CN219745809U - 一种厨余垃圾处理系统 - Google Patents

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蒋宝辉
王昆明
居玉坤
苏迎
杨振兵
傅梁
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张旭
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Abstract

本实用新型涉及一种厨余垃圾处理系统,系统包括复合动力制浆装置,复合动力制浆装置包括:筒体,所述筒体上设置有进料口和出料口;转子,设置于所述筒体内,所述转子包括若干共轴设置螺旋形叶片;筛板,设置于所述筒体内,且位于所述转子的下方。该厨余垃圾复合动力制浆装置通过转子的机械作用和转子旋转时所带动的水力剪切作用来实现制浆,完成制浆,成浆质量均匀可实现自动化生产,资源化利用率高。

Description

一种厨余垃圾处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种厨余垃圾处理系统,属于固体废弃物处理领域。
背景技术
厨余垃圾是生活垃圾的重要组成部分,包含居民生活中产生的食物残余和来自农贸市场的果蔬垃圾。厨余垃圾具有含水率高、有机质含量高、含盐量高和易腐败等特点,含有大量沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物,还会滋生苍蝇、蚊虫等害虫,严重影响居民的身体健康及环境卫生。厨余垃圾含有丰富的有机质,资源化利用的潜力巨大。厨余垃圾的资源化利用,不仅是提高我国生活垃圾回收利用率的重要途径,而且是辅助我国实现碳达峰、碳中和的重要路径。厨余垃圾进行资源化处理,首要环节是通过预分选处理去除杂质、分离得到可回收利用的物质。
目前,厨余垃圾的主流预处理技术主要包括人工分选、机械分选、机械破碎和筛分,主流工艺普遍存在设备投资高、垃圾处置效果不理想和资源回收利用率低等问题。
发明内容
针对上述技术问题,本实用新型提供一种厨余垃圾处理系统,系统包括厨余垃圾复合动力制浆装置,该厨余垃圾复合动力制浆装置通过转子的机械作用和转子旋转时所带动的水力剪切作用来实现制浆,完成制浆,成浆质量均匀可实现自动化生产,资源化利用率高。
为实现上述目的,本实用新型采取以下技术方案:
一种厨余垃圾复合动力制浆装置,包括:
筒体,所述筒体上设置有进料口和出料口;
转子,设置于所述筒体内,所述转子包括若干共轴设置螺旋形叶片;
筛板,设置于所述筒体内,且位于所述转子的下方。
所述的厨余垃圾复合动力制浆装置,优选地,所述出料口包括排渣口和排浆口,所述排浆口设置于所述筒体的底部,所述排渣口设置于所述筒体的下端侧壁上。
所述的厨余垃圾复合动力制浆装置,优选地,所述筒体的上端设置有补液口。
所述的厨余垃圾复合动力制浆装置,优选地,所述筛板的孔径为4-10mm。
本实用新型第二方面提供一种厨余垃圾处理系统,包括上述任意一项所述的厨余垃圾复合动力制浆装置,还包括:
卧式连续热水解装置、复合动力制浆装置、三相分离装置、固液分离装置和厌氧装置,所述卧式连续热水解装置的出料口连接所述复合动力制浆装置的进料口,所述复合动力制浆装置的浆液出口连接所述三相分离装置的进液口,所述复合动力制浆装置的固料出口连接所述固液分离装置的进料口,所述固液分离装置的液体出口连接所述厌氧装置的进液口,所述三相分离装置的液相出口连接所述厌氧装置的进液口,所述三相分离装置的固相残渣经固液分离脱水后,焚烧或者填埋,浆液通过所述厌氧装置处理生成沼气、沼液和沼渣。
所述的厨余垃圾处理系统,优选地,还包括与所述厌氧装置连接的沼气储存装置、沼液渗滤液处理装置、沼渣焚烧或堆肥处理装置。
本实用新型第三方面提供一种厨余垃圾处理方法,利用上述的厨余垃圾处理系统,包括如下步骤:
厨余垃圾在所述卧式连续热水解装置内高温热水解;
通过所述复合动力制浆装置将水解后的熟料破碎分离,通过水力剪切和机械搅拌混合形成均质化浆液,分离出的固料送入所述固液分离装置;
均质化浆液送入所述三相分离装置进行固液混合物的分离并抽取油相;
所述三相分离装置分离出的浆液送入所述厌氧装置处理生成沼气、沼液和沼渣。
所述的厨余垃圾处理方法,优选地,通过所述转子的机械作用和旋转时所带动的水力剪切作用,热水解后的熟料逐渐破碎分离,最终形成均质化浆液。
所述的厨余垃圾处理方法,优选地,所述复合动力制浆装置的压力范围为0-0.09MPa、温度范围为15-100℃。
所述的厨余垃圾处理方法,优选地,所述复合动力制浆装置的处理量范围为6-20m3/次。
本实用新型由于采取以上技术方案,其具有以下优点:
本实用新型为解决行业内主流工艺存在的问题,提供一种厨余垃圾复合动力制浆装置及方法,厨余垃圾经连续热水解系统和复合动力制浆系统处理后,垃圾中有机质及水分破壁溶出,高温过程可杀灭厨余垃圾表面的微生物和虫卵,完成厨余垃圾无害化和减量化的同时,复合动力制浆系统将热水解后的熟料破碎分离,通过水力剪切和机械搅拌混合形成均质化浆液,均质化浆液进入厌氧消化系统产沼气实现厨余垃圾资源化处理,分离出的残渣送入固液分离系统降低残渣含水率后外送焚烧或填埋,该方法可有效替代分选、破碎和筛分工艺。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的厨余垃圾处理的工艺流程图;
图2为本实用新型该实施例提供的厨余垃圾处理的设备系统图,其中,A为卧式连续热水解装置,B为复合动力制浆装置,C为三相分离装置,D为固液分离装置,E为厌氧装置;
图3为本实用新型该实施例提供的复合动力制浆装置的示意图;
图中各标记如下:
1-筒体;2-转子;3-筛板;4-进料口;5-补液口;6-排渣口;7-排浆口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例,本领域普通人员在没有做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。
除非另外定义,本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
本实用新型针对现有技术中普遍存在设备投资高、垃圾处置效果不理想和资源回收利用率低等问题,本实用新型提供了一种厨余垃圾复合动力制浆装置、系统及方法,该厨余垃圾复合动力制浆装置通过转子的机械作用和转子旋转时所带动的水力剪切作用来实现制浆,完成制浆,成浆质量均匀可实现自动化生产,资源化利用率高。
如图3所示,本实用新型所提供厨余垃圾复合动力制浆装置,包括:筒体1,所述筒体1上设置有进料口4和出料口;转子2,设置于所述筒体1内,所述转子2包括若干共轴设置螺旋形叶片;筛板3,设置于所述筒体1内,且位于所述转子2的下方。
进一步地,所述出料口包括排渣口6和排浆口7,所述排浆口7设置于所述筒体1的底部,所述排渣口6设置于所述筒体1的下端侧壁上。
进一步地,所述筒体1的上端设置有补液口5。
进一步地,所述筛板3的孔径为4-10mm。
复合动力制浆装置通过转子2的机械作用和转子旋转时所带动的水力剪切作用来实现制浆。转子2高速旋转撕碎厨余垃圾,同时向厨余垃圾传递动能,通过水力的高强湍流和剪切作用来强化制浆效果。通过转子2旋转,转子叶片强烈的击碎与它相接触的厨余垃圾。通过转子2旋转,形成强力涡旋,在转子2周围形成一个速度很高的湍流区域,接近于筒体1内壁的厨余垃圾速度低于湍流区域的速度,二者存在速度差,于是厨余垃圾间互相摩擦。通过转子2的机械作用和转子2旋转时所带动的水力剪切作用,热水解后的熟料逐渐破碎分离,最终形成均质化浆液,均质化浆液通过转子2下的筛板3送至下一道工序处理,完成排浆;排浆完成后,冲洗筒体1内残留固渣,将固渣表面附着有机质截留在洗渣浆液中,增加后端三相分离装置轻相油脂产量和厌氧装置的产沼量;洗渣完成后,残留固渣通过排渣口输送至后端固液分离装置处理降低含水率后外运焚烧或填埋。
复合动力制浆装置来料为经卧式连续热水解装置处理后的厨余垃圾熟料,复合动力制浆装置带压运行,压力范围为0-0.09MPa、温度范围为15-100℃、运行时间为20-60min。优选地,本实用新型的复合动力制浆装置为续批式(“续批式”是指:在同一反应器中,按时间顺序由进料、制浆、排浆、排渣五个基本工序组成的复合动力制浆处理方法)运行,可根据厨余垃圾经热水解处理后的实际性状,控制系统运行的固含率、温度和制浆时间来获得满足的制浆效果。
本实用新型通过转子2的机械作用和转子2旋转时所带动的水力剪切作用完成制浆,成浆质量均匀,可实现自动化生产,生产效率高,工序简单,资源化利用率高。
本实用新型的复合动力制浆装置的进料方式采用螺旋输送匀速进料,或者垃圾车直接倾倒进制浆机内,进料方式灵活多变,适应垃圾收运的多种形式。排渣口设计为不小于DN500规格,保障厨余垃圾经制浆处理后的大杂顺畅排料,大杂中含有塑料瓶、塑料袋、类似甘蔗、榴莲壳等硬质垃圾。排浆筛盘比底板高,防止排渣时转子处堆积大杂。制浆步序后增加洗渣步序,将厨余垃圾大杂表面附着的有机质揉洗截留到浆液中,提升厌氧消化系统沼气产量。
本实用新型第二方面提供一种厨余垃圾处理系统,包括上述厨余垃圾复合动力制浆装置,还包括:
卧式连续热水解装置、复合动力制浆装置、三相分离装置、固液分离装置和厌氧装置,所述卧式连续热水解装置的出料口连接所述复合动力制浆装置的进料口,所述复合动力制浆装置的浆液出口连接所述三相分离装置的进液口,所述复合动力制浆装置的固料出口连接所述固液分离装置的进料口,所述固液分离装置的液体出口连接所述厌氧装置的进液口,所述三相分离装置的液相出口连接所述厌氧装置的进液口,所述三相分离装置的固相残渣经固液分离脱水后,焚烧或者填埋,浆液通过所述厌氧装置处理生成沼气、沼液和沼渣。
卧式连续热水解装置(详见申请号为202210318159.2的中国专利)、三相分离装置、固液分离装置和厌氧装置均为已知设备。卧式连续式热水解装置为一种厨余垃圾热水解装置,以实现垃圾通过连续式热水解方式进行预处理,克服序批式生产的不足,拓宽热水解技术在厨余垃圾预处理方面的应用条件。三相分离装置就是利用离心力将固液混合物实现分离的设备。厌氧装置是指有机质在无氧条件下,由兼性菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解为CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术。厌氧消化被广泛应用于污水畜禽粪便和城市有机废弃物处理等方面沼气工程技术有可以实现循环经济发展、环境保护、减少温室气体排放和生产可再生能源等目标。固液分离装置是指固渣经进料斗进入螺旋挤压机后,在锥度螺旋轴和变径螺旋的作用下,产生体积上压缩,从而使料液中的水分通过孔状滤筒迅速被分离出去,而固体物在不断压缩的作用下含水率逐渐下降而成为我们所需要的滤饼,最后在螺旋的输送作用下排出机外。
优选地,还包括与所述厌氧装置连接的沼气储存装置、沼液渗滤液处理装置、沼渣焚烧或堆肥处理装置。
本实用新型第三方面提供厨余垃圾处理方法,包括如下步骤:
1)厨余垃圾经连续热水解处理后,经输送设备进入复合动力制浆系统,完成进料。
2)通过转子的机械作用和转子旋转时所带动的水力剪切作用来实现制浆。转子高速旋转撕碎厨余垃圾,同时向厨余垃圾传递动能,通过水力的高强湍流和剪切作用来强化制浆效果。通过转子旋转,转子叶片强烈的击碎与它相接触的厨余垃圾。通过转子旋转,形成强力涡旋,在转子周围形成一个速度很高的湍流区域,接近于复合动力制浆系统内壁的厨余垃圾速度低于湍流区域的速度,二者存在速度差,于是厨余垃圾间互相摩擦。
3)通过转子的机械作用和转子旋转时所带动的水力剪切作用,热水解后的熟料逐渐破碎分离,最终形成均质化浆液,均质化浆液通过转子下的筛板送至下一道工序处理,完成排浆;
4)排浆完成后,冲洗筒体内残留固渣,将固渣表面附着有机质截留在洗渣浆液中,增加后端三相分离系统轻相油脂产量和厌氧消化系统产沼量;
5)洗渣完成后,残留固渣通过排渣口输送至后端固液分离设备处理降低含水率后外运焚烧或填埋;
上述步骤并非全是必要设置,可根据情况调整。
其中,复合动力制浆系统运行温度为15-100℃,压力为0-0.09MPa,时间为20-60min,单次处理量6-20m3/次。
本实用新型所提供的厨余垃圾处理系统是在厨余垃圾经卧式连续热水解装置处理,厨余垃圾中有机质及水分破壁溶出,高温过程中杀灭厨余垃圾表面的微生物和虫卵,在完成无害化和减量化处理后,为给进入后端三相分离系统和厌氧消化系统的厨余垃圾浆液保存更多有机质,提升三相分离系统轻相油脂产量和厌氧消化系统的沼气产量,对热水解后厨余垃圾熟料进行破碎制浆,进而实现厨余垃圾资源化的新型组合处理方法。通过复合动力制浆转子的机械作用和转子旋转时所带动的水力剪切作用来实现制浆,完成制浆,成浆质量均匀可实现自动化生产,资源化利用率高。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种厨余垃圾处理系统,包括厨余垃圾复合动力制浆装置、卧式连续热水解装置、复合动力制浆装置、三相分离装置、固液分离装置和厌氧装置,所述卧式连续热水解装置的出料口连接所述复合动力制浆装置的进料口,所述复合动力制浆装置的浆液出口连接所述三相分离装置的进液口,所述复合动力制浆装置的固料出口连接所述固液分离装置的进料口,所述固液分离装置的液体出口连接所述厌氧装置的进液口,所述三相分离装置的液相出口连接所述厌氧装置的进液口,所述三相分离装置的固相残渣经固液分离脱水后,焚烧或者填埋,浆液通过所述厌氧装置处理生成沼气、沼液和沼渣;
还包括与所述厌氧装置连接的沼气储存装置、沼液渗滤液处理装置、沼渣焚烧或堆肥处理装置。
2.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理系统,其特征在于,所述厨余垃圾复合动力制浆装置包括:
筒体(1),所述筒体(1)上设置有进料口(4)和出料口;
转子(2),设置于所述筒体(1)内,所述转子(2)包括若干共轴设置螺旋形叶片;
筛板(3),设置于所述筒体(1)内,且位于所述转子(2)的下方。
3.根据权利要求2所述的厨余垃圾处理系统,其特征在于,所述出料口包括排渣口(6)和排浆口(7),所述排浆口(7)设置于所述筒体(1)的底部,所述排渣口(6)设置于所述筒体(1)的下端侧壁上。
4.根据权利要求2所述的厨余垃圾处理系统,其特征在于,所述筒体(1)的上端设置有补液口(5)。
5.根据权利要求2所述的厨余垃圾处理系统,其特征在于,所述筛板(3)的孔径为4-10mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114703234A (zh) * 2022-03-29 2022-07-05 北京洁绿环境科技股份有限公司 一种厨余垃圾处理及资源化利用方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114703234A (zh) * 2022-03-29 2022-07-05 北京洁绿环境科技股份有限公司 一种厨余垃圾处理及资源化利用方法及系统

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