CN110252782A - 餐厨垃圾湿热水解单元、处理设备及处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种餐厨垃圾湿热水解单元、处理设备及处理方法，属于餐厨垃圾处理技术领域。湿热水解单元包括两组湿热水解罐，每个湿热水解罐均设有第一废蒸汽入口、废蒸汽出口及蒸汽进口。每组湿热水解罐的废蒸汽出口能够与另一组湿热水解罐的第一废蒸汽入口连通和断开。处理设备包括蒸汽供应单元、水解液存储单元及上述的湿热水解单元。处理方法包括采用每两组湿热水解罐构成一个湿热水解单元，两组湿热水解罐交替进行湿热水解处理，当其中一组湿热水解罐完成湿热水解后，向完成加料的另一组湿热水解罐通入湿热水解后的废蒸汽进行预热然后再通入蒸汽进行加热。能够有效回收利用废蒸汽，废蒸汽无需单独处理，有效降低了设备成本及处理成本。

Description

餐厨垃圾湿热水解单元、处理设备及处理方法

技术领域

本申请涉及餐厨垃圾处理技术领域，具体而言，涉及一种餐厨垃圾湿热水解单元、处理设备及处理方法。

背景技术

餐厨垃圾湿热水解技术是通过高温高压作用改变餐厨废弃物的理化性质，从而提高其可利用性的预处理方法。目前餐厨垃圾湿热水解处理后，排出的废蒸汽通过废蒸汽冷凝排放装置吸收，通常是直接排放至冷水中吸收废蒸汽热量。需要设置专门的废蒸汽冷凝排放装置，并且对废蒸汽的热量回收效率较低，吸收废蒸汽的冷水一般不能循环利用，需要纳入系统合并处理，还将增加处理物料总量，加大后续处理系统的设备容量，从而增加建设成本。

发明内容

本申请的目的在于提供一种餐厨垃圾湿热水解单元、处理设备及处理方法，能够有效回收利用废蒸汽，废蒸汽无需单独处理，有效地降低了设备成本及处理成本。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种餐厨垃圾湿热水解单元，包括两组湿热水解罐，每个湿热水解罐均开设有第一废蒸汽入口、废蒸汽出口以及用于通入蒸汽的蒸汽进口，每组湿热水解罐的废蒸汽出口能够与另一组湿热水解罐的第一废蒸汽入口连通和断开。

上述技术方案中，设置两组湿热水解罐进行配合，由于每组湿热水解罐的废蒸汽出口均能够与另一组湿热水解罐的第一废蒸汽入口连通，进行餐厨垃圾处理时将两组湿热水解罐交替运行，其中一组湿热水解罐中的湿热水解完成后，能够将产生的废蒸汽通入另一组湿热水解罐中对物料进行预热，预热完成后再向另一组湿热水解罐中通入蒸汽进行加热。将两组罐体交替运行，能够较好地实现连续进料、连续处理；湿热水解产生的废蒸汽用于对另一组湿热水解罐进行预热，能够有效回收利用废蒸汽，也不需要另外配备废蒸汽回收设备，同时也不会因冷凝处理增加处理物料总量和后续处理设备容量，有效地降低了设备成本及处理成本。

在一些可选的实施方案中，蒸汽进口和第一废蒸汽入口均设置于湿热水解罐的底部和中部之间，且蒸汽进口和第一废蒸汽入口到湿热水解罐底部的距离相等，每个湿热水解罐内设置有第一蒸汽放散管，蒸汽进口和第一废蒸汽入口均与第一蒸汽放散管连通，第一蒸汽放散管开设有与湿热水解罐内部连通的第一蒸汽放散孔。

上述技术方案中，蒸汽进口和第一废蒸汽入口到湿热水解罐底部的距离相等，使得蒸汽进口和第一废蒸汽入口能够通过同一个蒸汽放散管向湿热水解罐内通气，降低设备成本。设置蒸汽放散管向湿热水解罐中通气，蒸汽或废蒸汽通入湿热水解罐内时具有较好的搅拌作用，无需再设置机械搅拌设备，避免了机械搅拌设备故障问题以及安装机械搅拌设备导致的轴封蒸汽泄漏问题。将蒸汽进口和第一废蒸汽入口设置于湿热水解罐的底部和中部之间，使得第一蒸汽放散管安装后位于湿热水解罐的底部和中部之间，第一蒸汽放散管向湿热水解罐内通气时搅拌也更充分。

在一些可选的实施方案中，每个湿热水解罐还开设有第二废蒸汽入口，第二废蒸汽入口设置于湿热水解罐的中部与顶部之间，每组湿热水解罐的废蒸汽出口能够与另一组湿热水解罐的第二废蒸汽入口连通和断开。

上述技术方案中，在向湿热水解罐中通入废蒸汽时，可以同时通过第一废蒸汽入口和第二废蒸汽入口向另一组湿热水解罐中通入废蒸汽，从而提高废蒸汽的通气效率。由于第二废蒸汽入口设置于湿热水解罐的中部与顶部之间，而第一废蒸汽入口设置于湿热水解罐的底部和中部之间，采用第一废蒸汽入口和第二废蒸汽入口配合分别从湿热水解罐中较低液位处和较高液位处通气，还使得对湿热水解罐中整个水解液体系搅拌和预热更均匀。同时，由于将其中一组湿热水解罐中的废蒸汽排向另一组湿热水解罐时，排出废蒸汽的湿热水解罐中的气压随着废蒸汽的排出而逐渐降低，在排气前期废蒸汽的压力较大、搅拌作用较强，在排气后期废蒸汽的压力较小、搅拌作用较小。第一废蒸汽入口对应较低液位，在排气前期，采用第一废蒸汽入口将废蒸汽排入另一组湿热水解罐中，实现充分搅拌、预热；第二废蒸汽入口对应较高液位，在排气后期，采用第二废蒸汽入口排入另一组湿热水解罐中，从而使得高液位的水解液被更充分且均匀的搅拌和预热。

可选的，每个湿热水解罐内设置有第二蒸汽放散管，第二废蒸汽入口与第二蒸汽放散管连通，第二蒸汽放散管开设有与湿热水解罐内部连通的第二蒸汽放散孔。

上述技术方案中，设置第二蒸汽放散管与第二废蒸汽入口连通，使得通过第二废蒸汽入口向湿热水解罐中通气时，还能够对水解液体系进行较好的搅拌。较低液位的第一蒸汽放散管和较高液位的第二蒸汽放散管配合，使得对湿热水解罐中整个水解液体系的搅拌也更均匀，预热也更充分。

在一些可选的实施方案中，餐厨垃圾湿热水解单元还包括控制单元，每个湿热水解罐设置有进料管路，进料管路设置有进料阀和流量计，进料阀与控制单元电性连接，流量计与控制单元通讯连接。

上述技术方案中，在湿热水解罐的进料管路设置进料阀和流量计，通过流量计对进料量进行检测，使得进料量达到预设值时通过控制进料阀关闭能够实现自动停止进料，进料控制方便、准确。

在一些可选的实施方案中，每个湿热水解罐设置有进料管路，进料管路设置有浓度分析仪。

上述技术方案中，在进料管路设置浓度分析仪，便于对进料浓度数据进行实时检测，便于根据实时检测得到的进料浓度对处理工艺参数进行调整，有利于提高湿热水解效率、降低处理能耗。

可选的，每个湿热水解罐开设有氧化剂投加口。

上述技术方案中，氧化剂投加口的开设，便于在检测到进料浓度较大时添加氧化剂，提高水解效率、强化水解效果，保证湿热水解反应快速充分进行。

在一些可选的实施方案中，餐厨垃圾湿热水解单元还包括控制单元，蒸汽进口设置有进蒸汽阀，每个湿热水解罐设置有用于检测湿热水解罐内部温度的温度传感器，进蒸汽阀与控制单元电性连接，温度传感器与控制单元通讯连接。

上述技术方案中，设置温度传感器检测湿热水解罐内部的温度，使得湿热水解罐内加热温度达到预设值时通过控制进蒸汽阀关闭能够停止供给蒸汽，加热温度控制方便、准确。

在一些可选的实施方案中，餐厨垃圾湿热水解单元还包括控制单元，每个湿热水解罐设置有出料管路，出料管路设置有出料阀，第一废蒸汽入口的进料端设置有第一进废蒸汽阀，每个湿热水解罐设置有用于检测湿热水解罐内蒸汽压力的压力传感器，出料阀及第一进废蒸汽阀均与控制单元电性连接，压力传感器与控制单元通讯连接。

每个湿热水解罐还开设有第二废蒸汽入口时，第二废蒸汽入口的进料端设置有第二进废蒸汽阀，第二进废蒸汽阀也与控制单元电性连接。

上述技术方案中，在湿热水解罐的出料管路设置出料阀，便于在废蒸汽排放完成后即开始进行排料，排料控制方便、准确。设置压力传感器检测湿热水解罐内部的压力，使得湿热水解罐内排放废蒸汽到一定压力后能够关闭进废蒸汽阀门而停止废蒸汽的排放，废蒸汽排放控制方便、准确，便于废蒸汽后在湿热水解罐内保留一定压力，可实现快速、彻底的物料排出，避免物料沉积、堵塞。

第二方面，本申请实施例提供一种餐厨垃圾处理设备，包括蒸汽供应单元、水解液存储单元以及至少一个第一方面实施例提供的餐厨垃圾湿热水解单元，每个湿热水解罐的蒸汽进口能够与蒸汽供应单元连通和断开，每个湿热水解罐开设有水解液出口，每个湿热水解罐的水解液出口能够与水解液存储单元连通和断开。

上述技术方案中，采用餐厨垃圾湿热水解单元进行餐厨垃圾的湿热水解处理，利用两组湿热水解罐交替运行，能够较好地实现连续进料、连续处理。湿热水解产生的废蒸汽用于对另一组湿热水解罐进行预热，能够有效回收利用废蒸汽，也不需要另外配备废蒸汽回收设备，同时也不会因冷凝处理增加处理物料总量和后续处理设备容量，有效地降低了设备成本及处理成本。

第三方面，本申请实施例提供一种餐厨垃圾处理方法，包括：采用每两组湿热水解罐构成一个餐厨垃圾湿热水解单元，每个餐厨垃圾湿热水解单元内的两组湿热水解罐交替进行湿热水解处理，当其中一组湿热水解罐完成湿热水解后，向完成加料的另一组湿热水解罐通入湿热水解后的废蒸汽进行预热然后再通入蒸汽进行加热。

上述技术方案中，利用两组湿热水解罐交替运行，能够较好地实现连续进料、连续处理。当湿热水解罐完成湿热水解后，将湿热水解产生的废蒸汽用于对另一组湿热水解罐进行预热，能够有效回收利用废蒸汽，也不需要另外配备废蒸汽回收设备，同时也不会因冷凝处理增加处理物料总量和后续处理设备容量，有效地降低了设备成本及处理成本。

在一些可选的实施方案中，向完成加料的另一组湿热水解罐通入湿热水解后的废蒸汽进行预热的步骤包括：先将一部分湿热水解后的废蒸汽从另一组湿热水解罐的底部和中部之间通入，然后将湿热水解后的废蒸汽从另一组湿热水解罐的中部和顶部之间通入。

上述技术方案中，依次在较低液位和较高液位向另一组湿热水解罐中通入废蒸汽，使得对湿热水解罐中整个水解液体系预热更均匀。向另一组湿热水解罐中通入废蒸汽时，排出废蒸汽的湿热水解罐中的气压随着废蒸汽的排出而逐渐降低。先将一部分废蒸汽从另一组湿热水解罐的底部和中部之间通入，此时废蒸汽的压力较大、搅拌作用较强，从湿热水解罐底部和中部之间的位置通入废蒸汽，实现充分搅拌、预热。然后将废蒸汽从另一组湿热水解罐的中部和顶部之间通入，此时废蒸汽的压力较小、搅拌作用较小，从湿热水解罐中部和中顶之间的位置通入废蒸汽，从而使得高液位的水解液也能够被更充分、均匀的预热。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的餐厨垃圾处理设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的餐厨垃圾处理设备的局部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的湿热水解罐第一视角的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的湿热水解罐第二视角的结构示意图。

图标：10-餐厨垃圾处理设备；100-餐厨垃圾湿热水解单元；101-湿热水解罐；110-进料管路；111-进料口；112-进料阀；113-流量计；114-浓度分析仪；120-进气管路；121-蒸汽进口；122-进蒸汽阀；130-废蒸汽管路；131-废蒸汽出口；132-第一废蒸汽入口；133-第一进废蒸汽阀；134-第二废蒸汽入口；135-第二进废蒸汽阀；140-出料管路；141-水解液出口；142-出料阀；150-第一蒸汽放散管；151-第一半环管；152-第二半环管；160-第二蒸汽放散管；171-液位计；172-氧化剂投加口；173-第一温度传感器；174-第二温度传感器；175-第三温度传感器；176-就地温度计；177-压力传感器；178-就地压力表；200-蒸汽供应单元；300-水解液存储单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“平行”等并不表示要求部件之间绝对平行，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本申请实施例提供一种餐厨垃圾处理设备10，包括蒸汽供应单元200、水解液存储单元300以及至少一个餐厨垃圾湿热水解单元100。

蒸汽供应单元200用于向餐厨垃圾湿热水解单元100供应蒸汽，水解液存储单元300用于存储餐厨垃圾湿热水解单元100湿热水解完成后排出的水解液。在本申请的实施例中，蒸汽供应单元200以及水解液存储单元300均可选的与一个或多个餐厨垃圾湿热水解单元100连通。

请参阅图1和图2，在本申请的实施例中，每个餐厨垃圾湿热水解单元100包括两组湿热水解罐101。可以理解的是，每组湿热水解罐101均可以由一个或多个湿热水解罐101组成，即两组湿热水解罐101之间的配合，可以根据湿热水解罐101的不同大小、不同反应等要求，选择为“一对一”、“一对多”、“多对一”等形式，以下的实施方式均将每组湿热水解罐101均设置一个湿热水解罐101进行示例。每个湿热水解罐101均开设有进料口111、蒸汽进口121、废蒸汽出口131、第一废蒸汽入口132和水解液出口141。

进料口111连通有进料管路110，用于向湿热水解罐101内输送待处理的餐厨垃圾物料。进料管路110设置有进料阀112，用于控制进料管路110通断。

蒸汽进口121连通有进气管路120，进气管路120设置有进蒸汽阀122，用于控制进气管路120的通断。进气管路120与蒸汽供应单元200连通，使得蒸汽进口121能够与蒸汽供应单元200连通和断开，用于向完成进料的湿热水解罐101内输送蒸汽进行加热加压，以进行湿热水解反应。

水解液出口141连通有出料管路140，出料管路140设置有出料阀142，用于控制出料管路140的通断。出料管路140与水解液存储单元300连通，使得水解液出口141能够与水解液存储单元300连通和断开，用于将湿热水解完成后的水解液排入水解液存储单元300。

废蒸汽出口131连通有废蒸汽管路130，用于湿热水解完成后，将湿热水解时产生的废蒸汽排出湿热水解罐101。废蒸汽管路130的一端与一个湿热水解罐101的废蒸汽出口131连通，废蒸汽管路130的另一端与另一个湿热水解罐101的第一废蒸汽入口132连通。废蒸汽管路130在第一废蒸汽入口132的进料端设置有第一进废蒸汽阀133，用于控制其中一个湿热水解罐101的废蒸汽出口131与另一个湿热水解罐101的第一废蒸汽入口132之间的通断，以使其中一个湿热水解罐101的废蒸汽出口131能够与另一个湿热水解罐101的第一废蒸汽入口132连通和断开。

本申请实施例提供的餐厨垃圾湿热水解单元100，设置两组湿热水解罐101进行配合，进行餐厨垃圾处理时可以将两组湿热水解罐101交替运行，两组湿热水解罐101交替运行即指一个湿热水解罐101进行湿热水解反应时，另一个湿热水解罐101不进行湿热水解反应，该另一个湿热水解罐101例如进行排料以及进料等湿热水解反应之前的准备。将两组罐体交替运行，能够较好地实现连续进料、连续处理。由于采用废蒸汽管路130将两组湿热水解罐101进行连通，其中一个湿热水解罐101中的湿热水解完成后，能够将产生的废蒸汽通入另一个湿热水解罐101中对物料进行预热，预热完成后再向另一个湿热水解罐101中通入蒸汽进行加热随后进行保温保压的湿热水解反应。湿热水解产生的废蒸汽用于对另一个湿热水解罐101进行预热，能够有效回收利用废蒸汽，也不需要另外配备废蒸汽回收设备，同时也不会因冷凝处理增加处理物料总量和后续处理设备容量，有效地降低了设备成本及处理成本。

示例性的，进料口111设置于湿热水解罐101的顶部，便于待处理的餐厨垃圾物料向湿热水解罐101内部输送，还能有效避免进料口111被堵塞。

在一些可选的实施方案中，进料管路110设置有流量计113，通过流量计113对进料量进行检测，便于根据检测到的进料量控制进料阀112关闭停止进料，进料控制准确。可以理解的是，为了实现自动化控制，餐厨垃圾湿热水解单元100还可以设置控制单元，例如PLC控制柜。进料阀112与控制单元电性连接，流量计113与控制单元通讯连接，当流量计113检测到进料量达到预设值时，流量计113将检测到的信号发送给控制单元，控制单元接收到流量计113发送的信号后控制进料阀112关闭实现自动停止进料，进料控制更为方便、准确。

可选的，每个湿热水解罐101还设置有液位计171，液位计171例如设置于低于进料口111的位置处。液位计171的设置可以用于在涉设备调试阶段，对流量计113进行校准，能够有效保证流量计113的流量检测结果的准确可靠性。液位计171的设置，还可以用于排料阶段进行排料控制，将液位计171与餐厨垃圾湿热水解单元100的控制单元通讯连接，当流量计113检测到排料的液位达到预设值时，液位计171将检测到的信号发送给控制单元，控制单元接收到液位计171发送的信号后控制出料阀142关闭实现自动停止排料，排料控制方便、准确。

进一步的，进料管路110还可以设置浓度分析仪114，便于对进料浓度数据进行实时检测，便于根据实时检测得到的进料浓度对处理工艺参数进行调整，有利于提高湿热水解效率、降低处理能耗。在餐厨垃圾湿热水解单元100设置有控制单元的情况下，浓度分析仪114可选的与控制单元通讯连接，控制单元根据在线分析数据，结合预设的参数集对工艺参数进行智能调整，例如进料量、湿热水解时间、水解温度等的调整。

在进料管路110设置有浓度分析仪114的实施方式中，每个湿热水解罐101可选的还开设有氧化剂投加口172，便于在检测到进料浓度较大时添加氧化剂，提高水解效率、强化水解效果，保证湿热水解反应快速充分进行。

本申请的实施例中，完成向湿热水解罐101中加料后，通过直接向湿热水解罐101中通入蒸汽进行加热加压，加热效率高，同时蒸汽通入时的动力对物料有一定的搅拌作用。

请参阅图3和图4，可选的，蒸汽进口121设置于湿热水解罐101中液位较低的位置处，例如设置于湿热水解罐101的底部和中部之间，能够对湿热水解罐101内的物料进行较为充分的加热和搅拌。可选的，该实施方式中，进气管路120设置有第一止回阀，该第一止回阀例如设置于进蒸汽阀122的靠近湿热水解罐101的一侧，能对进蒸汽阀122进行有效保护。由于湿热水解罐101中湿热水解反应时物料通常为主要成分为液体的浆料，且湿热水解反应通常是保温保压反应，该第一止回阀被配置为只允许物料从第一止回阀的远离湿热水解罐101的一侧通入第一止回阀的靠近湿热水解罐101的一侧，从而避免向湿热水解罐101中通入蒸汽时以及湿热水解反应时浆料向进气管路120中倒灌。

进一步的，每个湿热水解罐101内设置有第一蒸汽放散管150，第一蒸汽放散管150开设有与湿热水解罐101内部连通的第一蒸汽放散孔，蒸汽进口121与第一蒸汽放散管150连通。设置蒸汽放散管向湿热水解罐101中通气，蒸汽在湿热水解罐101中的分布更均匀，使得蒸汽通入湿热水解罐101内时具有较好的搅拌作用，无需再设置机械搅拌设备，避免了机械搅拌设备故障问题以及安装机械搅拌设备导致的轴封蒸汽泄漏问题。

第一蒸汽放散管150可选的在平行于湿热水解罐101的径向的平面内进行延伸，该第一蒸汽放散孔例如设置于第一蒸汽放散管150的底部，或者设置于第一蒸汽放散管150的底部和中部之间，使得第一蒸汽放散孔的开口朝下，以便通过第一蒸汽放散孔向湿热水解罐101中通气时对第一蒸汽放散孔具有向下冲洗的作用，能够有效避免湿热水解罐101中的物料对第一蒸汽放散孔造成堵塞。

示例性的，第一蒸汽放散管150例如设置为环形管体，该环形管体包括相互连通的第一半环管151和第二半环管152，第一半环管151通过法兰与湿热水解罐101连接并与蒸汽进口121连通，第一半环管151和第二半环管152也通过法兰进行连接，使得第一蒸汽放散管150的拆装方便。

在湿热水解罐101设置有第一蒸汽放散管150的情况下，可选的，第一废蒸汽入口132也设置于湿热水解罐101的底部和中部之间，且蒸汽进口121和第一废蒸汽入口132到湿热水解罐101底部的距离相等。第一蒸汽放散管150与蒸汽进口121连通的同时，第一废蒸汽入口132同样的与第一蒸汽放散管150连通，当第一蒸汽放散管150设置为第一半环管151和第二半环管152配合的情况下，该第一废蒸汽入口132例如可以通过同样的法兰与第一半环管151连通。第一废蒸汽入口132通过第一蒸汽放散管150向湿热水解罐101中通气，使得向湿热水解罐101中通入废蒸汽时也具有较好的搅拌作用；同时由于蒸汽进口121和第一废蒸汽入口132通过同一个蒸汽放散管向湿热水解罐101内通气，也有利于降低设备成本。

可选的，第一废蒸汽入口132设置于湿热水解罐101的底部和中部之间的实施方式中，废蒸汽管路130设置有第二止回阀，该第二止回阀例如设置于第一进废蒸汽阀133的靠近湿热水解罐101的一侧，能对第一进废蒸汽阀133进行有效保护。由于湿热水解罐101中湿热水解反应时物料通常为主要成分为液体的浆料，且湿热水解反应通常是保温保压反应，该第二止回阀被配置为只允许物料从第二止回阀的远离湿热水解罐101的一侧通入第二止回阀的靠近湿热水解罐101的一侧，从而避免第一废蒸汽入口132向湿热水解罐101中通入废蒸汽时以及湿热水解反应时浆料向废蒸汽管路130中倒灌。

为了使通入湿热水解罐101中的蒸汽能够对湿热水解罐101中的物料进行充分的预热，湿热水解罐101不限于设置第一废蒸汽入口132用以通入废蒸汽，例如还可以在湿热水解罐101的其他液位高度处设置供废蒸汽通入的入口。

示例性的，每个湿热水解罐101还开设有第二废蒸汽入口134，第二废蒸汽入口134同样的通过废蒸汽管路130进行连通，废蒸汽管路130的一端与一个湿热水解罐101的废蒸汽出口131连通，废蒸汽管路130的另一端与另一个湿热水解罐101的第二废蒸汽入口134连通。废蒸汽管路130在第二废蒸汽入口134的进料端设置有第二进废蒸汽阀135，用于控制其中一个湿热水解罐101的废蒸汽出口131与另一个湿热水解罐101的第二废蒸汽入口134之间的通断，以使其中一个湿热水解罐101的废蒸汽出口131能够与另一个湿热水解罐101的第二废蒸汽入口134连通和断开。

在第一废蒸汽入口132设置于湿热水解罐101的中部和底部之间的情况下，该第二废蒸汽入口134设置于湿热水解罐101的中部与顶部之间。上述设置方式，可以同时通过第一废蒸汽入口132和第二废蒸汽入口134向另一个湿热水解罐101中通入废蒸汽，且分别对应较低液位处和较高液位处，从而提高废蒸汽的通气效率并使得通入的气体更均匀地分布。

同样的，在第二废蒸汽入口134设置于湿热水解罐101的中部与顶部之间的实施方式中，废蒸汽管路130还设置有第三止回阀，该第三止回阀例如设置于第二进废蒸汽阀135的靠近湿热水解罐101的一侧，能对第二进废蒸汽阀135进行有效保护。该第三止回阀被配置为只允许物料从第三止回阀的远离湿热水解罐101的一侧通入第三止回阀的靠近湿热水解罐101的一侧，从而避免通过第二废蒸汽入口134向湿热水解罐101中通入废蒸汽时以及湿热水解反应时浆料向废蒸汽管路130中倒灌。

在湿热水解罐101设置有第二废蒸汽入口134的情况下，每个湿热水解罐101内可选的还设置有第二蒸汽放散管160，第二蒸汽放散管160开设有与湿热水解罐101内部连通的第二蒸汽放散孔，该第二废蒸汽入口134与第二蒸汽放散管160连通。其中，第二蒸汽放散管160的结构以及其与湿热水解罐101的连接方式，例如和第一蒸汽放散管150相同。

湿热水解反应为保温保压的过程，对湿热水解反应的温度进行控制，有利于保证湿热水解反应达到较高的水解效率和水解程度。

在一些可选的实施方案中，每个湿热水解罐101设置有用于检测湿热水解罐101内部温度的温度传感器，餐厨垃圾湿热水解单元100设置控制单元与温度传感器通讯连接，此时进气管路120上的进蒸汽阀122与的控制单元电性连接。当温度传感器检测湿热水解罐101内部的温度达到预设值时，温度传感器将检测到的信号发送给控制单元，控制单元接收到温度传感器发送的信号后控制进蒸汽阀122关闭实现自动停止进蒸汽，湿热水解反应温度控制方便、准确。

温度传感器可选的设置为多个，多个温度传感器位于湿热水解罐101不同液位高度的位置处。通过不同高度处的多个温度传感器测试的温度共同确定湿热水解罐101内的温度，或者通过其他温度传感器对目标传感器进行校准，使得湿热水解反应的温度控制更为准确。示例性的，温度传感器包括第一温度传感器173、第二温度传感器174和第三温度传感器175，第一温度传感器173设置于湿热水解罐101的底部，第二温度传感器174设置于湿热水解罐101的中部，第三温度传感器175设置于湿热水解罐101的顶部。

可选的，每个湿热水解罐101还设置有用于检测湿热水解罐101内部温度的就地温度计176，该就地温度计176例如设置于湿热水解罐101的中部，就地温度计176的设置便于工作人员就地观察湿热水解罐101中的温度。

由于湿热水解在保温保压的条件下进行，在湿热水解完成后湿热水解罐101中存在大量的废蒸汽，导致湿热水解罐101中具有一定的蒸汽压力。废蒸汽在从废蒸汽出口131排出湿热水解罐101时，以及废蒸汽从第一废蒸汽入口132和第二废蒸汽入口134通入湿热水解罐101时，都带有一定的压力，进一步可选的，废蒸汽管路130通过柔性接头与湿热水解罐101连通，以减少废蒸汽在排出和通入过程中湿热水解罐101和废蒸汽管路130的震动，并达到降噪的目的。

随着将废蒸汽逐渐排放至另一个湿热水解罐101中，排放废蒸汽的湿热水解罐101中的压力逐渐减小。

在一些可选的实施方案中，每个湿热水解罐101设置有用于检测湿热水解罐101内蒸汽压力的压力传感器177，压力传感器177例如设置于湿热水解罐101的顶部，使得湿热水解罐101中液位较高的时也能够方便地检测湿热水解罐101内的蒸汽压力。餐厨垃圾湿热水解单元100设置控制单元与压力传感器177通讯连接，此时控制单元同出料管路140上的出料阀142以及废蒸汽管路130上的第一进废蒸汽阀133均电性连接。当压力传感器177检测湿热水解罐101内的蒸汽压力减小至预设值时，压力传感器177将检测到的信号发送给控制单元，控制单元接收到压力传感器177发送的信号后控制第一进废蒸汽阀133关闭并控制出料阀142开启，以停止从第一进废蒸汽阀133向另一个湿热水解罐101通入废蒸汽并开始从水解液出口141排料。便于将排放废蒸汽的湿热水解罐101中的废蒸汽尽可能排尽的情况下在湿热水解罐101内保留一定压力，可实现快速、彻底的物料排出，避免物料沉积、堵塞。

设置压力传感器177的上述实施方式中，在同时设置有第一废蒸汽入口132和第二废蒸汽入口134的情况下，可选的，第二进废蒸汽阀135也与控制单元电性连接。当压力传感器177检测湿热水解罐101内的蒸汽压力减小至第一预设值时，压力传感器177将检测到的信号发送给控制单元，控制单元接收到压力传感器177发送的信号后控制第一进废蒸汽阀133关闭并控制第二进废蒸汽阀135开启，此时废蒸汽通过第二废蒸汽入口134向另一个湿热水解罐101中通入废蒸汽，当压力传感器177检测湿热水解罐101内的蒸汽压力减小至第二预设值时，压力传感器177将检测到的信号发送给控制单元，控制单元接收到压力传感器177发送的信号后控制第二进废蒸汽阀135关闭并控制出料阀142开启。由于将其中一个湿热水解罐101中的废蒸汽排向另一个湿热水解罐101时，排出废蒸汽的湿热水解罐101中的气压随着废蒸汽的排出而逐渐降低，在排气前期废蒸汽的压力较大、搅拌作用较强，在排气后期废蒸汽的压力较小、搅拌作用较小。第一废蒸汽入口132对应较低液位，在排气前期，采用第一废蒸汽入口132将废蒸汽排入另一个湿热水解罐101中，实现充分搅拌、预热；第二废蒸汽入口134对应较高液位，在排气后期，采用第二废蒸汽入口134排入另一个湿热水解罐101中，从而使得高液位的水解液被更充分且均匀的搅拌和预热。

可选的，每个湿热水解罐101还设置有用于检测湿热水解罐101内部蒸汽压力的就地压力表178，该就地压力表178例如设置于湿热水解罐101的顶部，压力表的设置便于工作人员就地观察湿热水解罐101中的蒸汽压力。此外，在本申请的实施例中，每个湿热水解罐101根据需要，例如还可以在顶部设置安全阀、臭气排出口的结构。

本申请实施例还提供一种餐厨垃圾处理方法，可以利用上述的餐厨垃圾处理设备10及餐厨垃圾湿热水解单元100进行。

在本申请的实施例中，餐厨垃圾处理方法包括：采用每两组湿热水解罐101构成一个餐厨垃圾湿热水解单元100，每个餐厨垃圾湿热水解单元100内的两组湿热水解罐101交替进行湿热水解处理。当其中一组湿热水解罐101完成湿热水解后，向完成加料的另一组湿热水解罐101通入湿热水解后的废蒸汽进行预热然后再通入蒸汽进行加热。

餐厨垃圾处理的单罐运行包括进料、预热、加热、反应、泄压和排料工序。湿热水解反应过程中，可选的，湿热水解罐101内的反应温度为120-150℃、或130-140℃，反应压力为0.4-0.6Mpa、或0.4-0.5Mpa、或0.5-0.6Mpa，反应时间为20-30min、或20-25min、或25-30min，可以理解的是，反应温度、反应压力和反应时间均可以根据物料的不同进行调整。根据物料的不同，还可以选择加入氧气、双氧水、臭氧等氧化剂以提高水解效率和水解程度。

可选的，在向湿热水解罐101中通入物料之前，还可以对待处理的餐厨垃圾物料进行预处理，如粉碎处理等，以得到餐厨垃圾的全物料浆料，有利于湿热水解反应更充分地进行。

在利用同时设置有第一废蒸汽入口132和第二废蒸汽入口134的餐厨垃圾湿热水解单元100进行处理时，还可以分阶段将废蒸汽分别通过第一废蒸汽入口132和第二废蒸汽入口134通入另一组湿热水解罐101中。示例性的，向完成加料的另一组湿热水解罐101通入湿热水解后的废蒸汽进行预热的步骤包括：先将一部分湿热水解后的废蒸汽从另一组湿热水解罐101的底部和中部之间通入，然后将湿热水解后的废蒸汽从另一组湿热水解罐101的中部和顶部之间通入。

本申请实施例提供的餐厨垃圾处理设备10及餐厨垃圾湿热水解单元100的工作原理如下：

在进行餐厨垃圾湿热水解处理时，将每个餐厨垃圾湿热水解单元100中的两组湿热水解罐101交替进行湿热水解反应，实现连续进料、连续处理。第一组起始反应的湿热水解罐101直接通过蒸汽供应单元200通入蒸汽进行预热和加热，之后的湿热水解反应中，其中一组湿热水解罐101中进行湿热水解反应时，另一组湿热水解罐101中进行排料以及进料等湿热水解反应之前的准备。当其中一组湿热水解罐101完成湿热水解处理后，将湿热水解处理产生的废蒸汽通过废蒸汽管路130通入另一组湿热水解罐101中对物料进行预热，预热完成后再向另一组湿热水解罐101中通入蒸汽进行加热随后进行保温保压的湿热水解反应。有效回收利用废蒸汽，也不需要另外配备废蒸汽回收设备，同时也不会因冷凝处理增加处理物料总量和后续处理设备容量，有效地降低了设备成本及处理成本。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾湿热水解单元，其特征在于，包括两组湿热水解罐，每个所述湿热水解罐均开设有第一废蒸汽入口、废蒸汽出口以及用于通入蒸汽的蒸汽进口，每组所述湿热水解罐的所述废蒸汽出口能够与另一组所述湿热水解罐的所述第一废蒸汽入口连通和断开。

2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾湿热水解单元，其特征在于，所述蒸汽进口和所述第一废蒸汽入口均设置于所述湿热水解罐的底部和中部之间，且所述蒸汽进口和所述第一废蒸汽入口到所述湿热水解罐底部的距离相等，每个所述湿热水解罐内设置有第一蒸汽放散管，所述蒸汽进口和所述第一废蒸汽入口均与所述第一蒸汽放散管连通，所述第一蒸汽放散管开设有与所述湿热水解罐内部连通的第一蒸汽放散孔。

3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾湿热水解单元，其特征在于，每个所述湿热水解罐还开设有第二废蒸汽入口，所述第二废蒸汽入口设置于所述湿热水解罐的中部与顶部之间，每组所述湿热水解罐的所述废蒸汽出口能够与另一组所述湿热水解罐的所述第二废蒸汽入口连通和断开；

可选的，每个所述湿热水解罐内设置有第二蒸汽放散管，所述第二废蒸汽入口与所述第二蒸汽放散管连通，所述第二蒸汽放散管开设有与所述湿热水解罐内部连通的第二蒸汽放散孔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的餐厨垃圾湿热水解单元，其特征在于，所述餐厨垃圾湿热水解单元还包括控制单元，每个所述湿热水解罐设置有进料管路，所述进料管路设置有进料阀和流量计，所述进料阀与所述控制单元电性连接，所述流量计与所述控制单元通讯连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的餐厨垃圾湿热水解单元，其特征在于，每个所述湿热水解罐设置有进料管路，所述进料管路设置有浓度分析仪；

可选的，每个所述湿热水解罐开设有氧化剂投加口。

6.根据权利要求1-3任一项所述的餐厨垃圾湿热水解单元，其特征在于，所述餐厨垃圾湿热水解单元还包括控制单元，所述蒸汽进口设置有进蒸汽阀，每个所述湿热水解罐设置有用于检测所述湿热水解罐内部温度的温度传感器，所述进蒸汽阀与所述控制单元电性连接，所述温度传感器与所述控制单元通讯连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述的餐厨垃圾湿热水解单元，其特征在于，所述餐厨垃圾湿热水解单元还包括控制单元，每个所述湿热水解罐设置有出料管路，所述出料管路设置有出料阀，所述第一废蒸汽入口的进料端设置有第一进废蒸汽阀，每个所述湿热水解罐设置有用于检测所述湿热水解罐内蒸汽压力的压力传感器，所述出料阀及所述第一进废蒸汽阀均与所述控制单元电性连接，所述压力传感器与所述控制单元通讯连接；

每个所述湿热水解罐还开设有第二废蒸汽入口时，所述第二废蒸汽入口的进料端设置有第二进废蒸汽阀，所述第二进废蒸汽阀也与所述控制单元电性连接。

8.一种餐厨垃圾处理设备，包括蒸汽供应单元、水解液存储单元以及至少一个权利要求1-7任一项所述的餐厨垃圾湿热水解单元，每个所述湿热水解罐的所述蒸汽进口能够与所述蒸汽供应单元连通和断开，每个所述湿热水解罐开设有水解液出口，每个所述湿热水解罐的所述水解液出口能够与所述水解液存储单元连通和断开。

9.一种餐厨垃圾处理方法，其特征在于，包括：采用每两组湿热水解罐构成一个餐厨垃圾湿热水解单元，每个所述餐厨垃圾湿热水解单元内的两组所述湿热水解罐交替进行湿热水解处理，当其中一组所述湿热水解罐完成湿热水解后，向完成加料的另一组所述湿热水解罐通入湿热水解后的废蒸汽进行预热然后再通入蒸汽进行加热。

10.根据权利要求9所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于，所述向完成加料的另一组所述湿热水解罐通入湿热水解后的废蒸汽进行预热的步骤包括：先将一部分湿热水解后的废蒸汽从另一组所述湿热水解罐的底部和中部之间通入，然后将湿热水解后的废蒸汽从另一组所述湿热水解罐的中部和顶部之间通入。