CN112046051A - 餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，解决了现有的餐厨垃圾成份复杂，通过破碎、挤压、离心方式进行脱水的方式容易造成设备无法正常稳定运行的缺陷，包括：第一部件，具有一个投料口用于放入垃圾，其底部用于承接垃圾；第二部件，周向设置水孔方便固液分离；第一挤压部件，与第二部件相对接并可移动封闭或打开第二部件轴向一端；第二挤压部件，与第一部件相对接，可沿第一部件轴向移动；第三挤压部件，处于第二挤压部件轴线部位，挤压覆盖的直径小于第二挤压部件挤压覆盖的直径。挤压部分采用同轴套置的第二挤压部件和第三挤压部件，形成三段挤压形式，并从中心径向向外挤压，不会造成中心积液，分离效果好。

Description

餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置

技术领域

本发明涉及一种固液分离装置，尤其涉及一种餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置。

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，主要是油、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。是居民在生活消费过程中形成的生活废物。与生活垃圾相比具备如下特点：（1）含水率高、可达80% - 95%；（2） 盐分含量高、部分地区含辣椒、醋酸高；（3） 有机物含量高、蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪等；（4） 富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素；（5）存在有病原菌、病原微生物；（6）易腐烂、变质、发臭、滋生蚊。

因此城市中餐厨垃圾的处理比较重要，处理不当，容易产生多种问题：（1）污染环境、影响市容。（2）危害人体健康。（3）传播疾病。（4）餐厨垃圾中堆放时产生的下渗液进入到污水处理系统，会造成有机物含量的增加，从而加重污水处理厂的负担，增加运行成本。但是餐厨垃圾内含大量的营养物质，主要成分是油脂和蛋白质，可替代玉米、鱼粉、豆粕等加工成高能蛋白优质饲料，也是制取生物柴油的适合原料。

目前餐厨垃圾饲料化的主要技术有生物法和物理法。生物法采取微生物发酵技术制成发酵饲料，这种处理工艺一般周期较长、需要对菌种进行选择管理、工艺较复杂。物理法是将餐厨垃圾脱水后进行干燥消毒，粉碎后制成干饲料。

现有的物理法处理方式主要是通过绞龙或者带刀片的转轴高速转动来破碎、挤压、离心方式进行脱水，但是，目前餐厨垃圾的收集比较粗放，很多不属于餐厨垃圾的物料也同时被混入，如塑料袋、纸类、筷子，还包括抹布、清洁垃圾等，这些复杂的餐厨垃圾通过目前的物理法处理方法使得设备无法正常稳定运行。

发明内容

本发明解决了现有的餐厨垃圾成份复杂，通过破碎、挤压、离心方式进行脱水的方式容易造成设备无法正常稳定运行的缺陷，提供一种餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，采用平推的挤压方式，固液分离前不对餐厨垃圾进行破碎，使得设备正常运行，不受餐厨垃圾成份影响。

本发明提供一种餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，挤压部分采用同轴套置的第二挤压部件和第三挤压部件，根据不同的挤压顺序形成三段挤压形式。

本发明的具体技术方案为：一种餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，包括：

第一部件，具有一个投料口用于放入垃圾，其底部用于承接垃圾；

第二部件，与第一部件轴向对接并相通，周向设置水孔方便固液分离；

第一挤压部件，与第二部件相对接并可移动封闭或打开第二部件轴向一端；

第二挤压部件，与第一部件相对接，可沿第一部件轴向移动；

第三挤压部件，处于第二挤压部件轴线部位，挤压覆盖的直径小于第二挤压部件挤压覆盖的直径，可随第二挤压部件同步轴向移动，也可相对第二挤压部件单独轴向移动。

本装置采用平推挤压的方式进行固液分离，固液分离前不对餐厨垃圾进行破碎，使得设备正常运行，不受餐厨垃圾成份影响；第一部件主要是对接投料使用，因此其上具有一个投料口用于投料，方便将餐厨垃圾从投料口投入到第一部件内，第一部件可以是封闭结构，避免投料过程中液体渗漏，也可以是筛网结构，投料过程中即开始初级固液分离，第一部件的形状可以多种样式，比如方形、圆形，当然要考虑到与挤压部件之间的配合方便进行挤压；第二部件属于主要的固液分离区，也是挤压工作的进行场所，餐厨垃圾是从第一部件转移到第二部件内，因此第二部件要与第一部件对接并相通，同时周向设置水孔，挤压过程中，液体从水孔排出，固体留在第二部件内被挤压缩小；考虑到挤压后要排出固体，因此第二部件的两端敞口，一端与第一部件对接便于餐厨垃圾从第一部件转移到第二部件内，另一端敞口排出固体，但是在固液分离过程中需要将第二部件轴向封闭，因此设置第一挤压部件，投料和挤压过程保持第一部件封闭第二部件，挤压结束后第一挤压部件打开第二部件方便固体排出；第二挤压部件和第三挤压部件作为主要挤压动力部件，要完成餐厨垃圾转移、餐厨垃圾挤压固液分离；液体的流动性较强，因此轴向挤压时，如果是整体一次挤压，使得挤压面中心的液体不容易被挤出，本申请将第二挤压部件和第三挤压部件分开同轴设置，第三挤压部件挤压覆盖的直径小于第二挤压部件挤压覆盖的直径，也就是说第三挤压部件在第二挤压部件的中心位置，这样可以从径向上进行分步挤压，相当于将液体从中心向外部挤压，挤压效果好，挤压效率高；挤压之前，先投料，投料之前，先用第一挤压部件封闭第二部件的一端，第二挤压部件和第三挤压部件封闭第一部件的一端，然后将餐厨垃圾投入到第一部件内，接着第二挤压部件和第三挤压部件同步轴向移动将餐厨垃圾转移到第一部件内，这个过程中完成餐厨垃圾的第一段挤压，接着第三挤压部件开始挤压中心位置的餐厨垃圾，直到挤压到位，也就是第三挤压部件达到挤压上限压力，这个过程完成餐厨垃圾的第二段挤压，然后第二挤压部件开始挤压外围的餐厨垃圾，同样挤压到位，这个过程完成餐厨垃圾的第三段挤压，最后第一挤压部件后退打开第二部件的一端，接着第二挤压部件和第三挤压部件同步向前，将固体垃圾推出第二部件，接着第二挤压部件和第三挤压部件缩回起始位置并封闭第一部件，等待下一次分离；当然挤压过程中液体被挤出，因此需要考虑在装置的下部设置液体承接装置。

进一步优选，第二挤压部件包括第二液压缸、与第二液压缸相连的第二活塞，第二活塞前端为圆环形的挤压头，挤压头的端面为第二挤压部件的挤压面，第二活塞中间轴线处设置空腔，第三挤压部件设置于该空腔内。

进一步优选，第三挤压部件包括设置于第二挤压部件内的第三液压缸、与第三液压缸相连的第三活塞，第三活塞的前端为圆柱形的挤压头，挤压头的端面为第三挤压部件的挤压面。

进一步优选，第三活塞呈桶状，第三活塞的挤压头固定于前端位置，第三液压缸的伸缩杆端连接挤压头，第三活塞的桶身上设置筛格，筛格连通第三活塞内外。第三活塞的桶身上设置筛格，说明第三活塞外周的液体可以渗入到第三活塞内，主要是第三挤压部件完成第二段挤压后，第三活塞处于餐厨垃圾包围之中，第二挤压部件在完成第三段挤压时，液体可以渗入第三活塞内排出，避免出现积液。

进一步优选，第一部件的轴向两端连通，第一部件的轴向截面呈U形，第一部件底部封闭呈圆弧底，第一部件的U形的上部开口为所述的投料口。由于分离针对的是餐厨垃圾，因此将第一部件的底部封闭，避免在该部位渗漏。

进一步优选，第二部件为周向封闭结构，整体由筛网围箍而成，第二部件内部为固液分离腔。

进一步优选，第二部件整体为圆桶状，筛网为多层结构，多层筛网相互重叠。

进一步优选，第一挤压部件包括第一液压缸及连接第一液压缸伸缩杆端的推板，推板呈圆形，推板的圆形尺寸与第二部件的轴向一端的内孔尺寸相适配。

进一步优选，装置包括一个架体，架体包括四根平行的支撑柱和垂直支撑柱的若干支撑板，支撑柱和支撑板连接成一个框架结构，第一部件、第二部件、第一挤压部件和第二挤压部件均连接于对应的支撑板上。

进一步优选，连接第一部件和第二部件的支撑板为三块，三块支撑板相互平行并分成两个部位，一个部位用于固定第一部件，另一个部位用于连接第二部件，连接第二部件的两支撑板相对的面上固定有支撑块，支撑块呈环状，每一支撑块由两半环对合而成。第二部件为筛网结构，容易附着餐厨垃圾，时间一长容易腐蚀，排液效果会下降，通过支撑板连接第二部件，方便第二部件更换。

本发明的有益效果是：本装置采用平推挤压的方式进行固液分离，固液分离前不对餐厨垃圾进行破碎，使得设备正常运行，不受餐厨垃圾成份影响；挤压部分采用同轴套置的第二挤压部件和第三挤压部件，根据不同的挤压顺序形成三段挤压形式，并从中心径向向外挤压，不会造成中心积液，分离效果好。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明一种侧视图；

图3是本发明一种俯视图；

图4是本发明一种三段挤压示意图；

图中：1、架体，2、支撑板，3、支撑柱，4、第二挤压部件，5、第二液压缸，6、第二活塞，7、第三活塞，8、第一部件，9、第二部件，10、第一挤压部件，11、推板，12、第一液压缸，13、支撑块，14、第三液压缸，15、第三挤压部件。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例：

如图1图2图3所示，一种餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，包括：架体1，设置于架体内的第一部件8，设置于架体内与第一部件并排且对接相通的第二部件9，挤压部件。所述的挤压部件包括第一挤压部件10、第二挤压部件4和第三挤压部件15，第一挤压部件处于第二部件的左侧（按图2方向），第二挤压部件和第三挤压部件处于第一部件的右侧（按图2方向），其中第三挤压部件处于第二挤压部件内的轴线部位。

架体包括四根平行的支撑柱3和垂直支撑柱的五块支撑板2，支撑柱为圆形，支撑板为方形，支撑板的四个角的位置设置有圆孔，支撑柱穿过圆孔，支撑板相互平行，支撑柱和支撑板连接固定成一个长方体的框架结构，为方便说明，按图2从左到右的方向，将五块支撑板分为第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板和第五支撑板。

第一部件是由不锈钢板弯曲而成，第一部件的轴向截面为U形状，顶部开口形成投料口用于放入餐厨垃圾，第一部件的底部封闭用于承接垃圾，轴向两端连通。第一部件的轴向两端边分别与第三支撑板和第四支撑板相对的侧面相固定并密封，U形上端开口的宽度小于两支撑柱之间的距离，第一部件的底部轴向为半圆形，第四支撑板和第三支撑板上设置有圆孔，两圆孔同轴，两圆孔半径与第一部件底部半圆形的半径相等，两圆孔的轴线与第一部件底部半圆形的轴线同轴。第一部件U形开口的上端边缘与第三支撑板的上侧边和第四支撑板的上侧边边缘相平齐。

第二支撑板和第三支撑板相对的侧面上固定有支撑块13，支撑块呈圆环状，每一支撑块由两半环对合而成，对合的位置处于水平的直径位置，即第二支撑板侧面上的支撑块呈环状并竖向固定，该支撑块的两半环上下对合而成。第二支撑板上设置有圆孔，该圆孔和第三支撑板上的圆孔等径且同轴，支撑块用于支撑并固定第二部件，第二部件具有圆柱形通道，该圆柱形通道的直径与圆孔的直径相等，因此两支撑板的圆环的内径稍大于该圆孔的直径。第二部件为周向封闭的圆桶状结构，整体由筛网围箍而成，第二部件内部的圆柱形通道为固液分离腔。第二部件的筛网为多层结构，多层筛网相互重叠，筛网的两端由抱箍固定。第二支撑和第三支撑板上部设置有封罩（图中未视出），封罩罩住第二部件。

第一挤压部件包括第一液压缸12，第一液压缸伸缩杆的端部固定连接板，连接板上固定推板11，连接板为圆形，推板呈圆形，连接板的圆形直径大于推板圆形的直径，推板的圆形直径与第二支撑板上的圆孔的直径相等，第一液压缸的缸体固定于第一支撑板上，第一液压缸的轴线与第二支撑板的圆孔的轴线同轴。第一液压缸将推板向前推送，推板封闭第二支撑板中心的圆孔。

第二挤压部件包括第二液压缸5和与第二液压缸相连的第二活塞6，第二活塞前端为圆环形的挤压头，挤压头的端面为第二挤压部件的挤压面，第二活塞呈圆柱状，第二活塞的半径与第一部件底部的半圆形的半径相等，第二挤压部件的轴线与第三支撑板上圆孔的轴线同轴。第二活塞中间轴线处设置空腔，第三挤压部件设置于该空腔内。第三挤压部件包括设置于第二挤压部件内的第三液压缸14、与第三液压缸相连的第三活塞7，第三活塞的前端为圆柱形的挤压头，挤压头的端面为第三挤压部件的挤压面。第二活塞包围第三活塞，第二活塞挤压的覆盖直径正好处于第三活塞挤压覆盖的直径之外。第三活塞的挤压头固定于前端位置，第三液压缸的伸缩杆端连接挤压头，第三活塞的桶身上设置筛格，筛格连通第三活塞内外。第二活塞尾端接排液管，排液管用于排出经第三活塞分离并进入到第二活塞内的液体。第三挤压部件可随第二挤压部件同步轴向移动，也可相对第二挤压部件单独轴向移动。

第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸均连接液压系统，由液压系统供油。三液压缸均为双向液压缸，方便复位。

第二部件的下方设置有油槽，用于承接分离后的液体。

如图4所示，一种餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置的工作步骤，第一步：第一挤压部件的推板向前并封闭第二支撑板上的圆孔，第二挤压部件和第三挤压部件同步向前并封闭第三支撑板上的圆孔，接着向第一部件的投料口放入餐厨垃圾，投入的量以不溢出第一部件为好（参见图4i）；

第二步：第二挤压部件和第三挤压部件继续同步向前推，将餐厨垃圾完全转移至第二部件内，直到第二挤压部件的第二液压缸达到第一设定压力（参见图4ii）；

第三部：保持第二挤压部件不动，第三挤压部件的第三活塞单独向前直到第三液压缸达到设定压力，将第二部件内轴线位置的餐厨垃圾进行固液分离，并压缩固体垃圾（参见图4iii）；

第四步：第二挤压部件动作，第二活塞继续向前推，将第三活塞外部的垃圾进行挤压固液分离，直到第二液压缸达到第二设定压力（参见图4iv）；

第五步：第一挤压部件动作，推板后退，开放第二支撑板上的圆孔，接着第二挤压部件动作将固体垃圾推出第二部件外（参见图4v）；

第六步：第二挤压部件和第三挤压部件复位，第一挤压部件动作再次封闭第二支撑板上的圆孔，然后重复上述步骤，进行下一次餐厨垃圾固液分离。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.第一部件（8），具有一个投料口用于放入垃圾，其底部用于承接垃圾；

第二部件（9），与第一部件轴向对接并相通，周向设置水孔方便固液分离；

第一挤压部件（10），与第二部件相对接并可移动封闭或打开第二部件轴向一端；

第二挤压部件（4），与第一部件相对接，可沿第一部件轴向移动；

第三挤压部件（15），处于第二挤压部件轴线部位，挤压覆盖的直径小于第二挤压部件挤压覆盖的直径，可随第二挤压部件同步轴向移动，也可相对第二挤压部件单独轴向移动。

2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，第二挤压部件包括第二液压缸（5）、与第二液压缸相连的第二活塞（6），第二活塞前端为圆环形的挤压头，挤压头的端面为第二挤压部件的挤压面，第二活塞中间轴线处设置空腔，第三挤压部件设置于该空腔内。

3.根据权利要求1或2所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，第三挤压部件包括设置于第二挤压部件内的第三液压缸（14）、与第三液压缸相连的第三活塞（7），第三活塞的前端为圆柱形的挤压头，挤压头的端面为第三挤压部件的挤压面。

4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，第三活塞呈桶状，第三活塞的挤压头固定于前端位置，第三液压缸的伸缩杆端连接挤压头，第三活塞的桶身上设置筛格，筛格连通第三活塞内外。

5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，第一部件的轴向两端连通，第一部件的轴向截面呈U形，第一部件底部封闭呈圆弧底，第一部件的U形的上部开口为所述的投料口。

6.根据权利要求1或2或5所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，第二部件为周向封闭结构，整体由筛网围箍而成，第二部件内部为固液分离腔。

7.根据权利要求6所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，第二部件整体为圆桶状，筛网为多层结构，多层筛网相互重叠。

8.根据权利要求1或2所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，第一挤压部件包括第一液压缸（12）及连接第一液压缸伸缩杆端的推板（11），推板呈圆形，推板的圆形尺寸与第二部件的轴向一端的内孔尺寸相适配。

9.根据权利要求1或2所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，装置包括一个架体（1），架体包括四根平行的支撑柱（3）和垂直支撑柱的若干支撑板（2），支撑柱和支撑板连接成一个框架结构，第一部件、第二部件、第一挤压部件和第二挤压部件均连接于对应的支撑板上。

10.根据权利要求9所述的餐厨垃圾三段挤压式固液分离装置，其特征在于，连接第一部件和第二部件的支撑板为三块，三块支撑板相互平行并分成两个部位，一个部位用于固定第一部件，另一个部位用于连接第二部件，连接第二部件的两支撑板相对的面上固定有支撑块（13），支撑块呈环状，每一支撑块由两半环对合而成。

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