CN111360034A - 一种餐厨垃圾预处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明申请提供一种餐厨垃圾预处理系统及其方法，所述的系统包括接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机、加热提油装置和螺旋压榨机，所述接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机和加热提油装置顺次连接，所述加热提油装置还与所述制浆一体机连接，所述制浆一体机和轻重渣分离一体机还分别与螺旋压榨机连接。这一工艺过程使餐厨垃圾变废为宝。实现餐厨垃圾的减量化、无害化和资源化。

Description

一种餐厨垃圾预处理系统及其方法

技术领域

本发明申请涉及一种餐厨垃圾预处理系统及其方法，能够使餐厨垃圾更好的无害化、减量化和资源化，属于餐厨垃圾处理技术领域。

背景技术

餐厨垃圾处理是指通过餐厨垃圾收运系统将餐厅、食堂和酒店等饮食行业产生的稍水和餐后剩余物统一收集统一处理，并实现无害化、减量化和资源化的一个新兴行业。所谓餐厨垃圾预处理就是针对餐厨垃圾内混有的生活垃圾等非可生物处理的物质分离出来。从而使餐厨垃圾更好的无害化、减量化和资源化。由于这一行业只有十几年的发展，目前很多生产工艺还不成熟，目前我国的餐厨垃圾预处理主要有以下几种工艺方案：1、干热处理：将餐厨垃圾预脱水后，利用热能进行干燥处理，同时杀灭细菌的处理过程。2、湿热处理：基于热水解反应，在适当的含水环境中，利用热能对餐厨垃圾进行处理，并改变垃圾后续加工性能的餐厨垃圾处理过程。3、分拣破碎筛分处理工艺：这是一种很早的餐厨垃圾预处理方式，主要是首先经过人工分拣，再进行破碎压硿制浆的处理工艺，目前国内仍的餐厨处理企业在应用的处理方式。由于餐厨垃圾里混有很多有生活垃圾，成分十分复杂，压榨设备经常损坏。4、圆筒筛分锤式制浆处理工艺：这种预处理是目前的较为普遍的生产工艺，主要是用圆筒筛替代人工对垃圾进行分离，主要设备有接料斗、圆筒筛、接浆槽、杂质输送机，锤式打浆机等设备组成，其运行方式主要是圆筒筛首先去除餐厨垃圾中的较大物质，如大的塑料袋、塑料桶、不锈钢餐具等，避免对锤式制浆机的损坏。5、水解制浆处理工艺：此种预处理线是将垃圾首先进行全部破碎，破碎后的浆液进入浆液接收系统，破碎后的餐厨垃圾进入到大物料筛分机，筛上物就进入到生活垃圾处理系统(或焚烧、或填埋)筛选下物质进入水洗系统，洗下来的有机质就成为下一步资源化的浆料。

由于饮食习惯和文化特性的不同，我国餐厨垃圾与国外的餐厨垃圾从种类到物资含量都不同，因此国外现有的餐厨垃圾处理设备出现水土不服的问题，需要不断改进。国内的处理模式大多依靠人工分拣，分拣工作量大、分拣效率底且分拣效果差。由于我国垃圾分类起步晚，分类意识差，餐厨垃圾中混杂大量生活垃圾，餐厨垃圾中混入的其它垃圾后设备便无法工作，导致生产设备到故障率高。由于预处理第一步采用了筛选导致大量有机质损失。在制浆过程中除了需要较多的人工参与，还要在生产过程中增加大量清水，导致垃圾处理量增加，直接影响企业的经经济效益。

发明内容

本发明申请结合目前针对餐厨垃圾开发的专用设备，形成了一套简便、实用的全新餐厨垃圾处理工艺。

本发明申请所述的餐厨垃圾预处理系统，包括接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机、加热提油装置和螺旋压榨机，所述接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机和加热提油装置顺次连接，所述加热提油装置还与所述制浆一体机连接，所述制浆一体机和轻重渣分离一体机还分别与螺旋压榨机连接。

进一步的，所述的接收斗，包括有轴螺旋输送机构和位于其下方的料仓，所述有轴螺旋输送机构包括减速电机、湿垃圾出口、螺旋叶片、传动轴、进料螺旋槽体、密封装置和传动轴下轴承，所述螺旋叶片、传动轴和进料螺旋槽体位于所述有轴螺旋输送机构内，所述减速电机和湿垃圾出口位于有轴螺旋输送机构顶部，所述密封装置和传动轴下轴承位于有轴螺旋输送机构底部。

进一步的，所述的餐厨垃圾预处理系统，包括三套接收斗，包括三个容积分别为12、12.5、12.5立方米的料仓和单独的三条直径为700mm的有轴螺旋输送机构成，可以快速的输送到对应的三台制浆一体机中。

更进一步的，所述的料仓设置有自动喷淋装置。

进一步的，所述的制浆一体机包括制浆机筒体，所述制浆机筒体的顶部设有传动电机，所述传动电机带动小皮带轮和大皮带轮，所述大皮带轮带动位于所述制浆机筒体内部的悬轴旋转，所述悬轴末端设有刀盘，刀盘上设有破碎刀，破碎刀下方设有孔板，孔板下方设有良浆室，良浆室下方设有良浆出口，孔板下方设有孔板冲洗口，所述制浆机筒体顶部为顶层密封板，顶层密封板上开有进料口，制浆机筒体侧壁开有出渣口，制浆机筒体底部设有筒体支腿。

进一步的，所述的轻重渣分离一体机，包括钵体，所述钵体的上端分别设有浆料进口和浆料出口，所述钵体下部分别设有高浓上阀和高浓下阀，钵体底部设有排渣口。

所述的制浆一体机制出来的浆液进入到轻重渣分离一体机中，这一设备很好的去除浆液中的细小塑料和细小重杂质，减少对后续设备的损害，做到制浆时间短，单批次餐厨料处理时间控制在20分钟以内，洁净的浆液为后续处理设备创造了更好条件。

进一步的，所述加热提油装置为离心机。

进一步的，所述螺旋压榨机包括传动装置，传动装置由减速电机带动，传动装置上设有螺旋，传动装置穿过滤水系统，所述滤水系统开有进浆口、排气口、出渣口和出水口，滤水系统外部设有挡水罩，在其前后部分别设有前支撑和后支持。

本发明申请还提供餐厨垃圾预处理方法，使用接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机、加热提油装置和螺旋压榨机，餐厨垃圾通过收运车辆运输到接收斗后，通过单轴螺旋快速的输送到制浆一体机中，制浆一体机通过破碎转子对餐厨中的有机质进行浆化，这一过程只对有机质进行浆化，而那些塑料、贝壳、木竹筷子等混入餐厨垃圾中的杂物不会被破碎，制浆后的浆液通过筛板筛分成浆液进入良浆室，其它杂物则留在制浆一体机的筒体内，经过高温热液冲洗排出制浆一体机，这个过程实现了有机浆液与杂物的分离，制浆一体机生产的浆液进入轻重渣分离一体机中，通过研磨磙的再次研磨糊化，得到的有机质更多，同时通过筛孔进一步分离轻重渣相，使餐厨浆液更加洁净，对后面的资源化做了很好的技术准备，进入加热提油装置后的浆液经过高温灭菌后得到纯度很高的毛油，实现了油脂回收，餐厨垃圾中的所有混入非有机质杂物等渣滓均经过螺旋压榨机的强力脱水(脱水后含水率小于50％)进入垃圾焚烧。

本发明申请采用了单轴螺旋接料斗进行餐厨垃圾的接收，该设备能将餐厨垃圾中含有的浆液及水分一同输送，且较无轴螺旋输送的更高，这样很好的解决了制浆机在下沉到接料斗下方的问题，极大的缓解了餐厨垃圾处理设备之间的落差问题。接收斗采用单轴螺旋接收斗，高效且占地面积小，由于有轴螺旋的转速高，输送速度快，可以将餐厨垃圾中有干物料输送上去，同时连水都可以输送，单次螺旋进料时间控制在5分钟以内。本发明申请还采用了餐厨垃圾上传动制浆机，餐厨进入制浆机后，很快的通过带有上传动系统的搅拌装置进行浆化。浆化后的浆料通过孔板流到良浆室内排出，未能通过孔板的渣滓则从排渣口排出，从而完成制浆过程。该制浆机具有很多制浆机不具备的优点，首先是采用了上传动系统，浆液不会与传动总成接处，减少了轴承受损；其次采用大筒体设备，所以对物料的适应性强，无论是大的物料还是硬的物料都不会对设备造成较大伤害，制浆过程不需要外来清水，处理效率高。本发明申请采用了轻重渣分离一体机，通过分离一体机对杂质做进一步的去除，提高了有机浆液的洁净度，减少了浆泵、三相离心机等设备的磨损，是进行餐厨垃圾资源化的重要环节。本发明申请采用三相离心机热液回流去制浆机的方式制浆调浓，解决了制浆机在制浆过程中需要外来清水的问题，真正实现了餐厨垃圾减量化。通过加热沉淀后85-90℃的有机浆液输送到三相离心机进行液相、固相和油相的分离，处理量控制在15-20立方米/h，油脂分离率99％，三相离心机75-85℃的热液回流去制浆机用于制浆调浓，分离后固相含水率≤80％，温度75℃，油相中含水杂率≤3％，水相含油率<1％。这一过程使餐厨中的油脂得到资源化的利用，产生的热液用于制浆调浓，调浓后的固相作为厌氧的浆料生物消化成沼气等能源。本发明申请中从餐厨垃圾中分离出来的轻重渣经过双变压榨机进行脱水，得到含水率很低的主要由塑料等可燃物质(占比≤20％)去焚烧电厂燃烧发电。这一工艺过程使餐厨垃圾变废为宝。实现餐厨垃圾的减量化、无害化和资源化。

附图说明

图1为本发明申请所述的餐厨垃圾预处理方法的工作流程图；

图2为本发明申请所述的餐厨垃圾预处理系统中接收斗的结构示意图；

图3为本发明申请所述的餐厨垃圾预处理系统中制浆一体机的结构示意图；

图4为本发明申请所述的餐厨垃圾预处理系统中轻重渣分离一体机的结构示意图；

图5为本发明申请所述的餐厨垃圾预处理系统中螺旋压榨机的结构示意图；其中，11为减速电机、12为输有轴螺旋输送机构、13为湿垃圾料出口、14为螺旋叶片、15为传动轴、16为进料螺旋槽体、17为密封装置、18为传动下轴承、19为料仓、21为制浆机筒体、22为悬轴、23为刀盘、24为破碎刀、35为孔板、26为良浆室、27为孔板冲洗口、28为良浆出口、29为筒体支腿、210为出渣口、211为传动电机、212为小皮带轮、213为大皮带轮、214为顶层密封板、215为进料口、31为浆料进口、32为浆料出口、33为钵体、34为高浓上阀、35为高浓下阀、36为排渣口、41为进浆口、42为螺旋、43为挡水罩、44为排气口、45为后支撑、46为出渣口、47为出水口、48为减速电机、49为传动装置、410为前支撑、411为滤水系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明申请所述的技术方案进行非限制性的描述。

如图1-5所示，本发明申请所述的餐厨垃圾预处理系统，包括接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机、加热提油装置和螺旋压榨机，所述接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机和加热提油装置顺次连接，所述加热提油装置还与所述制浆一体机连接，所述制浆一体机和轻重渣分离一体机还分别与螺旋压榨机连接，所述加热提油装置为离心机。如图2所示，所述的接收斗，包括有轴螺旋输送机构12和位于其下方的料仓19，所述有轴螺旋输送机构包括减速电机11、湿垃圾出口13、螺旋叶片14、传动轴15、进料螺旋槽体16、密封装置17和传动轴下轴承18，所述螺旋叶片、传动轴和进料螺旋槽体位于所述有轴螺旋输送机构内，所述减速电机和湿垃圾出口位于有轴螺旋输送机构顶部，所述密封装置和传动轴下轴承位于有轴螺旋输送机构底部，所述的料仓设置有自动喷淋装置。

优选的，在本发明申请实施例中，所述的餐厨垃圾预处理系统，包括三套接收斗，每套接收斗包括三个容积分别为12、12.5、12.5立方米的料仓和单独的三条直径为700mm的有轴螺旋输送机构成，可以快速的输送到对应的三台制浆一体机中。

如图3所示，所述的制浆一体机包括制浆机筒体21，所述制浆机筒体21的顶部设有传动电机211，所述传动电机211带动小皮带轮212和大皮带轮213，所述大皮带轮213带动位于所述制浆机筒体内部的悬轴22旋转，所述悬轴22末端设有刀盘23，刀盘23上设有破碎刀24，破碎刀24下方设有孔板25，孔板25下方设有良浆室26，良浆室26下方设有良浆出口28，孔板下方设有孔板冲洗口27，所述制浆机筒体顶部为顶层密封板214，顶层密封板上开有29进料口215，制浆机筒体侧壁开有出渣口210，制浆机筒体底部设有筒体支腿。

如图4所示，所述的轻重渣分离一体机，包括钵体33，所述钵体33的上端分别设有浆料进口31和浆料出口32，所述钵体33下部分别设有高浓上阀34和高浓下阀35，钵体底部设有排渣口36。所述的制浆一体机制出来的浆液进入到轻重渣分离一体机中，这一设备很好的去除浆液中的细小塑料和细小重杂质，减少对后续设备的损害，做到制浆时间短，单批次餐厨料处理时间控制在20分钟以内，洁净的浆液为后续处理设备创造了更好条件。

如图5所示，所述螺旋压榨机包括传动装置49，传动装置49由减速电机48带动，传动装置49上设有螺旋42，传动装置穿过滤水系统411，所述滤水系统开有进浆口41、排气口44、出渣口46和出水口47，滤水系统外部设有挡水罩43，在其前后部分别设有前支撑410和后支持411。

本发明申请所提供的处理方法，餐厨垃圾通过收运车辆运输到单轴螺旋接料斗后，通过单轴螺旋快速的输送到制浆机中，制浆机通过破碎转子对餐厨中的有机质进行浆化，这一过程只对有机质进行浆化，而那些塑料、贝壳、木竹筷子等混入餐厨垃圾中的杂物不会被破碎，制浆后的浆液通过筛板筛分成浆液进入良浆室，其它杂物则留在制浆机的筒体内，经过高温热液冲洗排出制浆机，这个过程实现了有机浆液与杂物的分离，而其它类型的制浆工艺对杂物进行了破碎，导致杂物变成更小的物料，混入浆液当中从而增加了处理难度。在破碎过程中由于采用的是破碎机，使得餐厨垃圾中混入的玻璃、陶瓷、骨头、贝壳等无机物在被破碎的同时对设备造成具大的损坏。

本发明中制浆机生产的浆液进入轻重渣分离一体机中，通过研磨磙的再次研磨糊化，得到的有机质更多，同时通过筛孔进一步分离轻重渣相，使餐厨浆液更加洁净，对后面的资源化做了很好的技术准备。进入加热提油系统后的浆液经过高温灭菌后的浆液通过三相离心机得到纯度很高的毛油，实现了油脂回收。本发明中餐厨垃圾中的所有混入非有机质杂物等渣滓均经过双变压榨机的强力脱水(脱水后含水率小于50％)进入垃圾焚烧。

本发明申请所述的

1、本发明是基于新型餐厨处理设备而集成的一套餐厨垃圾处理工艺。

2、本发明中的轻重渣分离一体机是制浆的精细化环节。

3、本发明中的餐厨垃圾渣相一同进入双变压榨机脱水处理进一步回收有机浆液的有效工艺环节，可提高浆得率和毛油得率。

应该理解的是，上述内容包括附图均非对所述技术方案的限制，事实上，凡以相同或近似原理对所述技术方案进行的改进，包括结构的尺寸、形状、所用材质的改变，以及功能相似传感组件的替换，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。

Claims (9)

1.一种餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：包括接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机、加热提油装置和螺旋压榨机，所述接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机和加热提油装置顺次连接，所述加热提油装置还与所述制浆一体机连接，所述制浆一体机和轻重渣分离一体机还分别与螺旋压榨机连接。

2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：所述的接收斗，包括有轴螺旋输送机构和位于其下方的料仓，所述有轴螺旋输送机构包括减速电机、湿垃圾出口、螺旋叶片、传动轴、进料螺旋槽体、密封装置和传动轴下轴承，所述螺旋叶片、传动轴和进料螺旋槽体位于所述有轴螺旋输送机构内，所述减速电机和湿垃圾出口位于有轴螺旋输送机构顶部，所述密封装置和传动轴下轴承位于有轴螺旋输送机构底部。

3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：所述的餐厨垃圾预处理系统，包括三套接收斗，包括三个容积分别为12、12.5、12.5立方米的料仓和单独的三条直径为700mm的有轴螺旋输送机构成，可以快速的输送到对应的三台制浆一体机中。

4.根据权利要求2所述的餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：所述的料仓设置有自动喷淋装置。

5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：所述的制浆一体机包括制浆机筒体，所述制浆机筒体的顶部设有传动电机，所述传动电机带动小皮带轮和大皮带轮，所述大皮带轮带动位于所述制浆机筒体内部的悬轴旋转，所述悬轴末端设有刀盘，刀盘上设有破碎刀，破碎刀下方设有孔板，孔板下方设有良浆室，良浆室下方设有良浆出口，孔板下方设有孔板冲洗口，所述制浆机筒体顶部为顶层密封板，顶层密封板上开有进料口，制浆机筒体侧壁开有出渣口，制浆机筒体底部设有筒体支腿。

6.根据权利要求1所述的餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：所述的轻重渣分离一体机，包括钵体，所述钵体的上端分别设有浆料进口和浆料出口，所述钵体下部分别设有高浓上阀和高浓下阀，钵体底部设有排渣口。

7.根据权利要求1所述的餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：所述加热提油装置为离心机。

8.根据权利要求1所述的餐厨垃圾预处理系统，其特征在于：所述螺旋压榨机包括传动装置，传动装置由减速电机带动，传动装置上设有螺旋，传动装置穿过滤水系统，所述滤水系统开有进浆口、排气口、出渣口和出水口，滤水系统外部设有挡水罩，在其前后部分别设有前支撑和后支持。

9.一种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于：使用接收斗、制浆一体机、轻重渣分离一体机、加热提油装置和螺旋压榨机，餐厨垃圾通过收运车辆运输到接收斗后，通过单轴螺旋快速的输送到制浆一体机中，制浆一体机通过破碎转子对餐厨中的有机质进行浆化，这一过程只对有机质进行浆化，而那些塑料、贝壳、木竹筷子等混入餐厨垃圾中的杂物不会被破碎，制浆后的浆液通过筛板筛分成浆液进入良浆室，其它杂物则留在制浆一体机的筒体内，经过高温热液冲洗排出制浆一体机，这个过程实现了有机浆液与杂物的分离，制浆一体机生产的浆液进入轻重渣分离一体机中，通过研磨磙的再次研磨糊化，得到的有机质更多，同时通过筛孔进一步分离轻重渣相，使餐厨浆液更加洁净，对后面的资源化做了很好的技术准备，进入加热提油装置后的浆液经过高温灭菌后得到纯度很高的毛油，实现了油脂回收，餐厨垃圾中的所有混入非有机质杂物等渣滓均经过螺旋压榨机的强力脱水进入垃圾焚烧。

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