CN113733631A - 餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法及系统，该系统包括接料仓、滚筒筛分机、螺旋挤压机、浆液池、除杂机、除沙机、加热罐、三相离心机，采用过滤、大物质分选、挤压、除杂、除沙、提油的方式对餐厨垃圾进行预处理，已达到餐厨垃圾最大化资源化利用。通过分离后，产生的油相可以作为生物柴油等产品原料，有机渣可以做堆肥、养虫、厌氧发酵的原料，水直接进行厌氧发酵，发酵后沼气可以发电或提纯制天然气。经过处理后餐厨垃圾由原来的含水率大约80%降低到60%，含油率有3‑5%降低到0.1%以下。
Description
技术领域
本发明属于餐厨垃圾处理技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法及系统。
背景技术
现有的发明专利号：CN201620807091.4一种用于餐厨垃圾预处理除杂、提油及制浆的成套设备，是一种通过餐厨垃圾预处理除杂、提油及制浆的成套设备,它包括接收料斗、大物质分拣机、细分选一体机、粗浆料储罐、制浆及轻物质分离一体机、浆料缓冲罐、螺旋压榨机、旋流除砂机、湿热水解罐、两相离心机、三相离心机。通过各设备配合逐步对餐厨垃圾进行精细分层多重除杂,在三相离心机之前设置两相离心机,降低三相离心机工作负荷,减少三相离心机的磨损,增加了其使用寿命,同时提高了三相离心机提油的纯度。
现有的餐厨垃圾处理过程中，大量的油脂被杂物带走，提油率低，未能实现餐厨垃圾处置资源化目的，而且餐厨垃圾在在处理中所产生的水相无法重复利用，这样造成了极大的资源浪费，而且现有的餐厨垃圾处理中，工艺流程复杂，设备多，处理效率低，相应能耗增加，并未达到自动化控制要求。
发明内容
本发明公开了一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法及系统，以解决上述背景技术中现有的餐厨垃圾处理过程中，大量的油脂被杂物带走，提油率低，未能实现餐厨垃圾处置资源化目的，而且餐厨垃圾在在处理中所产生的水相无法重复利用，这样造成了极大的资源浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法，其特征在于，
S1、餐厨垃圾通过接料仓，接料仓底设置滤网可以对餐厨垃圾进行过滤，滤出餐厨垃圾中的油水；
S2、对餐厨垃圾进行筛分和挤压，依次去除出餐厨垃圾中的大物质杂质和无机质杂质，从而得到浆液；
S3、对浆液进行除杂和除沙，依次将浆液中的轻飘物质和重物质进行去除；
S4、将第二浆液加热至85-90度后再进行三相离心，使第二浆液离心分离为水相物质、油相物质和渣相物质；
S5、将分离出来的油相物质储存至储油池，作为生物柴油等产品原料，将分离出来的渣相物质进行堆肥、养虫、厌氧发酵，将分离出来的水相物质进入厌氧进料缓存池，保证厌氧发酵温度，从而实现餐厨垃圾处置资源化；
将分离出来的水相物质一部分回流至滚筒筛分机进行重复利用。
作为优选，所述的大物质杂质、机质杂质、轻飘物质和重物质集中外运焚烧。
一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，包括多重过滤组件、三相离心机，所述多重过滤组件设有杂物出口和滤液出口，所述杂物出口用于将所述多重过滤组件过滤的杂物排出，所述滤液出口连接所述三相离心机，所述三相离心机设有水相出口、渣相出口和油相出口，所述油相出口连接储油池，所述渣相出口与外界的堆肥装置连接，所述水相出口连接厌氧进料缓存池，所述水相出口还设有回流管道，所述回流管道与所述多重过滤组件连接。
作为优选，所述多重过滤组件包括依次连接的接料仓、滚筒筛分机、螺旋挤压机、除杂机、除沙机，所述除沙机与所述三相离心机连接，所述除沙机与所述三相离心机之间还连接有加热罐。
作为优选，所述螺旋挤压机与所述除杂机之间连接有第一浆液池，所述接料仓设有滤液出口和餐厨垃圾出口，所述滤液出口连接所述第一浆液池，所述餐厨垃圾出口连接所述滚筒筛分机，所述餐厨垃圾出口用于将滤水后的餐厨垃圾排出。
作为优选，所述三相离心机与所述厌氧进料缓存池之间设有第四浆液池，所述回流管道设在所述第四浆液池中，所述回流管道连接所述接料仓。
作为优选，所述滚筒筛分机还设有大物质杂物出口，所述螺旋挤压机还设有无机质杂物出口，所述除杂机还设有轻飘杂物出口，所述除沙机还设有重物质杂物出口，所述大物质杂物出口、无机质杂物出口、轻飘杂物出口和重物质杂物出口共同组成所述杂物出口。
作为优选，所述大物质杂物出口、无机质杂物出口、轻飘杂物出口和重物质杂物出口都连接在外运焚烧炉上。
作为优选，所述三相离心机与述所加热罐之间设有调节阀，用于调节所述三相离心机的进料量。
作为优选，所述除杂机与所述除沙机之间连接有第二浆液池，所述除沙机与所述加热罐之间连接有第三浆液池。
本发明的有益之处：本发明公开了一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法及系统，使用接料仓、滚筒筛分机、螺旋挤压机、浆液池、除杂机、除沙机、加热罐、三相离心机等设备组合使用，实现对餐厨垃圾进行接料输送、滚筒筛、挤压、除杂、除沙、提油等步骤将餐厨垃圾中的水分、杂、沙进行去除，对餐厨垃圾进行预处理，通过分离后，产生的油相可以作为生物柴油等产品原料，有机渣可以做堆肥、养虫、厌氧发酵的原料，水直接进行厌氧发酵，发酵后沼气可以发电或提纯制天然气，同时运作过程中的水相可以通过回流到滚筒筛分机重复利用，以达到餐厨垃圾最大化资源化利用。
附图说明
图1为原发明提供的处理工艺流程图程图；
图2为本发明提供的处理工艺流；
图3为本发明提供的处理方法。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法，包括以下过程：
S1、餐厨垃圾通过接料仓，接料仓底设置滤网可以对餐厨垃圾进行过滤，滤出餐厨垃圾中的油水；
S2、对餐厨垃圾进行筛分和挤压，依次去除出餐厨垃圾中的大物质杂质和无机质杂质，从而得到浆液；
S3、对浆液进行除杂和除沙，依次将浆液中的轻飘物质和重物质进行去除；
S4、将第二浆液加热至85-90度后再进行三相离心，使第二浆液离心分离为水相物质、油相物质和渣相物质；
S5、将分离出来的油相物质储存至储油池，作为生物柴油等产品原料，将分离出来的渣相物质进行堆肥、养虫、厌氧发酵，将分离出来的水相物质进入厌氧进料缓存池，保证厌氧发酵温度，从而实现餐厨垃圾处置资源化；
将分离出来的水相物质一部分回流至滚筒筛分机进行重复利用。
根据上述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法，本发明还提供了一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，包括接料仓1、滚筒筛分机2、螺旋挤压机3、浆液池、除杂机5、除沙机6、加热罐7、三相离心机8，餐厨垃圾车将物料卸入接料仓1中，接料仓1的底部设置滤水装置对餐厨垃圾的液体进行滤除，滤液通过管道流入第一浆液池41。经过滤水后的餐厨垃圾，经过接料仓1的底部螺旋送入滚筒筛分机2，滚筒筛分机2为网孔大小为50mm筛网并配有导流板，将餐厨垃圾中的大物质杂质进行去除例如：玻璃瓶、塑料瓶、布块等杂质，同时用提油后热水对滚筒筛进行回喷，保证杂质中含有油脂被洗入筛下物中；经过滚筒筛分机2之后的筛下物进入螺旋挤压机3，对无机质进行强力挤压，螺旋挤压机3为前端滤水段为6mm网孔、后端挤压段为3mm网孔，进一步除去餐厨垃圾中的杂物，由于有回流热水，提高挤压效率，挤压后滤液送入第一浆液池41；第一浆液池41浆料，经过泵送进入自动除杂机5，该设备上部为长方形，下半部分为倒梯形结构的缓存仓，在缓存仓内安装浮渣挡板，底部装有无轴螺旋，侧面安装液压浮渣推板，第一浆液池41浆料在缓存仓内通过自重进行分离，沙料沉在缓存仓的底部，通过无轴螺旋输送去除，浮渣挡在挡板后面，通过推板排走，水相绕过浮渣推板，从出口排出，通过自动除杂机5对浆料中的轻飘物质如纤维、塑料和重物质沉沙等进行去除，浆料自流入第二浆液池42；第二浆液池42浆料，经过泵送进入自动除沙机6，该设备配有进料缓冲罐进行进料与除沙后物料混合，混合后物料通过沉沙箱后，通过泵送进入前置除沙器，进行沙水分离后，进入旋流除沙器，再次除沙，经过旋流后水进入后置除沙器再次除沙后，进入进料缓冲罐，缓冲罐水外排1/3,剩余2/3继续在内部循环，沉沙箱、前置除沙器、旋流除沙器、后置除沙器中沙全部排入旋流除沙器沙收集装置，通过螺旋送入除杂车间，自动除沙机6对浆料中重物质如砂石、鸡蛋壳等进行去除，去除率高，浆料自流入第三浆液池43；第三浆液池43浆料，经过泵送进入加热罐7，加热罐7内有蒸汽直喷装置，提高加热效率，并设有溢流管道，溢流入第一浆液池41，在加热罐7内将物料加热至85-90度，再泵送至三相离心机8进行提油，油相进入油脂暂存池暂存，水相进入第四浆液池44，部分回流滚筒筛分机2进行原料冲洗，部分进入厌氧进料缓存池，渣相可做堆肥、养虫、厌氧发酵原料。
具体实施，接料仓1实现餐厨垃圾的接收、输送、固液粗分离，该系统包括垃圾接收斗和斗底输送螺旋，斗底采用两条内径500mm的螺旋进行输送以保证一备一用，螺旋倾斜设置，角度15-30度，螺旋底部装有滤网，水相通过滤网进入第一池，螺旋底部有隔水舱，进行尾部排水，料仓最高液位要低于螺旋出口高0 .5米。
筒筛分机内装有间隔导流板，确保物料均匀向前输送，筛孔直径40mm，滚筒筛上半部分装有喷淋装置，回喷提油后热水，将物料上粘有油分冲洗进液相，提高餐厨垃圾提油率，同时能能起到清洗筛网作用。
螺旋挤压机3，螺旋轴采用低合金钢外包覆不锈钢板，不锈钢板为304材质，厚度3mm，以圆环装焊接在轴上，圆环宽度不大于30mm，轴的出料端焊接耐磨合金钢ZG40CrMnMoNiRe，尺寸参照不锈钢圆环，螺旋叶片焊接于螺旋轴的不锈钢圆环上，螺旋叶片材质不锈钢304，叶片厚度20-40mm，出料端螺旋叶片表面加装耐磨合金钢ZG40CrMnMoNiRe块，增加螺旋使用寿命，宽度从左端到右端成渐变结构，渐变尺寸51-24mm，以满足机械挤压产生的扭矩需求。
螺旋挤压机3螺旋压榨机筛网分两段，第一段筛网网孔6mm；第二段筛网网孔3mm，筛网为格栅式筛网第一段尺寸为500x6mm，第二段尺寸为500x3mm，筛网采用5*5方钢，第一段筛网主要以过滤为主，第二段筛网以过滤兼挤压为主，筛网采用对夹式安装，方便检修，这样设计可以极高的提高挤压效率。
浆液池采用混凝土结构，表面设置防腐层，设置泵坑，浆液池池底向泵坑倾斜，倾斜角度大于2°，浆液池顶部设置雷达液位计和搅拌器，用以测量浆液液位和混匀物料，防止细沙沉积和轻物质漂浮，物料在浆液池分层。搅拌器采用大流量设计，搅拌器下部和中上部设计两层叶片，搅拌器叶片呈异形形状，搅拌器叶片形状见图纸，以保证搅拌器的推流量大，转速低，运行平稳。
除杂机5装置上部为长方形，下半部分为倒梯形结构，在装置内安装杂物挡板，底部装有无轴螺旋，侧面安装液压杂物推板，来料在装置内通过自重进行分离，重物沉在装置底部，通过无轴螺旋输送去除，轻飘杂物挡在挡板后面，通过推板排走，水相绕过杂物推板，从出口排出。该装置简单，易操作，占地小，不用单独增加冲洗水，相对于现有设备及技术，极大的减少电耗和水耗。
除沙机6装置配有进料罐、输送泵、一级旋流器、除沙罐、除沙螺旋、后置旋流器、排水管，该设备进料进入进料罐后，通过泵送经过一级旋流器、除沙罐后，将沙石排除，水相经过后置旋流器，再次除沙后，除沙后水1/3外排，2/3继续循环，除沙率在95%以上。
三相离心机8可以根据进料情况，在进料口处设计有调节装置，保证出油含油率在98%以上，该三相提油装置螺旋叶片上镶嵌有硬质合金，使该三相离心机8的使用寿命提高30%。
所有设备控制采用DCS控制，各浆液池配有液位计，各泵出口装有流量计，加热罐7有温度计，各设备远程监护及故障报警装置，系统各设备远程操作，连锁控制，自动化程度高。
本发明提供一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法，包括以下过程：
步骤一：餐厨垃圾车将物料卸入接料仓中，接料仓设置滤水装置对餐厨垃圾的液体进行滤除，滤液通过管道流入1#浆液池；
步骤二：经过滤水后的餐厨垃圾，经过斗底螺旋被送入滚筒筛分机，滚筒筛分机将餐厨垃圾中的杂质进行去除例如：玻璃瓶、塑料瓶、布块等杂质；
步骤三：经过滚筒筛分机之后的物料被送入螺旋挤压机，对无机质进行强力挤压，除去餐厨垃圾中的水分，并且将滤液送入第一浆液池；
步骤四：第一浆液池浆料，经过泵送进入自动除杂机，对浆料中的轻飘物质如纤维、塑料等进行去除，浆料自流入第二浆液池；
步骤五：第二浆液池浆料，经过泵送进入自动除沙机，对浆料中重物质如砂石、鸡蛋壳等进行去除，浆料自流入第三浆液池；
步骤六：第三浆液池浆料，经过泵送进入加热罐，在加热罐内加热至85-90度，再送至三相离心机进行提油，油相进入油脂暂存池暂存，水相进入第四池，部分回流滚筒筛分机进行原料冲洗，部分进入厌氧进料缓存池，渣相可做堆肥、养虫、厌氧发酵原料。
步骤七：滚筒筛分机、挤压螺旋、除杂机、除沙机分选出的杂物，一起转运后进入焚烧厂焚烧。
而步骤六提油后第四池热水一部分回喷滚筒筛分机，冲洗滚筒筛内物料，提高油脂提取率；一部分进入厌氧进料缓存池，保证厌氧发酵温度；三相分离的渣相，可作为堆肥、养虫、厌氧发酵原料，提高餐厨垃圾资源化率。
本发明的有益效果：
1. 本发明采用过滤、大物质分选、挤压、除杂、除沙、提油的方式对餐厨垃圾进行预处理，已达到餐厨垃圾最大化资源化利用。通过分离后，产生的油相可以作为生物柴油等产品原料，有机渣可以做堆肥、养虫、厌氧发酵的原料，水直接进行厌氧发酵，发酵后沼气可以发电或提纯制天然气。经过处理后餐厨垃圾由原来的含水率大约80%降低到60%，含油率有3-5%降低到0.1%以下。
2. 本发明固液分离效果好、固相含固率高、提油效率高、系统简单、能耗低、运行安全可靠、维护操作简单方便、系统稳定性高、设备使用寿命长等特点。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法，其特征在于，
S1、餐厨垃圾通过接料仓，接料仓底设置滤网可以对餐厨垃圾进行过滤，滤出餐厨垃圾中的油水；
S2、对餐厨垃圾进行筛分和挤压，依次去除出餐厨垃圾中的大物质杂质和无机质杂质，从而得到浆液；
S3、对浆液进行除杂和除沙，依次将浆液中的轻飘物质和重物质进行去除；
S4、将第二浆液加热至85-90度后再进行三相离心，使第二浆液离心分离为水相物质、油相物质和渣相物质；
S5、将分离出来的油相物质储存至储油池，作为生物柴油等产品原料，将分离出来的渣相物质进行堆肥、养虫、厌氧发酵，将分离出来的水相物质进入厌氧进料缓存池，保证厌氧发酵温度，从而实现餐厨垃圾处置资源化；
将分离出来的水相物质一部分回流至滚筒筛分机进行重复利用。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法，其特征在于，所述的大物质杂质、无质杂质、轻飘物质和重物质集中外运焚烧。
3.一种餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，采用了权利要求1所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油方法，其特征在于，包括多重过滤组件、三相离心机，所述多重过滤组件设有杂物出口和滤液出口，所述杂物出口用于将所述多重过滤组件过滤的杂物排出，所述滤液出口连接所述三相离心机，所述三相离心机设有水相出口、渣相出口和油相出口，所述油相出口连接储油池，所述渣相出口与外界的堆肥装置连接，所述水相出口连接厌氧进料缓存池，所述水相出口还设有回流管道，所述回流管道与所述多重过滤组件连接。
4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，其特征在于，所述多重过滤组件包括依次连接的接料仓、滚筒筛分机、螺旋挤压机、除杂机、除沙机，所述除沙机与所述三相离心机连接，所述除沙机与所述三相离心机之间还连接有加热罐。
5.根据权利要求4所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，其特征在于，所述螺旋挤压机与所述除杂机之间连接有第一浆液池，所述接料仓设有滤液出口和餐厨垃圾出口，所述滤液出口连接所述第一浆液池，所述餐厨垃圾出口连接所述滚筒筛分机，所述餐厨垃圾出口用于将滤水后的餐厨垃圾排出。
6.根据权利要求4所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，其特征在于，所述三相离心机与所述厌氧进料缓存池之间设有第四浆液池，所述回流管道设在所述第四浆液池中，所述回流管道连接所述接料仓。
7.根据权利要求4所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，其特征在于，所述滚筒筛分机还设有大物质杂物出口，所述螺旋挤压机还设有无机质杂物出口，所述除杂机还设有轻飘杂物出口，所述除沙机还设有重物质杂物出口，所述大物质杂物出口、无机质杂物出口、轻飘杂物出口和重物质杂物出口共同组成所述杂物出口。
8.根据权利要求7所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，其特征在于，所述大物质杂物出口、无机质杂物出口、轻飘杂物出口和重物质杂物出口都连接在外运焚烧炉上。
9.根据权利要求3所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，其特征在于，所述三相离心机与述所加热罐之间设有调节阀，用于调节所述三相离心机的进料量。
10.根据权利要求4所述的餐厨垃圾高效除沙除杂提油系统，其特征在于，所述除杂机与所述除沙机之间连接有第二浆液池，所述除沙机与所述加热罐之间连接有第三浆液池。
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