本發(fā)明涉及垃圾預(yù)處理領(lǐng)域,具體地,涉及一種餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
餐廚垃圾處理處置是復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是餐廚垃圾的預(yù)處理工藝。由于餐廚垃圾的物料含有各種類型和狀態(tài)的物質(zhì),例如油脂、砂石、塑料等,包括可回收利用的有機(jī)物質(zhì)和無法回收利用的無機(jī)雜物。因此,在處理過程中需要首先對(duì)物料進(jìn)行預(yù)處理,以去除雜物并將物料分為水、油和渣,然后再分別對(duì)水、油和渣進(jìn)行后續(xù)處理。
預(yù)處理的處理效果直接關(guān)系到后續(xù)厭氧或好氧堆肥工藝的有效進(jìn)行。目前的預(yù)處理工藝,集中采用先破碎、后分選的工藝,由于餐廚垃圾中含有大量的塑料、玻璃瓶、骨頭等物質(zhì),這些物質(zhì)破碎后給后續(xù)工藝帶來大量漂浮物和沙粒,導(dǎo)致管道堵塞和加速管道磨損,最終導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行失敗。其中,一般的預(yù)處理方法包括:垃圾收運(yùn)車將餐廚垃圾卸料至料坑里面,料坑中的物料通過螺旋機(jī)輸送至對(duì)輥式破碎機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一破碎,然后再通過螺旋機(jī)輸送至異物質(zhì)分選機(jī)進(jìn)行分選,其中直徑大于其下端篩網(wǎng)孔徑的塑料等異物質(zhì)被分選外運(yùn)填埋,直徑小于其下端篩網(wǎng)孔徑的漿料則輸入到漿料暫存罐中,漿料暫存罐中的物料被輸送到固液分離機(jī)中進(jìn)行固液分離,其固體有機(jī)物被輸送至厭氧發(fā)酵罐中,其液相混合物則被輸送到油水分離裝置(如碟片式離心機(jī))中進(jìn)行油水分離,分離的廢油脂輸送到生物柴油生產(chǎn)系統(tǒng)制備生物柴油,分離的有機(jī)廢水輸送到厭氧發(fā)酵罐中與固體有機(jī)物混合后進(jìn)行厭氧發(fā)酵制備沼氣。
上述預(yù)處理方法中,餐廚垃圾黏性大,成分復(fù)雜,含有大量雜物,其含有的玻璃瓶、瓷片等通過對(duì)輥式破碎機(jī)破碎成砂后混入到漿液中,會(huì)加劇管道磨損;缺少除砂工藝,其異物質(zhì)分選機(jī)只能將部分顆粒較大的無機(jī)物質(zhì)分離出來,而破碎了的瓷片、玻璃片則會(huì)和漿液揉和在一起,對(duì)后續(xù)的油水分離裝置造成極大損壞,嚴(yán)重影響油水分離裝載的使用壽命;另外,進(jìn)入?yún)捬豕薜臐{料,含有大量砂石,這些物質(zhì)會(huì)沉淀在厭氧罐底部,縮小厭氧空間,而且顆粒粒徑的大小也無法滿足后續(xù)厭氧工藝的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷,提供一種餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)和方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,第一方面,本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:固液分離設(shè)備、洗油分選設(shè)備、制漿破碎設(shè)備、除砂設(shè)備、加熱設(shè)備和分離設(shè)備,其中,所述固液分離設(shè)備用于將餐廚垃圾分離為固相物料和油水混合物,所述洗油分選設(shè)備用于沖洗所述固相物料中的油脂并將固相物料分離為第一雜物和第一物料,所述制漿破碎設(shè)備用于將所述第一物料進(jìn)行破碎、制漿并將第一物料分離為第二雜物和第二物料,所述除砂設(shè)備用于將所述第二物料分離為砂石和第三物料,所述加熱設(shè)備用于加熱所述第三物料和所述油水混合物,所述分離設(shè)備用于將來自所述加熱設(shè)備的物料分離為油、水和渣料。
第二方面,本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾預(yù)處理方法,該方法包括:
(1)將餐廚垃圾進(jìn)行固液分離,得到固相物料和油水混合物;
(2)沖洗所述固相物料中的油脂并將固相物料分離為第一雜物和第一物料;
(3)將所述第一物料進(jìn)行破碎、制漿,并將第一物料分離為第二雜物和第二物料;
(4)將所述第二物料分離為砂石和第三物料;
(5)將步驟(4)的第三物料和步驟(1)的油水混合物進(jìn)行加熱處理;
(6)將步驟(5)得到的物料分離為油、水和渣料。
利用本發(fā)明的餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行餐廚垃圾預(yù)處理,具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)預(yù)處理后得到的餐廚垃圾物料的粒徑、含固率均可滿足后續(xù)厭氧發(fā)酵的要求,可完成對(duì)餐廚垃圾的高效預(yù)處理;
(2)餐廚垃圾中的雜物去除率可達(dá)到95%以上,能夠保證用于后續(xù)處理的漿料含有機(jī)物率高、含砂量少,且能夠杜絕堵管現(xiàn)象;
(3)餐廚垃圾中的廢油脂提取率可達(dá)到廢水中含油率≤0.15%,得到含水率≤2%的高品質(zhì)廢油脂;
(4)根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式,通過使用振動(dòng)分選篩能夠有效實(shí)現(xiàn)粗雜質(zhì)(如直徑不小于50mm的雜物)的去除,同時(shí)兼具破袋功能;
(5)洗油分選設(shè)備(如洗油篩分機(jī))能夠高效實(shí)現(xiàn)中等雜物(如直徑小于50mm且不小于30mm的雜物)的去除,有效沖洗分離餐廚垃圾中的廢油脂,能夠?qū)崿F(xiàn)無纏繞分揀的處理過程,提高餐廚垃圾廢油脂提油率;
(6)制漿破碎設(shè)備能夠有效去除物料中的纖維素等細(xì)小雜物(如直徑不小于12mm的纖維素、韌性雜物和無法破碎的硬性雜物),兼具制漿功能(物料經(jīng)過制漿破碎設(shè)備制漿破碎后,可以與水混合形成漿體),同時(shí)洗油分選設(shè)備(如洗油篩分機(jī))與制漿破碎設(shè)備(如制漿破碎除雜一體機(jī))之間通過在洗油篩分機(jī)的底部水平設(shè)置的輸送螺旋機(jī)(水平無軸螺旋)攪拌物料并將物料供給至制漿破碎除雜一體機(jī),既可以實(shí)現(xiàn)傳遞物料的作用,同時(shí)兼具勻漿功能,有利于后續(xù)制漿破碎除雜效果的實(shí)現(xiàn);
(7)加熱設(shè)備的使用能夠大大提高廢油脂的提取率,同時(shí)保證了廢油脂的高品質(zhì);
(8)除砂設(shè)備(如旋流除砂機(jī))能夠有效去除重量較重的細(xì)小雜物(即重雜物,例如砂料),保證分離設(shè)備(如三相離心機(jī)組)的使用壽命,確保厭氧發(fā)酵的有效性,并延長(zhǎng)管道和輸送設(shè)備的使用壽命,配備的液壓柱塞泵使?jié){料以一定的壓力和速度進(jìn)入旋流除砂機(jī),有效的實(shí)現(xiàn)了除砂效果。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)的流程示意圖。
圖3為本發(fā)明的洗油篩分機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖3所示結(jié)構(gòu)的外筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖3所示結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒和外筒的工作原理圖。
圖7為圖3所示結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒的齒圈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖3所示結(jié)構(gòu)的外筒的篩筒結(jié)構(gòu)的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
1為振動(dòng)分選篩,121為大雜質(zhì)鏈板輸送機(jī),2為投料倉(cāng),21為瀝水螺旋機(jī),3為油水暫存池,31為潛水?dāng)嚢铏C(jī),32為油水輸送泵,4為洗油篩分機(jī),41為小雜質(zhì)鏈板輸送機(jī),42為篩上物,5為輸送螺旋機(jī),6為制漿破碎除雜一體機(jī),7為液化柱塞泵,8為旋流除砂機(jī),81為除砂機(jī)出料泵,9為漿料暫存罐,91為漿料暫存罐出料泵,10為2#蒸煮釜,101為2#蒸煮釜出料泵,11為1#蒸煮釜,111為1#蒸煮釜出料泵,12為三相離心機(jī)組,13為油脂暫存箱,131為油脂輸送泵,14為加溫沉降油脂凈化罐,15為渣料暫存罐,151為渣料螺旋輸送機(jī),152為混合螺旋機(jī),16為漿料混合池,161為漿料泵,162為潛水?dāng)嚢铏C(jī),17為水力篩,18為廢水暫存池,181為廢水制漿泵,19為清水箱,191為高壓泵,20為厭氧消化罐,22為蒸汽提供設(shè)備,23為餐廚垃圾收運(yùn)車。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1-8對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
在本發(fā)明中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右;“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外。
第一方面,本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:固液分離設(shè)備、洗油分選設(shè)備、制漿破碎設(shè)備、除砂設(shè)備、加熱設(shè)備和分離設(shè)備,其中,所述固液分離設(shè)備用于將餐廚垃圾分離為固相物料和油水混合物,所述洗油分選設(shè)備用于沖洗所述固相物料中的油脂并將固相物料分離為第一雜物和第一物料,所述制漿破碎設(shè)備用于將所述第一物料進(jìn)行破碎、制漿并將第一物料分離為第二雜物和第二物料,所述除砂設(shè)備用于將所述第二物料分離為砂石和第三物料,所述加熱設(shè)備用于加熱所述第三物料和所述油水混合物,所述分離設(shè)備用于將來自所述加熱設(shè)備的物料分離為油、水和渣料。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,該系統(tǒng)還包括除雜設(shè)備,所述除雜設(shè)備用于在進(jìn)行固液分離設(shè)備處理之前先將餐廚垃圾分離為前雜物和前物料,所述固液分離設(shè)備用于將所述前物料分離為固相物料和油水混合物。
如圖1-2所示,本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,所述除雜設(shè)備包括振動(dòng)分選篩1,所述振動(dòng)分選篩1用于將餐廚垃圾分離為直徑不小于50mm的前雜物和直徑小于50mm的前物料;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述除雜設(shè)備還包括投料倉(cāng)2,所述投料倉(cāng)2用于暫時(shí)儲(chǔ)存所述前物料。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,對(duì)于振動(dòng)分選篩1沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常用的各種用于根據(jù)物料尺寸大小進(jìn)行分選的振動(dòng)分選篩,例如,振動(dòng)分選篩1可以包括投料斗、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、振動(dòng)篩條和篩上物接料斗。振動(dòng)分選篩作為餐廚垃圾預(yù)處理系統(tǒng)的第一道工序裝置,能夠?qū)⒉蛷N垃圾中的大塑料、塑料瓶、抹布、玻璃瓶等大雜物篩分出去,通過餐廚垃圾收運(yùn)車23將餐廚垃圾均勻投放到振動(dòng)分選篩1的投料斗內(nèi),振動(dòng)篩條呈一定斜度布置,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用曲柄傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和上下兩片整體式結(jié)構(gòu),餐廚垃圾跟隨振動(dòng)篩條運(yùn)動(dòng)方向向前移動(dòng)以對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行初步分選,篩上物落入篩上物接料斗內(nèi)并通過螺旋輸送機(jī)送出,篩下物直接落入投料倉(cāng)2,經(jīng)瀝水螺旋機(jī)21瀝水后進(jìn)入洗油分選設(shè)備。即,根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式,利用振動(dòng)分選篩1將餐廚垃圾分離為直徑不小于50mm的前雜物(即篩上物,如大塑料、塑料瓶、抹布、玻璃瓶等大雜物)和直徑小于50mm的前物料(即篩下物),其中,前述直徑不小于50mm的前雜物經(jīng)大雜質(zhì)鏈板輸送機(jī)121輸出用于外運(yùn)填埋。本發(fā)明的振動(dòng)分選篩1可以通過商購(gòu)獲得。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,固液分離設(shè)備包括瀝水螺旋機(jī)21,所述瀝水螺旋機(jī)21用于將餐廚垃圾(系統(tǒng)不包括振動(dòng)分選篩1的情況)或前物料(系統(tǒng)包括振動(dòng)分選篩1的情況)分離為粒徑大于篩孔孔徑的固相物料和粒徑小于篩孔孔徑的油水混合物,進(jìn)一步優(yōu)選地,固液分離設(shè)備還包括油水暫存池3,所述油水暫存池3用于攪拌并暫時(shí)儲(chǔ)存所述油水混合物。
具體地,餐廚垃圾或前物料在瀝水螺旋機(jī)21的輸送下,粒徑小于篩孔孔徑的油水混合物流入油水暫存池3中,粒徑大于篩孔孔徑的固相物料被輸送至洗油分選設(shè)備中,油水暫存池3中設(shè)置有潛水?dāng)嚢铏C(jī)31,用于將其中的油水混合物進(jìn)行攪拌以防止油水混合物中雜質(zhì)沉淀。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,洗油分選設(shè)備包括洗油篩分機(jī)4,所述洗油篩分機(jī)4用于沖洗所述固相物料中的油脂并將固相物料分離為直徑小于50mm且不小于30mm的第一雜物和直徑小于30mm的第一物料。
進(jìn)一步優(yōu)選地,洗油分選設(shè)備還包括在所述洗油篩分機(jī)4的底部水平設(shè)置的輸送螺旋機(jī)5,所述輸送螺旋機(jī)5用于攪拌所述第一物料并將所述第一物料供給至所述制漿破碎設(shè)備。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,洗油篩分機(jī)4包括底座、篩筒、殼體、第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置,其中:
所述篩筒包括內(nèi)筒和外筒,所述外筒可繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于所述底座,且所述外筒的筒壁具有篩網(wǎng)結(jié)構(gòu);所述內(nèi)筒可繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于所述底座,所述內(nèi)筒的軸心線與所述外筒的軸心線平行;所述內(nèi)筒包括內(nèi)筒頭部、內(nèi)筒尾部、與所述內(nèi)筒頭部和內(nèi)筒尾部連接且具有中空螺旋體結(jié)構(gòu)的螺旋葉片,所述螺旋葉片上設(shè)有揚(yáng)料機(jī)構(gòu);所述內(nèi)筒尾部伸出所述外筒;
所述殼體安裝于所述底座,且所述殼體包括自所述內(nèi)筒頭部伸入所述篩筒內(nèi)的進(jìn)料斗、位于所述外筒外側(cè)的接料板、以及與所述內(nèi)筒尾部相對(duì)的出雜斗,所述接料板具有出料斗;
所述第一驅(qū)動(dòng)裝置安裝于所述底座、且與所述內(nèi)筒傳動(dòng)連接;
所述第二驅(qū)動(dòng)裝置安裝于所述底座、且與所述外筒傳動(dòng)連接。
具體地,結(jié)合圖3-8,洗油篩分機(jī)4包括底座1’、篩筒、殼體2’、第一驅(qū)動(dòng)裝置3’和第二驅(qū)動(dòng)裝置4’,其中:
篩筒包括內(nèi)筒5’和外筒6’,外筒6’可繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于底座1’,且外筒6’的筒壁61’具有篩網(wǎng)結(jié)構(gòu);內(nèi)筒5’可繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于底座1’,內(nèi)筒5’的軸心線與外筒6’的軸心線平行;內(nèi)筒5’包括內(nèi)筒頭部51’、內(nèi)筒尾部52’、與內(nèi)筒頭部51’和內(nèi)筒尾部52’連接且具有中空螺旋體結(jié)構(gòu)的螺旋葉片53’,螺旋葉片53’上設(shè)有揚(yáng)料機(jī)構(gòu);內(nèi)筒尾部52’伸出外筒6’;
殼體2’安裝于底座1’,且殼體2’包括自內(nèi)筒頭部51’伸入篩筒內(nèi)的進(jìn)料斗21’、位于外筒6’外側(cè)的接料板22’、以及與內(nèi)筒尾部52’相對(duì)的出雜斗24’,接料板22’具有出料斗23’;
第一驅(qū)動(dòng)裝置3’安裝于底座1’、且與內(nèi)筒5’傳動(dòng)連接;
第二驅(qū)動(dòng)裝置4’安裝于底座1’、且與外筒6’傳動(dòng)連接。
上述洗油篩分機(jī)4的具體工作過程為:內(nèi)筒5’在第一驅(qū)動(dòng)裝置3’的驅(qū)動(dòng)下繞自身的軸心線旋轉(zhuǎn),餐廚垃圾通過殼體2’的進(jìn)料斗21’進(jìn)入篩筒的內(nèi)筒5’內(nèi),并在內(nèi)筒5’的螺旋葉片53’的帶動(dòng)下沿內(nèi)筒5’的軸心線從內(nèi)筒頭部51’朝向內(nèi)筒尾部52’移動(dòng),螺旋葉片53’上的揚(yáng)料機(jī)構(gòu)將移動(dòng)的部分餐廚垃圾揚(yáng)起并拋落,同時(shí),外筒6’在第二驅(qū)動(dòng)裝置4’的驅(qū)動(dòng)下繞自身的軸心線旋轉(zhuǎn),進(jìn)而將能夠通過篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的篩孔6111’的餐廚垃圾通過篩孔6111’甩出外筒6’,到達(dá)殼體2’的接料板22’,進(jìn)而通過出料斗23’排出,無法通過篩孔6111’的餐廚垃圾在螺旋葉片53’的推動(dòng)下逐漸移動(dòng)到內(nèi)筒尾部52’,并通過與內(nèi)筒尾部52’相對(duì)的出雜斗24’排出。同時(shí),上述洗油篩分機(jī)4在工作過程中,內(nèi)筒5’和外筒6’的旋轉(zhuǎn)速度可分別由對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行獨(dú)立控制,并可根據(jù)具體情況選擇合適的轉(zhuǎn)速;并且,由于內(nèi)筒5’的軸心線與外筒6’的軸心線平行,即,內(nèi)筒5’與外筒6’不同心,因此內(nèi)筒5’的一側(cè)能夠與外筒6’之間形成較大間隙,當(dāng)具有無法及時(shí)排出的較大體積垃圾時(shí),較大體積垃圾可進(jìn)入內(nèi)筒5’和外筒6’形成的較大間隙的位置,使內(nèi)筒5’及時(shí)避讓并減少卡料現(xiàn)象的發(fā)生;螺旋葉片53’具有中空螺旋體結(jié)構(gòu),因此,取消了現(xiàn)有設(shè)備采用的中心軸,可避免餐廚垃圾在中心軸上的纏繞和掛料,并且螺旋葉片53’上的揚(yáng)料機(jī)構(gòu)可對(duì)移動(dòng)中的餐廚垃圾進(jìn)行揚(yáng)起和拋落,對(duì)餐廚垃圾產(chǎn)生攪拌作用,使餐廚垃圾多次接觸篩網(wǎng)結(jié)構(gòu),并進(jìn)行多次篩分,不僅能夠提高篩分效率,還能進(jìn)一步減少餐廚垃圾纏繞和掛料。所以,該洗油篩分機(jī)4對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行篩分時(shí)不易產(chǎn)生纏繞和掛料現(xiàn)象,對(duì)餐廚垃圾篩分的效率較高。
其中,根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式,參考圖4,內(nèi)筒5’的螺旋葉片53’在朝向內(nèi)筒5’軸心線的一側(cè)設(shè)有螺旋管531’,螺旋管531’朝向內(nèi)筒5’軸心線的表面為弧形面。
上述洗油篩分機(jī)4在處理餐廚垃圾時(shí),由于螺旋葉片53’在朝向內(nèi)筒5’軸心線的一側(cè)表面通過螺旋管531’形成弧形面,弧形面比較圓滑,因此,可進(jìn)一步減少餐廚垃圾產(chǎn)生掛料現(xiàn)象。
具體地,螺旋管531’為空心圓管結(jié)構(gòu)。
具體地,如圖4結(jié)構(gòu)所示,揚(yáng)料機(jī)構(gòu)包括多個(gè)揚(yáng)料板54’,每一個(gè)揚(yáng)料板54’朝向內(nèi)筒5’軸心線的一側(cè)設(shè)有揚(yáng)料管541’,揚(yáng)料管541’朝向內(nèi)筒5’軸心線的表面為弧形面。
上述洗油篩分機(jī)4的揚(yáng)料機(jī)構(gòu)包括多個(gè)揚(yáng)料板54’,并且每一個(gè)揚(yáng)料板54’朝向內(nèi)筒5’軸心線的一側(cè)表面通過揚(yáng)料管541’形成弧形面,弧形面比較圓滑,因此,可進(jìn)一步減少餐廚垃圾產(chǎn)生掛料現(xiàn)象。
其中,一種優(yōu)選的實(shí)施方式,如圖3結(jié)構(gòu)所示,洗油篩分機(jī)4還包括進(jìn)水管7’,進(jìn)水管7’的一端自內(nèi)筒頭部51’伸入篩筒。
由于上述洗油篩分機(jī)4設(shè)有進(jìn)水管7’,并且進(jìn)水管7’的一端自內(nèi)筒頭部51’伸入篩筒,因此,在上述洗油篩分機(jī)4處理餐廚垃圾時(shí),通過進(jìn)料斗21’供給的餐廚垃圾與通過進(jìn)水管7’供給的高溫水進(jìn)行混合,一方面有利于餐廚垃圾中的有機(jī)物溶于高溫水中,提高有機(jī)物的回收利用,另一方面,在高溫水的沖洗下,可減少外筒6’的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的篩孔6111’堵塞。
如圖3和圖6結(jié)構(gòu)所示,洗油篩分機(jī)4還包括安裝于底座1’的至少兩對(duì)內(nèi)筒滾輪8’,其中,一對(duì)內(nèi)筒滾輪8’與內(nèi)筒頭部51’的外表面滾動(dòng)支撐配合,另一對(duì)內(nèi)筒滾輪8’與內(nèi)筒尾部52’的外表面滾動(dòng)支撐配合。
上述洗油篩分機(jī)4在內(nèi)筒頭部51’的外表面設(shè)有滾動(dòng)支撐配合的一對(duì)內(nèi)筒滾輪8’,并在內(nèi)筒尾部52’的外表面設(shè)有滾動(dòng)支撐配合的另一對(duì)內(nèi)筒滾輪8’,通過內(nèi)筒滾輪8’對(duì)內(nèi)筒頭部51’和內(nèi)筒尾部52’的外表面的滾動(dòng)支撐配合,并通過與第一驅(qū)動(dòng)裝置3’的傳動(dòng)連接,可使內(nèi)筒5’繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于底座1’。當(dāng)然,并不僅限于采用內(nèi)筒滾輪8’滾動(dòng)支撐配合內(nèi)筒5’的情況,也可采用其他的結(jié)構(gòu)形式使內(nèi)筒5’繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于底座1’。
其中,根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式,如圖3和圖6結(jié)構(gòu)所示,外筒6’還包括外筒頭部62’、外筒尾部63’、與外筒頭部62’和外筒尾部63’連接的支架64’;洗油篩分機(jī)4的底座1’上設(shè)有至少兩對(duì)外筒滾輪9’,其中,一對(duì)外筒滾輪9’與外筒頭部62’的外表面滾動(dòng)支撐配合,另一對(duì)外筒滾輪9’與外筒尾部63’的外表面滾動(dòng)支撐配合。
在保證外筒6’強(qiáng)度滿足工作需要的情況下,外筒6’還可由外筒頭部62’、外筒尾部63’、與外筒頭部62’和外筒尾部63’連接的筒壁61’構(gòu)成,筒壁61’可為由篩板611’卷成的圓筒,筒壁61’的兩端分別與外筒頭部62’和外筒尾部63’連接。
并且,上述洗油篩分機(jī)4在外筒頭部62’的外表面設(shè)有滾動(dòng)支撐配合的一對(duì)外筒滾輪9’,并在外筒尾部63’的外表面設(shè)有滾動(dòng)支撐配合的另一對(duì)外筒滾輪9’,通過外筒滾輪9’對(duì)外筒頭部62’和外筒尾部63’的外表面的滾動(dòng)支撐配合,并通過與第二驅(qū)動(dòng)裝置4’的傳動(dòng)連接,可使外筒6’繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于底座1’。當(dāng)然,并不僅限于采用外筒滾輪9’滾動(dòng)支撐配合外筒6’的情況,也可采用其他的結(jié)構(gòu)形式使外筒6’繞其軸心線旋轉(zhuǎn)地安裝于底座1’。
更進(jìn)一步地,支架64’包括沿外筒6’軸心線延伸方向延伸的多個(gè)軸向支板641’、與軸向支板641’的延伸方向垂直且包圍多個(gè)軸向支板641’的至少一個(gè)周向支板642’;周向支板642’與軸向支板641’固定連接;軸向支板641’的一端連接外筒頭部62’,另一端連接外筒尾部63’。
如圖3、圖5和圖8結(jié)構(gòu)所示,外筒6’的筒壁61’與支架64’可拆卸地連接。
由于上述外筒6’的筒壁61’與支架64’可拆卸地連接,因此,在洗油篩分機(jī)4工作過程中,可根據(jù)餐廚垃圾或篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的具體情況更換不同的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu),以滿足具體地工作需要。
如圖3、圖5和圖8結(jié)構(gòu)所示,軸向支板641’和周向支板642’設(shè)置有安裝孔,如圖5中所示的設(shè)置在軸向支板641’上的安裝孔6411’及設(shè)置在周向支板642’上的安裝孔6421’;筒壁61’設(shè)置有與軸向支板641’的安裝孔6411’和周向支板642’的安裝孔6421’位置對(duì)應(yīng)的通孔6112’;筒壁61’通過穿過安裝孔和通孔6112’的螺栓或螺釘安裝于支架64’。
外筒6’的筒壁61’可由多塊篩板611’構(gòu)成,并且多塊篩板611’安裝于支架64’上;篩板611’上設(shè)有篩孔6111’和通孔6112’;在軸向支板641’上設(shè)有安裝孔6411’,且周向支板642’上同樣設(shè)有安裝孔6421’;篩板611’上的通孔6112’與軸向支板641’上的安裝孔6411’和周向支板642’上的安裝孔6421’位置對(duì)應(yīng),以使螺栓或螺釘穿過對(duì)應(yīng)的通孔6112’和安裝孔,將篩板611’固定安裝在支架64’上。為了方便安裝,軸向支板641’上的安裝孔6411’和周向支板642’上的安裝孔6421’也可為螺紋孔。
如圖3、圖6和圖7結(jié)構(gòu)所示,為了方便獨(dú)立控制內(nèi)筒5’和外筒6’的轉(zhuǎn)速,第一驅(qū)動(dòng)裝置3’可采用第一變頻減速電機(jī);第二驅(qū)動(dòng)裝置4’可采用第二變頻減速電機(jī);第一變頻減速電機(jī)與內(nèi)筒5’通過第一齒輪副傳動(dòng)連接;第二變頻減速電機(jī)與外筒6’通過第二齒輪副傳動(dòng)連接。
上述第一變頻減速電機(jī)與內(nèi)筒5’通過第一齒輪副傳動(dòng)連接,第一齒輪副可由安裝于內(nèi)筒頭部51’的內(nèi)筒齒圈55’和安裝于第一變頻減速電機(jī)軸上的第一齒輪組成,并通過內(nèi)筒齒圈55’和第一齒輪的嚙合將第一變頻減速電機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到內(nèi)筒5’,使內(nèi)筒5’在第一變頻減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繞自身軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí),上述第二變頻減速電機(jī)與外筒6’通過第二齒輪副傳動(dòng)連接,第二齒輪副可由安裝于外筒頭部62’的外筒齒圈65’和安裝于第二變頻減速電機(jī)軸上的第二齒輪組成,并通過外筒齒圈65’和第二齒輪的嚙合將第二變頻減速電機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞到外筒6’,使外筒6’在第一變頻減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繞自身軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)。上述內(nèi)筒齒圈55’、外筒齒圈65’、第一齒輪和第二齒輪可采用直齒齒輪,也可以采用錐齒輪,并且為了達(dá)到預(yù)定的減速比,內(nèi)筒齒圈55’、外筒齒圈65’、第一齒輪和第二齒輪的齒數(shù)以及模數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。
為了使第一驅(qū)動(dòng)裝置3’與內(nèi)筒5’之間以及第二驅(qū)動(dòng)裝置4’與外筒6’之間實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接,也可以采用其他的傳動(dòng)裝置代替齒輪副,如,鏈條傳動(dòng)裝置、皮帶傳動(dòng)裝置等。
另一種優(yōu)選的實(shí)施方式,如圖3結(jié)構(gòu)所示,洗油篩分機(jī)4還包括安裝于外筒6’外側(cè)、且與外筒6’軸心線平行設(shè)置的噴水管10’,噴水管10’設(shè)有開口朝向外筒6’軸心線的多個(gè)噴水孔101’。
由于在洗油篩分機(jī)4的外筒6’外側(cè)設(shè)有噴水管10’,并且噴水管10’設(shè)有開口朝向外筒6’軸心線的多個(gè)噴水孔101’,因此,在洗油篩分機(jī)4工作過程中,可通過噴水管10’向外筒6’的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)噴出高溫高壓水,對(duì)篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴水沖洗,不僅能夠消除篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的篩孔6111’的堵塞,而且還能使附著于篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的油脂被沖洗至出料斗23’,所以,可進(jìn)一步解決篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的堵塞問題。
即,洗油篩分機(jī)4能夠通過其獨(dú)特的雙滾筒結(jié)構(gòu)對(duì)初步篩分后的固相物料做進(jìn)一步分選,以適應(yīng)后續(xù)制漿破碎除雜設(shè)備的制漿破碎要求,同時(shí)在篩分過程中可以不斷注入回用廢水及少量清水,以達(dá)到進(jìn)一步獲取有機(jī)質(zhì)和洗油的目的,其篩孔孔徑大小可調(diào)整,優(yōu)選情況下,直徑小于50mm且不小于30mm的塑料、玻璃等雜物從滾筒末端出口分離并經(jīng)小雜質(zhì)鏈板輸送機(jī)41輸送外運(yùn)填埋,篩上物42即直徑小于30mm的物料通過其底部水平設(shè)置的輸送螺旋機(jī)5輸送至制漿破碎設(shè)備中,輸送螺旋機(jī)5在輸送物料的過程中對(duì)物料也起到了均勻攪拌的作用,有利于后續(xù)制漿破碎工序的進(jìn)行。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,制漿破碎設(shè)備包括制漿破碎除雜一體機(jī)6,所述制漿破碎除雜一體機(jī)6用于將所述第一物料進(jìn)行破碎、制漿并將第一物料分離為直徑不小于12mm的第二雜物和直徑小于12mm的第二物料。
進(jìn)一步優(yōu)選地,制漿破碎設(shè)備還包括液化柱塞泵7,所述液化柱塞泵7用于暫時(shí)儲(chǔ)存所述第二物料,以及將所述第二物料供給至所述除砂設(shè)備。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,對(duì)于制漿破碎除雜一體機(jī)6的結(jié)構(gòu)沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域已知的各種臥式碎漿機(jī),例如可以為CN 102688879 A中公開的臥式碎漿機(jī),具體結(jié)構(gòu)請(qǐng)?jiān)斠奀N 102688879 A,在此不再重復(fù)贅述。通過制漿破碎除雜一體機(jī)6,直徑不小于12mm、不能破碎的纖維素、骨頭等雜物從制漿破碎除雜一體機(jī)6的出料口輸出外運(yùn)填埋,直徑小于12mm的物料通過其篩網(wǎng)孔進(jìn)入其下端設(shè)置的液化柱塞泵7的料倉(cāng)中。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,除砂設(shè)備包括旋流除砂機(jī)8和漿料暫存罐9,所述旋流除砂機(jī)8用于將所述第二物料分離為砂石和被供給至所述漿料暫存罐9的除砂后的漿料,所述漿料暫存罐9用于將所述除砂后的漿料進(jìn)一步分離為砂石和第三物料。
對(duì)于旋流除砂機(jī)8的結(jié)構(gòu)沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域已知的各種旋流除砂機(jī),例如可以為CN 102688879 A中公開的旋流除砂機(jī),具體結(jié)構(gòu)請(qǐng)?jiān)斠奀N 102688879 A,在此不再重復(fù)贅述。
具體地,液化柱塞泵7的料倉(cāng)中的物料被液化柱塞泵7以一定的壓力泵送到旋流除砂機(jī)8中,旋流除砂機(jī)8通過將泵入的物料高速旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)沉砂,沉砂通過旋流除砂機(jī)8下端設(shè)置的螺旋機(jī)輸送外運(yùn)填埋,除砂后的物料通過除砂機(jī)出料泵81泵入到漿料暫存罐9中。
漿料暫存罐9通過其頂部設(shè)置的攪拌機(jī)防止固液混合物分層,同時(shí)在其底部設(shè)置了排砂口,便于將因重力沉降下來的砂石清理外運(yùn)。
具體地,漿料暫存罐9中漿料通過漿料暫存罐出料泵91分階段泵入2#蒸煮釜10中,同時(shí)油水暫存池3中油水混合物通過油水輸送泵32分階段泵入1#蒸煮釜11中,漿料通過加熱設(shè)備內(nèi)的蒸汽直噴管加熱到75℃左右,漿料暫存罐9內(nèi)設(shè)有浮球閥,當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定液位后漿料暫存罐出料泵91停止工作。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,加熱設(shè)備包括用于攪拌物料的攪拌機(jī)構(gòu)和用于加熱物料的加熱機(jī)構(gòu),所述加熱機(jī)構(gòu)包括2#蒸煮釜10、2#蒸煮釜出料泵101、1#蒸煮釜11、1#蒸煮釜出料泵111和蒸汽提供設(shè)備22,所述2#蒸煮釜10通過利用來自所述蒸汽提供設(shè)備22的蒸汽加熱所述第三物料,所述1#蒸煮釜11通過利用來自所述蒸汽提供設(shè)備22的蒸汽加熱所述油水混合物,所述2#蒸煮釜出料泵101用于將加熱后的第三物料供給至所述分離設(shè)備,所述1#蒸煮釜出料泵111用于將加熱后的油水混合物供給至所述分離設(shè)備。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,分離設(shè)備包括三相離心機(jī)組12,以將來自所述加熱設(shè)備的物料分離為油、水和渣料。
進(jìn)一步優(yōu)選地,分離設(shè)備還包括水力篩17,所述水力篩17用于進(jìn)一步分離所述分離設(shè)備分離得到的水,以得到廢水和廢渣。
具體地,1#蒸煮釜11中的漿料通過1#蒸煮釜出料泵111泵入三相離心機(jī)組12中,2#蒸煮釜10中的漿料通過1#蒸煮釜出料泵101泵入三相離心機(jī)組12中,在三相離心機(jī)的作用下分離成油、水和渣料三種物料,并通過不同出口輸送出來。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,所述系統(tǒng)還包括后處理設(shè)備,所述后處理設(shè)備包括油脂暫存箱13、加溫沉降油脂凈化罐14、渣料暫存罐15、漿料混合池16和廢水暫存池18,加溫沉降油脂凈化罐14包括用于加熱物料的加熱機(jī)構(gòu)。加熱機(jī)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。
所述油脂暫存箱13用于暫時(shí)儲(chǔ)存所述分離設(shè)備分離得到的油,然后將所述油供給至加溫沉降油脂凈化罐14以進(jìn)一步進(jìn)行提純處理、降低含水率,
所述渣料暫存罐15用于暫時(shí)儲(chǔ)存所述分離設(shè)備分離得到的渣料,然后將所述渣料供給至漿料混合池16,或者將所述渣料外運(yùn)以進(jìn)行資源化利用處理;所述廢水暫存池18用于將其中的一部分水供給至漿料混合池16,使得所述一部分水與來自所述渣料暫存罐15的渣料在漿料混合池16中混合,并將另一部分水供給至所述洗油分選設(shè)備;所述漿料混合池16用于將其中的漿料供給至厭氧消化罐20中進(jìn)行厭氧消化反應(yīng)。
優(yōu)選地,所述分離設(shè)備還包括水力篩17,用于進(jìn)一步分離所述分離設(shè)備分離得到的水,以得到廢水和廢渣,經(jīng)水力篩17分離得到的廢渣和廢水分別被供給至渣料暫存罐15和廢水暫存池18。
具體地,分離設(shè)備分離得到的油在油脂暫存箱13中暫存后通過油脂輸送泵131泵入加溫沉降油脂凈化罐14以進(jìn)一步提純油脂,其油脂含水率可≤2%,分離設(shè)備分離得到的渣料通過渣料螺旋輸送機(jī)151、混合螺旋機(jī)152輸送到渣料暫存罐15中,進(jìn)入渣料暫存罐15中的漿料通過渣料螺旋輸送機(jī)151輸送到漿料混合池16中,或者進(jìn)入渣料暫存罐15中的固相渣料外運(yùn)進(jìn)行好氧堆肥等資源化利用處理。分離設(shè)備分離得到的水通過水力篩17進(jìn)一步過濾其中微小顆粒,其分離出來的渣料通過混合螺旋機(jī)輸送到渣料暫存罐15中,過濾后的廢水供給至廢水暫存池18中,其中一部分用于洗油篩分機(jī)4中的廢水回用沖洗水,另外一部分通過廢水制漿泵181泵入到漿料混合池16中,與固相渣料一起通過漿料混合池16內(nèi)設(shè)置的潛水?dāng)嚢铏C(jī)162攪拌混合均勻,漿料混合池16中漿料通過漿料泵161泵入?yún)捬跸?0中進(jìn)行厭氧消化反應(yīng)制備沼氣。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,優(yōu)選情況下,該系統(tǒng)還包括清水箱19,用于清洗所述洗油分選設(shè)備和/或所述分離設(shè)備。具體地,餐廚垃圾預(yù)處理結(jié)束后,利用高壓泵191將清水箱19中的熱水泵至洗油分選設(shè)備和/或分離設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行徹底沖洗,有效排除洗油分選設(shè)備和/或分離設(shè)備內(nèi)部殘留的污物。
本發(fā)明的系統(tǒng)中,重點(diǎn)在于固液分離設(shè)備、洗油分選設(shè)備、制漿破碎設(shè)備、除砂設(shè)備、加熱設(shè)備和分離設(shè)備以及任選的除雜設(shè)備的配合使用,其中,對(duì)于所采用的前述各具體設(shè)備,如無特別說明,均為本領(lǐng)域已知的相應(yīng)設(shè)備,其具體結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。
第二方面,本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾預(yù)處理方法,該方法包括:
(1)將餐廚垃圾進(jìn)行固液分離,得到固相物料和油水混合物;
(2)沖洗所述固相物料中的油脂并將固相物料分離為第一雜物和第一物料;
(3)將所述第一物料進(jìn)行破碎、制漿,并將第一物料分離為第二雜物和第二物料;
(4)將所述第二物料分離為砂石和第三物料;
(5)將步驟(4)的第三物料和步驟(1)的油水混合物進(jìn)行加熱處理;
(6)將步驟(5)得到的物料分離為油、水和渣料。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,該方法還包括:在將餐廚垃圾進(jìn)行固液分離之前,先將餐廚垃圾分離為前雜物和前物料,然后對(duì)所述前物料進(jìn)行固液分離。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,使用本發(fā)明前述的系統(tǒng)實(shí)施所述方法。在各具體的設(shè)備中實(shí)施的具體方法,參見前述相應(yīng)內(nèi)容,在此不再贅述。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型,這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。