CN211437429U - 一种厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，包括果蔬垃圾处理线和厨余垃圾处理线，果蔬垃圾处理线包括依次衔接的第一接料斗、第一输送装置、双轴破碎均料机、第二输送装置、双轴破碎机、第二接料斗、第三输送装置、螺旋挤压机、第四输送装置和残渣收集设备，所述厨余垃圾处理线包括第三接料斗和第五输送装置，第五输送装置的进料端与第三接料斗连接，第五输送装置的出料端与第二接料斗连接；第一输送装置上铰接有第一分选机械手，第二输送装置上铰接有第二分选机械手。本系统能够同时对果蔬垃圾和厨余垃圾进行预处理、实现垃圾减量化处理。

Description

一种厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理设备技术领域，尤其涉及一种厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统。

背景技术

随着垃圾分类的进行，居民日常生活所产生的厨余垃圾将逐步进行统一收集处理，体量巨大。同时，由于水果和蔬菜集约化种植的迅速发展，果蔬废弃物的大量产生和富集已经构成了对农田、水体、果蔬配送市场和其他人居环境的严重威胁，成为一种不可忽视的污染源。厨余垃圾及果蔬垃圾在我国城市生活垃圾中占有较大的比重，由于其自身较高的含水率，不宜直接采用焚烧工艺；同时因有机成分含量高，其堆放或填埋会产生大量的渗滤液，造成严重的环境污染。

然而，目前对于果蔬垃圾和厨余垃圾的处理还处于初步发展阶段，现在主流的处理方式都是采用单一的小型脱水设备或小型发酵制有机肥设备，处理能力小，能大规模处理果蔬垃圾、厨余垃圾的预处理线还处于开发阶段，技术不够成熟或处理工艺过于复杂。导致果蔬垃圾、厨余垃圾无法集中，进行大规模的无害化处理和资源化利用。

此外，果蔬垃圾和厨余垃圾协同处理过程中需要解决的问题如下：

1、果蔬垃圾中的植物纤维较多，垃圾易缠绕，需解决果蔬垃圾中大物质的分拣问题；

2、果蔬垃圾、厨余垃圾中偶尔会存在破碎机无法破碎的物质，该物质会对破碎机造成损伤，同时不能进入下一道工序处理，需分离出该物质；

3、果蔬垃圾、厨余垃圾的脱水、制浆方式的选择。由于果蔬垃圾含大量植物纤维，因此最后排出的固渣较多，一般的挤压机为螺杆的尾端出料，且出料口狭窄，因此容易造成缠绕现象。

4、果蔬垃圾、厨余垃圾最后的脱水、制浆由一台设备完成，因此需控制好进料量，保证整条预处理线稳定、有序运行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够同时对果蔬垃圾和厨余垃圾进行预处理、实现垃圾减量化处理的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，包括果蔬垃圾处理线和厨余垃圾处理线，所述果蔬垃圾处理线包括依次衔接的第一接料斗、第一输送装置、双轴破碎均料机、第二输送装置、双轴破碎机、第二接料斗、第三输送装置、螺旋挤压机、第四输送装置和残渣收集设备，所述厨余垃圾处理线包括第三接料斗和第五输送装置，第五输送装置的进料端与第三接料斗连接，第五输送装置的出料端与第二接料斗连接；所述第一输送装置上铰接有第一分选机械手，所述第二输送装置上铰接有第二分选机械手，所述第一输送装置上设有第一分选工位，所述第二输送装置上设有第二分选工位，所述第四输送装置上设有第一接收工位和第二接收工位，所述第一分选机械手能够在水平面内旋转以使第一分选机械手的夹持端往返于第一分选工位和第一接收工位之间；所述第二分选机械手能够在水平面内旋转以使第二分选机械手的夹持端往返于第二分选工位和第二接收工位之间。

为解决果蔬垃圾中的大物质分拣问题，在该预处理线中设置了两组机械手，其中，第一分选机械手为粗分选机械手，设置在果蔬垃圾破碎前，第二分选机械手为精分选机械手，设置在果蔬垃圾破碎后。当系统运行时，两个分选机械手工作，自动进行重复性的抓取动作，将抓取的大物质平移至输送废渣的第四输送装置上，并松开机械手，如此往复运动，若抓取的为果蔬垃圾，则会由于机械手的剪切作用而切断，无法抓取。

破碎均料机和破碎机均为双轴机构，当出现双轴破碎机或破碎均料机无法破碎的物料时，双轴破碎机与破碎均料机的双轴间作用力增大，导致电流增大，此时，设备将暂停运转然后开始反转，在反转的同时，可动轴向一侧移动，使轴间距离增大，无法破碎的物料直接掉落，保护设备不受损伤。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一输送装置相对水平面倾斜设置，所述第一输送装置的下端伸入所述第一接料斗中，所述双轴破碎均料机的入料口位于第一输送装置上端的下方。

所述第一输送装置包括与第一接料斗连接的第一链板输送机，以及与第一链板输送机连接的第二链板输送机。

所述第二输送装置位于双轴破碎均料机的下方，所述第二分选机械手靠近所述双轴破碎均料机设置。

所述第二输送装置包括第三链板输送机，以及与第三链板输送机垂直连接的第四链板输送机，所述第三链板输送机靠近第四链板输送机的一端设有磁选机。

所述第四链板输送机相对水平面倾斜设置，所述第四链板输送机的下端与第三链板输送机连接，所述双轴破碎机的入料口位于第四链板输送机上端的下方。

所述第五输送装置包括第一螺旋输送机和第二螺旋输送机，第一螺旋输送机相对水平面倾斜设置，第一螺旋输送机的下端与第三接料斗连接，第一螺旋输送机的上端与第二螺旋输送机的进料端连接，所述第二螺旋输送机水平布置，所述第二螺旋输送机的出料端位于双轴破碎机的入料口的上方。

所述第二接料斗连接于双轴破碎机的下端，所述第三输送装置包括第三螺旋输送机，第三螺旋输送机的下端与第二接料斗连接，所述第三螺旋输送机的上端位于螺旋挤压机入料口的上方。

第四输送装置包括皮带输送机，所述皮带输送机位于螺旋挤压机的下方。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本系统可同时处理果蔬垃圾和厨余垃圾，也可以根据需要单独进行果蔬垃圾或者厨余垃圾的处理。经该处理线处理后，物料水分由85%左右降低至70%左右。且该处理线的处理能力达到20吨每小时，可连续作业，处理量大。

附图说明

图1为本实用新型实施例的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统的平面图。

图2为第一输送装置的立面图。

图3为第四链板输送机、双轴破碎机和第五输送装置的连接关系图。

图4为双轴破碎均料机与第三链板输送机的连接关系图。

图5为双轴破碎均料机、第三螺旋输送机和螺旋挤压机的连接关系图。

图例说明：1、第一接料斗；2、第一链板输送机；3、第一分选机械手；4、第二链板输送机；5、双轴破碎均料机；6、第三链板输送机；7、第二分选机械手；8、磁选机；9、第四链板输送机；10、第三螺旋输送机；11、螺旋挤压机；12、皮带输送机；13、第三接料斗；14、第一螺旋输送机；15、第二螺旋输送机；16、双轴破碎机；17、第二皮带输送机；18、第二接料斗。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例：

如图1所示，本实施例的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，包括果蔬垃圾处理线和厨余垃圾处理线。

果蔬垃圾处理线包括依次连接的第一接料斗1、第一输送装置、双轴破碎均料机5、第二输送装置、双轴破碎机16、第二接料斗18、第三输送装置、螺旋挤压机11、第四输送装置和残渣收集设备，厨余垃圾处理线包括第三接料斗13和第五输送装置，第五输送装置的进料端与第三接料斗13连接，第五输送装置的出料端与第二接料斗18连接。

如图2所示，第一输送装置相对水平面呈倾斜设置，第一输送装置包括第一链板输送机2和第二链板输送机4。第一链板输送机2与水平面的夹角为22°，第二链板输送机4与水平面的夹角为25°。第一链板输送机2的下端为进料端并伸入第一接料斗1中，第一链板输送机2的上端为出料端并与第二链板输送机4的进料端连接，第二链板输送机4的上端为出料端并位于双轴破碎均料机5入料口的正上方。

如图3和4所示，第二输送装置包括第三链板输送机6，以及与第三链板输送机6垂直连接的第四链板输送机9。第三链板输送机6位于双轴破碎均料机5的下方，第三链板输送机6水平布置并与第二链板输送机4垂直设置，第三链板输送机6靠近第四链板输送机9的一端设有磁选机8。第四链板输送机9相对水平面倾斜设置，第四链板输送机9的下端与第三链板输送机6连接，双轴破碎机16的入料口位于第四链板输送机9上端的下方。

如图3所示，第五输送装置包括第一螺旋输送机14和第二螺旋输送机15，第一螺旋输送机14相对水平面倾斜设置，第一螺旋输送机14的下端与第三接料斗13连接，第一螺旋输送机14的上端与第二螺旋输送机15的进料端连接，第二螺旋输送机15水平布置，第二螺旋输送机15的出料端位于双轴破碎机16的入料口的上方。

如图5所示，第二接料斗18连接于双轴破碎机16的下端，第三输送装置包括第三螺旋输送机10，第三螺旋输送机10的下端与第二接料斗18连接，第三螺旋输送机10的上端位于螺旋挤压机11入料口的上方。

本实施例中，第四输送装置包括皮带输送机12，皮带输送机12位于螺旋挤压机11的下方。皮带输送机12位于第一输送装置和第四链板输送机9之间并且沿第一输送装置的长度方向延伸。

如图1所示，第一链板输送机2上铰接有第一分选机械手3，第三链板输送机6上铰接有第二分选机械手7，第二分选机械手7靠近双轴破碎均料机5设置。第一链板输送机2上设有第一分选工位，第三链板输送机6上设有第二分选工位，皮带输送机12上设有第一接收工位和第二接收工位，第一分选机械手3能够在水平面内旋转以使第一分选机械手3的夹持端往返于第一分选工位和第一接收工位之间；第二分选机械手7能够在水平面内旋转以使第二分选机械手7的夹持端往返于第二分选工位和第二接收工位之间。

其中，第一分选机械手3为粗分选机械手，第二分选机械手7为精分选机械手，粗分选机械手抓齿间隙大于精分选机械手。

第一接料斗1底部设置有滤液池，第一链板输送机2以22°的倾角斜插入第一接料斗1底部，链板表面安装有防滑条，确保物料的正常输送所有链板输送机底都设有接液槽，防止污水漏出。粗分选机械手3架设在第一链板输送机2末端。

第二链板输送机4与水平面倾角25°，一端与第一链板输送机2对接，另一端与双轴破碎均料机5的接料口对接。

双轴破碎均料机5架设在3米高的平台上。第三链板输送机6铺设在双轴碎均料机5下方，精分选机械手7架设在第三链板输送机6靠双轴破碎均料机5一端的上方。磁选机8架设在第三链板输送机6的另一端。

第三链板输送机6的末端与第四链板输送机9对接，第四链板输送机9与水平面倾角30°，一端与第三链板输送机6对接，另一端与双轴破碎机16的接料口对接。

第三接料斗1313底部衔接有第一螺旋输送机14，其与水平面倾角35°。第一螺旋输送机14的另一端与2号第二螺旋输送机15对接。第二螺旋输送机15的出料口则与双轴破碎机16的接料口对接。

双轴破碎机16的下方安装有第二接料斗18用于暂存破碎后的物料。第二接料斗18底部与第三螺旋输送机10的进料口相连。第三螺旋输送机10的出料口与螺旋挤压机11的进料口相对接。

皮带输送机12安装于螺旋挤压机11的下方。螺旋挤压机11所排出的渣和粗分选机械手3、精分选机械手7所分选出的杂物，都将由1号皮带输送机12输送至第二皮带输送机17，最后由运输车转运。

利用本系统协同处理厨余垃圾和果蔬垃圾的工艺过程如下：

收集来的果蔬垃圾投放到第一接料斗1内，垃圾中的游离水则进入滤液池中。整线运行后，通过1号链板输送机往后端输送。粗分选机械手3架设在第一链板输送机2末端，该机械手由液压系统提供动力，运行时，两条机械臂分开，然后下降到1号链板输送机表面，接着两条机械臂合拢，在合拢的状态下，机械臂上升并平移至1号皮带输送机12的上方，然后松开机械臂，使物料落在皮带机上，然后重复进行抓取动作。粗分选机械手共设三组，每15秒完成一次抓取动作，每5秒有一个机械手正在进行抓取。该机械手只能抓取到较大的杂物。

本系统采用机械手进行大物质分选。目前所用的大物质分选都是根据物料尺寸的不同，通过各种各样的筛子如滚筒筛、振动筛等的筛分作用来对除果蔬垃圾、厨余垃圾之外的其他垃圾进行分选。然而由于果蔬垃圾中含有大量的植物纤维，采用筛分的方法根本难以实现筛分的目的，因此本发明根据果蔬垃圾的特性，采用机械手来进行大物质的分选，可有效夹取果蔬垃圾中的大件杂物，抓取力达到800N，同时起到切断较长的植物纤维的作用。机械手共三组，每组15秒完成一次抓取动作，三组机械手交替运行，保证每5秒有机械手抓取一次。机械手下方的链板机输送速度为0.1m/s，每移动0.5米就有机械手进行抓取。

随着第一链板输送机2的运转，果蔬垃圾进入第二链板输送机4。链板输送机都配有滤液槽，期间收集的滤液汇总后进入滤液池中。

在第二链板输送机4的作用下，果蔬垃圾从双轴破碎均料机5的接料口落入破碎均料机内。该双轴破碎均料机5为双轴撕裂式破碎均料机，通过撕裂作用将果蔬垃圾中较长的植物纤维、塑料袋等撕碎，并将果蔬垃圾进行一定程度的破碎，经破碎均料后的果蔬垃圾落入第三链板输送机6上。

若出现硬度较大的物质，破碎均料机难以破碎，导致两条破碎轴受到的作用力过大。此时，前端的两台链板输送机将自动停止运行，破碎均料机将停机并反向转动，移动轴将向两侧移动，使间隙增大，便于大物质落入第三链板输送机6上。同时，中控室会有相关报警提示，以便操作员及时发现、处理，并恢复设备正常运行。

破碎均料机难以破碎的物质落入第三链板输送机6上，通过精分选机械手7将其准确抓取至1号皮带输送机12上。其工作原理与粗分选机械手3一致。

第三链板输送机6的另一端设置有磁选机8，经破碎均料、精分选后的果蔬垃圾再经过磁选机的磁选作用，去除含有的金属杂质。

经磁选后，物料由第四链板输送机9输送至双轴破碎机16内，通过双轴破碎机进一步将果蔬垃圾破碎，便于之后的挤压脱水。

双轴破碎机16不仅处理果蔬垃圾，还同时处理厨余垃圾。

双轴破碎均料机5型号为XY-600，马鞍山市轩亚机械设备有限公司制造，双轴破碎机16型号为WS-600，马鞍山市皖汕机械刀具有限公司。双轴破碎机16与双轴破碎均料机5都拥有特殊的保护机制，当破碎机两轴之间的挤压力超出设定上限20000N·M时，电流增大，通过变频器监测设备识别为遇到无法破碎的物质，触发反转程序。破碎用的双轴将立即反转，反转的同时，移动轴向一侧移动，增大双轴间的距离40cm，使大物质直接掉落。设备反转期间，自动停止进料，同时给予报警信号至中控室。采用该保护机制，可有效避免机器卡死，损坏设备。

第三接料斗13为厨余垃圾接料斗，厨余垃圾倒入第三接料斗13后，在接料斗底部的第一螺旋输送机14的作用下输送至第二螺旋输送机15，在通过第二螺旋输送机15输送至双轴破碎机16进行破碎处理。

若出现双轴破碎机16无法破碎的果蔬垃圾或厨余垃圾，则该设备将停止运行，然后破碎用的轴承开始反转，移动轴向一侧移动，增大两轴间的距离至40cm，使物料掉落。同时，各输送线停止进料，并有警报信息通知到中控室，通知人员进行现场处理。

经双轴破碎机破碎后的果蔬垃圾和厨余垃圾暂存于第二接料斗18内，接料斗设有滤水装置以及滤液池。3号接料斗内的果蔬垃圾和厨余垃圾在第三螺旋输送机10的作用下输送至螺旋挤压机11。

本系统采用螺旋挤压机11进行最后的脱水、制浆。破碎后的厨余垃圾和果蔬垃圾从螺旋挤压机11的进料口进入挤压机内，通过螺杆的推动作用将物料往出渣口方向推动。推动过程中由于物料的积累，使得物料在螺杆和挤压机的筛网之间受到较大的挤压力，物料积累越多，挤压力越大，驱动电机的功率也越大。通过挤压作用，使破碎后的果蔬垃圾和厨余垃圾中的水分、有机质等经过筛网滤出，形成有机浆料，有机浆料进入浆料暂存池，而剩余的废渣则由挤压机的出渣口排出，由皮带输送机12和第二皮带输送机17输送至转运车内。

螺旋挤压机11型号为ZTZY-630，新乡市中天星火机械有限公司制造，具有自动调整挤压压力和出渣口的作用。该螺旋挤压机对物料的挤压压力可调，最大可增至20000N.M，通过驱动电机电流反馈，对应的液压装置将带动保护机构移动，调节出渣口大小。由于驱动电机的电流会随挤压力的变化而变化，通过为驱动电机设置一个工作电流区间，当驱动电机电流超过设置上限时，保护机构位置前移，出渣口被遮挡的面积减小，使出渣口增大，加快出渣，挤压力减小；当电流变小时，保护机构位置后移，出渣口被遮挡的面积增大，使出渣口变小，减缓出渣，挤压力增大。以此来控制挤压机的挤压压力的稳定。

本系统以挤压机驱动电机电流为参数依据，自动控制各输送线的送料速度，以此来控制挤压机的进料速度。当驱动电机电流增大时，各输送线的送料速度减小，挤压机的进料量减小；当驱动电机电流减小时，各输送线的送料速度增大，挤压机的进料量增大。确保挤压机的正常运行，以保证整线的正常运行。

厨余垃圾、果蔬垃圾经过该处理线处理后，最终形成的污水、浆料通过厌氧发酵的方式进行处理，废渣则可用于蝇蛆、黑水虻养殖或焚烧处理。

本系统的处理能力达到20吨每小时，可连续作业，处理量大。并且可同时处理果蔬垃圾和厨余垃圾，也可以根据需要单独进行果蔬垃圾或者厨余垃圾的处理。经该处理线处理后，物料水分由85%左右降低至70%左右。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，包括果蔬垃圾处理线和厨余垃圾处理线，所述果蔬垃圾处理线包括依次衔接的第一接料斗（1）、第一输送装置、双轴破碎均料机（5）、第二输送装置、双轴破碎机（16）、第二接料斗（18）、第三输送装置、螺旋挤压机（11）、第四输送装置和残渣收集设备，所述厨余垃圾处理线包括第三接料斗（13）和第五输送装置，第五输送装置的进料端与第三接料斗（13）连接，第五输送装置的出料端与第二接料斗（18）连接；所述第一输送装置上铰接有第一分选机械手（3），所述第二输送装置上铰接有第二分选机械手（7），所述第一输送装置上设有第一分选工位，所述第二输送装置上设有第二分选工位，所述第四输送装置上设有第一接收工位和第二接收工位，所述第一分选机械手（3）能够在水平面内旋转以使第一分选机械手（3）的夹持端往返于第一分选工位和第一接收工位之间；所述第二分选机械手（7）能够在水平面内旋转以使第二分选机械手（7）的夹持端往返于第二分选工位和第二接收工位之间。

2.根据权利要求1所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，所述第一输送装置相对水平面倾斜设置，所述第一输送装置的下端伸入所述第一接料斗（1）中，所述双轴破碎均料机（5）的入料口位于第一输送装置上端的下方。

3.根据权利要求2所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，所述第一输送装置包括与第一接料斗（1）连接的第一链板输送机（2），以及与第一链板输送机（2）连接的第二链板输送机（4）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，所述第二输送装置位于双轴破碎均料机（5）的下方，所述第二分选机械手（7）靠近所述双轴破碎均料机（5）设置。

5.根据权利要求4所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，所述第二输送装置包括第三链板输送机（6），以及与第三链板输送机（6）垂直连接的第四链板输送机（9），所述第三链板输送机（6）靠近第四链板输送机（9）的一端设有磁选机（8）。

6.根据权利要求5所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，所述第四链板输送机（9）相对水平面倾斜设置，所述第四链板输送机（9）的下端与第三链板输送机（6）连接，所述双轴破碎机（16）的入料口位于第四链板输送机（9）上端的下方。

7.根据权利要求1-3任一项所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，所述第五输送装置包括第一螺旋输送机（14）和第二螺旋输送机（15），第一螺旋输送机（14）相对水平面倾斜设置，第一螺旋输送机（14）的下端与第三接料斗（13）连接，第一螺旋输送机（14）的上端与第二螺旋输送机（15）的进料端连接，所述第二螺旋输送机（15）水平布置，所述第二螺旋输送机（15）的出料端位于双轴破碎机（16）的入料口的上方。

8.根据权利要求1-3任一项所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，所述第二接料斗（18）连接于双轴破碎机（16）的下端，所述第三输送装置包括第三螺旋输送机（10），第三螺旋输送机（10）的下端与第二接料斗（18）连接，所述第三螺旋输送机（10）的上端位于螺旋挤压机（11）入料口的上方。

9.根据权利要求8所述的厨余垃圾和果蔬垃圾协同处理系统，其特征在于，第四输送装置包括皮带输送机（12），所述皮带输送机（12）位于螺旋挤压机（11）的下方。

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