CN112047763A - 一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法 - Google Patents
一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112047763A CN112047763A CN202010958114.2A CN202010958114A CN112047763A CN 112047763 A CN112047763 A CN 112047763A CN 202010958114 A CN202010958114 A CN 202010958114A CN 112047763 A CN112047763 A CN 112047763A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction kettle
- kitchen waste
- kettle
- reaction
- crushing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 129
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 25
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 25
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 9
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 5
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
- C05F9/02—Apparatus for the manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1856—Stationary reactors having moving elements inside placed in parallel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
- B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
- B02C4/08—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers with co-operating corrugated or toothed crushing-rollers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
- B01J2219/00081—Tubes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法,包括预处理系统、主反应系统和再加工系统,预处理系统包括提升台、分拣台、储料漏斗、螺旋输送机和破碎装置,主反应系统包括第一反应釜、第二反应釜和电加热导油罐,再加工系统包括水环式真空泵,储料漏斗与分拣台固定连接,螺旋输送机与储料漏斗连通,螺旋输送机的出料端通过出料管路与破碎装置连通,破碎装置的下料端与第一反应釜和第二反应釜的进料口连通,第一反应釜和第二反应釜内均设置有导热盘管,导热盘管通过三通珐琅阀门和导热管路与电加热导油罐并联互通,第一反应釜和第二反应釜均与水环式真空泵连通;本发明集成化、自动化程度高,可有效满足区域集中化餐厨垃圾处理。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾的资源化处理和有效利用技术领域,特别是一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法。
背景技术
随着社会经济快速发展和城市化进程加快,我国餐厨垃圾产量逐年高速增长,据不完全统计,2010-2019年我国餐厨垃圾产生量从7823万吨增长到12750万吨,且呈现逐年增加趋势。我国餐厨垃圾产生量不断增加,餐厨垃圾处理行业有非常大的上升空间,潜在市场空间很大。因此,利用专用设备处理餐厨垃圾并将其减量化,无害化,资源化,快速实现固废资源化处理处置,符合社会发展趋势,大有可为。
目前我国餐厨垃圾处理行业尚处于起步阶段,餐厨垃圾处理仍存在以下问题:餐厨垃圾存放、运输、收集不畅,传统餐厨垃圾处理方式问题突出,减量化、无害化、资源化利用程度低等问题。而利用餐厨垃圾进行制肥可以有效实现餐厨垃圾的资源化利用,但是利用传统的堆肥方法也会存在以下问题:对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底;处理过程不能做到绝对封闭,容易造成二次污染;堆肥处理周期较长,占地面积大,卫生条件相对较差;有机质损失大,可达30-40%。所以持续不断的探索更好的新型制肥处理技术很有必要。
餐厨垃圾在水环境条件下进行热处理过程是把餐厨垃圾置于密闭的反应釜中,在水环境下通过加热使餐厨垃圾进行化学反应的技术。反应温度随原料的不同而产物略有不同,反应温度一般在130℃至220℃之间,反应温度是影响水热反应的主要因素。而反应时间仅仅影响餐厨垃圾的反应完成度,所以反应时间可根据反应原料种类和添加量而定。在高温高压的水环境下热处理过程中,水具有更低的介电常数和粘度系数,更高的导热系数。因此把餐厨垃圾置于水热的环境下,其表现出的化学反应将会更加具有活性,更利于餐厨垃圾的腐殖化。若再对水热的加热能量进行有效回收,可使餐厨垃圾在水环境下的热处理技术成为一种高效低耗的处理方法。
水环境下的热反应系统是餐厨垃圾制有机肥的核心环节。水热反应是餐厨垃圾在高温水介质条件下进行分解和聚合反应的复杂过程,该过程中餐厨垃圾高度腐殖质化,逐渐转变为小分子碳和大分子碳结合,速效和长效搭配合理的有机肥料。而利用水热技术处理餐厨垃圾制取有机肥的关键在于获得类似土壤腐殖质的有机质。其中腐殖质是有机质的主要组分,施入土壤后,可释放出养分供植物吸收,同时放出二氧化碳加强植物的光合作用。所以水热制肥技术是餐厨垃圾快速,高效的一种制肥处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法,主要是利用餐厨垃圾在水环境下对其进行热处理的一种技术,从而达到餐厨垃圾快速制取有机肥的目的。
为达到上述目的,本发明是按照以下技术方案实施的:
一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置,包括预处理系统、主反应系统和再加工系统,所述预处理系统包括提升台、分拣台、储料漏斗、螺旋输送机和破碎装置,所述主反应系统包括第一反应釜、第二反应釜和电加热导油罐,所述再加工系统包括水环式真空泵,所述提升台固定在地板上、与分拣台固接,所述分拣台上设置有传动装置、传动电机、机械臂,所述传动装置转动连接在分拣台的侧壁上,所述传动电机与传动装置传动连接,所述机械臂固定在分拣台的侧壁上,所述储料漏斗与分拣台固定连接,所述螺旋输送机的进料端与储料漏斗出料端连通,所述螺旋输送机的出料端通过出料管路与破碎装置连通,所述破碎装置的下料端与第一反应釜和第二反应釜的进料口连通,所述第一反应釜和第二反应釜内均设置有导热盘管,所述第一反应釜和第二反应釜的导热盘管通过三通珐琅阀门和导热管路与电加热导油罐并联互通,所述第一反应釜和第二反应釜均与水环式真空泵连通;
进一步的,所述提升台为固定式升降平台,所述螺旋输送机上设置有排水口;螺旋输送机的中上半部分在进行物料传输过程中同时也起到物理滤水的作用;
进一步的,所述传动装置包括若干相互传动连接的转轴,所述转轴与分拣台的侧壁转动连接,所述转轴上设置有网式传送带;网式传送带同样起到过滤水的作用;分拣台的底部可以设置污水收集装置,以便后期对污水进行处理;
进一步的,所述破碎装置包括破碎腔体、固定在破碎腔体内部的两个破碎齿轮以及驱动两个破碎齿轮转动的转动电机,所述电机位于破碎腔体外壁上,所述电机的转轴与破碎齿轮传动连接;
进一步的,所述第一反应釜和第二反应釜均包括釜体和釜盖,所述釜体与釜盖法兰连接,所述第一反应釜和第二反应釜上均设置有搅拌装置、测温器,所述搅拌装置包括位于釜盖上端的防爆变频电机和减速电机、位于釜体内部的搅拌杆和搅拌浆叶,所述防爆变频电机与减速电机相配接,所述搅拌杆与减速电机相配接,所述搅拌浆叶与搅拌杆固接,所述测温器伸入釜体的内部、固接于釜盖上,所述釜体的内壁、搅拌杆、搅拌浆叶、测温器上均涂有UGT无机陶瓷涂料,因其具有耐高温防粘连低碳环保,价格低廉工艺简单等特性,从而防止餐厨垃圾焦糊附着在反应釜和导热盘管上,影响热传导等的问题。所述第一反应釜和第二反应釜主要采用316L不锈钢材料制作,其具有很好的耐热耐腐蚀抗压抗冲击成本低等特性;
进一步的,所述第一反应釜和第二反应釜的釜体为双层结构、且具有内部空腔,所述内部空腔内填充有硅酸铝纤维毯,所述釜盖上设置有泄压阀;
一种利用餐厨垃圾制备肥料的工艺方法,包括以下步骤:
Step1:预处理系统:餐厨垃圾收集后置于分拣台前,通过机器提升装置在机械臂的作用下,将餐厨垃圾倒入分拣台上,通过智能识别进行机械分拣,在分拣台上分选出塑料袋,塑料勺等杂物,通过分拣台过滤掉餐厨垃圾中的大量自由水分。然后经过传送装置将分选后的餐厨垃圾送入储料漏斗中,餐厨垃圾通过储料漏斗进入螺旋输送机,将经过一定处理后的餐厨垃圾经螺旋输送机进入破碎装置,然后对餐厨垃圾进行破碎处理,使之破碎成为糊状。
Step2:主反应系统:将破碎处理后的糊状餐厨垃圾倒入反应釜中,在150-170℃加热密闭反应釜中反应0.5-1h。因餐厨垃圾本身就含有大量的水分,所以在反应过程中无需再加入水再来创造水环境;餐厨垃圾在密闭的第一反应釜和第二反应釜中会伴随一系列水热化学反应机理,在水热初期,餐厨垃圾中的易降解有机物在氢离子的促进作用下,发生水解作用,随着温度升高和反应时间的增加,大分子难降解有机物经过一系列的脱水和脱甲酸作用转化为芳香族化合物,然后与含氮化合物,水解糖(包括单糖,多糖等)和有机酸(糠醛酸,氨基酸等)等缩合成腐殖质,pH也随之降低;
Step3:再加工系统:餐厨垃圾于第一反应釜和第二反应釜中进行一系列反应完成后,进行第一反应釜和第二反应釜间的热量传递,当反应釜温度降到100℃以下后,打开泄气阀,泄气完成后,维持反应釜90-100℃,连接水环式真空泵,进行真空脱水,脱水完成后,再打开釜底出料口出料,出料后再加入改良剂和调节pH为5.5-8.5等,搅拌混合均匀,最终使之成为有机肥料。
与现有技术相比,本发明的利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法具备以下有益效果:
本发明的工艺适用性广,对有机垃圾均可降解;占地少,处理量大;设备投资比较节省;设备机械化和自动化程度高,操作简单,管理容易;快速减量,经过处理,减量率达85%以上,固体残渣资源化利用率达95%以上;可实现餐厨垃圾处理无害化要求,餐厨处理设备的温度可维持在150℃以上,能杀死病原菌及寄生虫卵;无有毒有害气体排放,产生少量气体均为常规气体;餐厨垃圾经水热设备处理后的生成物,可以直接配成营养土,或经深加工成有机肥料,完全实现餐厨垃圾的资源化利用目标;采用该技术,有机质损耗低于5%,远低于普通发酵法的损耗;产品技术指标好,有机质含量高达75%以上,易氧化有机质(小分子有机质)20%以上;产品腐殖化率高达42%,腐植酸含量高达35%以上,远高于国家对有机肥的强制标准;产品重金属含量极低,安全性比较高。一方面由于原料来源于食品级原料,安全等级较高,另一方面该工艺可最大限度钝化重金属,降低其含量;产品大分子腐殖碳和小分子速效碳科学搭配。解决了土壤不仅要增加大分子有机碳,还需要小分子有机碳的问题。所以本发明的装置及工艺不仅能满足制备有机肥料要求,同时也较好的弥补了传统餐厨垃圾堆肥的缺陷,能最大限度的实现餐厨垃圾的资源化利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述,在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
如图1-2所示的利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法;餐厨垃圾制备有机肥料的工艺流程如图2所示,包括垃圾分选—脱水—破碎—反应—脱水—调节等过程,最后生产出质优价廉的肥料,实现了餐厨垃圾的最大限度资源化利用。
如图1-2所示,本实施例的利用餐厨垃圾制备肥料的装置,包括预处理系统、主反应系统和再加工系统,所述预处理系统包括提升台1、分拣台2、储料漏斗3、螺旋输送机4和破碎装置5,所述主反应系统包括第一反应釜6、第二反应釜7和电加热导油罐8,所述再加工系统包括水环式真空泵9,所述提升台1固定在地板上、与分拣台2固接,所述分拣台2上设置有传动装置、传动电机21、机械臂22,机械臂21可采用现有技术中的机械设备,所述传动装置转动连接在分拣台2的侧壁上,所述传动电机21与传动装置传动连接,所述机械臂22固定在分拣台2的侧壁上,所述储料漏斗3与分拣台2固定连接,所述螺旋输送机4的进料端与储料漏斗3出料端连通,所述螺旋输送机4的出料端通过出料管路10与破碎装置连通,所述破碎装置的下料端与第一反应釜6和第二反应釜7的进料口连通,所述第一反应釜6和第二反应釜7内均设置有导热盘管11,所述第一反应釜6和第二反应釜7的导热盘管11通过三通珐琅阀门12和导热管路13与电加热导油罐8并联互通,所述第一反应釜和第二反应釜均与水环式真空泵连通。
所述提升台1为固定式升降平台,所述螺旋输送机3上设置有排水口31;螺旋输送机4的中上半部分在进行物料传输过程中同时也起到物理滤水的作用。
所述传动装置包括若干相互传动连接的转轴14,所述转轴14与分拣台2的侧壁转动连接,所述转轴14上设置有网式传送带15;网式传送带15同样起到过滤水的作用;分拣台2的底部可以设置污水收集装置,以便后期对污水进行处理。
所述破碎装置5包括破碎腔体16、固定在破碎腔体16内部的两个破碎齿轮17以及驱动两个破碎齿轮17转动的转动电机18,所述驱动电机18位于破碎腔体16外壁上,所述驱动电机18的轴与破碎齿轮17传动连接。
所述第一反应釜6和第二反应釜7均包括釜体19和釜盖20,所述釜体19与釜盖20法兰连接,所述第一反应釜6和第二反应釜7上均设置有搅拌装置、测温器21,所述搅拌装置包括位于釜盖20上端的防爆变频电机22和减速电机23、位于釜体19内部的搅拌杆24和搅拌浆叶25,所述防爆变频电机22与减速电机23相配接,所述搅拌杆24与减速电机23相配接,所述搅拌浆叶25与搅拌杆24固接,所述测温器21伸入釜体19的内部、固接于釜盖20上,所述釜体19的内壁、搅拌杆24、搅拌浆叶25、测温器21上均涂有UGT无机陶瓷涂料,因其具有耐高温防粘连低碳环保,价格低廉工艺简单等特性,从而防止餐厨垃圾焦糊附着在反应釜和导热盘管上,影响热传导等的问题。所述第一反应釜6和第二反应釜7主要采用316L不锈钢材料制作,其具有很好的耐热耐腐蚀抗压抗冲击成本低等特性;所述第一反应釜6和第二反应釜7的釜体19为双层结构、且具有内部空腔,所述内部空腔内填充有硅酸铝纤维毯26,所述釜盖20上设置有泄压阀27。
如图2所示,本实施例的具体工艺方法是:餐厨垃圾经过统一收集后置于分拣台前的提升台上,通过自动化提升台将餐厨垃圾倒入分拣台上,设计分拣台为不锈钢304材料制作,利于打扫和清洗,在分拣台上还有很多漏水孔,漏水孔和网式传送带初步过滤掉餐厨垃圾中的自由水分,过滤后的污水通过管道收集,排入污水处理池中。餐厨垃圾置于分拣台上后,利用人工分选和机器分选相结合等的方式将塑料袋等杂物分选出来,通过网式传送带将分拣出来的餐厨垃圾送入尾端的储料漏斗中。
本实施例中,分拣台长为3米,宽0.7米,高为1.5米,可以满足正常工作的需求,在分拣台上的一侧配有两台机械臂,用于机械分选。储料漏斗设计上口长宽分别为0.7米、0.5米,下口长宽均为0.15米,高为0.6米。
储料漏斗中的垃圾有序进入螺旋输送机中,餐厨垃圾通过螺旋输送机的传送作用被向上运送至破碎装置中,在向上传送的过程同时也起到了物理滤水的作用。
本实施例中设计的螺旋输送机传送管道长为3.5米左右,与地面夹角为60°左右,设计里外两层,螺旋传送轴主要位于里层,通过滤网使两层相隔,并且在管道的最底部配备有电机。外层直径为0.212米,里层直径为0.1米。且在螺旋输送机中下的位置开有直径为0.05米的圆孔,在螺旋输送机的最低处开有污水出口,污水通过滤网的和重力的作用进入污水管道,最终进入污水池中。其中餐厨垃圾的污水处理采用现有的成熟处理技术。不在本发明的保护范围内。
餐厨垃圾通过螺旋输送机进入破碎机,进行机械破碎成为浓稠状物料,将物料均质化颗粒化,以便后续反应操作,到此餐厨垃圾的预处理过程完成。
本实施例设计的破碎机长宽均为0.5,高度为0.5左右,里面有两个破碎齿轮,和一个转动电机,带动两个破碎齿轮转动破碎。在破碎机的下方开有出料口,连接两个可控的管道,分别接入第一反应釜和第二反应釜中。
本实施例的的第一反应釜和第二反应釜设置反应温度范围150-170℃,反应时间范围0.5-1h,用于进行水热综合反应即物质的分解聚合反应。第一反应釜和第二反应釜主要采用316L不锈钢材料制作。釜体内具有搅拌装置、导热盘管、测温器等部件,且在搅拌装置、导热盘管、测温器和内壁等上面均涂有高温耐腐蚀不沾的UGT无机陶瓷涂料。同时在釜上设置温度感应器,流量计和泄压阀,用来测定釜内温度和监控餐厨垃圾物料添加量以及釜内泄压。
为了充分利用能源,本实施例通过珐琅阀门控制第一反应釜和二反应釜相通形成回路。当第一反应釜中加入预处理后的餐厨垃圾后,电加热导油罐对第一反应釜加热,反应,第二反应釜同时开始进料。当第一反应釜反应结束后,关闭电加热导油罐和第二反应釜的釜体阀门,此时第二反应釜已经进料完毕。打开第一反应釜和第二反应釜之间的联通阀门,第一反应釜中的热量通过导热油管被导热油带入第二反应釜中,达到第一反应釜降温和第二反应釜预升温的目的。当接近温度平衡后,此时第一反应釜已经降入100℃以下而第二反应釜中的物料也具有一定的提升。关闭第一反应釜和第二反应釜的联通回路阀门,然后利用电加热导油罐对第二反应釜进行加热,反应。然后维持第一反应釜90-100℃,连接水环式真空泵,利用水环式真空泵真空脱水,脱水完成后打开底部出料口,出料,然后再进物料,如此反复,以此达到能量充分利用和餐厨垃圾源源不断处理的目的。
由于反应结束后,物料含有大量的水分,所以采用第一反应釜和第二反应釜为容器进行真空脱水,抽真空设备为水环式真空泵,由于水汽化需要吸收大量的热,所以需要维持釜体温度为90-100℃,利用真空脱水同时也能达到快速降温的目的。本实施例设计的水环式真空泵大小为总长约1.5米,总高约0.6米。物料进行真空脱水完成后,再打开第一反应釜和第二反应釜的釜底出料口出料,出料后再加入改良剂和调节pH为5.5-8.5等,充分搅拌混合均匀,最终使之成为成品有机肥料。
1.为证明利用此方法制取有机肥有效性,现利用小型1L反应釜(型号:2NCL-DT114*141ML)实验室测得的有机肥料技术指标数据如下表1所示:
表1
序号 | 反应条件 | 有机质 | 总养分 | 总氮 | 有效五氧化二磷 | 总氧化钾 |
0 | 标准值 | ≥45 | ≥5.0 | / | / | / |
1 | 150/60 | 114 | 5.6 | 3.88 | 1.85 | 0.22 |
2 | 160/60 | 126 | 5.9 | 3.60 | 2.11 | 0.21 |
3 | 170/60 | 118 | 5.2 | 3.51 | 1.48 | 0.16 |
实验室测得的有机肥料中重金属的限量指标应符合表2的要求。
表2
序号 | 砷 | 隔 | 铅 | 铬 | 汞 |
0 | ≤15mg/kg | ≤3mg/kg | ≤50mg/kg | ≤150mg/kg | ≤2mg/kg |
1 | 0.06 | 0 | 0 | 0.1 | 0.01 |
2 | 0.07 | 0 | 0 | 1.3 | 0.008 |
3 | 0.02 | 0 | 0 | 0.2 | 0.001 |
对照中华人民共和国农业行业标准(表2)(有机肥料NY525-2012),实验条件下所测的样品指标全部满足于此标准,这为本发明的实践价值提供了很好的理论支持。
本发明集成化、自动化程度高,可有效满足中大型餐馆、学校和区域集中化餐厨垃圾处理,适合处理量大处理作业。利用本发明的装置及工艺方法处理餐厨垃圾,具有资源化程度高、处理量大、反应时间相对短等特点。从而极大的提高了本发明的实际应用能力,另一方面对垃圾处理作业效率高,可有效减少二次污染性及废气和固体废物的产生量,同时通过特有的能量利用方式可有效降低餐厨垃圾处理作业中的能量损耗,在一定程度上降低餐厨垃圾的处理成本。在经过本发明设备处理后的餐厨垃圾产生的有机肥料可以满足中华人民共和国农业行业标准(有机肥料NY525-2012)的标准要求,用作土壤有机肥料。通过以上说明本发明具有很强的实用价值。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置,其特征在于,包括预处理系统、主反应系统和再加工系统,所述预处理系统包括提升台、分拣台、储料漏斗、螺旋输送机和破碎装置,所述主反应系统包括第一反应釜、第二反应釜和电加热导油罐,所述再加工系统包括水环式真空泵,所述提升台固定在地板上、与分拣台固接,所述分拣台上设置有传动装置、传动电机、机械臂,所述传动装置转动连接在分拣台的侧壁上,所述传动电机与传动装置传动连接,所述机械臂固定在分拣台的侧壁上,所述储料漏斗与分拣台固定连接,所述螺旋输送机的进料端与储料漏斗出料端连通,所述螺旋输送机的出料端通过出料管路与破碎装置连通,所述破碎装置的下料端与第一反应釜和第二反应釜的进料口连通,所述第一反应釜和第二反应釜内均设置有导热盘管,所述第一反应釜和第二反应釜的导热盘管通过三通珐琅阀门和导热管路与电加热导油罐并联互通,所述第一反应釜和第二反应釜均与水环式真空泵连通。
2.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾制备肥料的装置,其特征在于,所述提升台为固定式升降平台,所述螺旋输送机上设置有排水口。
3.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾制备肥料的装置,其特征在于,所述传动装置包括若干相互传动连接的转轴,所述转轴与分拣台的侧壁转动连接,所述转轴上设置有网式传送带。
4.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾制备肥料的装置,其特征在于,所述破碎装置包括破碎腔体、固定在破碎腔体内部的两个破碎齿轮以及驱动两个破碎齿轮转动的转动电机,所述驱动电机位于破碎腔体外壁上,所述驱动电机的轴与破碎齿轮传动连接。
5.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾制备肥料的装置,其特征在于,所述第一反应釜和第二反应釜均包括釜体和釜盖,所述釜体与釜盖法兰连接,所述第一反应釜和第二反应釜上均设置有搅拌装置、测温器,所述搅拌装置包括位于釜盖上端的防爆变频电机和减速电机、位于釜体内部的搅拌杆和搅拌浆叶,所述防爆变频电机与减速电机相配接,所述搅拌杆与减速电机相配接,所述搅拌浆叶与搅拌杆固接,所述测温器伸入釜体的内部、固接于釜盖上,所述釜体的内壁、搅拌杆、搅拌浆叶、测温器上均涂有UGT无机陶瓷涂料。
6.根据权利要求5所述的利用餐厨垃圾制备肥料的装置,其特征在于,所述第一反应釜和第二反应釜的釜体为双层结构、且具有内部空腔,所述内部空腔内填充有硅酸铝纤维毯,所述釜盖上设置有泄压阀。
7.一种使用权利要求6所述的利用餐厨垃圾制备肥料的装置的工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:
Step1:预处理系统:将待处理的餐厨垃圾置于提升台上,提升台将餐厨垃圾送到分拣台上,分拣台上通过机械分选的方式除去塑料袋,过滤掉自由水分,送入分拣台尾处的储料漏斗中,通过螺旋传送机将餐厨垃圾传送至上方的破碎装置中进行破碎;
Step2:主反应系统:将破碎后的餐厨垃圾导入密闭的第一反应釜和第二反应釜中,进行搅拌反应,设置反应温度为150-170℃,反应时间为0.5-1h;
Step3:再加工系统:将反应完成后的第一反应釜和第二反应釜泄压,然后连接水环式真空泵,维持反应釜90-100℃进行抽真空脱水,脱水完成后,物料通过反应釜物料出口排出,最后再加入改良剂和调节物料的pH为5.5-8.5,最终形成成品有机肥。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010958114.2A CN112047763A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010958114.2A CN112047763A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112047763A true CN112047763A (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=73611187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010958114.2A Pending CN112047763A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112047763A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112774597A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-05-11 | 轻工业环境保护研究所 | 一种双罐循环水热反应装置及运行方法 |
CN113398862A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-17 | 盐城华夏高空建筑防腐维修有限公司 | 一种防腐涂层原料一体化生产设备 |
CN113548912A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-26 | 夏能文 | 楼宇、市政管道内固液分离再利用转化为高效有机肥系统 |
CN117019819A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-10 | 包头市绿能锦城环保有限责任公司 | 一种餐厨垃圾处理方法、处理系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202044948U (zh) * | 2011-04-15 | 2011-11-23 | 东莞兆舜有机硅新材料科技有限公司 | 一种反应釜加热系统装置 |
CN206027671U (zh) * | 2016-09-14 | 2017-03-22 | 广州市番禺区协运来化工用品有限公司 | 一种柔顺剂生产过程中的加热与保温循环装置 |
CN206392030U (zh) * | 2016-12-13 | 2017-08-11 | 盐城新安洲药业有限公司 | 一种节能反应釜系统 |
CN111282974A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-16 | 深圳垚鑫淼环境科技有限公司 | 餐厨垃圾的处理方法与处理系统 |
-
2020
- 2020-09-14 CN CN202010958114.2A patent/CN112047763A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202044948U (zh) * | 2011-04-15 | 2011-11-23 | 东莞兆舜有机硅新材料科技有限公司 | 一种反应釜加热系统装置 |
CN206027671U (zh) * | 2016-09-14 | 2017-03-22 | 广州市番禺区协运来化工用品有限公司 | 一种柔顺剂生产过程中的加热与保温循环装置 |
CN206392030U (zh) * | 2016-12-13 | 2017-08-11 | 盐城新安洲药业有限公司 | 一种节能反应釜系统 |
CN111282974A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-16 | 深圳垚鑫淼环境科技有限公司 | 餐厨垃圾的处理方法与处理系统 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112774597A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-05-11 | 轻工业环境保护研究所 | 一种双罐循环水热反应装置及运行方法 |
CN113398862A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-17 | 盐城华夏高空建筑防腐维修有限公司 | 一种防腐涂层原料一体化生产设备 |
CN113548912A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-26 | 夏能文 | 楼宇、市政管道内固液分离再利用转化为高效有机肥系统 |
CN117019819A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-10 | 包头市绿能锦城环保有限责任公司 | 一种餐厨垃圾处理方法、处理系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112047763A (zh) | 一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置及工艺方法 | |
CN104148357B (zh) | 一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置 | |
CN104148358B (zh) | 一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置 | |
WO2013166820A1 (zh) | 一种餐厨垃圾水解喷爆系统 | |
CN111018293B (zh) | 一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置及其使用方法 | |
CN103978005A (zh) | 餐厨废弃物综合处理方法 | |
CN202705209U (zh) | 一种螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机 | |
CN113073042B (zh) | 一种基于干式发酵的一体式畜禽粪-秸秆协同处理装置 | |
CN204842440U (zh) | 一种有机垃圾连续性烘干装置 | |
CN212451230U (zh) | 一种利用餐厨垃圾制备肥料的装置 | |
CN112877205A (zh) | 一种可移动、多功能、可互联的智能控制生物发酵设备 | |
CN210313950U (zh) | 一种用于制备园林绿化土的城市污泥发酵池 | |
CN207430886U (zh) | 一种土壤修复系统 | |
CN212334987U (zh) | 制造防板结生态营养土的生物处理系统 | |
CN214654978U (zh) | 一种可移动、多功能、可互联的智能控制生物发酵设备 | |
CN217119786U (zh) | 湿垃圾资源化处理装置 | |
CN216919062U (zh) | 一种用于处理有机废弃物的三罐发酵系统 | |
CN213623900U (zh) | 一种厨余垃圾好氧堆肥处理设备 | |
CN211255757U (zh) | 移动式发酵设备 | |
CN110813982B (zh) | 一种农产品加工回收利用装置 | |
CN203048815U (zh) | 一种有机垃圾水解罐 | |
CN210103937U (zh) | 一种有机物厌氧干式发酵装置 | |
CN112661542A (zh) | 一种厨余垃圾的有氧发酵装置 | |
CN218710353U (zh) | 一种基于水解喷爆的餐厨垃圾制备蛋白饲料的装置 | |
CN219252780U (zh) | 一种电解锰渣烘干磨细装置及制砖机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201208 |