CN114247728A - 一种餐厨垃圾处理系统和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种餐厨垃圾处理系统和处理方法，属于餐厨垃圾处理技术领域。所述餐厨垃圾处理系统，包括依次连接的接收料斗、粉碎机、一级压榨机、柱塞泵、污泥过滤机、加热罐和三相分离机；所述系统中并行设置有两台柱塞泵；所述污泥过滤机的进料口安装有压力变送器，压力变送器的输出端分别连接第一变频器和第二变频器，所述第一变频器和第二变频器分别驱动一台柱塞泵。本申请首次将污泥过滤机用于餐厨垃圾处理领域，并采用两台柱塞泵交替运行，有效解决了污泥过滤机对进料压力平稳性要求较高，而柱塞泵输送的物料是间歇性的这一矛盾。本发明处理过程简单，处理成本较低，处理效率较高，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域，特别涉及一种餐厨垃圾处理系统和处理方法。
背景技术
餐厨垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。餐厨垃圾含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭。经过妥善处理和加工，可转化为新的资源，高有机物含量的特点使其经过严格处理后可作为肥料、饲料，也可产生沼气用作燃料或发电，油脂部分则可用于制备生物燃料。然而，目前现有技术对餐厨垃圾的处理过程复杂，设备繁多，处理效率较低，处理成本较高，有进一步提升的空间。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种餐厨垃圾处理系统和处理方法。
本发明是通过以下技术方案得以实现的。
一种餐厨垃圾处理系统，包括依次连接的接收料斗、粉碎机、一级压榨机、柱塞泵、污泥过滤机、加热罐和三相分离机；所述系统中并行设置有两台柱塞泵；所述污泥过滤机的进料口安装有压力变送器，压力变送器的输出端分别连接第一变频器和第二变频器，所述第一变频器和第二变频器分别驱动一台柱塞泵。
进一步的，污泥过滤机的压榨区尾端设有自动堵塞锥体调节装置，包括锥体带和堵塞锥体；所述堵塞椎体上设有气动调节阀。通过自动堵塞锥体调节装置，可以全自动调节污泥过滤机向餐厨垃圾施加的推压力。
进一步的，所述污泥过滤机的驱动电机由第三变频器驱动，第三变频器还输出一路电压随驱动电机转矩实时变化的模拟信号，并将其输送给堵塞锥体上的气动调节阀。本申请的第三变频器还能实时监测驱动电机的转矩，并将其量化为一路电压范围介于0~10V之间的模拟量信号，该模拟量信号输送给堵塞锥体上的气动调节阀，用于驱动自动堵塞锥体的气动调节阀开度，即气动调节阀的开度将随着该路模拟量信号的幅值动态变化。
进一步的，所述接收料斗与粉碎机之间设有螺旋输送机。
一种餐厨垃圾处理方法，包括以下步骤：
S1.餐厨垃圾收集后，倒入接收料斗，接收料斗对餐厨垃圾进行固液分离，得到沥液A和固相物质B；
S2.将步骤S1得到的固相物质B通过螺旋输送机输送至粉碎机进行粉碎，得到粒径均匀的固相物质C；
S3.将步骤S2得到固相物质C采用一级压榨机进行一阶压榨，得到固相物质D和粒径均匀的浆状物E；
S4.将步骤S3得到的浆状物E和步骤S1得到的沥液A通过两台柱塞泵交替泵送至污泥过滤机进行二阶压榨，得到泥状物质G和悬浊液H；
S5.将步骤S4得到的悬浊液H采用加热罐加热后通过三相分离机提取油脂，提油后剩余有机渣水以及泥状物质G进行厌氧发酵。
本申请具有以下有益效果。
本申请首次将污泥过滤机用于餐厨垃圾处理领域，并采用两台柱塞泵交替运行，有效解决了污泥过滤机对进料压力平稳性要求较高，而柱塞泵输送的物料是间歇性的这一矛盾。而且，本申请在污泥过滤机的进料口安装有压力变送器，可将压力信号反馈给柱塞泵驱动变频器以调整物料压力。另外，本申请还可检测污泥过滤机的运行转矩信号，并将其反馈到堵塞锥体的气动调节阀，调整出料口间隙宽度，保证出渣干度。本发明处理过程简单，处理成本较低，处理效率较高，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明的设备连接图；
图2是本发明的电气控制图；
图3是本发明处理工艺流程图；
图4是发明的物料平衡图。
其中，1.接收料斗；2.粉碎机；3.一级压榨机；4.柱塞泵；5.污泥过滤机；6.加热罐；7.三相分离机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。
如图1-4所示，一种餐厨垃圾处理系统，包括依次连接的接收料斗1、粉碎机2、一级压榨机3、柱塞泵4、污泥过滤机5、加热罐6和三相分离机7；所述系统中并行设置有两台柱塞泵4；所述污泥过滤机5的进料口安装有压力变送器，压力变送器的输出压力值分别控制第一变频器和第二变频器的频率输出值，所述第一变频器和第二变频器分别驱动一台柱塞泵4。
污泥过滤机5的压榨区尾端设有自动堵塞锥体调节装置，包括锥体带和堵塞锥体；所述堵塞椎体上设有气动调节阀。通过自动堵塞锥体调节装置，可以全自动调节污泥过滤机向餐厨垃圾施加的推压力。
所述污泥过滤机5的驱动电机由第三变频器驱动，第三变频器还输出一路电压随驱动电机转矩实时变化的模拟信号，并将其输送给堵塞锥体上的气动调节阀。这里，第三变频器将电机实际转矩转化为幅值范围介于0~10V的模拟量输出，用于驱动自动堵塞锥体的气动调节阀，动态改变其开度。
所述接收料斗1与粉碎机2之间设有螺旋输送机。该螺旋输送机通过变频器驱动，可依据粉碎机处理量调节进料速度，实际运行中螺旋变频器运行频率40Hz。
本申请的餐厨垃圾处理方法，包括以下步骤：
1. 对餐厨垃圾进行收料，完成初步固液分离：
餐厨垃圾经餐厨垃圾收运车收集后，直接倒入接收料斗1（沥水螺旋料仓），沥水螺旋料仓的沥水孔径6mm。该接收料斗1能将餐厨垃圾进行简单的固液分离，得到含有油脂的沥液A和含有油脂的大于6mm的餐厨垃圾固相物质B。
2. 对固相物质B粉碎处理，得到粒径均匀的固相物质C；
将第1步中得到的物质B通过螺旋输送机输送至粉碎机2进行粉碎，得到粒径均匀的小于30mm含有油脂的餐厨垃圾固相物质C；
3. 对固相物质C进行一阶压榨处理，得到粒径均匀的含有油脂的餐厨垃圾浆状物E；压榨机为液压柱塞式，筛网孔径12mm。
将第2步得到固相物质C采用一级压榨机3进行一阶压榨，得到含杂量较高的固相物质D和粒径均匀的粒径小于12mm的含有油脂的餐厨垃圾浆状物E，其中固相物质D外运处理，浆状物E进行下一环节；
4. 将浆状物E和步骤S1得到的沥液A进行二阶压榨处理，得到含有油脂的餐厨垃圾悬浊液H；
将第3步得到的浆状物E和步骤S1得到的沥液A通过柱塞泵4泵送至污泥过滤机5中进行二阶压榨，得到含杂量较高的泥状物质G和含有油脂的餐厨垃圾悬浊液H（粒径小于5mm），悬浊液H进行下一环节；
由于污泥过滤机5对进料压力的平稳性要求较高，而柱塞泵4输送的物料是间歇性的，为了解决这个矛盾，本申请采用以下方法：
（1）选用两台柱塞泵4交替运行，一台泵往外推料的同时另一台泵进行吸料，保证管道中一直有料均匀的流动；
（2）在污泥过滤机5的进料口安装压力变送器，监测污泥过滤机5的进料情况。当污泥过滤机5的进料口压力达到设定的设备启动值（0.4bar），污泥过滤机5启动。一旦检测到该压力大于允许的最高压力(1.2bar)，停止污泥过滤机5的运行。进料压力的变化也引起污泥过滤机的电机转矩发生变化，该转矩信号反馈到柱塞泵端，调整柱塞泵驱动变频器的频率（30Hz左右），调整液压柱塞泵的油泵输出压力，从而调整吸料和推料速度和压力，以保证污泥过滤机进料端的压力均匀稳定；
污泥过滤机5固体出料的控制是由安装在压榨区尾端的锥体带和堵塞锥体来执行, 通过气动调节阀的开度来控制出料口间隙宽度。污泥过滤机5的运行转矩信号通过第三变频器反馈输出0~10V到堵塞锥体的气动压力调节阀，调整出料口间隙宽度，保证出渣干度。
5. 悬浊液H经加热后提取油脂，油脂外运，提油后剩余有机渣水以及泥状物G进行厌氧发酵。
上述处理过程中，采用的设备型号如下：
接收料斗1：REC40；粉碎机2：D30E；一级压榨机3：BS20；柱塞泵4：KP10；污泥过滤机5：SP290；加热罐6：V=103m；三相分离机7：LWS520；变频器：ACS580；压力变送器：PM1704；气动调节阀：ITV2050-31F3N3
应用例
在某地建立垃圾处理厂，采用本申请系统进行餐厨垃圾的处理。
餐厨垃圾经餐厨垃圾收运车收集后共200t/d，倒入接收料斗1，接收料斗1进行固液分离后得到71.6 t/d沥液A和固相物质B，固相物质B经过粉碎机2粉碎后得到128.4t/d固相物质C，固相物质C进行一阶压榨处理得到75.7t/d固相物质D和52.7t/d浆状物E，浆状物E和沥液A通过直喷蒸汽4.5t/d加热后进行二阶压榨得到28t/d泥状物质G和100.8t/d的悬浊液H，然后对悬浊液H进行加热和三相分离，得到5.89t/d油脂和94.8t/d有机渣水。具体的物料平衡参见图4。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种餐厨垃圾处理系统，其特征在于：包括依次连接的接收料斗（1）、粉碎机（2）、一级压榨机（3）、柱塞泵（4）、污泥过滤机（5）、加热罐（6）和三相分离机（7）；所述系统中并行设置有两台柱塞泵（4）；所述污泥过滤机（5）的进料口安装有压力变送器，压力变送器的输出端分别连接第一变频器和第二变频器，所述第一变频器和第二变频器分别驱动一台柱塞泵（4）。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾处理系统，其特征在于：污泥过滤机（5）的压榨区尾端设有自动堵塞锥体调节装置，包括锥体带和堵塞锥体；所述堵塞椎体上设有气动调节阀。
3.根据权利要求2所述的一种餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述污泥过滤机（5）的驱动电机由第三变频器驱动，第三变频器还输出一路电压随驱动电机转矩实时变化的模拟信号，并将其输送给堵塞锥体上的气动调节阀。
4.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述接收料斗（1）与粉碎机（2）之间设有螺旋输送机。
5.一种餐厨垃圾处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.餐厨垃圾收集后，倒入接收料斗（1），接收料斗（1）对餐厨垃圾进行固液分离，得到沥液A和固相物质B；
S2.将步骤S1得到的固相物质B通过螺旋输送机输送至粉碎机（2）进行粉碎，得到粒径均匀的固相物质C；
S3.将步骤S2得到固相物质C采用一级压榨机（3）进行一阶压榨，得到固相物质D和粒径均匀的浆状物E；
S4.将步骤S3得到的浆状物E和步骤S1得到的沥液A通过两台柱塞泵（4）交替泵送至污泥过滤机（5）进行二阶压榨，得到泥状物质G和悬浊液H；
S5.将步骤S4得到的悬浊液H采用加热罐（6）加热后通过三相分离机（7）提取油脂，提油后剩余有机渣水以及泥状物质G进行厌氧发酵。
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