CN113509786B - 除杂溶油机以及餐厨废弃油脂处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种除杂溶油机以及餐厨废弃油脂处理系统和方法，除杂溶油机包括用于对餐厨废弃油脂进行粗滤的前滤装置、用于对粗滤后的料液进行加热破乳并将固渣捞起的捞渣加热装置以及用于对分离出的固渣外排的出渣装置；前滤装置包括进料箱和设置在进料箱内的粗滤网带，能循环运行的粗滤网带一端与下部的出渣外壳对应；捞渣加热装置包括主箱体、加热机构和捞渣机构，捞渣机构包括捞渣主轴、两捞渣链和多个能循环运行的刮板，位于高位捞渣链下部的网孔板的一端与下部的出渣外壳对应；出渣装置包括出渣驱动机构、出渣外壳和出渣蛟龙。本发明具有系统运行可靠、设备故障率低，油脂提取率高，有机质损失低，能资源化利用，产品附加值高的特点。

Description

除杂溶油机以及餐厨废弃油脂处理系统和方法

技术领域

本发明涉及一种除杂溶油机以及餐厨废弃油脂处理系统和方法，属于餐厨废弃食用油脂处理技术领域。

背景技术

餐厨废弃食用油脂俗称地沟油、潲水油、泔水油，产生量巨大，主要是指来自餐饮饭店或食品生产单位油水分离器及隔油池中淤积的废弃油脂。餐厨废弃食用油脂通常混有大量污水、漂浮固体杂物，油脂含量通常介于30～50％范围。餐厨废弃食用油脂由于化学作用破坏了原有脂肪酸和维生素，且苯类、己醛、酮等污染物不断积累，不再适合食品加工。餐厨废弃食用油脂处理通常采用除渣预处理后，再使用离心提油机制取毛油，根据需求进一步制备生物柴油或其他化工产品。

目前餐厨废弃食用油脂处理工艺中主要面临以下两个技术难题：

(1)、餐厨废弃食用油脂预处理目前主要采用高温静置分离或过滤分离杂物，但存在静置分离时间长、滤膜易堵塞以及油脂流失严重等问题，而油脂提取率≤90％，油脂含杂率≥5％，故影响杂物分离效果以及油脂提取率，故不易提高油脂品质。

(2)、餐厨废弃食用油脂中的塑料、纤维等轻质杂物易堵塞出油口和出水口，增加设备拆卸、清洗、疏通等频率和磨损程度，清理维护成本高，同时也会影响生产和提取后的毛油纯度。

为解决上述技术问题，CN107777819A所公开《用于处理地沟油的方法和系统》，包括依次设置的接料斗、除杂机、加热釜、沉降罐、洗砂装置、三相分离机、隔油槽和毛油除杂机。在除杂机内部设有甩干装置，用于拣出杂质并甩干，沉降罐设置在除杂机和加热釜之间，底部设有加热装置和砂筒，上部设有排油口和搅拌装置，浆液在沉降罐中加热并搅拌，以实现沉砂和油水分离。毛油除杂机用于除去油中的细小浮渣。该专利存在以下问题：1)、加热釜采用高温蒸汽隔套加热，且沉降罐和加热釜内利用高温高压蒸汽施压吹扫砂筒和排砂管，以将砂水混合物吹入洗砂装置，因此设备能耗大、运行成本较高。2)、地沟油经过两级提油，在三相分离前分别采用除杂机、沉降釜和洗砂装置去除重质沉砂、轻质浮渣，三相分离出的毛油仍需经除杂才可满足品质要求，因此整体处理系统较为复杂，而三相出水还需利用隔油槽来降低含油率，才能确保厌氧系统的稳定，工艺流程相当复杂。

CN106753808A所公开的《一种地沟油处理过程中水渣油分离方法》是将水渣油输送到预加热罐中进行加热，温度保持在40-50℃之间；将预热后的水渣油和按体积比1:1的刨花同时输送到物料搅拌箱中搅拌均匀，之后将物料转移至压滤袋中，用立式液压压榨机进行压榨，实现水渣油的固液分离；采用三格式隔油池，在三格式隔油池中加装有蒸汽加热盘管和自动排污潜水泵，污水经污水排水口输送到污水处理系统，油相定时通过泵和管道输送到成品罐。该专利存在以下问题：1)、处理中需要加入刨花，耗材成本增加，而且压滤中较小刨花通过滤孔，会影响油脂品质。2)、刨花不可避免的吸附部分油脂，造成油脂流失，虽然可作为生物质成型燃料的制备原料，但一方面导致提油率降低，另一方面原料另行制备的工序加长。3)、立式液压压榨机的压滤带单只容积为25L，处理能力有限，且需经常性清洗和更换。4)、未明确水油分离的效果。

CN103074155A《一种地沟油处理工艺》提供了清洗隔渣、初次过滤、二次过滤、深加工处理的地沟油处理工艺，主要将地沟油通过清洗隔离装置隔出固状油脂和毛发等固体废弃物后，再经过20目过滤袋过滤分离出废油浓液，并加热至50℃通过纳米超频震动膜组过滤进行地沟油深加工前的精制处理，分离出废油浓液和清油液体。纳米级超频震动膜组内部由多层圆盘钢片组成，钢片两面贴膜片，膜片之间保持距离可使油液流过，膜组的扭力弹簧震动时会产生剪切力，剪切力作用在膜表面，使废浓液和清油液体的分离。但纳米超频震动膜组在过滤的同时，需通过清洗装置对膜组进行清洗，加大维修保养频次。其次，纳滤膜组分离出的废浓液通过蒸发器蒸发处理，耗能相对较大，增加了处理成本。

CN205419853U公开的《地沟油的无害化处理设备》，包括溶药箱、进液管、处理槽和缓冲池，处理槽内腔通过隔板依次设置有稳流室、集油箱、混合槽、油水分离室和澄清池；稳流室底部安装有稳流筒，稳流筒外套设有外筒，输液管末端安装有旋流切割布水器，输液管上安装有高速注液泵，外筒底部设有连通至混合槽底部的穿孔集水管。该设备使用絮凝剂溶解液与含油废水充分混合，并基于同向絮凝和异向絮凝原理完成油水分离，但在这个过程中浮于液面的油滴及其他杂物组分都会汇集至集油箱，不仅影响油脂纯度，油脂及有机质损失率高，同时处理后的固渣不利于进行肥料化或生物转化。

CN205893204U公开的《一种地沟油处理设备》，包括依次连通的投料仓、蒸煮釜、滚筒筛和三相卧式螺旋沉降离心机在内的地沟油处理设备。该专利指出地沟油收集后先通过DN20 mm的圆孔筛板进行筛分，筛下物泵入蒸煮釜内蒸汽加热至90～100℃静置冷却自然分为上层油脂、中层油水渣混合物、水层，油、水分离收集后，中间层物料经DN10 mm滚筒筛筛分并进行沉降离心分离。但在滚筒筛分的过程中，易造成滚筒筛孔的堵塞，维护成本高，影响油水和渣的分离效果，无法提高油脂纯度。

CN207313561U公开的《一种地沟油处理系统》，包括地沟油加热釜和固液分离装置、二相离心机、三相离心机等设备的地沟油处理系统，通过地沟油加热釜对地沟油进行初步加热；再经固液分离装置去除杂物，该装置包括箱体和设置在箱体内的转鼓格栅机，箱体的排油口连接储料罐，再依次连接二相离心机、三相离心机，实现固体、水和油脂的分离。但在转鼓格栅分离的过程中，易造成筛孔的堵塞，影响油水和渣的分离效果，不仅处理系统较为复杂，而且维护成本高，会影响生产和提取后的毛油纯度。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统运行可靠，设备故障率低，油脂提取率高，有机质损失低，能资源化利用，产品附加值高的餐厨废弃油脂的除杂溶油机以及餐厨废弃油脂处理系统和方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种除杂溶油机，其特征在于：包括用于对餐厨废弃油脂进行粗滤的前滤装置、用于对粗滤后的料液进行加热破乳并将固渣捞起的捞渣加热装置以及用于对分离出的固渣进行外排的出渣装置；

所述的前滤装置包括进料箱和设置在进料箱内的粗滤网带，所述的进料箱上部设有进料口、底部设有与主箱体相通的出料口，粗滤网带安装在进料箱上的两托辊上，位于进料口下部的粗滤网带与粗滤驱动机构连接，所述粗滤网带一端与下部的出渣外壳对应；

所述的捞渣加热装置包括主箱体、加热机构和捞渣机构，所述的主箱体顶部设有排气口、箱壁上设有至少两个高度不同排液口，所述的加热机构包括安装在主箱体的箱壁上的加热盘管或/和位于主箱体上部的蒸汽接口；所述的捞渣机构包括捞渣主轴、两捞渣链以及多个刮板和捞渣驱动机构，主箱体沿高度方向的两侧分别横置安装有捞渣主轴，两捞渣链安装在各自对应的捞渣主轴上，所述的捞渣驱动机构与其中一个捞渣主轴连接并用于驱动两捞渣链同步循环运行，带有钩子的多个刮板排列安装在两捞渣链并用于将液料中的固渣捞出，主箱体位于高位捞渣链的下部安装有能拆卸的网孔板，所述网孔板的一端与下部的出渣外壳对应；

所述的出渣装置包括出渣驱动机构、出渣外壳和出渣蛟龙，所述出渣外壳安装在进料箱和主箱体上，且延伸出主箱体的出渣外壳底部具有出渣口，出渣驱动机构与设置在出渣外壳内的出渣蛟龙连接。

本发明的一种餐厨废弃油脂处理系统，包括三相提油机，其特征在于：还包括除杂溶油机、用于对餐厨废弃油脂原料进行大件杂质分离的接收料斗、用于对经除杂后的料液三相进行沉淀分离的加热沉淀分离装置、用于存储毛油的储油罐、以及排砂螺旋输送机构；

所述的接收料斗内具有对大件杂质滤除的除杂网板，接收料斗的出口通过输送螺旋机与除杂溶油机的进料口连接相通，主箱体上的出料口通过管路与加热沉淀罐的入料口相通；

所述加热沉淀分离装置包括加热沉淀罐和调温罐，具有锥底的加热沉淀罐上安装有电动搅拌机构，加热沉淀罐上部设有蒸汽喷入口及蒸汽喷入口处的阀门，加热沉淀罐顶部设有入料口、下部设有毛油排口、锥底中部设有混合层排口以及锥底部的砂水排口，加热沉淀罐在毛油排口、混合层排口以及砂水排口处分别设有阀门，所述加热沉淀罐的毛油排口通过毛油管路与储油罐连接相通，混合层排口通过中间管路与调温罐连接相通，砂水排口通过排水管路与排砂螺旋输送机构相通；

所述的调温罐顶部设有进口、下部依次设有毛油出口、中间出口及底部的砂水出口，且调温罐上部有蒸汽接口及蒸汽接口处的阀门，所述的毛油出口和砂水出口处分别安装有阀门并与对应的毛油管路及排水管路连接相通，所述的中间出口处安装有阀门并通过管路与三相提油机的进口连接相通，且三相提油机的油脂出口通过管路与储油罐连接相通。

本发明的一种餐厨废弃油脂处理方法，其特征在于：按以下步骤进行：

⑴、大件杂质处理，将加热并能自流的餐厨废弃油脂原料加入接收料斗内，除杂网板挡除大件杂质，通过除杂网板网孔的料液自流至输送螺旋机，及时清理截留除杂网板上的大件杂质；

⑵、除杂溶油处理：输送螺旋机将剔除大件杂质后的料液送至除杂溶油机的进料口，开启粗滤电机，粗滤网带循环运行对料液进行粗滤后进入主箱体，粗滤网带截留的固渣排至出渣外壳内；对进入主箱体内的料液加热不低于70℃，对料液破乳并降低油脂粘度，开启捞渣电机和出渣电机，捞渣链及刮板循环运行，刮板及其钩子将料液中的固渣捞出并通过上部的网孔板沥水过滤，沥水过滤后的固渣被推入出渣外壳内,出渣蛟龙将固渣外排，除渣后的料液被连续或间隔送到加热沉淀罐内；

⑶、一次沉淀分离处理：加热沉淀罐接收除渣后的料液，开启电动搅拌机构对加热沉淀罐内料液进行搅拌并同时加热，当料液达到90℃时，停止加热和搅拌，对料液静止沉淀，当加热沉淀罐内形成上层的毛油层、中间的一次混合层及下层的含砂水层后，开启砂水排口处的阀门以及排砂螺旋输送机构，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，沥水的砂石输送至移动垃圾箱外运处置；当一次混合层位于中间层排口时，开启混合层排口上的阀门，停止排水，将一次混合层送到调温罐内；当毛油层位于毛油排口时，开启毛油排口处的阀门，停止一次混合层排出，将毛油送至储油罐；

⑷、二次沉淀分离处理，将加热沉淀罐分离后的一次混合层泵入调温罐后，并通入蒸汽加热，当一次混合层加热至95℃时，静止沉淀，当调温罐内形成上层的毛油层、中间的二次混合层及下层的含砂水层，开启砂水出口处的阀门，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，沥水的砂石输送至移动垃圾箱外运处置；当二次混合层位于中间出口时，开启中间出口处的阀门，停止排水，将二次混合层送至三相提油机内；当毛油层位于毛油出口时，开启毛油出口处的阀门，停止二次混合层排出，将毛油送至储油罐；

⑸、提油处理：三相提油机接收二次混合层，对二次混合层进行深度的油脂提取以及有机固渣与有机浆液的分离，将提取油脂送储油罐，有机固渣外排，有机浆液送到水处理系统。

本发明的除杂溶油机采用两个独立的进料箱和主箱体，通过进料箱对进入除杂溶油机的大杂物进行自动粗滤，再在主箱体内对粗滤后废弃食用油脂进行加热破乳，以降低油脂粘度，便于油、水、杂的分离，通过多个带有刮板钩子循环将料液中的浮渣、砂石等固形杂物以及被裹挟在塑料片、菜渣等物料中从不断捞出，再经网孔板进行沥水过滤，并通过加热沉淀分离后的砂水通过排砂螺旋输送机构在输送时，将细小砂栎杂物沥水排出，不仅能减少后续提油设备的处理负荷，而且也降低有机质的损失。

本发明餐厨废弃油脂处理系统采用接收料斗、除杂溶油机、加热沉淀罐以及调温罐以及三相分离提油机，通过接收料斗和除杂溶油机能将废弃食用油脂中的大杂物以及塑料片、纤维及其它难降解的轻质浮渣进行分离并去除，再通过加热沉淀罐以及调温罐分级对废弃食用油脂中的细碎的陶瓷、玻璃等重质沉砂再进行分离去除，最后再通过三相离心设备进行深度提油处理，水油分离的效果好，能最大限度地降低油脂的损失率，杂物分离效果好，油脂提取率高。

本发明的处理系统设备数量少、投资节省，采用循环运行的粗滤网带进行粗滤，并通过循环运行的多个刮板连续对料液中的固渣进行清理，并能及时将渣料进行排出，大幅度提高了除渣效率，降低了油脂中的塑料、纤维等轻质杂物易堵塞出油口和出水口的现象，系统故障率低，维护成本低，能提高处理系统运行的可靠性以及处理量。

本发明处理系统可保证餐厨废弃食用油脂通过量的前提下最大限度脱除重质沉砂和轻质浮渣，实现杂物的高效分离和油脂的高效回收，提取毛油纯度≥98.0％，油脂损失率≤2.8％，杂物去除率≥92.0％，油脂提取效率≥97.8％，油脂纯度高，利于提高市场售价、实现经济效益，使废弃油脂得到了很好的回收和利用，同时分离出的有机固渣可进行肥料化或生物转化，实现资源化利用，解决废弃油脂对环境和社会的危害找到了有效的出路，产品附加值高。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明除杂溶油机结构的立体示意图。

图2是图1的A向结构示意图。

图3是本发明除杂溶油机的结构示意图。

图4是图3的侧视结构示意图。

图5是图3的俯视结构示意图。

图6是本发明前滤装置的结构示意图。

图7是图5的B-B的结构示意图。

图8是图5的C-C的结构示意图。

图9是本发明网孔板安装在主箱体上的结构示意图。

图10是本发明的餐厨废弃油脂处理系统的结构示意图。

图11是本发明加热沉淀罐的结构示意图。

其中：1—捞渣加热装置，1-1—主盖板，1-2—排气口，1-3—主箱体，1-4—轴承座，1-5—捞渣主轴，1-6—液位变送器接口，1-7—排液口，1-8—人孔，1-9—备用排液口，1-10—捞渣驱动机构，1-11—蒸汽接口，1-12—捞渣链轮，1-13—捞渣链，1-14—刮板，1-15—加热盘管，1-16—网孔板，1-17—网板支架，2—机架，2-1—电机座，3—前滤装置，3-1—粗滤驱动机构，3-2—进料箱，3-3—进料口，3-4—盖板，3-5—粗滤网带，3-6—托辊，3-7—导料部，4—出渣装置，4-1—出渣驱动机构，4-2—出渣外壳，4-3—出渣蛟龙，4-4—挡渣板，5—加热沉淀罐，5-1—入料口，5-2—蒸汽喷入口，5-3—液位检测口，5-4—混合层排口，5-5—砂水排口，5-6—毛油排口，6—电动搅拌机构，7—水平螺旋输送机，8—废水箱，9—出砂螺旋输送机，10—移动垃圾箱。

具体实施方式

见图1～6所示，本发明的除杂溶油机，包括用于对餐厨废弃油脂进行粗滤的前滤装置3、用于对粗滤后的料液进行加热破乳并将固渣捞起的捞渣加热装置1以及用于对分离出的固渣进行外排的出渣装置4。

见图1～6所示，本发明的前滤装置3包括进料箱3-2和设置在进料箱3-2内的粗滤网带3-5，进料箱3-2上部设有进料口3-3、底部设有与主箱体1-3相通的出料口，进料箱3-2底部具有下倾的导料部3-7，且导料部3-7的出料口位于主箱体1-3的下中部，将粗滤后的料液导入主箱体1-3内。本发明安装在进料箱3-2上的两托辊3-6与粗滤网带3-5连接，位于进料口3-3下部的粗滤网带3-5与粗滤驱动机构3-1连接，通过循环运行粗滤网带3-5对料液进行粗滤后进入主箱体1-3内，粗滤网带3-5一端与下部的出渣外壳4-2对应，使粗滤网带3-5上部截留的废渣及时排至出渣外壳4-2内，减少网孔的堵塞，而提高粗滤效率。见图6所示，本发明进料箱3-2上安装有能转动的两个托辊3-6，两托辊3-6两端通过轴承座安装在进料箱3-2上，粗滤网带3-5安装在两托辊3-6上，粗滤驱动机构3-1包括粗滤电机和粗滤链/带传动机构，粗滤电机经粗滤链/带传动机构与其中一个托辊3-6连接，用于驱动粗滤网带3-5按单方向运行，本发明粗滤网带3-5的运行速度可控制在0.5～5m/min，如运行速度控制在1～3m/min，使料液在粗滤网带3-5运行中进行粗滤将大杂物截留，并保持料液通过，而不会堵料。本发明粗滤网带3-5的网孔孔径在8-15mm之间，粗滤网带3-5的网孔孔径在10-13mm之间，如该网孔孔径在12mm、12.5mm等，将较大一点的固形杂物如浮渣、砂石以及塑料片、菜渣等大粒径物料截留，本发明进料箱3-2的顶部设有能打开的盖板3-4，方便的粗滤网带3-5的清理维护。

见图1～6所示，本发明捞渣加热装置1包括主箱体1-3、加热机构和捞渣机构，主箱体1-3顶部设有排气口1-2、主箱体1-3上的排气口1-2与除臭风机连接，及时将主箱体1-3内的臭气及时排出并集中处理。本发明主箱体1-3箱壁上设有至少两个高度不同排液口1-7，箱壁上可设3～4个排液口1-7，各排液口1-7上设有阀门，可根据处理量调整不同的排液口1-7进行排液，本发明在主箱体1-3的箱壁下部还设有备用排液口1-9，可实现快速将主箱体1-3内的料液排出。见图1、3所示，本发明本发明主箱体1-3上部的液位变送器接口1-6与液位变送器连接用于控制加料量，通过液位变送器自动控制加入主箱体1-3内的料液量。主箱体1-3顶部设有多个可打开的主盖板1-1，打开主盖板1-1对方便网孔板1-16进行清理维护，箱壁上设有人孔1-8，可在两箱壁上均设有人孔1-8，便于设备的维护。

见图3、8所示，本发明加热机构包括安装在主箱体1-3的箱壁上的加热盘管1-15或/和位于主箱体1-3上部的蒸汽接口1-11，可在主箱体1-3的两个侧壁上分别设有加热盘管1-15，热源可采用利用沼气锅炉生产蒸汽，加热盘管以及蒸汽接口1-11均与蒸汽管路连接，可根据主箱体1-3内油脂流动情况仅采用加热盘管1-15间接加热料液，或同时通过加热盘管1-15及经蒸汽接口1-11喷入的蒸汽进行加热，对主箱体1-3内的料液加热破乳，降低油脂粘度，而有利于油、水、杂进行分离。

见图1～4、7、8所示，本发明捞渣机构包括捞渣主轴1-5、两捞渣链1-13以及多个刮板1-14和捞渣驱动机构1-10，主箱体1-3沿高度方向的两侧分别横置安装有捞渣主轴1-5，两捞渣链1-13安装在各自对应的捞渣主轴1-5上，捞渣驱动机构1-10与其中一个捞渣主轴1-5连接并用于驱动两捞渣链1-13同步循环运行。见图7、8所示，本发明捞渣主轴1-5两端分别通过轴承座1-4可拆密封安装在主箱体1-3的箱壁上，两捞渣链轮1-12分别安装在各自捞渣主轴1-5两侧并接近箱壁一侧，两捞渣链1-13对应安装在各自的捞渣链轮1-12上，捞渣驱动机构1-10包括捞渣电机和捞渣链/带传动机构，捞渣电机经捞渣链/带传动机构与其中一个捞渣主轴1-5连接，用于驱动捞渣链轮1-12按单方向运行，带有钩子的刮板1-14排列安装在两捞渣链1-13并用于将主箱体1-3下部固渣捞出，刮板密布安装在两捞渣链1-13上，且刮板1-14宽度与主箱体1-3宽度基本相同，经粗滤后料液内的固渣包括浮渣、砂石等固形杂物，以及被包裹在塑料片、菜渣等物料，通过循环运行的刮板1-14将料液内的固渣不断捞出。

见图7、8所示，本发明主箱体1-3位于高位捞渣链1-13的下部安装有可拆卸有网孔板1-16，可在主箱体1-3箱壁的上部固定有网板支架1-17，网孔板1-16为多个，网孔板1-16通过紧固件安装在网板支架1-17上，网孔板1-16上的网孔孔径在5-8mm之间，如网孔孔径在6mm、7mm等，在刮板1-14运行时，对捞出的固渣在经过网孔板1-16时进行沥水过滤，并同时进行过滤，在排渣的同时还能减少有机质的损失，网孔板1-16一端与下部的出渣外壳4-2对应，将捞起的固渣排至至出渣外壳4-2而被排出，并防止网孔板1-16的堵塞。

见图1～9所示，本发明进料箱3-2和主箱体1-3与机架2固定连接，机架2上设有电机座2-1，粗滤电机和捞渣电机通过各自的电机座2-1安装在机架2上。

见图1～6所示，本发明出渣装置4包括出渣驱动机构4-1、出渣外壳4-2和出渣蛟龙4-3，出渣外壳4-2安装在进料箱3-2和主箱体1-3上，延伸出主箱体1-3的出渣外壳4-2底部具有出渣口，封闭的出渣外壳4-2仅在进料箱3-2和主箱体1-3内设有接渣口，出渣驱动机构4-1与设置在出渣外壳4-2内的出渣蛟龙4-3连接，用于带动出渣蛟龙4-3转动。见图6所示，本发明出渣外壳4-2的内侧设有向上延伸的挡渣板4-4，且挡渣板4-4接近粗滤网带3-5的底部，防止渣料的外漏。本发明出渣驱动机构4-1包括出渣电机和出渣链/带传动机构，出渣电机经出渣链/带传动机构与出渣蛟龙4-3连接，出渣电机通过电机座安装在机架2上，也可通过电机座安装在进料箱3-2上。

见图10～11所示，本发明餐厨废弃油脂处理系统，包括三相提油机，还包括除杂溶油机、用于对餐厨废弃油脂原料进行大件杂质分离的接收料斗、用于对经除杂后的料液三相进行沉淀分离的加热沉淀分离装置、用于存储毛油的储油罐、以及将砂水外排的排砂螺旋输送机构。

见图10～11所示，本发明的接收料斗内具有对大件杂质滤除的除杂网板，接收料斗的出口通过输送螺旋机与除杂溶油机的进料口3-3连接相通，主箱体1-3上的出料口通过管路与加热沉淀罐5的入料口5-1相通，除杂网板的网孔可在15-35mm之间。由于接收料斗用来接收废弃食用油脂，而废弃油脂主要成分是植物油、动物油等，易凝成豆花状油脂或硬块，为确保废弃油脂保持流动性，接收前需用蒸汽直接加热餐厨废弃食用油脂至融化自流，并缓缓流至接料斗内，通过除杂网板能挡除餐厨废弃油脂原料中塑料、木竹、瓶子等大件杂质，避免造成系统中的卡堵现象，通过接收料斗和除杂溶油机的除杂处理，能去除废弃食用油脂中大部分固渣，由于分离后的固渣多为有机固渣，因此可与餐饮垃圾进行协同处理用于制备肥料或养虫制备蛋白饲料，处理后的废弃食用油脂仅含有少量的细小悬浮物及砂砾，将其送至热沉淀分离装置进一步进行细小悬浮物及砂砾进行分离。

见图10～11所示，本发明加热沉淀分离装置包括加热沉淀罐5和调温罐，具有锥底的加热沉淀罐5上安装有电动搅拌机构，加热沉淀罐5上部设有蒸汽喷入口5-2及蒸汽喷入口处的阀门，对进入加热沉淀罐5内的料液进行搅拌和加热，对料液时一步的加热破乳，通过蒸汽喷入口5-2阀门控制蒸汽量，可通过控制系统进行自动化控制，最后经沉淀在罐内形成上层的毛油层，中间的油、水、杂混合的中间层，以及下层的水砂层，对油、水、杂进行分离。

见图10～11所示，本发明加热沉淀罐5顶部设有入料口5-1、下部设有毛油排口5-6、锥底中部设有混合层排口5-4以及锥底部的砂水排口5-5，主箱体1-3的出料口与加热沉淀罐5的入料口5-1的管路上安装有物料输送泵，加热沉淀罐5在毛油排口5-6、混合层排口5-4以及砂水排口5-5处分别设有阀门，加热沉淀罐5在毛油排口5-6、混合层排口5-4以及砂水排口5-5处分别设有观察窗口，以便控制出料流向。本发明加热沉淀罐5上还安装有用于监测液位的液位变送器及用于控制温度的温度传感器，可通过液位变送器控制对应阀门启闭，温度监测信号调节蒸汽的流量，通过自动控制系统控制各阀门启闭。加热沉淀罐5的毛油排口5-6通过毛油管路与储油罐连接相通，毛油管路上安装有螺杆泵，混合层排口5-4通过中间管路与调温罐连接相通，中间管路安装有物料输送泵，砂水排口5-5通过排水管路与排砂螺旋输送机构相通，将细小砂栎杂物排出，减少后续提油设备的处理负荷，降低易降解有机物的损失。

本发明调温罐顶部设有进口、下部依次设有毛油出口、中间出口及底部的砂水出口，调温罐在毛油出口、中间出口及砂水出口处分别设有观察窗口，同样以便控制出料流向，调温罐上部有蒸汽接口及蒸汽调节阀，可对加热沉淀罐5排出的一次混合层再次加热破乳并沉淀分离。本发明调温罐的毛油出口和砂水出口分别安装有阀门并与对应的毛油管路及排水管路连接相通，通过排水管路输送到排砂螺旋输送机构进行输送时，将细小砂栎杂物排出，减少后续提油设备的处理负荷，降低易降解有机物的损失。本发明调温罐上还安装有用于监测液位的液位变送器及用于控制温度的温度传感器，可通过液位变送器控制对应阀门启闭，温度监测信号调节蒸汽的流量，通过自动控制系统控制各阀门启闭。本发明的调温罐与加热沉淀罐5形状基本相同。

本发明调温罐中间出口安装有阀门并通过管路与三相提油机的进口连接相通，三相提油机对油、水以及固相进行分离，且三相提油机的油脂出口通过管路与储油罐连接相通，将调温罐仍难以分离的油、水、杂形成的二次混合层输送至三相分离提油机进行深度的油脂提取，并将有机固渣与有机浆液的分离，有机浆液进入后续的厌氧消化系统产生沼气再利用，可通过沼气锅炉生产蒸汽供热，而有机固渣富含蛋白质、脂肪以及营养元素N、P、K等，可进行有机肥制备或利用生物转化养虫获得昆虫蛋白。

见图10所示，本发明排砂螺旋输送机构包括水平螺旋输送机7和斜置的出砂螺旋输送机9，水平螺旋输送机7的后部的排料口与出砂螺旋输送机9的前部的前侧进口对应，出砂螺旋输送机9与水平面呈45±5°，且出砂螺旋输送机9的前侧设置在废水箱8内、后侧出口与移动垃圾箱10对应，水平螺旋输送机和出砂螺旋输送机均为无轴螺旋输送机，出砂螺旋输送机9将砂石输送至移动垃圾箱10外运处置，而分离出废水箱8内的水为有机浆液，通过潜污废水泵输送至后端厌氧发酵系统。本发明可通过控制系统对各电机、泵、阀门进行自动控制，无需人工操作，自动化程度高，接收料斗、渣式溶油机、加热分离罐以及调温罐等各工艺段的热源，均为厌氧沼气锅炉生成的蒸汽，能耗成本低。

本发明餐厨废弃油脂处理方法，按以下步骤进行：

⑴、大件杂质处理，将加热并能自流的餐厨废弃油脂原料加入接收料斗内，可用蒸汽直接加热餐厨废弃食用油脂，可将餐厨废弃油脂原料加热至40℃左右，使原料融化自流，并缓缓流至接料斗内，除杂网板挡除大件杂质，挡除塑料、木竹、瓶子等大件杂质，避免造成管道卡堵现象，通过除杂网板的料液自流至输送螺旋机，及时清理截留除杂网板上的大件杂质，以防杂质堵塞网孔，可采用加热沉淀罐5和调温罐放出并除砂后90℃左右的热水进行冲洗。

⑵、除杂溶油处理：输送螺旋机将剔除大件杂质后的料液送至除杂溶油机的进料口3-3，自流到进料箱3-2内，开启粗滤电机，粗滤网带3-5循环运行对料液进行粗滤后进入主箱体1-3，粗滤网带3-5输送速度为0.5～5m/min可调，经过粗滤网带3-5粗过滤后的液相进入主箱体1-3内，粗滤网带3-5截留的固渣落入出渣外壳4-2内，粗滤网带3-5可定期清洗。对进入主箱体1-3内的料液加热至不低于70℃，对料液破乳并降低油脂粘度，利用沼气锅炉生产蒸汽通入加热盘管1-15或直接通过蒸汽对料液加热，料液加热温度可控制在70～90℃之间，可根据主箱体1-3内部的油脂流动情况控制加热温度，加热时间控制在30～40min。

开启捞渣电机和出渣电机，捞渣链1-13及刮板1-14循环运行，刮板1-14及其钩子将料液中的固渣捞出并通过上部的网孔板1-16沥水过滤，减少有机物的损失，捞起的固渣被推入出渣外壳4-2内,出渣蛟龙4-3转动将固渣外排，除渣后的料液被连续或间隔送到加热沉淀罐5内。

本发明可在物料加入主箱体1-3内1/2时，开启捞渣电机和出渣电机，可根据处理量的大小选择间隙操作或连续捞渣操作。在连续捞渣时，油水到达设定排液口1-7时，流出的料液由输送泵打入加热沉淀罐5，间隙捞渣操作，可在捞渣2～3h后将全部料液泵入加热沉淀罐5。

⑶、一次沉淀分离处理：加热沉淀罐5接收除渣后的料液，开启电动搅拌机构6对加热沉淀罐5内料液进行搅拌并同时加热，进料到加热沉淀罐5直段下部1/3位置处，开启电动搅拌机构6并开启蒸汽阀门，当料液达到90℃时，停止加热和搅拌，对料液静止沉淀，料液可静止沉淀4～6h，当加热沉淀罐5内形成上层的毛油层、中间的一次混合层及下层的含砂水层后，开启砂水排口处的阀门以及排砂螺旋输送机构，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，沥水的砂石输送至移动垃圾箱外运处置，分离的水经过潜污废水泵输送至后端厌氧发酵系统。

当一次混合层位于中间层排口时，开启混合层排口上的阀门门，停止排水，而中间一次混合层是没有分离出的油、水及杂物的中层胶体混合物，将一次混合层送到调温罐内，对一次混合层再进行油、液相以及固相的分离。

当毛油位于毛油排口5-6时，开启毛油排口处的阀门，停止一次混合液排出，将毛油送至储油罐。

⑷、二次沉淀分离处理，将加热沉淀罐5分离后的一次混合层泵入调温罐后，并通入蒸汽进行加热，当一次混合层加热至95℃时，静止沉淀，当调温罐内形成上层的毛油层、中间的二次混合层及下层的含砂水层，可静止沉淀4～6h后，在调温罐内得到毛油层、二次混合层以及水砂层，开启调温罐上的砂水出口的阀门，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，沥水的砂石输送至移动垃圾箱外运处置。当二次混合层位于中间出口时，开启中间出口外的阀门，停止排水，将二次混合层送至三相提油机内；当毛油层位于毛油出口时，开启毛油出口外的阀门，停止二次混合层排出，将毛油送至储油罐；

⑸、提油处理：三相提油机接收二次混合层，对二次混合液进行深度的油脂提取以及有机固渣与有机浆液的分离，将提取油脂送储油罐。经三相分离出的有机浆液送至后端厌氧发酵系统产生沼气再利用，可通过沼气锅炉生产蒸汽供热。有机固渣富含蛋白质、脂肪以及营养元素N、P、K等，可进行有机肥制备或利用生物转化养虫获得昆虫蛋白。

见图10所示，采用本发明餐厨废弃食用油脂系统及方法对餐厨废弃食用油脂进行处理，餐厨废弃食用油脂原料是餐馆、饭店下水道隔油池的垃圾油脂，以及回收的含油脂的食物残渣和泔水，原料内混有大量油腻的漂浮物和部分细碎玻璃、陶瓷碎片等重质砂石。本发明待处理的餐厨废弃食用油脂原料的组份为：动植物油脂47.10％、废水40.30％、轻质浮渣(≥2mm)7.40％、重质砂石(≥0.5mm)2.80％，其他2.40％。

将餐厨废弃食用油脂原料加热至40℃后，融化自流输送至接收料斗，经过接收料斗内滤孔25mm的除杂网板后输送至除杂溶油机的进料口3-3，网孔孔径为10mm的粗滤网带3-5以3m/min运行，对进入料液进行粗滤，粗滤网带3-5截留的固渣落入出渣外壳4-2内，而经粗滤后进入主箱体内料液被加热至75℃，捞渣链1-13及刮板1-14以5m/min循环运行，刮板1-14及其钩子将料液中的浮渣、砂石，以及被包裹在塑料片、菜渣等物料固渣捞出并通过上部的网孔在6mm的网孔板1-16进行沥水，将固渣通过出渣蛟龙4-3内后外排，捞渣2h后将泵入加热沉淀罐5内进行后序处理。经大件杂质处理和除杂溶油机处理后，油脂损失率为2.15％，沉砂(≥0.5mm)去除率为32.5％，浮渣(≥2mm)去除率为92.85％，而除杂溶油机排出的料液主要组份为：动植物油脂46.99％、废水47.94％、轻质浮渣(≥2mm)0.53％、重质砂石(≥0.5mm)1.90％，其他2.64％。

加热沉淀罐5对接收除渣后的料液进行搅拌和加热，并对料液加热至90℃时，停止加热和搅拌，静止沉淀5h后，依次排出砂水、一次混合层以及毛油层，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，经过潜污废水泵输送至后端厌氧发酵系统，沥水的砂石输送至移动垃圾箱10外运处置，一次混合层输送至调温罐，毛油层输送出储油罐。经加热沉淀罐5处理后，占总进料28.0％的废水排至厌氧发酵系统，毛油层占总进料的25.0％。

将一次混合层泵入调温罐内进行加热，将二次混合料液加热至95℃时，静止沉淀5h，依次排出砂水、二次混合层以及上层的毛油层，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，经过潜污废水泵输送至后端厌氧发酵系统，沥水的砂石输送至移动垃圾箱10外运处置，二次混合层输送至三相提油机，毛油层输送至储油罐。经加热沉淀罐5和调温罐沉淀分离处理后的油脂损失率为0.67％，沉砂(≥0.5mm)去除率≥90％，毛油的主要组份是：动植物油脂98.10％、水分0.23％、轻质浮渣(≥2mm)0.55％、重质砂石(≥0.5mm)0.20％，其他0.92％。

三相提油机对调温罐内的二次混合层进行深度的油脂提取以及有机固渣与有机浆液的分离，将提取油脂送至储油罐，废水输送至后端厌氧发酵系统，分离出的有机固渣与接收料斗和除杂溶油机排出的有机固渣可进行肥料化或利用黑水虻、蝇蛆等昆虫养殖进行生物转化，产品附加值高，为解决废弃油脂对环境和社会的危害找到了有效的出路。本发明经三相提油机处理后的成品油脂纯度达到99.30％，有机浆液中含油0.04％，固渣含水率72.15％、含油率0.58％。

Claims (14)

1.一种除杂溶油机，其特征在于：包括用于对餐厨废弃油脂进行粗滤的前滤装置、用于对粗滤后的料液进行加热破乳并将固渣捞起的捞渣加热装置以及用于对分离出的固渣外排的出渣装置；

所述的前滤装置包括进料箱和设置在进料箱内的粗滤网带，所述的进料箱上部设有进料口、底部设有与主箱体相通的出料口，粗滤网带安装在进料箱上的两托辊上，位于进料口下部的粗滤网带与粗滤驱动机构连接，所述粗滤网带一端与下部的出渣外壳对应；

所述的捞渣加热装置包括主箱体、加热机构和捞渣机构，所述的主箱体顶部设有排气口、箱壁上设有至少两个高度不同排液口，所述的加热机构包括安装在主箱体的箱壁上的加热盘管或/和位于主箱体上部的蒸汽接口；所述的捞渣机构包括捞渣主轴、两捞渣链以及多个刮板和捞渣驱动机构，主箱体沿高度方向的两侧分别横置安装有捞渣主轴，两捞渣链安装在各自对应的捞渣主轴上，所述的捞渣驱动机构与其中一个捞渣主轴连接并用于驱动两捞渣链同步循环运行，带有钩子的多个刮板排列安装在两捞渣链并用于将液料中的固渣捞出，主箱体位于高位捞渣链的下部安装有能拆卸的网孔板，所述网孔板的一端与下部的出渣外壳对应；

所述的出渣装置包括出渣驱动机构、出渣外壳和出渣蛟龙，所述出渣外壳安装在进料箱和主箱体上，且延伸出主箱体的出渣外壳底部具有出渣口，出渣驱动机构与设置在出渣外壳内的出渣蛟龙连接。

2.根据权利要求1所述的除杂溶油机，其特征在于：所述进料箱上安装有能转动的两个托辊，粗滤网带安装在两托辊上，所述的粗滤驱动机构包括粗滤电机和粗滤链/带传动机构，粗滤电机经粗滤链/带传动机构与其中一个托辊连接，用于驱动粗滤网带按单方向运行。

3.根据权利要求1或2所述的除杂溶油机，其特征在于：所述粗滤网带的网孔孔径在8-15mm之间，进料箱底部具有下倾的导料部，且导料部的出料口位于主箱体的下中部，进料箱的顶部设有能打开的盖板。

4.根据权利要求1所述的除杂溶油机，其特征在于：所述主箱体的箱壁上部固定有网板支架，所述网孔板为多个，网孔板通过紧固件安装在网板支架上，所述的网孔板上的网孔孔径在5-8mm之间。

5.根据权利要求1所述的除杂溶油机，其特征在于：所述的捞渣主轴两端分别通过轴承座可拆密封安装在主箱体的箱壁上，捞渣链轮安装在各自捞渣主轴两侧上并接近箱壁一侧，两捞渣链对应安装在各自的捞渣链轮上，刮板密布安装在两捞渣链上；所述的捞渣驱动机构包括捞渣电机和捞渣链/带传动机构，捞渣电机经捞渣链/带传动机构与其中一个捞渣主轴连接，用于驱动捞渣链轮按单方向运行。

6.根据权利要求1所述的除杂溶油机，其特征在于：所述主箱体上部的液位变送器接口与液位变送器连接并用于控制加料量，主箱体顶部设有多个可打开的主盖板、箱壁上设有人孔，且主箱体的箱壁下部还设有备用排液口。

7.根据权利要求1所述的除杂溶油机，其特征在于：所述出渣外壳的内侧设有向上延伸的挡渣板，且挡渣板接近粗滤网带的底部，出渣驱动机构包括出渣电机和出渣链/带传动机构，出渣电机经出渣链/带传动机构与出渣蛟龙连接。

8.根据权利要求1所述的除杂溶油机，其特征在于：所述进料箱和主箱体与机架固定连接，机架上设有电机座。

9.一种餐厨废弃油脂处理系统，包括三相提油机，其特征在于：还包括如权利要求1至8之一所述的除杂溶油机、用于对餐厨废弃油脂原料进行大件杂质分离的接收料斗、用于对经除杂后的料液三相进行沉淀分离的加热沉淀分离装置、用于存储毛油的储油罐、以及排砂螺旋输送机构；

所述的接收料斗内具有对大件杂质滤除的除杂网板，接收料斗的出口通过输送螺旋机与除杂溶油机的进料口连接相通，主箱体上的出料口通过管路与加热沉淀罐的入料口相通；

所述加热沉淀分离装置包括加热沉淀罐和调温罐，具有锥底的加热沉淀罐上安装有电动搅拌机构，加热沉淀罐上部设有蒸汽喷入口及蒸汽喷入口处的阀门，加热沉淀罐顶部设有入料口、下部设有毛油排口、锥底中部设有混合层排口以及锥底部的砂水排口，加热沉淀罐在毛油排口、混合层排口以及砂水排口处分别设有阀门，所述加热沉淀罐的毛油排口通过毛油管路与储油罐连接相通，混合层排口通过中间管路与调温罐连接相通，砂水排口通过排水管路与排砂螺旋输送机构相通；

所述的调温罐顶部设有进口、下部依次设有毛油出口、中间出口及底部的砂水出口，且调温罐上部有蒸汽接口及蒸汽接口处的阀门，所述的毛油出口和砂水出口处分别安装有阀门并与对应的毛油管路及排水管路连接相通，所述的中间出口处安装有阀门并通过管路与三相提油机的进口连接相通，且三相提油机的油脂出口通过管路与储油罐连接相通。

10.根据权利要求9所述的餐厨废弃油脂处理系统，其特征在于：所述的排砂螺旋输送机构包括水平螺旋输送机和斜置的出砂螺旋输送机，所述水平螺旋输送机后部的排料口与出砂螺旋输送机前侧的进口对应，所述的出砂螺旋输送机与水平面呈45±5°，且出砂螺旋输送机前侧设置在废水箱内、后侧的出口与移动垃圾箱对应，所述的水平螺旋输送机和出砂螺旋输送机均为无轴螺旋输送机。

11.根据权利要求9所述的餐厨废弃油脂处理系统，其特征在于：所述的加热沉淀罐和调温罐上安装有用于监测液位的液位变送器及检测液温的温度传感器。

12.根据权利要求9所述的餐厨废弃油脂处理系统，其特征在于：所述加热沉淀罐在毛油排口、混合层排口以及砂水排口处分别设有观察窗口，所述调温罐在毛油出口、中间出口及砂水出口处分别设有观察窗口。

13.根据权利要求9所述的餐厨废弃油脂处理系统，其特征在于：所述主箱体的出料口与加热沉淀罐的入料口的管路以及中间管路上分别安装有物料输送泵，毛油管路安装有螺杆泵。

14.一种餐厨废弃油脂处理方法，其特征在于：按以下步骤进行：

⑴、大件杂质处理，将加热并能自流的餐厨废弃油脂原料加入接收料斗内，除杂网板挡除大件杂质，通过除杂网板网孔的料液自流至输送螺旋机，及时清理截留除杂网板上的大件杂质；

⑵、除杂溶油处理：输送螺旋机将剔除大件杂质后的料液送至除杂溶油机的进料口，开启粗滤电机，粗滤网带循环运行对料液进行粗滤后进入主箱体，粗滤网带截留的固渣排至出渣外壳内；对进入主箱体内的料液加热不低于70℃，对料液破乳并降低油脂粘度，开启捞渣电机和出渣电机，捞渣链及刮板循环运行，刮板及其钩子将料液中的固渣捞出并通过上部的网孔板沥水过滤，沥水过滤后的固渣被推入出渣外壳内,出渣蛟龙将固渣外排，除渣后的料液被连续或间隔送到加热沉淀罐内；

⑶、一次沉淀分离处理：加热沉淀罐接收除渣后的料液，开启电动搅拌机构对加热沉淀罐内料液进行搅拌并同时加热，当料液达到90℃时，停止加热和搅拌，对料液静止沉淀，当加热沉淀罐内形成上层的毛油层、中间的一次混合层及下层的含砂水层后，开启砂水排口处的阀门以及排砂螺旋输送机构，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，沥水的砂石输送至移动垃圾箱外运处置；当一次混合层位于中间层排口时，开启混合层排口上的阀门，停止排水，将一次混合层送到调温罐内；当毛油层位于毛油排口时，开启毛油排口处的阀门，停止一次混合层排出，将毛油送至储油罐；

⑷、二次沉淀分离处理，将加热沉淀罐分离后的一次混合层泵入调温罐后，并通入蒸汽加热，当一次混合层加热至95℃时，静止沉淀，当调温罐内形成上层的毛油层、中间的二次混合层及下层的含砂水层，开启砂水出口处的阀门，排出后的砂水经排砂螺旋输送机构输送，水排至储水箱内储存，沥水的砂石输送至移动垃圾箱外运处置；当二次混合层位于中间出口时，开启中间出口处的阀门，停止排水，将二次混合层送至三相提油机内；当毛油层位于毛油出口时，开启毛油出口处的阀门，停止二次混合层排出，将毛油送至储油罐；

⑸、提油处理：三相提油机接收二次混合层，对二次混合层进行深度的油脂提取以及有机固渣与有机浆液的分离，将提取油脂送储油罐。

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