CN111036337A - 带破碎挤压功能的泔水三相分离装置及其三相分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置及其三相分离方法。该泔水三相分离装置包括架体、分拣系统、破碎系统、挤压系统以及油水分离系统。分拣系统包括分拣平台以及网板,分拣平台用于容纳餐厨泔水,网板用于固液分离所述餐厨泔水。破碎系统用于对从网板上分离出的固态湿垃圾进行破碎碾压。挤压系统包括挤压壳、螺旋杆、挤压电机以及锁紧机构。油水分离系统包括隔油箱、刮油机构以及出液机构。本发明可以根据各种餐厨垃圾的含水情况,通过压力块和弹簧调节放料块的位置,调节出料量,调节控制挤出料的含水率,使得挤压出料的含水率达到实际所需要的标准,保证后续生物降解反应菌种的适宜生存环境,提高后续降解的速率和效果。

Description

带破碎挤压功能的泔水三相分离装置及其三相分离方法
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域的一种泔水三相分离装置,尤其涉及一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,还涉及该装置的泔水三相分离方法。
背景技术
泔水是居民在生活消费过程中形成的一种生活废物,所含的各种有机物质在夏天极易腐蚀;其剩菜汤、馊水等含量很大,容易在垃圾的收集、运输过程中造成污染;同时餐厨泔水又是垃圾填埋场所渗沥液的主要来源,也是大气污染和苍蝇滋生的重要原因;由泔水喂养的泔水猪和提炼的泔水油流向市场严重危害了人类的健康。大量的餐厨泔水已经成为城市污染以及危害人类健康的主要来源。
目前国内外餐厨泔水收集方式一般有两种,一是直接回收,亦即集中处理;二是源头脱水减量化处理后再回收,亦即源头处理。而处理的方法主要有化学法、生物法。化学法利用化学反应,通过添加化学物质将泔水的有机物质分解,然后掩埋处理。这种方法的优点是简单,高效,缺点是泔水中大量有用物质被浪费掉了,而且很容易造成二次污染。生物法把餐厨泔水通过一系列处理工序转变为可供农业生产使用的有机复合肥。这种方法符合减量化、无害化、资源化的方针,缺点是处理成本高,生产周期长,经济效益不明显。现有的餐厨泔水处理装置存在泔水大颗粒物极易造成堵塞,挤出料的干湿度无法调节控制的问题。
发明内容
为解决现有的餐厨泔水处理装置存在泔水大颗粒物极易造成堵塞,挤出料的干湿度无法调节控制的技术问题,本发明提供一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置及其三相分离方法。
本发明采用以下技术方案实现:一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其包括:
架体;
分拣系统,其包括分拣平台以及网板;分拣平台安装在架体上,并用于容纳餐厨泔水;网板安装在分拣平台上,并用于固液分离所述餐厨泔水;
破碎系统,其用于对从网板上分离出的固态湿垃圾进行破碎碾压;
挤压系统,其包括挤压壳、螺旋杆、挤压电机以及锁紧机构;挤压壳安装在架体上;挤压壳内设置相连通的至少两个挤压腔,并开设至少一个出水口;靠近挤压壳一端的挤压腔用于接收所述破碎系统碾压产生的餐厨泔水;螺旋杆转动安装在挤压壳中,并贯穿所有挤压腔;挤压电机安装在挤压架上,并与螺旋杆同轴连接;挤压电机通过转动驱使螺旋杆转动,使位于挤压腔中的餐厨泔水从壳体一端挤压至另一端,且挤压出水从出水口流出;所述锁紧机构包括锁紧壳、放料组件、弹簧以及至少一块压力块;锁紧壳安装在挤压壳的另一端上,且开设与挤压腔连通的圆形通槽;所述放料组件包括压杆和放料块;放料块为圆台结构,并与螺旋杆同轴连接;放料块位于圆形通槽中,且较细的一端位于挤压腔中,较粗的一端位于锁紧壳中;压杆与放料块同轴连接,并转动安装在锁紧壳中;弹簧套在压杆上,且一端抵在放料块上;压力块套在压杆上,并用于向弹簧的另一端提供轴向压力,使弹簧将放料块限位在圆形通槽中,且放料块与锁紧壳之间的间隙与所述轴向压力负相关;以及
油水分离系统,其包括隔油箱、刮油机构以及出液机构;隔油箱包括箱体一和多块分隔板;箱体一的顶端开设开口;多块分隔板设置在在箱体一中,并分隔出依次连通的多个隔油空间;相邻的两个隔油空间通过一个分隔板的上部空间和下部空间连通;位于隔油箱其中一端内的一个隔油空间定义为接料空间,并用于接收所述分拣系统、所述挤压系统产生的油水混合物,位于隔油箱其中另一端内的一个隔油空间定义为出液空间;从所述接料空间至所述出液空间,分隔板顶部和底部相对箱体一底壁的高度均依次增加;其中,所述油水混合物在多个隔油空间分离为固态层和液态层,所述液态层的液体通过所述出液机构出液至所述刮油机构,所述刮油机构对所述液体进行刮油,以分离出所述液态层中的油液。
本发明通过破碎系统对较大的湿垃圾进行破碎,可以避免泔水大颗粒物对后续挤压等工艺造成堵塞,而挤压壳中设置挤压腔,利用螺旋杆在多个挤压腔中旋转,从而使得餐厨泔水沿着同一方向运动,这样餐厨泔水就会被挤压,而挤压出水会从出水口流出,实现对餐厨泔水的挤压脱水功能。锁紧机构的锁紧壳与挤压壳连接,而圆形通槽能够供挤压出料脱出,而放料块能够在弹簧和压杆的作用下而抵在圆形通槽中,这样形成的间隙能够供挤压出料挤出,同时由于放料块为圆台形结构,其插在圆形通槽中的深度决定间隙的大小,这样就能够控制挤压出料的出料量,进而调节出料的含水率,在需要加快出料时也可以增大出料量。本发明通过隔油箱中分隔板分隔的多个隔油空间对油水混合物进行分隔,在油水混合物进入第一个隔油空间中时,油水混合物会静置分层,上层的油层会从上部空间进入后一个隔油空间,而下层的水层或沉淀层则会从下部空间分布到其他的隔油空间中,如此,到达最后的隔油空间的油液的含油率会非常大,提高隔油箱的隔油效果,解决了现有的餐厨泔水处理装置存在泔水大颗粒物极易造成堵塞,挤出料的干湿度无法调节控制的技术问题,得到了分离效果好,含水率可控,油水分离效率高的技术效果。
作为上述方案的进一步改进,所述破碎系统包括破碎电机和至少两个破碎辊;破碎电机安装在架体上,并用于驱动破碎辊转动;破碎辊转动安装在架体上;两个破碎辊的轴向平行设置,且两端对齐,并间隔出一个预设碾压空间;其中,所述湿垃圾从两个破碎辊的同一侧进入,经过所述预设碾压空间碾压后从两个破碎辊的同另一侧离开。
进一步地,所述还包括冲洗机构、统计机构以及破碎控制器;所述冲洗机构包括多个喷射头;喷射头安装在架体上,且位于两个破碎辊的同一侧,并用于向破碎辊的辊面上喷射清洗水;所述统计机构包括检测组件一、检测组件二和计算模块;所述检测组件一用于检测一个预设时段内进入所述预设碾压空间的湿垃圾的累积量一;所述检测组件二用于检测所述预设时段内离开所述预设碾压空间的湿垃圾的累积量二;所述计算模块用于计算所述累积量一与所述累积量二的累积差;其中,所述累积差为所述累积量一减去所述累积量二所得的差值;所述破碎控制器用于判断所述累积差是否大于一个预设破碎量一且不大于一个预设破碎量二,是则驱使喷射头喷射所述清洗水;所述破碎控制器还用于判断所述累积差是否大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三,是则驱使喷射头喷射所述清洗水,并根据所述累积差与所述预设破碎量三的差值,增大破碎电机的转速;其中,所述转速的增加值与所述差值正相关;所述破碎控制器还用于判断所述累积差是否大于所述预设破碎量三,是则驱使破碎电机停止转动。
再进一步地,所述检测组件一包括滑板一和称重传感器一;滑板一安装在架体上并倾斜设置,且倾斜向下的一端朝向所述预设碾压空间;所述湿垃圾从滑板一滑落至所述预设碾压空间中;称重传感器一安装在架体与滑板一之间,并用于检测位于滑板一上的湿垃圾的重量;其中,所述累积量一的计算公式为:
式中,V1为所述累积量一,t为所述预设时段的时长,v1为所述湿垃圾在滑板一上的下滑速度,L1为所述湿垃圾在滑板一上的滑行长度,a1为称重传感器一检测的重量;
所述检测组件二包括滑板二和称重传感器二;滑板二安装在架体上并倾斜设置,且倾斜面位于所述预设碾压空间的下方;称重传感器二安装在架体与滑板二之间,并用于检测位于滑板二上的湿垃圾的重量;其中,所述累积量二的计算公式为:
式中,V2为所述累积量二,v2为所述湿垃圾在滑板二上的下滑速度,L2为所述湿垃圾在滑板二上的滑行长度,a2为称重传感器二检测的重量;
所述计算模块计算累积差的计算公式为:
式中,Δ为所述累积差。
作为上述方案的进一步改进,所述破碎系统还包括电磁铁、滑轨、电动滑块、称重传感器三以及磁性材料回收桶;电磁铁安装在架体上,且位于所述预设碾压空间的上方,并用于磁性吸附位于所述湿垃圾中的磁性杂质;滑轨安装在架体上,且一端位于所述预设碾压空间的上方;电动滑块安装在滑轨上,并能在滑轨上滑动;电磁铁通过称重传感器三与电动滑块连接;称重传感器三用于检测电磁铁上吸附的磁性杂质的总重量;磁性材料回收桶位于滑轨的另一端的下方;其中,所述破碎控制器还用于判断所述总重量是否超过一个预设重量,是则驱先使电动滑块从滑轨的一端滑动至另一端,再驱使电磁铁停止工作,使所述磁性杂质落入磁性材料回收桶中。
作为上述方案的进一步改进,挤压壳包括壳体和筛管;壳体包括入料壳、隔板以及水槽壳;入料壳的顶部开设用于接收所述餐厨泔水的进料口,入料壳的底部高于水槽壳的底部;隔板设置在入料壳和水槽壳之间,并开设连通入料壳和水槽壳的多个通孔;隔板上还开设出料口;筛管位于水槽壳中,且侧壁上开设多个透水孔;筛管的一端盖在出料口上,另一端盖住圆形通槽靠近水槽壳的一端;其中,螺旋杆设置在筛管中,锁紧壳与水槽壳远离隔板的一端上。
作为上述方案的进一步改进,所述挤压系统还包括水分传感器和挤压控制器;水分传感器用于检测进入挤压腔的餐厨泔水的含水率;挤压控制器,其用于判断所述含水率是否小于一个预设含水比例一且大于一个预设含水比例二;在所述含水率小于所述预设含水比例一且大于所述预设含水比例二时,所述挤压控制器根据所述含水率与所述预设含水比例二的差值,驱使挤压电机增加转速;其中,所述转速的增加值与所述差值正相关;所述挤压控制器还用于判断所述含水率是否不大于所述预设含水比例二;在所述含水率不大于所述预设含水比例二时,所述挤压控制器驱使挤压电机停止转动。
作为上述方案的进一步改进,所述刮油机构包括刮油箱、刮油电机和刮油组件;刮油箱的底端为开口结构,并盖在所述开口上;刮油箱开设出油口,所述出油口的高度大于所述开口的高度;刮油电机安装在刮油箱上;所述刮油组件包括至少两对链轮、两条链条以及多块刮油板;每对链轮分别转动安装在刮油箱的相对两内壁上,刮油电机用于驱动其中一对链轮同步转动;每条链条套在位于同一内壁上的至少两个链轮上,且两条链条能通过链轮转动而同步转动;每块刮油板的两端分别固定在两条链条,且与两条链条的连接点所连成线段与每对链轮的中心轴平行;在刮油电机转动时,链条带动刮油板从所述开口的上方运动至所述出油口的上方;所述出液机构包括至少一根出液管;出液管的一端设置在所述出液空间中,另一端设置在刮油箱中;出液管另一端位于所述开口的上方;其中,所述油水混合物在多个隔油空间分离为固态层和液态层,所述液态层的液体从出液管的一端流至另一端并分散至刮油箱中,刮油板从所述液体中将油液刮出至所述出油口。
进一步地,所述油水分离系统还包括检测机构、油水分离控制器、至少两根进料管、与至少两根进料管对应的至少两个进料阀;所述检测机构包括液位传感器;液位传感器安装在刮油箱中,并用于检测位于刮油箱中的液体的液面高度;其中一根进料管用于将所述分拣系统产生的油水混合物输送至所述接料空间,其中另一根进料管用于将所述挤压系统产生的油水混合物输送至所述接料空间;所述油水分离控制器用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;在所述液面高度大于所述预设高度一时,所述油水分离控制器驱使刮油电机转动;所述油水分离控制器还用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;在所述液面高度大于所述液面高度二时,所述油水分离控制器驱使进料阀关闭对应的进料管。
本发明还提供一种泔水三相分离方法,其应用于上述任意所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置中,其包括以下步骤:
(1)对网板分离出的固态物进行破碎碾压,并控制所述破碎系统的破碎流通量;其中,所述破碎流通量的控制方法包括以下步骤:
(1.1)检测一个预设时段内进入所述破碎系统的预设碾压空间的湿垃圾的累积量一,同时检测所述预设时段内离开所述预设碾压空间的湿垃圾的累积量二;
(1.2)计算所述累积量一与所述累积量二的累积差;其中,所述累积差为所述累积量一减去所述累积量二所得的差值;
(1.3)判断所述累积差是否大于一个预设破碎量一且不大于一个预设破碎量二;
(1.4)在所述累积差大于所述预设破碎量一且不大于所述预设破碎量二时,清洗所述破碎系统;
(1.5)判断所述累积差是否大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三;
(1.6)在所述累积差大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三时,清洗所述破碎系统,并根据所述累积差与所述预设破碎量三的差值,调节所述破碎系统的破碎功率;其中,所述功率与所述差值正相关;
(1.7)判断所述累积差是否大于所述预设破碎量三;
(1.8)在所述累积差大于所述预设破碎量三时,驱使所述破碎系统停止破碎;
(2)对所述破碎系统碾压产生的餐厨泔水进行挤压脱水;其中,所述餐厨泔水的挤压脱水方法包括以下步骤:
(2.1)将餐厨泔水送入靠近挤压壳一端的挤压腔中;
(2.2)驱使螺旋杆转动,使位于挤压腔中的餐厨泔水从壳体一端挤压至另一端,且挤压出水从出水口流出;
(2.3)检测进入挤压腔的餐厨泔水的含水率;
(2.4)判断所述含水率是否小于一个预设含水比例一且大于一个预设含水比例二;
(2.5)在所述含水率小于所述预设含水比例一且大于所述预设含水比例二时,根据所述含水率与所述预设含水比例二的差值,驱使挤压电机增加转速;其中,所述转速的增加值与所述差值正相关;
(2.6)判断所述含水率是否不大于所述预设含水比例二;
(2.7)在所述含水率不大于所述预设含水比例二时,驱使挤压电机停止转动;
(3)对所述分拣系统、所述挤压系统产生的油水混合物进行油水分离;其中,所述油水混合物的油水分离方法包括以下步骤:
(3.1)检测位于所述刮油机构中的液体的液面高度;
(3.2)判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;
(3.3)在所述液面高度大于所述预设高度一时,驱使所述刮油机构对所述液体进行刮油;
(3.4)判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;
(3.5)在所述液面高度大于所述液面高度二时,停止向所述接料空间输送油水混合物;
(3.6)计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值;
(3.7)根据所述液面高度变化值,按照一个预设的变化值-功率对照表的对照关系调节所述刮油机构的功率;其中,所述高度变化值与所述功率在所述变化值-功率对照表中存在负相关的一一对照关系。
相较于现有的餐厨泔水处理装置,本发明的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置及其三相分离方法具有以下有益效果:
1、该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其挤压系统中挤压壳内设置的多个挤压腔相互连通,而螺旋杆在挤压腔中通过挤压电机自旋,使得位于挤压腔中的餐厨泔水会沿着同一个方向运动并挤压在一起,而挤压出水会从出水口流出,实现对餐厨泔水的挤压脱水功能。锁紧机构的锁紧壳与挤压壳连接,而锁紧壳可以作为出料机构进行使用,其开设的圆形通槽能够供挤压出料脱出,实现干料的出料功能,而放料块能够在弹簧和压杆的作用下而抵在圆形通槽中,这样形成的间隙能够供挤压出料挤出,同时由于放料块为圆台形结构,其插在圆形通槽中的深度决定间隙的大小,在需要调节出料量时可以通过压力块对弹簧产生推动力,使弹簧驱使放料块在螺旋杆的轴向上移动,调节间隙的尺寸,从而改变出料量,这样锁紧机构就能够控制挤压出料的出料量,进而调节出料的含水率,在需要加快出料时也可以增大出料量,而在含水率过高时则可以减小间隙,减少出料量。如此,该挤压系统就可以根据各种餐厨垃圾的含水情况,通过压力块和弹簧调节放料块的位置,调节出料量,调节控制挤出料的含水率,使得挤压出料的含水率达到实际所需要的标准,保证后续生物降解反应菌种的适宜生存环境,提高后续降解的速率和效果。而且,由于出料量可以实时调节,因此出料会更加及时,进而降低故障率,保证正常运转,从而提高挤压系统的出料效率,减少工作时间。并且,弹簧可以对挤压出料进行缓冲,防止挤压过度而对其他设备造成损伤,同时,当挤压腔中余料较多时,由于挤压壳与锁紧壳分开,可以将这两者分开进行清掏,方便结清,避免存料干结腐化而散发臭味。
2、该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其油水分离系统中隔油箱的分隔板将箱体一的内部分隔成多个隔油空间,而这些隔油空间则通过位于分隔板的上部空间和下部空间连通,这样在油水混合物进入第一个隔油空间后,油水混合物会在该隔油空间中进行静置分层,并分成至少两层。位于上层的油层则会从分隔板的上部空间流至下一个隔油空间,而位于下层的水层或者沉淀层则会通过下部空间进入到其他隔油空间的底部,这样就需要不需要重新分层,如此,油水混合物在多个隔油空间的分隔过程中会使油层的含油率大大提高,使得最后到达的隔油空间中的油液含油率达到最大值,从而提高油水分离的分离效果,提高油液的分离效率,大大提高隔油速率。
附图说明
图1为本发明实施例1的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置的立体图;
图2为图1中的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置从另一个视角观察的立体图;
图3为图2中的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置去除部分结构后的立体图;
图4为图1中的泔水三相分离装置的破碎系统的立体图;
图5为图4中的破碎系统的部分结构的立体图;
图6为图1中的泔水三相分离装置的挤压系统的立体图;
图7为图6中的挤压系统在移除挤压电机和挤压架后的部分结构示意图;
图8为图7中的挤压系统在移除水槽壳、锁紧壳的顶部后的部分结构示意图;
图9为图8中的挤压系统从另一个视角观察的示意图;
图10为图7中的挤压系统的锁紧机构的立体图;
图11为图10中的锁紧机构的放料块的立体图;
图12为图1中的泔水三相分离装置的油水分离系统的立体图;
图13为图1中的油水分离系统的部分立体图;
图14为图13中的油水分离系统的隔油箱去除部分结构后的正视图;
图15为图13中的油水分离系统的刮油机构的内部立体图;
图16为本发明实施例2的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置的破碎系统的部分结构示意图;
图17为本发明实施例3的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置的破碎系统的部分结构示意图;
图18为本发明实施例4的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置的挤压系统的立体图;
图19为本发明实施例4的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置的油水分离系统的立体图;
图20为图19中的油水分离系统的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,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例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1、图2以及图3,本实施例提供了一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其用于对餐厨泔水进行三相分离,并分离出固态垃圾、废水以及油脂。其中,该泔水三相分离装置包括架体1、分拣系统、破碎系统、挤压系统以及油水分离系统,还包括入料系统。
架体1由多根方管拼接组成,拼接方式可以为焊接、卡接、螺接等方式,当然也可以一体成型。架体1的底端可以设置滑轮等结构,以便于架体1在地面上移动。同时,架体1的底部也可以设置限位结构,限位结构能够限制架体1在地面上移动,保证架体1稳定地放置在所需要固定的位置。当然,架体1的表面可以涂覆耐油耐腐蚀涂料,可以避免餐厨泔水腐蚀方管。方管的材料可以为不锈钢或碳钢等坚硬材质,其数量根据架体1的整体结构所决定,能够尽量保证整体的牢固性。当然,在本实施例中,在架体的底部还可以设置滑轮等组件,使得架体1整体可以在地面上滑动。
在本实施例中,入料系统用于将待三相分离的餐厨垃圾输送至分拣系统,而且入料系统包括提升机4。提升机4安装在架体1上,并用于提升用于容纳餐厨垃圾的垃圾桶5,使垃圾桶5的桶口朝向分拣系统。提升机4可以采用现有的提升机,其能够直接将垃圾桶5从低处升至高处,以减轻人工劳动强度,并且在升至高处后使垃圾桶5旋转一定的角度,例如旋转90度,使位于垃圾桶5中的餐厨泔水/餐厨垃圾倾倒到分拣系统中。
分拣系统用于将餐厨垃圾分拣分离,以去除硬性异物,并获得呈固态的湿垃圾和呈液态的油水混合物。其中,分拣系统包括分拣平台2以及网板3。分拣平台2安装在架体1上,并用于容纳餐厨泔水。分拣平台2可以呈漏斗状,其能够容纳从垃圾桶5倾倒的餐厨泔水/餐厨垃圾。网板3安装在分拣平台2上,并且用于固液分离餐厨泔水。在本实施例中,网板3设置在该分拣平台2的最低点处,能够使餐厨泔水/餐厨垃圾中的液体流出,而固体和部分粘附在固体上的液体则会遗留在分拣平台2上。
请参阅图4以及图5,破碎系统用于对湿垃圾进行破碎,以获得粒径满足一个预设粒径标准的破碎产物。其中,该破碎系统包括破碎辊32、破碎电机33、破碎壳体48、冲洗机构、统计机构以及破碎控制器。
破碎壳体48的上下两端均为开口端。破碎辊32的数量至少为两个,并且破碎辊32转动安装在架体1上,即安装在破碎壳体48中。两个破碎辊32的轴向平行设置,且两端对齐,并间隔出一个预设碾压空间。其中,湿垃圾从两个破碎辊32的同一侧进入,经过预设碾压空间碾压后从两个破碎辊32的同另一侧离开。在本实施例中,破碎辊32转动安装在破碎壳体48中,而且,破碎辊32的辊面可以设置耐磨涂料,这样能够保证辊面长时间使用。在其他一些实施例中,破碎辊32的辊面可以设置凸起结构,该凸起结构能够对餐厨泔水中的餐团或其他固态组合物进行切割,使得餐厨泔水可以充分地被辊压和分解。
破碎电机33安装在架体1上,并用于驱动破碎辊32转动。破碎电机33可以通过齿轮箱与破碎辊32连接,能够为破碎辊32提供大扭矩,使得两个破碎辊32能够充分对餐厨泔水进行辊压。当然,破碎电机33也可以直接设置在破碎壳体48的外侧,其输出轴插入到破碎壳体48中,并且与其中一个破碎辊32同轴连接。破碎电机33的工作功率可以根据实际的破碎需求进行选择,即当破碎系统为小型破碎装置时,破碎电机33可以采用小功率电机,而当破碎系统为大型破碎装置时,破碎电机33就需要更换为大功率电机了。
冲洗机构包括多个喷射头34,喷射头34安装在架体1上。喷射头34位于两个破碎辊32的同另一侧,并用于向破碎辊32的辊面上喷射清洗水。冲洗机构能够实现对破碎辊32的清洗功能,使得辊面能够保持清洁,可以防止破碎辊32在长期使用过程中产生的污垢堆积,从而提高破碎系统的辊压效率。
统计机构包括检测组件一、检测组件二和计算模块。检测组件一用于检测一个预设时段内进入预设碾压空间的湿垃圾的累积量一。检测组件二用于检测预设时段内离开预设碾压空间的湿垃圾的累积量二。计算模块用于计算累积量一与累积量二的累积差。其中,累积差为累积量一减去累积量二所得的差值。在本实施例中,检测组件一可以通过流量计等设备对进入至碾压空间中的垃圾进行计量,同样,检测组件二也可以通过流量计等设备对碾压后的垃圾进行计量。由于在辊压时,可能会存在部分垃圾粘附到辊面上,因此,通过判断这两次计量的差值就可以判断出垃圾遗留在碾压空间中的数量,从而可以利用这一信息对破碎辊32进行清洗。
破碎控制器用于判断累积差是否大于一个预设破碎量一且不大于一个预设破碎量二,是则驱使喷射头34喷射清洗水。当累计差在预设破碎量一和预设破碎量二之间时,说明此时已经有部分垃圾粘附在辊面上,需要对辊面进行清理,因而破碎控制器就可以驱使冲洗机构对辊面清洗。破碎控制器还用于判断累积差是否大于预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三,是则驱使喷射头34喷射清洗水,并根据累积差与预设破碎量三的差值,增大破碎电机33的转速。其中,转速的增加值与差值正相关。当累计差在预设破碎量二和预设破碎量三之间时,此时粘附在辊面上的垃圾量已经非常多了,不仅需要对辊面进行冲洗,还需要加快辊压速度,以将堆积在碾压空间中的垃圾进行处理。破碎控制器还用于判断累积差是否大于预设破碎量三,是则驱使破碎电机33停止转动。当累计差大于预设破碎量三时,说明此时位于碾压空间中的垃圾量已经达到上限,若破碎电机33还继续转动则可能会使破碎电机33和其他设备受到损伤,因此破碎控制器停止破碎电机33转动。
请参阅图6-11,挤压系统用于对破碎产物进行挤压脱水,并获得挤压出水以及含水率达到一个预设干湿度的挤压出料。其中,挤压系统包括挤压壳52、螺旋杆54、挤压电机55以及锁紧机构,还可以包括出水管。
挤压壳52安装在架体1上,其在其他实施例中可以与架体1一体成型。挤压壳52内设置挤压腔53,而且挤压腔53的数量至少为两个,并且这些挤压腔53相互连通。这些挤压腔53共同连接成一个挤压通道,餐厨泔水在挤压通道内被挤压脱水。挤压壳52上还开设出水口56,出水口56的数量至少为一个。靠近挤压壳52一端的挤压腔52用于接收餐厨泔水,而远离挤压壳52一端的挤压腔52则作为出液的腔体,其内部容纳的混合物中液体含量最高,可以为后续提供刮油来源。
在本实施例中,挤压壳52包括壳体69和筛管70。壳体69包括入料壳71、隔板72以及水槽壳73。入料壳71的顶部开设用于接收餐厨泔水的进料口,入料壳71的底部高于水槽壳73的底部。入料壳71的顶部开口比较大,可以用于接收充足的餐厨泔水。隔板72设置在入料壳71和水槽壳73之间,并开设连通入料壳71和水槽壳73的多个通孔74。这样,在入料壳71中的液体也可以通过通孔74直接流至水槽壳73中进行收集。隔板72上还开设出料口75,该出料口75用以将餐厨泔水输送至后续介绍的筛管70中。筛管70位于水槽壳73中,且侧壁上开设多个透水孔,透水孔可以供位于筛管70中的液体流出。筛管70的一端盖在出料口75上,另一端盖住圆形通槽60靠近水槽壳73的一端。这样,在入料壳71中的餐厨垃圾就可以通过出料口75进入到筛管70中,并位于筛管70中的挤压腔52中。其中,螺旋杆54设置在筛管70中,锁紧壳57与水槽壳73远离隔板72的一端上。
螺旋杆54转动安装在挤压壳52中,并贯穿所有挤压腔53。螺旋杆54可由一体成型的两部分组成,一部分为转轴结构,另一部分为环绕在转轴结构上的螺旋结构。螺旋结构在跟随转轴结构转动时,其能够对挤压腔53中的餐厨垃圾进行定向挤压,使挤压腔53向同一方向运动,而在运动的过程中,餐厨垃圾中的液体成分则会从透水孔流出,这就实现了对餐厨垃圾的脱水功能。
挤压电机55安装在架体1上,并与螺旋杆54同轴连接。挤压电机55通过转动驱使螺旋杆54转动,使位于挤压腔53中的餐厨泔水从壳体52一端挤压至另一端,且挤压出水从出水口56流出。挤压电机55可以通过专门的齿轮箱提升扭矩,使得螺旋杆54具有更大的旋转扭矩,虽然这可能会降低螺旋杆54的转速,但是在挤压餐厨垃圾时并不需要较快的转速,因此并不会产生大的影响。
锁紧机构包括锁紧壳57、放料组件、弹簧58以及压力块59。锁紧壳57安装在挤压壳52的另一端上,而且开设与挤压腔52连通的圆形通槽60。放料组件包括压杆61和放料块62。放料块62为圆台结构,并与螺旋杆54同轴连接。放料块62位于圆形通槽60中,且较细的一端位于挤压腔53中,较粗的一端位于锁紧壳57中。压杆61与放料块62同轴连接,并转动安装在锁紧壳57中。锁紧壳57可以作为出料机构进行使用,其开设的圆形通槽60能够供挤压出料脱出,实现干料的出料功能,而放料块能够在弹簧58和压杆61的作用下而抵在圆形通槽60中,这样形成的间隙能够供挤压出料挤出,同时由于放料块62为圆台形结构,其插在圆形通槽60中的深度决定间隙的大小,在需要调节出料量时可以通过压力块对弹簧58产生推动力,使弹簧驱使放料块62在螺旋杆54的轴向上移动,调节间隙的尺寸,从而改变出料量,这样锁紧机构就能够控制挤压出料的出料量,进而调节出料的含水率,在需要加快出料时也可以增大出料量,而在含水率过高时则可以减小间隙,减少出料量。
在本实施例中,螺旋杆54与压杆61一体成型,放料块62套在压杆61上。弹簧58套在压杆61上,且一端抵在放料块62上。压力块59的数量至少为一块,而且压力块59套在压杆61上,并用于向弹簧58的另一端提供轴向压力,使弹簧58将放料块62限位在圆形通槽60中,并且放料块62与锁紧壳57之间的间隙与轴向压力负相关。压力块59可以与压杆61螺接,并通过转动而推动弹簧58沿着压杆61的轴向移动,使放料块62沿着压杆61的轴向移动而改变间隙。本实施例可以通过压力块59和弹簧58调节放料块62的位置,调节出料量,调节控制挤出料的含水率,使得挤压出料的含水率达到实际所需要的标准,保证后续生物降解反应菌种的适宜生存环境,提高后续降解的速率和效果。而且,由于出料量可以实时调节,因此出料会更加及时,进而降低故障率,保证正常运转,从而提高挤压系统的出料效率,减少工作时间。并且,弹簧58可以对挤压出料进行缓冲,防止挤压过度而对其他设备造成损伤,同时,当挤压腔中余料较多时,由于挤压壳52与锁紧壳57分开,可以将这两者分开进行清掏,方便结清,避免存料干结腐化而散发臭味。
出水管的数量至少为一根,而至少一根出水管与至少一个出水口56对应。每根出水管连接在对应的出水口56上。出水管能够将挤压产生的液体排出,并输送至专门的油水分离系统中进行油水分离。出水管上可以设置专门的阀门,当挤压脱水较多时打开阀门,而在其他时间则可以将阀门常闭。
请参阅图12-15,油水分离系统用于将油水混合物和挤压出水混合为油水混合液,再将油水混合液隔油分层,最后油层中的浮油渣刮出,同时分离出废水和油脂。其中,该油水分离系统包括隔油箱111、刮油机构以及出液机构,还可包括U型加热管126。
隔油箱111包括箱体一112和多块分隔板113,还可包括球阀一127。箱体一112的顶端为倒漏斗形结构,箱体一112的顶端开设开口。多块分隔板113设置在在箱体一112中,并分隔出依次连通的多个隔油空间114。相邻的两个隔油空间114通过一个分隔板113的上部空间和下部空间连通。位于隔油箱111其中一端内的一个隔油空间114用于接收油水混合物,并定义为接料空间,位于隔油箱111其中另一端内的一个隔油空间114定义为出液空间。从接料空间至出液空间,分隔板113顶部和底部相对箱体一112底壁的高度均依次增加。球阀一127安装在箱体一112的外壁上,并用于释放对液态层的液体。这样,在油水混合物进入隔油空间114并静置分层后,上层的油层只能通过分隔板113的上部空间通过,而下层的水层或者沉淀层则只能通过下部空间通过,从而实现对油水混合物的分隔,而且由于上部空间的高度会越来越高,这样就会使得油液在装满前一个隔油空间后才能到达下一个隔油空间,从而使油液中含油率逐步提高,而且整个隔油的过程中无需重复分层,能够大大提高隔油的效率和隔油效果,使得最后到达的隔油空间中的油液含油率达到最大值,从而提高油水分离的分离效果,提高油液的分离效率,大大提高隔油速率。
刮油机构包括刮油箱115、刮油电机116和刮油组件。刮油箱115的底端为开口结构,并盖在开口上。刮油箱115包括箱体二128和球阀二129,箱体二128的底端与倒漏斗形结构连通。刮油箱115开设出油口,出油口的高度大于开口的高度。刮油电机116安装在刮油箱115上,球阀二129安装在箱体二128的外壁上,并用于释放位于箱体二128中的液体。刮油组件包括至少两对链轮117、两条链条118以及多块刮油板119。每对链轮117分别转动安装在刮油箱115的相对两内壁上,刮油电机116用于驱动其中一对链轮117同步转动。每条链条118套在位于同一内壁上的至少两个链轮117上,且两条链条118能通过链轮117转动而同步转动。每块刮油板119的两端分别固定在两条链条118,而且与两条链条118的连接点所连成线段与每对链轮117的中心轴平行。在刮油电机116转动时,链条118带动刮油板119从开口的上方运动至出油口的上方。在链条118随着链轮117的转动而运动时,连接在链条118上的刮油板119会不停地将进入刮油箱115中,从而刮取刮油箱115中油液或浮油渣。
定位轴125的数量至少为两根,而且至少两根定位轴125分别与至少两对链轮117对应。每根定位轴125的两端分别固定在刮油箱115的相对两内壁上,每对链轮117分别套在对应的定位轴125的两端上;其中,刮油电机116安装在刮油箱115的外壁上,且输出轴与其中一根定位轴125连接。定位轴125能够使各对链轮117都能同步转动,这样两条链条118就可以通过一个刮油电机116就可以转动,能够提高对电能的利用率,方便使用。
出液机构包括出液管120,还可包括出液泵124。出液管120的数量至少为一根。出液管120的一端设置在出液空间中,另一端设置在刮油箱115中。出液管120另一端位于开口的上方。其中,油水混合物在多个隔油空间114分离为固态层和液态层,液态层的液体从出液管120的一端流至另一端并分散至刮油箱115中,刮油板119从液体中将油液刮出至出油口。出液泵124设置在出液空间中,而且出液口与出液管120的一端连接。这样,在需要向刮油箱115出液时,可以驱使出液泵124工作,将油液通过出液管120抽取到开口的上方。而刮油电机116就可以驱使链轮117转动,使得链轮117带动链条118转动,并进一步使刮油板119跟随着链条118而运动,这样在运动的过程中,刮油板119会将位于刮油箱115中的油液和浮油渣刮起并刮出,从而实现刮油功能,整个刮油过程中无需人工操作,而且多个刮油板119不停地对油液进行刮取,能够大大提高刮油效率,进一步提高油水分离的分离效率,同时还使得刮出的油液或者浮油渣的纯度较高,能够提高油水分离的分离效果。
U型加热管126插在箱体一112中,并用于对隔油空间中的油水混合物进行加热。当箱体一112中油水混合物的温度过低时,油脂会凝固,这样就无法实现对油液的刮取,因此,U型加热管126可以使油水混合物的温度始终保持在凝固温度以上,避免油脂冷凝。
综上所述,相较于现有的餐厨泔水处理装置,本实施例的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置具有以下优点:
1、该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其破碎系统中两个破碎辊32之间形成一个预设碾压空间,这样从餐厨泔水中分离出湿垃圾就会在该空间中进行碾压,使较大的垃圾能够碾碎为细小垃圾,实现对湿垃圾的破碎功能。该系统的冲洗机构的喷射头34能够对辊面喷水进行冲洗,能够冲洗粘附在辊面上的垃圾,保证辊面的清洁度,从而能够提高破碎辊32的破碎效率。统计机构的检测组件一能够先检测一段时间段内湿垃圾的进料量,而检测组件二同步检测该时间段内湿垃圾的出料量,最后计算模块计算出进料量和出料量的差值以便于破碎控制器进行判断。破碎控制器将累计差与预设的各个范围进行比较,并分别进行处理:(1)当累计差不大于预设破碎量一时,说明此时破碎辊32上没有附着过多的垃圾,可以不进行清洁,并且不需要增加破碎电机33的转速,避免清洗水和破碎能量的浪费;(2)当累计差大于预设破碎量一且不大于预设破碎量二时,此时辊面已经附着一定量的垃圾,说明辊面需要冲洗,破碎控制器则控制冲洗机构进行冲洗;(3)当累计差大于预设破碎量二且小于预设破碎量三时,此时辊面的附着垃圾进一步增多,因此破碎控制器不仅需要冲洗辊面,还需要增加破碎电机33的转速,以加快对湿垃圾的处理速度;(4)当累计差大于预设破碎量三时,此时预设碾压空间中存在过多的湿垃圾,会对破碎电机33造成严重的损伤,因此破碎控制器则使破碎电机停止工作。如此,该破碎系统不仅能够提高对湿垃圾的处理效率,提高垃圾的破碎速度,还能够提高对清洗资源和能量的利用率,同时还可以保护破碎电机33,提高破碎电机的使用寿命。
2、该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其挤压系统中挤压壳52内设置的多个挤压腔53相互连通,而螺旋杆54在挤压腔53中通过挤压电机55自旋,使得位于挤压腔53中的餐厨泔水会沿着同一个方向运动并挤压在一起,而挤压出水会从出水口流出,实现对餐厨泔水的挤压脱水功能。锁紧机构的锁紧壳57与挤压壳52连接,而锁紧壳57可以作为出料机构进行使用,其开设的圆形通槽60能够供挤压出料脱出,实现干料的出料功能,而放料块能够在弹簧58和压杆61的作用下而抵在圆形通槽60中,这样形成的间隙能够供挤压出料挤出,同时由于放料块62为圆台形结构,其插在圆形通槽60中的深度决定间隙的大小,在需要调节出料量时可以通过压力块对弹簧58产生推动力,使弹簧58驱使放料块62在螺旋杆54的轴向上移动,调节间隙的尺寸,从而改变出料量,这样锁紧机构就能够控制挤压出料的出料量,进而调节出料的含水率,在需要加快出料时也可以增大出料量,而在含水率过高时则可以减小间隙,减少出料量。
该挤压系统就可以根据各种餐厨垃圾的含水情况,通过压力块59和弹簧58调节放料块62的位置,调节出料量,调节控制挤出料的含水率,使得挤压出料的含水率达到实际所需要的标准,保证后续生物降解反应菌种的适宜生存环境,提高后续降解的速率和效果。而且,由于出料量可以实时调节,因此出料会更加及时,进而降低故障率,保证正常运转,从而提高挤压系统的出料效率,减少工作时间。并且,弹簧58可以对挤压出料进行缓冲,防止挤压过度而对其他设备造成损伤,同时,当挤压腔中余料较多时,由于挤压壳52与锁紧壳57分开,可以将这两者分开进行清掏,方便结清,避免存料干结腐化而散发臭味。
3、该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其挤压系统中还设置水分传感器63可以检测进入挤压腔53中的餐厨泔水的含水率,而挤压控制器则可以根据含水率进行判断,当含水率位于预设含水比例一和预设含水比例二之间时,挤压控制器根据预设含水比例二与含水率的差值增加挤压电机55的转速,而且转速增加值和差值正相关,即含水率越大,转速则越大,这样可以充分将餐厨泔水中的水分挤压出来。当含水率小于预设含水比例二时,则说明此时餐厨泔水含水过少,则此时继续使挤压电机55转动可能会损伤挤压电机55或螺旋杆54,因此挤压控制器使挤压电机55停止转动,从而保护设备,提高挤压系统的使用寿命。
4、该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其油水分离系统中隔油箱111的分隔板113将箱体一112的内部分隔成多个隔油空间114,而这些隔油空间114则通过位于分隔板113的上部空间和下部空间连通,这样在油水混合物进入第一个隔油空间114后,油水混合物会在该隔油空间114中进行静置分层,并分成至少两层。位于上层的油层则会从分隔板的上部空间流至下一个隔油空间114,而位于下层的水层或者沉淀层则会通过下部空间进入到其他隔油空间114的底部,这样就需要不需要重新分层,如此,油水混合物在多个隔油空间114的分隔过程中会使油层的含油率大大提高,使得最后到达的隔油空间114中的油液含油率达到最大值,从而提高油水分离的分离效果,提高油液的分离效率,大大提高隔油速率。
实施例2
请参阅图16,本实施例提供了一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其在实施例1的基础上对对统计机构进行细化(图中未示出冲洗机构)。
检测组件一包括滑板一43和称重传感器一44。滑板一43安装在架体1上并倾斜设置,且倾斜向下的一端朝向预设碾压空间。湿垃圾从滑板一43滑落至预设碾压空间中。称重传感器一44安装在架体1与滑板一43之间,并用于检测位于滑板一43上的湿垃圾的重量。在本实施例中,假定湿垃圾的滑板一43上的滑行速度为定值,可以提前测出,而且湿垃圾在滑板一43上的滑行长度也为定值,则累积量一的计算公式为:
式中,V1为累积量一,t为预设时段的时长,v1为湿垃圾在滑板一43上的下滑速度,L1为湿垃圾在滑板一43上的滑行长度,a1为称重传感器一44检测的重量。由于预设时间段内湿垃圾在滑板一43上的滑行距离与滑行长度的比值与重量的比值相等,从而可以推算出该计算公式。
检测组件二包括滑板二45和称重传感器二46。滑板二45安装在架体1上并倾斜设置,且倾斜面位于预设碾压空间的下方。称重传感器二46安装在架体1与滑板二45之间,并用于检测位于滑板二45上的湿垃圾的重量。其中,同样假定湿垃圾在滑板二45上的下滑速度恒定,而且滑行长度也恒定,累积量二的计算公式为:
式中,V2为累积量二,v2为湿垃圾在滑板二45上的下滑速度,L2为湿垃圾在滑板二45上的滑行长度,a2为称重传感器二46检测的重量。
因此,计算模块计算累积差的计算公式为:
式中,Δ为累积差。
该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其破碎系统中统计机构的检测组件一设置滑板一43和称重传感器一44,湿垃圾在进入预设碾压空间前会在滑板一43滑动,而此时称重传感器一44则会检测位于滑板一43上的湿垃圾的总量。这样,在计算累积量一时就可以将湿垃圾在滑板一43上滑动速度看作一个定值,可以先计算出该预设时段内在滑板一43上的湿垃圾的行程,再计算该行程与滑板一43上的滑行长度的比值,最后将该比值与检测的重量相乘就可以得到该预设时段内湿垃圾的累计进入量,同样也可以计算破碎后的垃圾的累计出料量,这样计算模块就可以计算出累计进入量和累计出料量的差值,而这个差值实际代表了破碎辊32和预设碾压空间中的垃圾残留量。因此,破碎控制器就可以根据垃圾残留量的情况,对冲洗机构和破碎电机33进行控制,实现资源和能量利用的最大化,同时保护破碎电机33。
实施例3
请参阅图17,本实施例提供了一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其破碎系统在实施例1的基础上增加了电磁铁25、滑轨26、电动滑块27、称重传感器三28以及磁性材料回收桶47。
电磁铁25安装在架体1上,而且位于预设碾压空间的上方,并用于磁性吸附位于湿垃圾中的磁性杂质。滑轨26安装在架体1上,而且其一端位于预设碾压空间的上方。电动滑块27安装在滑轨26上,并能在滑轨26上滑动。电磁铁25通过称重传感器三28与电动滑块27连接。称重传感器三28用于检测电磁铁25上吸附的磁性杂质的总重量。磁性材料回收桶47位于滑轨26的另一端的下方。其中,破碎控制器还用于判断总重量是否超过一个预设重量,是则驱先使电动滑块27从滑轨26的一端滑动至另一端,再驱使电磁铁25停止工作,使磁性杂质落入磁性材料回收桶47中。
该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其破碎系统中电磁铁25能够对进入预设碾压空间中的湿垃圾进行吸附,以去除湿垃圾中的磁性杂质,这样一方面可以避免磁性杂质这种硬度较大的垃圾进入预设碾压空间中对破碎辊的辊面造成损伤,另一方面可以将磁性杂质进行回收利用,实现垃圾分类处理。而且,称重传感器三28能够对磁性杂质的吸附量进行检测,当磁性杂质吸附的总重量达到预设重量后,破碎控制器就先使电动滑块将这些磁性杂质从滑轨26的一端滑至另一端,再驱使电磁铁25停止工作,使这些磁性杂质落在磁性材料回收桶47中进行回收,整个回收过程全自动进行,使用人员只需要收集磁性材料回收桶47中的磁性杂质,非常方便。
实施例4
请参阅图18,本实施例提供了一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其挤压系统在实施例1的基础上增加了水分传感器63和挤压控制器。其中,水分传感器63用于检测进入挤压腔52的餐厨泔水的含水率,其可以安装在餐厨泔水最先进入的挤压腔52中。
挤压控制器用于判断含水率是否小于一个预设含水比例一且大于一个预设含水比例二。在含水率小于预设含水比例一且大于预设含水比例二时,挤压控制器根据含水率与预设含水比例二的差值,驱使挤压电机55增加转速。其中,转速的增加值与差值正相关。挤压控制器还用于判断含水率是否不大于预设含水比例二。在含水率不大于预设含水比例二时,挤压控制器驱使挤压电机55停止转动。
该带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其挤压系统的水分传感器63可以检测进入挤压腔53中的餐厨泔水的含水率,而挤压控制器则可以根据含水率进行判断,当含水率位于预设含水比例一和预设含水比例二之间时,挤压控制器根据预设含水比例二与含水率的差值增加挤压电机55的转速,而且转速增加值和差值正相关,即含水率越大,转速则越大,这样可以充分将餐厨泔水中的水分挤压出来。当含水率小于预设含水比例二时,则说明此时餐厨泔水含水过少,则此时继续使挤压电机55转动可能会损伤挤压电机55或螺旋杆54,因此挤压控制器使挤压电机55停止转动,从而保护设备,提高挤压系统的使用寿命。
实施例5
请参阅图19以及图20,本实施例提供了一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其油水分离系统在实施例1的基础上增加了检测机构、油水分离控制器、进料管122以及进料阀123。
检测机构用于检测刮油箱115中液体的参数,而且包括液位传感器121。液位传感器121安装在刮油箱115中,并且用于检测位于刮油箱115中的液体的液面高度。液位传感器121可以采用现有的测距传感器,其能够向液面发射电磁波,并接收液面反射的电磁波,从而记录整个过程所花费的时间,这样就可以计算出单程所传输的距离,并进一步可以计算获得液面的高度。
进料管122的数量至少为一根,并且用于将油水混合物输送至接料空间。进料管122可以直接与外界的餐厨泔水挤压装置或过滤装置连接,直接接收挤压或/和过滤出的油水混合物。进料阀123的数量至少为一个,而且每个进料阀123与一个进料管122对应。进料阀123安装在进料管122上,并且用于打开或关闭对应的进料管122,当然,进料阀123也可以调节进料管122的进料量。
油水分离控制器用于判断液面高度是否大于一个预设高度一。在液面高度大于预设高度一时,油水分离控制器驱使刮油电机116转动。油水分离控制器还计算一个预设时间内液面高度的高度变化值,并根据液面高度变化值,按照一个预设的变化值-转速对照表的对照关系调节刮油电机116的转速。其中,高度变化值与转速在变化值-转速对照表中存在负相关的一一对照关系。
在本实施例中,油水分离控制器还用于判断液面高度是否大于一个预设高度二。在液面高度大于液面高度二时,油水分离控制器驱使进料阀123关闭对应的进料管122。油水分离控制器还计算一个预设时间内液面高度的高度变化值,并根据液面高度变化值,按照一个预设的变化值-流量对照表的对照关系通过进料阀123调节进料管122的进料量。其中,高度变化值与进料量在变化值-流量对照表中存在正相关的一一对照关系。
实施例6
本实施例提供了一种泔水三相分离方法,其应用于实施例1-5中所提供的任意一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置中,而且该三相分离方法包括以下这些步骤:
(1)对网板3分离出的固态物进行破碎碾压,并控制所述破碎系统的破碎流通量;其中,所述破碎流通量的控制方法包括以下步骤:
(1.1)检测一个预设时段内进入所述破碎系统的预设碾压空间的湿垃圾的累积量一,同时检测所述预设时段内离开所述预设碾压空间的湿垃圾的累积量二;
(1.2)计算所述累积量一与所述累积量二的累积差;其中,所述累积差为所述累积量一减去所述累积量二所得的差值;
(1.3)判断所述累积差是否大于一个预设破碎量一且不大于一个预设破碎量二;
(1.4)在所述累积差大于所述预设破碎量一且不大于所述预设破碎量二时,清洗所述破碎系统;
(1.5)判断所述累积差是否大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三;
(1.6)在所述累积差大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三时,清洗所述破碎系统,并根据所述累积差与所述预设破碎量三的差值,调节所述破碎系统的破碎功率;其中,所述功率与所述差值正相关;
(1.7)判断所述累积差是否大于所述预设破碎量三;
(1.8)在所述累积差大于所述预设破碎量三时,驱使所述破碎系统停止破碎;
(2)对所述破碎系统碾压产生的餐厨泔水进行挤压脱水;其中,所述餐厨泔水的挤压脱水方法包括以下步骤:
(2.1)将餐厨泔水送入靠近挤压壳52一端的挤压腔52中;
(2.2)驱使螺旋杆54转动,使位于挤压腔53中的餐厨泔水从壳体52一端挤压至另一端,且挤压出水从出水口56流出;
(2.3)检测进入挤压腔52的餐厨泔水的含水率;
(2.4)判断所述含水率是否小于一个预设含水比例一且大于一个预设含水比例二;
(2.5)在所述含水率小于所述预设含水比例一且大于所述预设含水比例二时,根据所述含水率与所述预设含水比例二的差值,驱使挤压电机55增加转速;其中,所述转速的增加值与所述差值正相关;
(2.6)判断所述含水率是否不大于所述预设含水比例二;
(2.7)在所述含水率不大于所述预设含水比例二时,驱使挤压电机55停止转动;
(3)对所述分拣系统、所述挤压系统产生的油水混合物进行油水分离;其中,所述油水混合物的油水分离方法包括以下步骤:
(3.1)检测位于所述刮油机构中的液体的液面高度;
(3.2)判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;
(3.3)在所述液面高度大于所述预设高度一时,驱使所述刮油机构对所述液体进行刮油;
(3.4)判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;
(3.5)在所述液面高度大于所述液面高度二时,停止向所述接料空间输送油水混合物;
(3.6)计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值;
(3.7)根据所述液面高度变化值,按照一个预设的变化值-功率对照表的对照关系调节所述刮油机构的功率;其中,所述高度变化值与所述功率在所述变化值-功率对照表中存在负相关的一一对照关系。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,其包括:
架体(1);
分拣系统,其包括分拣平台(2)以及网板(3);分拣平台(2)安装在架体(1)上,并用于容纳餐厨泔水;网板(3)安装在分拣平台(2)上,并用于固液分离所述餐厨泔水;
破碎系统,其用于对从网板(3)上分离出的固态湿垃圾进行破碎碾压;
挤压系统,其包括挤压壳(52)、螺旋杆(54)、挤压电机(55)以及锁紧机构;挤压壳(52)安装在架体(1)上;挤压壳(52)内设置相连通的至少两个挤压腔(53),并开设至少一个出水口(56);靠近挤压壳(52)一端的挤压腔(52)用于接收所述破碎系统碾压产生的餐厨泔水;螺旋杆(54)转动安装在挤压壳(52)中,并贯穿所有挤压腔(53);挤压电机(55)安装在挤压架(51)上,并与螺旋杆(54)同轴连接;挤压电机(55)通过转动驱使螺旋杆(54)转动,使位于挤压腔(53)中的餐厨泔水从壳体(52)一端挤压至另一端,且挤压出水从出水口(56)流出;所述锁紧机构包括锁紧壳(57)、放料组件、弹簧(58)以及至少一块压力块(59);锁紧壳(57)安装在挤压壳(52)的另一端上,且开设与挤压腔(52)连通的圆形通槽(60);所述放料组件包括压杆(61)和放料块(62);放料块(62)为圆台结构,并与螺旋杆(54)同轴连接;放料块(62)位于圆形通槽(60)中,且较细的一端位于挤压腔(53)中,较粗的一端位于锁紧壳(57)中;压杆(61)与放料块(62)同轴连接,并转动安装在锁紧壳(57)中;弹簧(58)套在压杆(61)上,且一端抵在放料块(62)上;压力块(59)套在压杆(61)上,并用于向弹簧(58)的另一端提供轴向压力,使弹簧(58)将放料块(62)限位在圆形通槽(60)中,且放料块(62)与锁紧壳(57)之间的间隙与所述轴向压力负相关;以及
油水分离系统,其包括隔油箱(111)、刮油机构以及出液机构;隔油箱(111)包括箱体一(112)和多块分隔板(113);箱体一(112)的顶端开设开口;多块分隔板(113)设置在在箱体一(112)中,并分隔出依次连通的多个隔油空间(114);相邻的两个隔油空间(114)通过一个分隔板(113)的上部空间和下部空间连通;位于隔油箱(111)其中一端内的一个隔油空间(114)定义为接料空间,并用于接收所述分拣系统、所述挤压系统产生的油水混合物,位于隔油箱(111)其中另一端内的一个隔油空间(114)定义为出液空间;从所述接料空间至所述出液空间,分隔板(113)顶部和底部相对箱体一(112)底壁的高度均依次增加;其中,所述油水混合物在多个隔油空间(114)分离为固态层和液态层,所述液态层的液体通过所述出液机构出液至所述刮油机构,所述刮油机构对所述液体进行刮油,以分离出所述液态层中的油液。
2.如权利要求1所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,所述破碎系统包括破碎电机(33)和至少两个破碎辊(32);破碎电机(33)安装在架体(1)上,并用于驱动破碎辊(32)转动;破碎辊(32)转动安装在架体(1)上;两个破碎辊(32)的轴向平行设置,且两端对齐,并间隔出一个预设碾压空间;其中,所述湿垃圾从两个破碎辊(32)的同一侧进入,经过所述预设碾压空间碾压后从两个破碎辊(32)的同另一侧离开。
3.如权利要求2所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,所述还包括冲洗机构、统计机构以及破碎控制器;所述冲洗机构包括多个喷射头(34);喷射头(34)安装在架体(1)上,且位于两个破碎辊(32)的同一侧,并用于向破碎辊(32)的辊面上喷射清洗水;所述统计机构包括检测组件一、检测组件二和计算模块;所述检测组件一用于检测一个预设时段内进入所述预设碾压空间的湿垃圾的累积量一;所述检测组件二用于检测所述预设时段内离开所述预设碾压空间的湿垃圾的累积量二;所述计算模块用于计算所述累积量一与所述累积量二的累积差;其中,所述累积差为所述累积量一减去所述累积量二所得的差值;所述破碎控制器用于判断所述累积差是否大于一个预设破碎量一且不大于一个预设破碎量二,是则驱使喷射头(34)喷射所述清洗水;所述破碎控制器还用于判断所述累积差是否大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三,是则驱使喷射头(34)喷射所述清洗水,并根据所述累积差与所述预设破碎量三的差值,增大破碎电机(33)的转速;其中,所述转速的增加值与所述差值正相关;所述破碎控制器还用于判断所述累积差是否大于所述预设破碎量三,是则驱使破碎电机(33)停止转动。
4.如权利要求3所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,所述检测组件一包括滑板一(43)和称重传感器一(44);滑板一(43)安装在架体(1)上并倾斜设置,且倾斜向下的一端朝向所述预设碾压空间;所述湿垃圾从滑板一(43)滑落至所述预设碾压空间中;称重传感器一(44)安装在架体(1)与滑板一(43)之间,并用于检测位于滑板一(43)上的湿垃圾的重量;其中,所述累积量一的计算公式为:
式中,V1为所述累积量一,t为所述预设时段的时长,v1为所述湿垃圾在滑板一(43)上的下滑速度,L1为所述湿垃圾在滑板一(43)上的滑行长度,a1为称重传感器一(44)检测的重量;
所述检测组件二包括滑板二(45)和称重传感器二(46);滑板二(45)安装在架体(1)上并倾斜设置,且倾斜面位于所述预设碾压空间的下方;称重传感器二(46)安装在架体(1)与滑板二(45)之间,并用于检测位于滑板二(45)上的湿垃圾的重量;其中,所述累积量二的计算公式为:
式中,V2为所述累积量二,v2为所述湿垃圾在滑板二(45)上的下滑速度,L2为所述湿垃圾在滑板二(45)上的滑行长度,a2为称重传感器二(46)检测的重量;
所述计算模块计算累积差的计算公式为:
式中,Δ为所述累积差。
5.如权利要求2所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,所述破碎系统还包括电磁铁(25)、滑轨(26)、电动滑块(27)、称重传感器三(28)以及磁性材料回收桶(47);电磁铁(25)安装在架体(1)上,且位于所述预设碾压空间的上方,并用于磁性吸附位于所述湿垃圾中的磁性杂质;滑轨(26)安装在架体(1)上,且一端位于所述预设碾压空间的上方;电动滑块(27)安装在滑轨(26)上,并能在滑轨(26)上滑动;电磁铁(25)通过称重传感器三(28)与电动滑块(27)连接;称重传感器三(28)用于检测电磁铁(25)上吸附的磁性杂质的总重量;磁性材料回收桶(47)位于滑轨(26)的另一端的下方;其中,所述破碎控制器还用于判断所述总重量是否超过一个预设重量,是则驱先使电动滑块(27)从滑轨(26)的一端滑动至另一端,再驱使电磁铁(25)停止工作,使所述磁性杂质落入磁性材料回收桶(47)中。
6.如权利要求1所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,挤压壳(52)包括壳体(69)和筛管(70);壳体(69)包括入料壳(71)、隔板(72)以及水槽壳(73);入料壳(71)的顶部开设用于接收所述餐厨泔水的进料口,入料壳(71)的底部高于水槽壳(73)的底部;隔板(72)设置在入料壳(71)和水槽壳(73)之间,并开设连通入料壳(71)和水槽壳(73)的多个通孔(74);隔板(72)上还开设出料口(75);筛管(70)位于水槽壳(73)中,且侧壁上开设多个透水孔;筛管(70)的一端盖在出料口(75)上,另一端盖住圆形通槽(60)靠近水槽壳(73)的一端;其中,螺旋杆(54)设置在筛管(70)中,锁紧壳(57)与水槽壳(73)远离隔板(72)的一端上。
7.如权利要求1所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,所述挤压系统还包括水分传感器(63)和挤压控制器;水分传感器(63)用于检测进入挤压腔(52)的餐厨泔水的含水率;挤压控制器,其用于判断所述含水率是否小于一个预设含水比例一且大于一个预设含水比例二;在所述含水率小于所述预设含水比例一且大于所述预设含水比例二时,所述挤压控制器根据所述含水率与所述预设含水比例二的差值,驱使挤压电机(55)增加转速;其中,所述转速的增加值与所述差值正相关;所述挤压控制器还用于判断所述含水率是否不大于所述预设含水比例二;在所述含水率不大于所述预设含水比例二时,所述挤压控制器驱使挤压电机(55)停止转动。
8.如权利要求1所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,所述刮油机构包括刮油箱(115)、刮油电机(116)和刮油组件;刮油箱(115)的底端为开口结构,并盖在所述开口上;刮油箱(115)开设出油口,所述出油口的高度大于所述开口的高度;刮油电机(116)安装在刮油箱(115)上;所述刮油组件包括至少两对链轮(117)、两条链条(118)以及多块刮油板(119);每对链轮(117)分别转动安装在刮油箱(115)的相对两内壁上,刮油电机(116)用于驱动其中一对链轮(117)同步转动;每条链条(118)套在位于同一内壁上的至少两个链轮(117)上,且两条链条(118)能通过链轮(117)转动而同步转动;每块刮油板(119)的两端分别固定在两条链条(118),且与两条链条(118)的连接点所连成线段与每对链轮(117)的中心轴平行;在刮油电机(116)转动时,链条(118)带动刮油板(119)从所述开口的上方运动至所述出油口的上方;所述出液机构包括至少一根出液管(120);出液管(120)的一端设置在所述出液空间中,另一端设置在刮油箱(115)中;出液管(120)另一端位于所述开口的上方;其中,所述油水混合物在多个隔油空间(114)分离为固态层和液态层,所述液态层的液体从出液管(120)的一端流至另一端并分散至刮油箱(115)中,刮油板(119)从所述液体中将油液刮出至所述出油口。
9.如权利要求8所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置,其特征在于,所述油水分离系统还包括检测机构、油水分离控制器、至少两根进料管(122)、与至少两根进料管(122)对应的至少两个进料阀(123);所述检测机构包括液位传感器(121);液位传感器(121)安装在刮油箱(115)中,并用于检测位于刮油箱(115)中的液体的液面高度;其中一根进料管(122)用于将所述分拣系统产生的油水混合物输送至所述接料空间,其中另一根进料管(122)用于将所述挤压系统产生的油水混合物输送至所述接料空间;所述油水分离控制器用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;在所述液面高度大于所述预设高度一时,所述油水分离控制器驱使刮油电机(116)转动;所述油水分离控制器还用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;在所述液面高度大于所述液面高度二时,所述油水分离控制器驱使进料阀(123)关闭对应的进料管(122)。
10.一种泔水三相分离方法,其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的带破碎挤压功能的泔水三相分离装置中,其特征在于,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)对网板(3)分离出的固态物进行破碎碾压,并控制所述破碎系统的破碎流通量;其中,所述破碎流通量的控制方法包括以下步骤:
(1.1)检测一个预设时段内进入所述破碎系统的预设碾压空间的湿垃圾的累积量一,同时检测所述预设时段内离开所述预设碾压空间的湿垃圾的累积量二;
(1.2)计算所述累积量一与所述累积量二的累积差;其中,所述累积差为所述累积量一减去所述累积量二所得的差值;
(1.3)判断所述累积差是否大于一个预设破碎量一且不大于一个预设破碎量二;
(1.4)在所述累积差大于所述预设破碎量一且不大于所述预设破碎量二时,清洗所述破碎系统;
(1.5)判断所述累积差是否大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三;
(1.6)在所述累积差大于所述预设破碎量二且不大于一个预设破碎量三时,清洗所述破碎系统,并根据所述累积差与所述预设破碎量三的差值,调节所述破碎系统的破碎功率;其中,所述功率与所述差值正相关;
(1.7)判断所述累积差是否大于所述预设破碎量三;
(1.8)在所述累积差大于所述预设破碎量三时,驱使所述破碎系统停止破碎;
(2)对所述破碎系统碾压产生的餐厨泔水进行挤压脱水;其中,所述餐厨泔水的挤压脱水方法包括以下步骤:
(2.1)将餐厨泔水送入靠近挤压壳(52)一端的挤压腔(52)中;
(2.2)驱使螺旋杆(54)转动,使位于挤压腔(53)中的餐厨泔水从壳体(52)一端挤压至另一端,且挤压出水从出水口(56)流出;
(2.3)检测进入挤压腔(52)的餐厨泔水的含水率;
(2.4)判断所述含水率是否小于一个预设含水比例一且大于一个预设含水比例二;
(2.5)在所述含水率小于所述预设含水比例一且大于所述预设含水比例二时,根据所述含水率与所述预设含水比例二的差值,驱使挤压电机(55)增加转速;其中,所述转速的增加值与所述差值正相关;
(2.6)判断所述含水率是否不大于所述预设含水比例二;
(2.7)在所述含水率不大于所述预设含水比例二时,驱使挤压电机(55)停止转动;
(3)对所述分拣系统、所述挤压系统产生的油水混合物进行油水分离;其中,所述油水混合物的油水分离方法包括以下步骤:
(3.1)检测位于所述刮油机构中的液体的液面高度;
(3.2)判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;
(3.3)在所述液面高度大于所述预设高度一时,驱使所述刮油机构对所述液体进行刮油;
(3.4)判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;
(3.5)在所述液面高度大于所述液面高度二时,停止向所述接料空间输送油水混合物;
(3.6)计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值;
(3.7)根据所述液面高度变化值,按照一个预设的变化值-功率对照表的对照关系调节所述刮油机构的功率;其中,所述高度变化值与所述功率在所述变化值-功率对照表中存在负相关的一一对照关系。
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