CN207891105U - 沉降分离制浆设备及沉降分离制浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种沉降分离制浆设备及沉降分离制浆系统，属于餐厨垃圾及生活垃圾处理技术领域。沉降分离制浆设备包括流态化分离装置、沉降缓冲装置和第三连接管，流态化分离装置包括第一筒体和分级管，沉降缓冲装置包括第二筒体，第二筒体竖向设置，第三连接管设置有切割机和泵，切割机用于对第三连接管内的物料进行切割，第三连接管具有输入端和输出端，泵用于将输入端内的流体输入输出端。该沉降分离制浆设备针对性较强，适用性较佳，其工作效率高、能耗低，大大降低了其处理成本，极大地提高了工艺稳定性。沉降分离制浆系统包括沉降分离制浆设备，其具有该沉降分离制浆设备的全部功能。

Description

沉降分离制浆设备及沉降分离制浆系统

技术领域

本实用新型涉及餐厨垃圾及生活垃圾处理技术领域，具体而言，涉及一种沉降分离制浆设备及沉降分离制浆系统。

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，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。

餐厨垃圾具有显著的危害和资源的二重性，其特点可归纳为：

(1)含水率高、可达80％—95％。

(2)盐分含量高、部分地区含辣椒、醋酸高。

(3)有机物含量高、蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪等。

(4)富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素。

(5)存在有病原菌、病原微生物。

(6)易腐烂、变质、发臭、滋生蚊。

餐厨垃圾含有较丰富的营养物质，可提供微生物生长需要的淀粉、纤维素、糖类等物质，用微生物对其进行发酵，一方面可以通过接种前的高温灭菌杀灭那些有害病原菌，另一方面通过接种有益的微生物改善去组成成分，另外产生大量的单细胞菌体蛋白得到积累，另外也避免了餐厨垃圾对环境和人体所可能造成的威胁，从而实现餐厨废物的无害化、资源化利用。

餐厨垃圾中有大量的重异物质，例如玻璃碎片、陶瓷碎片、骨头、贝壳、砂石、辣椒籽、花椒籽等，这类不可降解的异物在餐厨垃圾的处理过程中，因为粒径较小不易分离，但是这类重异物质在餐厨浆料的处理过程中对设备产生严重的磨损或损坏，容易堵塞管道及阀门，降低了设备的使用寿命，同时其在后续处理构筑物中容易沉积造成设施功能丧失甚至停产。

发明人在实际应用及研究中发现，传统的相关技术中至少存在以下缺点：

针对性不强，适用性较差，处理效果不佳；

设备损耗严重，运行稳定性差；

清渣频繁，操作人员劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种沉降分离制浆设备，改善现有技术的不足，其针对性较强，适用性较佳，其工作效率高、能耗低，大大降低了其处理成本，极大地提高了工艺稳定性。

本实用新型的另一目的在于提供了一种沉降分离制浆系统，其包括上述提到的沉降分离制浆设备，其具有该沉降分离制浆设备的全部功能。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型的实施例提供了一种沉降分离制浆设备，其包括：

流态化分离装置，所述流态化分离装置包括第一筒体和分级管，所述第一筒体具有容纳腔，所述分级管的部分或全部位于所述容纳腔内，所述第一筒体与所述分级管连接且均竖向设置，所述第一筒体设置有进料口，所述分级管设置有与所述容纳腔连通的导流口，所述分级管的底部设置有第一排砂口；

沉降缓冲装置，所述沉降缓冲装置包括第二筒体，所述第二筒体竖向设置，所述第二筒体的顶部设置有与所述分级管的顶部连通的第一连接管，所述第二筒体的底部设置有与所述分级管的底部连通的第二连接管，所述第二筒体的顶部设置有出料口，所述第二筒体的底部设置有排污口；

第三连接管，所述第三连接管设置有切割机和泵，所述切割机用于对所述第三连接管内的物料进行切割，所述第三连接管具有输入端和输出端，所述泵用于将所述输入端内的流体输入所述输出端，所述输入端包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端连接于所述分级管的顶部，所述第二输入端连接于所述第二筒体的底部，所述输出端连接于所述第二筒体的底部。

具体的，该沉降分离制浆设备针对性较强，适用性较佳，其工作效率高、能耗低，大大降低了其处理成本，极大地提高了工艺稳定性。

可选的，所述沉降分离制浆设备还包括旋流装置，所述旋流装置包括第三筒体，所述第三筒体竖向设置，所述第三筒体的侧部设置有物料进口，所述物料进口与所述第三连接管连通，所述第三筒体的顶部设置有排料管，所述排料管的一端伸入所述第三筒体内，所述排料管的另一端形成与所述第三连接管连通的物料出口，所述第三筒体的底部设置有第二排砂口。

可选的，所述排料管伸入所述第三筒体内的一端的高度低于所述物料进口的高度。

可选的，所述旋流装置还包括第一集砂罐和两个第一电动控制阀，两个所述第一电动控制阀串联且连接于所述第一集砂罐与所述第三筒体的底部之间。

可选的，所述第三筒体的底部设置有第一反冲洗口。

可选的，所述沉降分离制浆设备还包括多个导流装置，多个所述导流装置均布于所述分级管的四周，所述导流装置的一端连接于所述分级管，所述导流装置用于将所述容纳腔内的物料导入所述导流口。

可选的，所述流态化分离装置还包括第二集砂罐和两个第二电动控制阀，两个所述第二电动控制阀串联且连接于所述第二集砂罐与所述第一筒体的底部之间。

可选的，所述分级管的底部设置有第二反冲洗口。

可选的，所述沉降缓冲装置还包括控制阀，所述控制阀位于所述第二筒体的底部且控制所述排污口排污，所述第二筒体的顶部设置有检修孔、臭气收集口和液位计安装口，所述第二筒体的底部设置有温度计安装管。

本实用新型的实施例还提供了一种沉降分离制浆系统，其包括上述提到的沉降分离制浆设备，其具有该沉降分离制浆设备的全部功能。

与现有的技术相比，本实用新型实施例的有益效果包括：

该沉降分离制浆设备针对性较强，适用性较佳，其工作效率高、能耗低，大大降低了其处理成本，极大地提高了工艺稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的沉降分离制浆设备的结构示意图；

图2为图1所示的流态化分离装置的结构示意图；

图3为图1所示的沉降缓冲装置的结构示意图；

图4为图1所示的旋流装置的结构示意图。

图标：100-沉降分离制浆设备；10-流态化分离装置；101-第一端口；102-第二端口；103-第三端口；11-第一筒体；111-容纳腔；112-进料口；12-分级管；121-第一排砂口；122-第二反冲洗口；13-第二电动控制阀；14-第二集砂罐；20-沉降缓冲装置；201-第四端口；202-第五端口；203-第六端口；21-第二筒体；211-出料口；212-排污口；213-检修孔；214-臭气收集口；215-液位计安装口；216-温度计安装管；22-控制阀；30-旋流装置；31-第三筒体；311-物料进口；312-排料管；313-物料出口；314-第二排砂口；315-第一反冲洗口；32-第一电动控制阀；33-第一集砂罐；40-导流装置；50-第一连接管；60-第二连接管；70-第三连接管；71-切割机；72-泵；731-第一输入端；732-第二输入端；74-输出端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖向”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参考图1-图4，本实施例提供了一种沉降分离制浆设备100，其包括：

流态化分离装置10，流态化分离装置10包括第一筒体11和分级管12，第一筒体11具有容纳腔111，分级管12的部分或全部位于容纳腔111内，第一筒体11与分级管12连接且均竖向设置，第一筒体11设置有进料口112，分级管12设置有与容纳腔111连通的导流口，分级管12的底部设置有第一排砂口121；

沉降缓冲装置20，沉降缓冲装置20包括第二筒体21，第二筒体21竖向设置，第二筒体21的顶部设置有与分级管12的顶部连通的第一连接管50，第二筒体21的底部设置有与分级管12的底部连通的第二连接管60，第二筒体21的顶部设置有出料口211，第二筒体21的底部设置有排污口212；

第三连接管70，第三连接管70设置有切割机71和泵72，切割机71用于对第三连接管70内的物料进行切割，第三连接管70具有输入端和输出端74，泵72用于将输入端内的流体输入输出端74，输入端包括第一输入端731和第二输入端732，第一输入端731连接于分级管12的顶部，第二输入端732连接于第二筒体21的底部，输出端74连接于第二筒体21的底部。

这里需要说明的是，本实施例中的物料指的是餐厨垃圾，一般包含浆料、砂、骨头等。其他实施例中，也可以是任何需要沉降分离的流体浆料。

物料从进料口112进入第一筒体11内，通过导流口进入分级管12内，分级管12内的部分物料通过第一输入端731进入第三连接管70内，部分物料通过第一连接管50进入第二筒体21内，部分较重的异物质沉淀进入分级管12的底部，通过第一排砂口121排出。

同时，第二筒体21内的部分物料通过第二输入端732进入第三连接管70内，部分物料通过第二连接管60回流至分级管12内，进行局部循环，形成上升流作用。

同时，进入第三连接管70的物料先通过切割机71进行切割，再通过泵72的增压，将其送入输出端74，而输出端74相对位于第二筒体21的底部，进行多次循环。

最终达到要求的浆料通过出料口211进行排出。

一般的，浆料主要从第一输入端731进入第三连接管70内，部分浆料通过第一连接管50进入第二筒体21内，其主要起到溢流保护作用。

物料从进料口112进入第一筒体11采用切向进料方式，也就是说，第一筒体11呈圆筒，物料的输入方向沿其切向方向，更有利于搅动第一筒体11内的物料。

同理，第一连接管50输入第二筒体21内的物料，其同样可以采用切向进料方式，有利于搅动第二筒体21内的物料。

同理，输出端74输入第二筒体21内的物料，也采用切向进料方式，有利于搅动底部沉积物。

本实施例中，泵72可以选用转子泵、渣浆泵等。

通过这种方式，有利于物料在第二筒体21内实现沉降缓冲，其进入分级管12后，搅动分级管12内的物料，并形成上升流作用，有利于实现流态化分离，较轻的物料上浮，通过第一连接管50实现溢流保护作用，较重的物料下沉，沉淀在分级管12的底部，最终通过第一排砂口121排出。

浆料主要通过第二连接管60循环回流的液体在分级管12内形成上升流，较轻的物料呈流态化状态，随流体循环；较重的物料不能随流体上升，下降到沉砂口。

结合图2和图3，分级管12设置有第一端口101、第二端口102和第三端口103，第二筒体21设置有第四端口201、第五端口202和第六端口203。

第一端口101与第一输入端731配合，实现分级管12与第三连接管70连通。

第二端口102与第四端口201配合，形成第一连接管50，实现分级管12的顶部与第二筒体21的顶部连通，从而使分级管12溢流的物料进入第二筒体21内。

第三端口103和第六端口203配合，形成第二连接管60，实现分级管12的底部与第二筒体21的底部连通，从而使第二筒体21内的物料回流至分级管12的底部。

第五端口202与第二输入端732配合，实现第二筒体21与第三连接管70连通。

本实施例中，分级管12的上部位于容纳腔111内，其下部位于第一筒体11外，其整体位于第一筒体11的中心位置。排污口212位于第二筒体21的底部中心位置。

当然了，其他实施例中，分级管12可以全部位于第一筒体11内，其底部进行排砂。

该沉降分离制浆设备100针对性较强，适用性较佳，其工作效率高、能耗低，大大降低了其处理成本，极大地提高了工艺稳定性。其具有沉降分离功能和制浆一体化的特点。

结合图4，本实施例中，沉降分离制浆设备100还包括旋流装置30，旋流装置30包括第三筒体31，第三筒体31竖向设置，第三筒体31的侧部设置有物料进口311，物料进口311与第三连接管70连通，第三筒体31的顶部设置有排料管312，排料管312的一端伸入第三筒体31内，排料管312的另一端形成与第三连接管70连通的排料物料出口313，第三筒体31的底部设置有第二排砂口314。

第三筒体31的顶部呈圆筒，底部呈圆锥筒，第三连接管70输出物料，其通过物料进口311进入第三筒体31内，其切向进料，产生旋流作用，通过内部结构使物料在离心力和重力的作用下实现分离。圆锥筒的锥底角度一般设置在10°-20°之间。

同时部分较轻的物料通过排料管312从顶部的排料物料出口313排出，其进入第三连接管70内，随第三连接管70内的物料进入输出端74。部分较重的物料在重力沉淀作用下，进入底部，通过第二排砂口314排出。

一般的，这些较轻的物料为有机物，较重的物料为餐厨原料中的异物质。

该排料管312可以是外接的管体，也可以是第三筒体31自带的，只要能够输出物料即可。

本实施例中，第三筒体31可以理解为是并联在第三连接管70上的，也就是说物料可以选择性的进入第三筒体31内，或者不进入而直接通过输出端74输出。

切向进入第三筒体31内的物料进行离心旋流分离，其进料速度大于第一筒体11的进料速度，有利于增加物料在局部循环中的循环次数，增加除砂效果。

可选的，排料管312伸入第三筒体31内的一端的高度低于物料进口311的高度。

这样的设置，可以有效防止物料出现短流的现象，提高其在第三筒体31内旋流分离的效率。

可选的，旋流装置30还包括第一集砂罐33和两个第一电动控制阀32，两个第一电动控制阀32串联且连接于第一集砂罐33与第三筒体31的底部之间。

本实施例中，两个第一电动控制阀32串联，可以对排出的物料进行有效的控制，一般的，先打开上方的第一电动控制阀32，使较重的物料进入，然后关闭上方的第一电动控制阀32且打开下方的第一电动控制阀32，使这部分物料进入第一集砂罐33内进行暂存。

通过串联的设置，能够更好的保护整套设备，同时可以不破坏流体的正常流态。

可选的，第三筒体31的底部设置有第一反冲洗口315。

反冲洗口接入外接的管道，对第三筒体31的底部进行冲洗，避免堵塞。

结合图1和图2，沉降分离制浆设备100还包括多个导流装置40，多个导流装置40均布于分级管12的四周，导流装置40的一端连接于分级管12，导流装置40用于将容纳腔111内的物料导入导流口。

进料口112输入的物料在切向旋流和重力的作用下向下流动，其顺着导流装置40进入分级管12内，在导流装置40的辅助作用下，物料进入分级管12，遇到来自第二筒体21的回料上升流，发生流态化分离作用，比重轻的浆料在上升水流中获得向上的加速度，在分级管12内向上流动，作为循环原料通过泵72吸入后输送至第三筒体31内，重的异物质在分级管12继续沉降到第一排砂口121。

本实施例中导流装置40可以理解为导流片，其一端连接在分级管12上，另一端位于容纳腔111内，导流口可以理解为在分级管12上开设通孔，有利于进行导流。

可选的，流态化分离装置10还包括第二集砂罐14和两个第二电动控制阀13，两个第二电动控制阀13串联且连接于第二集砂罐14与第一筒体11的底部之间。

第二电动控制阀13的作用、效果、原理等可以参考第一电动控制阀32。

可选的，分级管12的底部设置有第二反冲洗口122。

第二反冲洗口122的作用、效果、原理等可以参考第一反冲洗口315。

可选的，沉降缓冲装置20还包括控制阀22，控制阀22位于第二筒体21的底部且控制排污口212排污，第二筒体21的顶部设置有检修孔213、臭气收集口214和液位计安装口215，第二筒体21的底部设置有温度计安装管216。

检修孔213便于使用者对第二筒体21进行检修，臭气收集口214可以和外接的管道连接，将第二筒体21内产生的臭气进行收集，液位计通过该液位计安装口215进行安装，有利于监控第二筒体21内的液面高度，温度计通过该温度计安装管216进行安装，有利于监控第二筒体21内物料的温度，有利于后续处理工艺条件的监控。

根据本实用新型实施例提供的一种沉降分离制浆设备100，沉降分离制浆设备100的原理是：

物料从进料口112进入第一筒体11内，其在导流装置40的导向作用下进入分级管12内，在物料流动的作用下，物料搅动并产生沉降效果，较重的异物质进入分级管12的底部，较轻的一部分上浮并通过第一输入端731进入第三连接管70内，另一部分通过第一连接管50溢流至第二筒体21内。

第二筒体21内较重的物料产生沉降效果，其一部分通过底部的第二连接管60回流至分级管12内，从而继续搅动分级管12内的物料并形成上升流作用，其另一部分通过第二输入端732进入第三连接管70内，部分较轻的物料通过出料口211排出，进入下一道工序。

第一输入端731和第二输入端732输入的物料通过切割机71进行切割，实现破碎制浆作用，再通过泵72的作用，使其输向输出端74，在输出的过程中，部分物料通过物料进口311进入第三筒体31内，在离心旋流的作用下，实现沉降，较重的异物质进入第三筒体31的底部，较轻的物料通过排料物料出口313进入第三连接管70内，随第三连接管70内的物料输向输出端74，其输出的物料搅动第二筒体21内的液体，从而实现循环。

这种设备专一性强，设备不容易产生堵塞现象，重异物质分离效率较高，投入成本较低，整体能耗较低。该设备设计合理，整体效果较佳。

实施例2

本实施例也提供了一种沉降分离制浆系统，其包括上述提到的沉降分离制浆设备100，其具有该沉降分离制浆设备100的全部功能。

沉降分离制浆设备100的结构可以参考实施例1。

沉降分离制浆系统还包括控制设备，其控制第一电动控制阀32、第二电动控制阀13、切割机71和泵72，实现合理化运行。

该控制设备可以为PLC，也可以为电脑板。

综上所述，本实用新型提供了一种沉降分离制浆设备100，该沉降分离制浆设备100针对性较强，适用性较佳，其工作效率高、能耗低，大大降低了其处理成本，极大地提高了工艺稳定性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沉降分离制浆设备，其特征在于，包括：

流态化分离装置，所述流态化分离装置包括第一筒体和分级管，所述第一筒体具有容纳腔，所述分级管的部分或全部位于所述容纳腔内，所述第一筒体与所述分级管连接且均竖向设置，所述第一筒体设置有进料口，所述分级管设置有与所述容纳腔连通的导流口，所述分级管的底部设置有第一排砂口；

沉降缓冲装置，所述沉降缓冲装置包括第二筒体，所述第二筒体竖向设置，所述第二筒体的顶部设置有与所述分级管的顶部连通的第一连接管，所述第二筒体的底部设置有与所述分级管的底部连通的第二连接管，所述第二筒体的顶部设置有出料口，所述第二筒体的底部设置有排污口；

第三连接管，所述第三连接管设置有切割机和泵，所述切割机用于对所述第三连接管内的物料进行切割，所述第三连接管具有输入端和输出端，所述泵用于将所述输入端内的流体输入所述输出端，所述输入端包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端连接于所述分级管的顶部，所述第二输入端连接于所述第二筒体的底部，所述输出端连接于所述第二筒体的底部。

2.根据权利要求1所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述沉降分离制浆设备还包括旋流装置，所述旋流装置包括第三筒体，所述第三筒体竖向设置，所述第三筒体的侧部设置有物料进口，所述物料进口与所述第三连接管连通，所述第三筒体的顶部设置有排料管，所述排料管的一端伸入所述第三筒体内，所述排料管的另一端形成与所述第三连接管连通的物料出口，所述第三筒体的底部设置有第二排砂口。

3.根据权利要求2所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述排料管伸入所述第三筒体内的一端的高度低于所述物料进口的高度。

4.根据权利要求2所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述旋流装置还包括第一集砂罐和两个第一电动控制阀，两个所述第一电动控制阀串联且连接于所述第一集砂罐与所述第三筒体的底部之间。

5.根据权利要求2所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述第三筒体的底部设置有第一反冲洗口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述沉降分离制浆设备还包括多个导流装置，多个所述导流装置均布于所述分级管的四周，所述导流装置的一端连接于所述分级管，所述导流装置用于将所述容纳腔内的物料导入所述导流口。

7.根据权利要求1-5任一项所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述流态化分离装置还包括第二集砂罐和两个第二电动控制阀，两个所述第二电动控制阀串联且连接于所述第二集砂罐与所述第一筒体的底部之间。

8.根据权利要求1-5任一项所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述分级管的底部设置有第二反冲洗口。

9.根据权利要求1-5任一项所述的沉降分离制浆设备，其特征在于，所述沉降缓冲装置还包括控制阀，所述控制阀位于所述第二筒体的底部且控制所述排污口排污，所述第二筒体的顶部设置有检修孔、臭气收集口和液位计安装口，所述第二筒体的底部设置有温度计安装管。

10.一种沉降分离制浆系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的沉降分离制浆设备。