CN202823589U - 一种餐厨垃圾旋流除砂系统 - Google Patents

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杨军华
宋燕民
靳红燕
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Beijing Fairyland Environmental Technology Co ltd
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Shidai Taoyuan Environment Science And Technology Co Ltd Beijing
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Abstract

本实用新型公开了一种餐厨垃圾旋流除砂系统，其包括一缓冲罐（1），缓冲罐（1）上部设有进料口（2）和除砂后物料出口（3），底部设有排料口（4）；一输送泵（6），通过管道和缓冲罐底部排料口（4）、水力旋流器（7）进料口连接；一水力旋流器(7)，顶部设有顶部出料口（10），通过循环管道(5)和缓冲罐（1）相连接，底部设有用于排出较重物质到集砂罐（11）的重物质出口（9）；一集砂罐（11），用于收集由重物质出口（9）排出的较重物质；一螺旋提砂机（13），用于将集砂罐（11）内的重物质排出。利用本实用新型所述的除砂系统，可以快速的去除餐厨垃圾浆液中的重物质，方便后续处理。

Description

一种餐厨垃圾旋流除砂系统
技术领域
本实用新型涉及一种旋流除砂机，特别是一种高效的餐厨垃圾旋流除砂系统。 
背景技术
餐厨垃圾，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，其有机物含量丰富、水分含量高（80-90%）、易腐烂，易对环境卫生造成恶劣影响，且容易滋长病原微生物、霉菌毒素传播细菌和病毒。餐厨废弃物具有明显的资源特性和污染物特性，但是长期以来我国一直缺乏合理的餐厨垃圾回收机制，这不仅导致了环境污染，而且还导致了“地沟油”和“垃圾猪”等食品安全事故频发。通过建立完善的回收运输、集中处理等方面的管理制度和激励机制，可以对餐厨垃圾进行资源化利用，变废为宝，化害为利，不仅可以发展循环经济，也可以解决餐厨废弃物引发的食品安全问题，避免当前出现的地沟油回流餐桌等现象。 
餐厨垃圾一般经过破碎、除砂、油脂分离处理后，再经厌氧发酵后可以用发电、制造生物柴油等。由于餐厨垃圾含水量较大，使其不能像普通垃圾一样处理，需要有专用的处理装置。餐厨垃圾一般由餐馆或者社区回收以后，需要经过打浆处理，得到餐厨垃圾粉碎后的浆液，在此过程中会初步去除垃圾内的难粉碎的和其他不适宜进入到后续处理环节的物质。得到的浆液再经过除砂等操作，即可以进行油脂的回收以及发酵等操作变废为宝。其中的油脂可以回收用作生物柴油，固体可用作发酵的原料，产生沼气；沼渣可以用作有机肥料；甚至中间处理得到的难粉碎的和不适宜进入后续处理环节的物质也可以经过处理回收金属。最后，实现了所有组分的回收利用，最大程度减少了餐厨垃圾对于环境的危害。 
高效快速除砂在餐厨垃圾处理领域仍然是一个巨大的挑战。公开号为CN101480541B的中国专利申请公开了一种用于餐厨垃圾的固液分离装置，其可以实现餐厨垃圾的中度脱水以及油水的初步分离，但是其存在如下的缺点： 
1、不适宜含固量高的餐厨垃圾的分离； 
2、耗能高，尤其是离心脱水环节消耗了大量的电能； 
3、开放式作业容易对操作人员的身体和环境造成危害； 
4、采用离心除水时，固体可能会堵塞离心器侧孔，影响分离，并且对离心系统稳定性有需求。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种主动式、除砂效率高、功率小和无污染的餐厨垃圾旋流除砂系统。 
为解决此技术问题，本实用新型的旋流除砂系统主要包括：缓冲罐1、输送泵6、水力旋流器7、集砂罐11和提砂器13。 
缓冲罐上部设置有进料口2、除砂后物料出口3，底部设有排料口4，通过管道和输送泵6连接，内设液位计14，可以用于调节输送泵6的输送量，还有一循环管道5，连接水力旋流器7的顶部出料口10和缓冲罐1。缓冲罐1罐底设计为锥形底，材质为不锈钢，罐体作保温处理，物料进入缓冲罐1后可以形成一个初沉降，以增强除砂效果。缓冲罐1的顶部设计有排臭气接口，可以连接尾气处理系统，防止二次污染。 
输送泵6通过管道和缓冲罐1的底部的排料口4以及水力旋流器7的进料口相连接。输送泵6为变频控制，通过缓冲罐1内的液位仪14进行控制。输送泵6设计的输送速度大于物料进入缓冲罐1的速度，因此缓冲罐1内的物料可通过本系统多次被循环除砂，以增强除砂效果。 
水力旋流器7的顶部设有顶部出料口10，通过循环管道5和缓冲罐1相连接，底部设有用于排出较重物质到集砂罐11的重物质出口9。水力旋流器7是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以及选别，其主要由一空心圆柱体和一锥形底部构成。其锥形底部的角度一般在10-45°之间，对于小颗粒重物质的分离，优先使用小角度的锥形底部的水力旋流器。水力旋流器7的进料口8设置在空心圆柱体侧面，并与其侧面有一定角度，当处于其切线方向时，有利于分离；更优选的位置是进料口8位于其侧面的渐开线方向；且与顶部出料口10有一定的距离，以防止餐厨垃圾短路流动水力旋流器的下部设计成锥形。水力旋流器6的上部设有顶部出料口10，除砂过程中较轻的物料可以从顶部出料口10排出，经循环管路5返回到缓冲罐1。水力旋流器的底部设有重物质出口9，除砂过程中较重的物质比如贝壳、玻璃、瓷片、砂石碰到旋流器内壁下滑从重物质出口9排出，进入集砂罐暂存。 
水力旋流器的进料口8、重物质出口9和顶部出料口10的大小设计需匹配。为了提高分级效率和降低分级粒度，进料口8和顶部出料口10直径应相对于水力旋流器圆柱体取小的比例值，；增大其中任何一个半径均可使餐厨垃圾处理能力接近于成正比增加，但此时溢流粒度将变粗，除砂效率也要下降。增加水力旋 流器7的圆柱体的高度可以提高分离效率，但不会提升处理能力。对于处理含有颗粒较大的砂石的餐厨垃圾，可以采用低压进料，控制压力在0.05-01MPa；而对于含有颗粒较小的砂石的餐厨垃圾，可以采用高压进料，控制压力在0.1-0.3MPa。依据所处理的餐厨垃圾的规模，可以选用不同尺寸的水力旋流器。在进行含大颗粒砂石的餐厨垃圾分级时常选用有较大直径圆柱体的旋流器，在含小颗粒砂石的餐厨垃圾除砂时则用有较小直径圆柱体的旋流器。 
本系统配有一螺旋提砂机，集砂罐11内暂存砂可以通过螺旋提砂机13排出系统，该提砂机也可以是别的种类的提砂机，比如提板式刮砂机。集砂罐还配有反冲水清洗装置，用于对集砂罐进行清洗。 
此外，进料口2和除砂后物料出口设置有阀门，且阀门和输送泵均由自动控制系统控制，该控制系统对设备按时序控制自动进行控制和调节。 
本系统具有如下的优点： 
1、除砂效率高。可以用于颗粒直径≥5mm的餐厨垃圾的除砂，去除率≥90％；用于颗粒直径2～5mm之间餐厨垃圾除砂，去除率≥80％；所处理的餐厨垃圾最高含固率可达20％；由此可见，本系统除砂效率高，能够对各粒径范围内的砂石进行有效去除，保障后端工艺段内罐内积砂较少； 
2、采用主动式除砂工艺，对除砂效果可以进行控制； 
3、能耗低。装机功率仅为除砂输送泵6的装机功率，耗电量小； 
4、设备体积小，占地少； 
5、除砂系统与臭气处理系统连接，无二次污染。 
附图说明
图1为本实用新型的一种高效的餐厨垃圾旋流除砂系统的装置图： 
1.缓冲罐；2.缓冲罐进料口；3.除砂后物料出口；4.底部排料口；5.循环管道；6.除砂系统输送泵；7、水力旋流器；8.水利旋流器进料口；9.重物质出口；10.水力旋流器顶部溢流口；11.集砂罐；12：集砂罐底部清洗水入口；13.螺旋提砂机；14.液位仪。 
具体实施方式
图1示明了本实用新型的一种优选的实施方式。 
如图1所示，本实用新型的旋流除砂系统主要包括：缓冲罐1、输送泵6、 水力旋流器7、集砂罐11和提砂器13。 
缓冲罐上部设置有进料口2、除砂后物料出口3，底部设有排料口4，通过管道和输送泵6连接，内设液位计14，用于调节输送泵6的输送量，还有一循环管道5，连接水力旋流器7的顶部出料口10和缓冲罐1。缓冲罐1罐底设计为锥形底，材质为不锈钢，罐体作保温处理，保温处理的方法包括在罐体外设保温层，或布置加热装置等。物料进入缓冲罐1后形成一个初沉降，以增强除砂效果。缓冲罐1的顶部设计有排臭气接口，连接尾气处理系统，防止二次污染。 
输送泵6通过管道和缓冲罐1的底部的排料口4以及水力旋流器7的进料口相连接。输送泵6为变频控制，通过缓冲罐1内的液位仪14进行控制。输送泵6设计的输送速度大于物料进入缓冲罐1的速度，因此缓冲罐1内的物料可通过本系统多次被循环除砂，以增强除砂效果。 
水力旋流器7的顶部设有顶部出料口10，通过循环管道5和缓冲罐1相连接，底部设有用于排出较重物质到集砂罐11的重物质出口9。水力旋流器7的进料口大小、重物质出口9大小和顶部出料口10的设计互相匹配。进料口直径与旋流器桶径比约为0.5:1；旋流器圆柱部分高度与椎体部分高度比例约为0.7:1。水力旋流器7的进料口、重物质出口9和顶部出料口10的截面积比例为3：1：1.2。 
输送泵6通过管道和缓冲罐1的底部的排料口4以及水力旋流器7的进料口相连接。输送泵6为变频控制，通过缓冲罐1内的液位仪14进行控制。输送泵6设计的输送速度大于物料进入缓冲罐1的速度，因此缓冲罐1内的物料可通过本系统多次被循环除砂，以增强除砂效果。 
整个系统由一自动控制系统控制，可选的系统包括PLC、DCS、MCC等。例如在本系统中，进料口2和除砂后物料出口设置有阀门，且阀门和输送泵均由PLC自动控制系统控制，该控制系统对设备按时序控制自动进行控制和调节。 
粉碎后的餐厨垃圾浆液通过缓冲罐进料口2进入缓冲罐1停留待处理，经历初沉降后，在输送泵6的作用下，以一定的速度通过水力旋流器7的进料口8，进入到水力旋流器7，由于进料口8设计在水力旋流器7的侧面沿切线方向，物料进入旋流器以后以一定的速度沿着罐体做圆周运动，因此在离心力的作用下，相对有机浆液较重的物质重物质例如贝壳、玻璃、瓷片、砂石碰到旋流器内壁下滑从底部重物质出口9排出，锥形设计使相对较轻的有机物料密度小再次形成一个向上的涡旋，从顶部出料口10排出又返回到缓冲罐1内。输送泵6的输送速 度设计大于物料进入缓冲罐1的速度，这样实现了缓冲罐1内的物料多次循环除砂，强化了除砂的效果。排出的砂则进入积砂罐11暂存，再由螺旋提砂机13排出系统。分离后的物料进入缓冲罐2后由设置在缓冲罐顶部的出料口3排出系统，最大化的减少了较大比重物质的排出。集砂罐11带有反冲水清洗装置，清洗水可从清洗水入口12进入，对集砂罐11进行清洗。缓冲罐1的顶部与外部的尾气处理系统连接，处理垃圾处理中可能产生的废气，防止对环境造成污染。上面结合附图1对本实用新型的实施方式作了详细的说明，但是本实用新型不局限上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以做出种种变化。 

Claims (9)

1.一种餐厨垃圾旋流除砂系统，其特征在于：包括 
一缓冲罐（1），缓冲罐（1）上部设有进料口（2）和除砂后物料出口（3），底部设有排料口（4）； 
一输送泵（6），通过管道和缓冲罐底部排料口（4）、水力旋流器（7）进料口连接； 
一水力旋流器(7)，顶部设有顶部出料口（10），通过循环管道(5)和缓冲罐（1）相连接，底部设有用于排出较重物质到集砂罐（11）的重物质出口（9）； 
一集砂罐（11），用于收集由重物质出口（9）排出的较重物质； 
一螺旋提砂机（13），用于将集砂罐（11）内的重物质排出。 
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：缓冲罐（1）底部为锥形，材质为不锈钢，且罐体保温。 
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：缓冲罐（1）顶部设置排臭气接口。 
4.根据权利要求1所述的系统，其特征是：缓冲罐（1）内配置液位计（14），用于在线监测罐内液面高度。 
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：输送泵（6）的输送速度大于物料进入缓冲罐（1）的速度。 
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：水力旋流器（7）的进料口、重物质出口（9）和顶部出料口（10）的截面积比例为3：1：1.2。 
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：集砂罐（11）带有反冲水清洗装置，用于清洗重物质中的有机物。 
8.根据权利要求1所述的系统，其特征是：进料口（2）和除砂后物料出口设置有阀门，且阀门和输送泵均由自动控制系统控制，该控制系统对设备按时序控制自动进行控制和调节。 
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：水力旋流器（7）的进料口在水力旋流器（7）的侧面沿切线方向。 
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CN111187709A (zh) * 2020-02-20 2020-05-22 北京舞鹤环境工程设计有限公司 一种适用于厌氧发酵浆液的除砂匀浆装置及其工艺
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Inventor before: Yang Junhua

Inventor before: Song Yanmin

Inventor before: Jin Hongyan

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