一种提高餐厨垃圾油水分离的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，属于餐厨油水分离技术领域；包括以下步骤：设定用于油水分离的固定罐体的结构参数和油水混合物的流体参数，设定固定罐体内的长度为A1、宽度为A2，出油口高于出水口的高度差为h，且出油口为上宽下窄的梯形结构，其底边长为b、梯形腰倾斜角为θ；将餐厨桶内的油水混合物持续倒入用于油水分离的固定罐体内，分别计算在累积油层达到h时的单位时间内出水口的流量Q1，以及超过油层高度界限h后结束溢流时的单位时间内出油口的溢流量Q2；采用控制变量法优化固定罐体的结构参数，满足最快油水分离速度。本发明专利技术方法通过计算油水分离出油口的开度大小，提高油水分离适用性，加快分离速度，提高分离质量。分离质量。分离质量。

【技术实现步骤摘要】
一种提高餐厨垃圾油水分离的方法


[0001]本专利技术属于餐厨油水分离
，具体涉及一种提高餐厨垃圾油水分离的方法。

技术介绍

[0002]目前我国生活垃圾中餐余垃圾占比达到59.3％，接近60％。我国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨，年均增速预计达10％以上，随着人们生活消费水平的提高和城市化进程的快速发展以及餐饮结构与数量的丰富化，这个比重还将进一步上升。餐饮垃圾属于有着丰富的营养元素和有机质，具有很好回收利用价值，餐饮垃圾废水中包含有悬浮物质和动植物油脂，其中的油脂可以回收加工炼制生物柴油和制造化工产品，采用回收技术既降低了环境污染也减少了资源的浪费。
[0003]现有的油水分离装置中，大多数采用安装离心泵，利用油与水的性质将油水混合物进行分离，该方法虽然能够很好的将油水分离，但是分离处理速度较慢，并且还需要电力驱动才能运转，费时费力，无法实现简单、方便实时性处理，等待过程中箱内垃圾易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒，不能存放，且还会对环境造成很大的污染。
[0004]因此，亟需提供一种餐饮垃圾油水分离的方法，提高油水分离效率和分离质量，且操作简单，适用性强。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：克服现有技术中存在的问题，提供一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，通过设计梯形结构的出油口，并采用控制变量法，优化油水分离出油口开度大小，提高油水分离适用性，进一步加快分离速度。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、设定用于油水分离的固定罐体的结构参数和油水混合物的流体参数：
[0008]设定固定罐体内的长度为A1、宽度为A2，出油口高于出水口的高度差为h，且出油口为上宽下窄的梯形结构，其底边长为b、梯形腰倾斜角为θ；
[0009]设定一桶餐厨油水混合物的总质量为m，倾倒一桶餐厨油水混合物的时间为T；油水混合物中混合油的质量为m1，混合水的质量为m2＝m
‑
m1，混合油的密度为ρ1，混合水的密度为ρ2，出油口处混合油的流速为v，出油口处混合油的溢流高度为H；
[0010]S2、将餐厨桶内的油水混合物持续倒入用于油水分离的固定罐体内，在T1时刻累积油层达到h时停止倒入，计算此时单位时间内出水口的流量Q1：
[0011]在T1时刻累积油层达到h时，混合油的厚度为h，此时混合油的质量为m1＝A1·
A2·
h
·
ρ1；根据单位时间内流量的计算公式得到单位时间内出水口的流量
代入上述步骤S1中的m2＝m
‑
m1，得到单位时间内出水口的流量
[0012]S3、继续将餐厨桶内剩余的油水混合物倒入油水分离的固定罐体内，油面继续上升，超过油层高度界限h后混合油从出油口溢出，在剩余的T2时刻内结束溢流，计算单位时间内出油口的溢流量Q2：
[0013]根据单位时间内流量的计算公式得到单位时间内出油口的流量其中T2＝T
‑
T1；根据单位时间内流量的计算公式Q＝Av，得到单位时间内出油口的流量Q2＝(bH+H2cotθ)
·
v；
[0014]S4、针对上述步骤S2、S3中计算的出水口流量Q1和出油口溢流量Q2，采用控制变量法优化固定罐体的结构参数，满足最快油水分离速度：
[0015]油水分离速度与单位时间内油水混合物的分离流量Q相关等于单位时间内出水口溢流流量Q1与出油口溢流量Q2之和，在油水混合物的流体参数固定的情况下Q1为常量，油水分离速度与出油口的角度开度大小即梯形腰倾斜角θ有关；
[0016]根据固定罐体的长度A1、宽度A2，得到固定罐体的内表面积为S≈A1·
A2，因此得到单位时间内混合油的溢流高度结合上述步骤S3中得到的出油口溢流量Q2的计算公式Q2＝(bH+H2cotθ)
·
v，化简得到S＝(b+Hcotθ)，式中，C为修正系数取值0.6，代入油水混合物的流体参数最终计算得到梯形腰倾斜角θ的范围。
[0017]所述步骤S1中，出油口与出水口的高度差h的设定范围为8～10mm，并取最大高度h＝10mm进行计算。
[0018]所述步骤S1中，设定一桶餐厨油水混合物的总质量m为20kg，倾倒一桶餐厨油水混合物的时间T为10s；混合油的密度ρ1设定范围为0.6～0.8g/cm3，混合水的密度ρ2设定范围为1.0～1.05g/cm3。
[0019]所述步骤S1中，设定固定罐体内的长度A1为0.7m、宽度A2为0.5m，出油口梯形结构的底边长b为0.1m，混合油的流速v设定为2m/s。
[0020]所述步骤S4中，梯形腰倾斜角θ的范围为20～25
°
。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1)本专利技术通过设计梯形结构的出油口，并采用控制变量法，根据油水混合物的运动参数，优化油水分离出油口开度大小，提高油水分离适用性，进一步加快分离速度，
[0023]2)本专利技术采用的出油口和出水口结构设计，能够有效的将油水进行分离，提高油水分离效率，提高油的纯度，节省操作时间。
附图说明
[0024]图1为本专利技术方法中固定罐体的结构图；
[0025]图2为图1中出油口的断面图。
[0026]图中，1
‑
出油口，2
‑
出水口。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的解释说明。
[0028]实施例：如图1
‑
2所示，本专利技术所述的一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，包括以下步骤：
[0029]S1、设定用于油水分离的固定罐体的结构参数和油水混合物的流体参数：
[0030]设定固定罐体内的长度为A1、宽度为A2，出油口高于出水口的高度差为h，且出油口为上宽下窄的梯形结构，其底边长为b、梯形腰倾斜角为θ；
[0031]设定一桶餐厨油水混合物的总质量为m，倾倒一桶餐厨油水混合物的时间为T；油水混合物中混合油的质量为m1，混合水的质量为m2＝m
‑
m1，混合油的密度为ρ1，混合水的密度为ρ2，出油口处混合油的流速为v，出油口处混合油的溢流高度为H。
[0032]设定一桶餐厨油水混合物的总质量m为20kg，混合油的密度ρ1设定范围为0.6～0.8g/cm3，混合油成分主要来于乳化油、植物油(占比较大)及动物油等物质；混合水的密度ρ2设定范围为1.0～1.05g/cm3，混合水成分主要来自于水、无机盐、蛋白质、淀粉及纤维素等物质。
[0033]本专利技术油水分离的结构可看似利用连通器原理，两边保持压强相等，油层的高度会高于水层的高度，出油口与出水口的高度差h的设定范围为8～10mm，为提高该分离机器的适用性，并取最大高度h＝10mm进行计算；为提高处理效率，倾倒一桶餐厨油水混合物的时间T为10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、设定用于油水分离的固定罐体的结构参数和油水混合物的流体参数：设定固定罐体内的长度为A1、宽度为A2，出油口高于出水口的高度差为h，且出油口为上宽下窄的梯形结构，其底边长为b、梯形腰倾斜角为θ；设定一桶餐厨油水混合物的总质量为m，倾倒一桶餐厨油水混合物的时间为T；油水混合物中混合油的质量为m1，混合水的质量为m2＝m
‑
m1，混合油的密度为ρ1，混合水的密度为ρ2，出油口处混合油的流速为v，出油口处混合油的溢流高度为H；S2、将餐厨桶内的油水混合物持续倒入用于油水分离的固定罐体内，在T1时刻累积油层达到h时停止倒入，计算此时单位时间内出水口的流量Q1：在T1时刻累积油层达到h时，混合油的厚度为h，此时混合油的质量为m1＝A1·
A2·
h
·
ρ1；根据单位时间内流量的计算公式得到单位时间内出水口的流量代入上述步骤S1中的m2＝m
‑
m1，得到单位时间内出水口的流量S3、继续将餐厨桶内剩余的油水混合物倒入油水分离的固定罐体内，油面继续上升，超过油层高度界限h后混合油从出油口溢出，在剩余的T2时刻内结束溢流，计算单位时间内出油口的溢流量Q2：根据单位时间内流量的计算公式得到单位时间内出油口的流量其中T2＝T
‑
T1；根据单位时间内流量的计算公式Q＝Av，得到单位时间内出油口的流量Q2＝(bH+H2costθ)
·
v；S4、针对上述步骤S2、S3中计算的出水口流量Q1和出油口溢流量Q2，采...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑自明，赵磊磊，郭超，
申请(专利权)人：中瀚慧洁洛阳环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：