿瘤。另外，地沟油在水体中经过复杂的生物化学反应，产生一系列组成复杂的醛、酸等具有臭味的物质，这些臭味物质的气味散发到空中，污染大气，恶化居住环境。
现有技术中处理餐厨垃圾的主要方法是：一、粉碎后直接通过管道排除。但是这种方法仅仅适用于餐厨垃圾量较小的情况，并且存在弊端，如容易造成排水管道阻塞，加重城市污水排除负担，并造成二次污染。二、直接填埋。这种方法虽然操作简单处理方便，但是不符合节能环保，循环利用的发展理念，容易造成可利用资源的浪费。三、能源化处理。这种方法主要包括焚烧法、热分解法、发酵制氢等等。这种处理方法可以实现能源的回收利用，但是投资成本大，尾气处理困难。
综上所述，针对餐厨垃圾存在的危害，现有的餐厨垃圾处理方法存在的不足，以及为贯彻保护生态环境、保证食品安全、发展可再生能源、改善能源结构的方针理念，本发明提出了一种餐厨垃圾转换系统及处理方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种餐厨垃圾转换系统及处理方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种餐厨垃圾转换系统，其创新点在于：包括依次首尾连接的垃圾池、提升机、横向输送装置、纵向输送装置、连续压榨脱水机、生物转化装置、振动筛及流水线烘干机；
所述提升机为倾斜设置的密封输送带，所述密封输送带底部位于垃圾池中，其顶部与所述横向输送装置连接，所述密封输送带上固定设置等距排列的若干个不锈钢刮板，所述密封输送带采用电机驱动；
所述横向输送装置包括横向输送带和固定设置在横向输送带的输出端的辅助卸料装置，所述辅助卸料装置包括转轴和若干个固定在转轴上的勾爪机构，所述横向输送带和辅助卸料装置均采用电机驱动，且两者之间相对转动，即横向输送带顺时针转动，辅助卸料装置逆时针转动；
所述纵向输送装置包括纵向输送带和固定设置在纵向输送带上的粉碎装置，所述纵向输送带位于横向输送带的下端，且两者之间具有落差，所述纵向输送带为不锈钢输送带，所述粉碎装置包括密封箱和设置在密封箱内的两组旋转刀，所述旋转刀与纵向输送带最近的距离小于5mm，且密封箱内的纵向输送带的输送带托辊的数量增多；
所述连续压榨脱水机包括驱动电机、减速机、输送螺杆及位于输送螺杆外部的密封筒，所述密封筒的左上端开设进料口，右下端开设排液口，右端面开设出料口，所述输送螺杆的螺纹间距由进料口到出料口逐渐变小；
所述生物转化装置包括密封的转化室，所述转化室内固定设置步进电机，所述步进电机的输出轴上固定设置连接杆，所述连接杆的外端固定设置环形托杆，所述环形托杆上固定设置8-10个环形阵列分布的托盘，所述转化室内还固定设置加热器、加湿器、风扇及控制加热器、加湿器、风扇的温湿度控制器；
所述振动筛的筛孔大小与餐厨垃圾相匹配；
所述流水线烘干机包括输送带和固定设置在输送带上的微波加热装置和电加热装置，所述输送带为金属网带，所述微波加热装置靠近输送带的输入端，所述电加热装置位于输送带的输出端。
进一步的，所述勾爪机构包括固定设置在转轴上的固定板，所述固定板的顶部间隔镶嵌设置勾爪，且勾爪与固定板之间通过设置销轴活动连接，所述勾爪的内侧与固定板之间固定设置拉簧，且勾爪之间固定设置弹簧。
进一步的，所述排液口上固定设置过滤网。
还提供一种餐厨垃圾转换系统的处理方法，其创新点在于，包括以下处理步骤：
第一步、提升：通过提升机将垃圾池中的垃圾提升传送至横向输送装置上，不锈钢刮板将固态垃圾提升上来，而且液体垃圾顺着密封传送带回流至垃圾池中，实现初步的固液分离；
第二步、输送：通过横向输送装置将固态垃圾输送至纵向输送装置，餐厨垃圾之间掉落在纵向输送装置上，而例如塑料袋这样的易粘物品，则通过辅助卸料装置上的勾爪机构将其扒拉下来，然后在进入纵向输送装置；
第三步、粉碎：通过纵向输送装置上粉碎装置的正转能够将较大的固态垃圾进行粉碎，而粉碎装置内的纵向输送带的输送带托辊的数量增多能够提供粉碎时所需的压力；
第四步、固液分离：将粉碎后的固态垃圾排入连续压榨脱水机，输送螺杆的螺纹间距由进料口到出料口逐渐变小，进料口处的输送螺杆的螺纹起振动作用，而出料口的输送螺杆的螺纹起压榨作用，液体从排液口排出，固态垃圾从出料口排出，形成渣子，对排出的废水进行净化处理达标后现场排放或利用；
第五步、生物转化：将渣子放置在可以公转的8-10个托盘中，在托盘中接入生物处理幼虫，幼虫消化渣子8-10天，渣子被转化，此时的物料即为成熟料，托盘每天前进一个位置，且托盘公转的速度可以根据幼虫消化速度来设定，即每转一周为8-10天，即可更换渣子和幼虫，继续进行生物处理，而且转化室中的温度和湿度可通过温湿度控制器进行控制；
第六步、筛选：将成熟料通过振动筛进行筛分得到活体幼虫饵料和幼虫排泄物未及消化物料，幼虫排泄物和未及消化的物料经过露天晒干形成有机肥料，而活体幼虫饵料进入流水线烘干机；
第七步、烘干：活体幼虫饵料进入流水线烘干机后，前期通过微波加热装置快速致死幼虫防止乱爬，后期通过电加热装置进行烘干；
第八步、包装：通过自动定量包装机进行密封包装得到产品。
进一步的，所述步骤5中的生物处理幼虫是指黑水虻幼虫以及黑水虻卵。
进一步的，所述步骤6中的活体幼虫饵料是指黑水虻幼虫。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
本发明提供的餐厨垃圾转换系统及处理方法，以保护和改善环境、防止和减少污染、改善生态环境为指导，以环境效益、社会效益和经济效益兼顾为原则，将产品开发和资源回收利用有机的结合起来；本发明工艺完备、处理过程中环保无污染、处理后的物料符合国家有关生态标准, 具有无害化处理、资源化利用、环保无污染等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中辅助卸料装置的正视图；
图3为本发明中辅助卸料装置的侧视图；
图4为本发明中生物转化装置的俯视图。
附图标记说明：
1垃圾池、2提升机、21密封输送带、22不锈钢刮板、3横向输送装置、31横向输送带、32辅助卸料装置、321转轴、322勾爪机构、3221固定板、3222勾爪、3223销轴、3224拉簧、3225弹簧、4纵向输送装置、41纵向输送带、42粉碎装置、421密封箱、422旋转刀、5连续压榨脱水机、51驱动电机、52减速机、53输送螺杆、54密封筒、541进料口、542排液口、543出料口、6生物转化装置、61转化室、62步进电机、63连接杆、64环形托杆、65托盘、7振动筛、8流水线烘干机、81输送带、82微波加热装置、83电加热装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参看图1-4，一种餐厨垃圾转换系统，包括依次首尾连接的垃圾池1、提升机2、横向输送装置3、纵向输送装置4、连续压榨脱水机5、生物转化装置6、振动筛7及流水线烘干机8；
本实施例中，提升机2为倾斜设置的密封输送带21，密封输送21带底部位于垃圾池1中，其顶部与横向输送装置3连接，密封输送带21上固定设置等距排列的若干个不锈钢刮板22，密封输送带21采用电机驱动；密封输送带21经过防漏设计，防止液体垃圾在回流的过程中泄露。
本实施例中，横向输送装置3包括横向输送带31和固定设置在横向输送带31的输出端的辅助卸料装置32，辅助卸料装置32包括转轴321和若干个固定在转轴321上的勾爪机构322，横向输送带31和辅助卸料装置32均采用电机驱动，且两者之间相对转动，即横向输送带31顺时针转动，辅助卸料装置32逆时针转动；辅助卸料装置32能够将一些易粘的固态垃圾扒拉下来，避免粘贴在横向输送带31上。
本实施例中，纵向输送装置4包括纵向输送带41和固定设置在纵向输送带41上的粉碎装置42，纵向输送带41位于横向输送带31的下端，且两者之间具有落差，纵向输送带41为不锈钢输送带，粉碎装置42包括密封箱421和设置在密封箱421内的两组旋转刀422，旋转刀422与纵向输送带41最近的距离小于5mm，且密封箱421内的纵向输送带41的输送带托辊的数量增多；输送带托辊的数量增多能够提供粉碎时所需的压力，确保能够将较大的固态垃圾切碎。
本实施例中，连续压榨脱水机5包括驱动电机51、减速机52、输送螺杆53及位于输送螺杆53外部的密封筒54，密封筒54的左上端开设进料口541，右下端开设排液口542，右端面开设出料口543，输送螺杆53的螺纹间距由进料口541到出料口543逐渐变小；进料口541处的输送螺杆53的螺纹较稀起振动作用，而出料口543的输送螺杆53的螺纹较密起压榨作用。
本实施例中，生物转化装置6包括密封的转化室61，转化室61内固定设置步进电机62，步进电机62的输出轴上固定设置连接杆63，连接杆63的外端固定设置环形托杆64，环形托杆64上固定设置8-10个环形阵列分布的托盘65，转化室61内还固定设置加热器、加湿器、风扇及控制加热器、加湿器、风扇的温湿度控制器；托盘65上可设置横向和纵向的刮板，可通过刮板将固态垃圾刮平，而且托盘65可侧翻，将生物转化好的固态垃圾倒入下一个工位。
本实施例中，振动筛7的筛孔大小与餐厨垃圾相匹配；振动筛7经过筛选后，幼虫位于振动筛7上，而固态垃圾位于振动筛7下。
本实施例中，流水线烘干机8包括输送带81和固定设置在输送带81上的微波加热装置82和电加热装置83，输送带81为金属网带，微波加热装置82靠近输送带81的输入端，电加热装置83位于输送带81的输出端。微波加热装置82快速致死幼虫防止乱爬，电加热装置83对幼虫进行烘干。
本实施例中，勾爪机构322包括固定设置在转轴321上的固定板3221，固定板3221的顶部间隔镶嵌设置勾爪3222，且勾爪3222与固定板3221之间通过设置销轴3223活动连接，勾爪3222的内侧与固定板3221之间固定设置拉簧3224，且勾爪3222之间固定设置弹簧3225。勾爪3222能够通过拉簧3224完全贴合横向输送带31，但不会影响横向输送带31的运转，勾爪3222之间通过弹簧3225不仅能够使勾爪3222之间形成一体，而且当单一勾爪3222遇到阻碍时，不会影响到整个勾爪机构322的运行。
本实施例中，排液口542上固定设置过滤网。过滤网能够防止固态垃圾从排液口542中排出。
还提供一种餐厨垃圾转换系统的处理方法，包括以下处理步骤：
第一步、提升：通过提升机将垃圾池中的垃圾提升传送至横向输送装置上，不锈钢刮板将固态垃圾提升上来，而且液体垃圾顺着密封传送带回流至垃圾池中，实现初步的固液分离；
第二步、输送：通过横向输送装置将固态垃圾输送至纵向输送装置，餐厨垃圾之间掉落在纵向输送装置上，而例如塑料袋这样的易粘物品，则通过辅助卸料装置上的勾爪机构将其扒拉下来，然后在进入纵向输送装置；
第三步、粉碎：通过纵向输送装置上粉碎装置的正转能够将较大的固态垃圾进行粉碎，而粉碎装置内的纵向输送带的输送带托辊的数量增多能够提供粉碎时所需的压力；
第四步、固液分离：将粉碎后的固态垃圾排入连续压榨脱水机，输送螺杆的螺纹间距由进料口到出料口逐渐变小，进料口处的输送螺杆的螺纹起振动作用，而出料口的输送螺杆的螺纹起压榨作用，液体从排液口排出，固态垃圾从出料口排出，形成渣子，对排出的废水进行净化处理达标后现场排放或利用；
第五步、生物转化：将渣子放置在可以公转的8-10个托盘中，在托盘中接入生物处理幼虫，幼虫消化渣子8-10天，渣子被转化，此时的物料即为成熟料，托盘每天前进一个位置，且托盘公转的速度可以根据幼虫消化速度来设定，即每转一周为8-10天，即可更换渣子和幼虫，继续进行生物处理，而且转化室中的温度和湿度可通过温湿度控制器进行控制，温度为25-30℃，相对湿度＞60%，且定时通风；
第六步、筛选：将成熟料通过振动筛进行筛分得到活体幼虫饵料和幼虫排泄物未及消化物料，幼虫排泄物和未及消化的物料经过露天晒干形成有机肥料，而活体幼虫饵料进入流水线烘干机；
第七步、烘干：活体幼虫饵料进入流水线烘干机后，前期通过微波加热装置快速致死幼虫防止乱爬，后期通过电加热装置进行烘干；
第八步、包装：通过自动定量包装机进行密封包装得到产品。
本实施例中，步骤5中的生物处理幼虫是指黑水虻幼虫以及黑水虻卵。
本实施例中，步骤6中的活体幼虫饵料是指黑水虻幼虫。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种餐厨垃圾转换系统，其特征在于：包括依次首尾连接的垃圾池、提升机、横向输送装置、纵向输送装置、连续压榨脱水机、生物转化装置、振动筛及流水线烘干机；
所述提升机为倾斜设置的密封输送带，所述密封输送带底部位于垃圾池中，其顶部与所述横向输送装置连接，所述密封输送带上固定设置等距排列的若干个不锈钢刮板，所述密封输送带采用电机驱动；
所述横向输送装置包括横向输送带和固定设置在横向输送带的输出端的辅助卸料装置，所述辅助卸料装置包括转轴和若干个固定在转轴上的勾爪机构，所述横向输送带和辅助卸料装置均采用电机驱动，且两者之间相对转动，即横向输送带顺时针转动，辅助卸料装置逆时针转动；
所述纵向输送装置包括纵向输送带和固定设置在纵向输送带上的粉碎装置，所述纵向输送带位于横向输送带的下端，且两者之间具有落差，所述纵向输送带为不锈钢输送带，所述粉碎装置包括密封箱和设置在密封箱内的两组旋转刀，所述旋转刀与纵向输送带最近的距离小于5mm，且密封箱内的纵向输送带的输送带托辊的数量增多；
所述连续压榨脱水机包括驱动电机、减速机、输送螺杆及位于输送螺杆外部的密封筒，所述密封筒的左上端开设进料口，右下端开设排液口，右端面开设出料口，所述输送螺杆的螺纹间距由进料口到出料口逐渐变小；
所述生物转化装置包括密封的转化室，所述转化室内固定设置步进电机，所述步进电机的输出轴上固定设置连接杆，所述连接杆的外端固定设置环形托杆，所述环形托杆上固定设置8-10个环形阵列分布的托盘，所述转化室内还固定设置加热器、加湿器、风扇及控制加热器、加湿器、风扇的温湿度控制器；
所述振动筛的筛孔大小与餐厨垃圾相匹配；
所述流水线烘干机包括输送带和固定设置在输送带上的微波加热装置和电加热装置，所述输送带为金属网带，所述微波加热装置靠近输送带的输入端，所述电加热装置位于输送带的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾转换系统，其特征在于：所述勾爪机构包括固定设置在转轴上的固定板，所述固定板的顶部间隔镶嵌设置勾爪，且勾爪与固定板之间通过设置销轴活动连接，所述勾爪的内侧与固定板之间固定设置拉簧，且勾爪之间固定设置弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾转换系统，其特征在于：所述排液口上固定设置过滤网。
4.一种使用权利要求1所述的餐厨垃圾转换系统的处理方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
第一步、提升：通过提升机将垃圾池中的垃圾提升传送至横向输送装置上，不锈钢刮板将固态垃圾提升上来，而且液体垃圾顺着密封传送带回流至垃圾池中，实现初步的固液分离；
第二步、输送：通过横向输送装置将固态垃圾输送至纵向输送装置，餐厨垃圾之间掉落在纵向输送装置上，而例如塑料袋这样的易粘物品，则通过辅助卸料装置上的勾爪机构将其扒拉下来，然后在进入纵向输送装置；
第三步、粉碎：通过纵向输送装置上粉碎装置的正转能够将较大的固态垃圾进行粉碎，而粉碎装置内的纵向输送带的输送带托辊的数量增多能够提供粉碎时所需的压力；
第四步、固液分离：将粉碎后的固态垃圾排入连续压榨脱水机，输送螺杆的螺纹间距由进料口到出料口逐渐变小，进料口处的输送螺杆的螺纹起振动作用，而出料口的输送螺杆的螺纹起压榨作用，液体从排液口排出，固态垃圾从出料口排出，形成渣子，对排出的废水进行净化处理达标后现场排放或利用；
第五步、生物转化：将渣子放置在可以公转的8-10个托盘中，在托盘中接入生物处理幼虫，幼虫消化渣子8-10天，渣子被转化，此时的物料即为成熟料，托盘每天前进一个位置，且托盘公转的速度可以根据幼虫消化速度来设定，即每转一周为8-10天，即可更换渣子和幼虫，继续进行生物处理，而且转化室中的温度和湿度可通过温湿度控制器进行控制；
第六步、筛选：将成熟料通过振动筛进行筛分得到活体幼虫饵料和幼虫排泄物未及消化物料，幼虫排泄物和未及消化的物料经过露天晒干形成有机肥料，而活体幼虫饵料进入流水线烘干机；
第七步、烘干：活体幼虫饵料进入流水线烘干机后，前期通过微波加热装置快速致死幼虫防止乱爬，后期通过电加热装置进行烘干；
第八步、包装：通过自动定量包装机进行密封包装得到产品。
5.根据权利要求4所述的一种餐厨垃圾转换系统及处理方法，其特征在于：所述步骤5中的生物处理幼虫是指黑水虻幼虫以及黑水虻卵。
6.根据权利要求4所述的一种餐厨垃圾转换系统及处理方法，其特征在于：所述步骤6中的活体幼虫饵料是指黑水虻幼虫。
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