一种餐厨垃圾预处理方法及其设备技术

本发明专利技术是有关于一种餐厨垃圾预处理方法及其设备，该方法包括：餐厨垃圾来料后，先将大型包装物破碎、去除；对物料进行中温水解和粗破碎，提取油脂并去除部分杂质；对产物进行细破碎及分离处理；或者直接对产物进行固液分离，之后对固相产物进行堆肥处理，液相产物进行发酵处理。其破碎分离设备包括机壳、筛网、旋转式刀具、离心叶片以及带动旋转式刀具和离心叶片的电机。其水解除油设备顶部集成有除油器、搅拌器以及可调角度的条形格栅挡板，内部设有夹套式加热装置，底部设有出料口及重物质储料斗，出料口处附有大孔径筛网。本发明专利技术简化了餐厨垃圾的厌氧消化预处理工艺，提高了提油率，缩短了流程，并降低了工程投资。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种垃圾处理方法及其设备，特别是涉及一种餐厨及厨余垃圾的预处理方法及其设备。
技术介绍
餐厨垃圾是指食品加工、饮食服务、餐饮过程中产生的食物残渣、残液和废弃油脂等废弃物，我国大中城市中每万人日产生餐厨垃圾约1. 0-1. 2吨，具有垃圾量大，含水量闻，含油量闻，组成复杂，有机物含量闻，易腐烂等的特点。餐厨垃圾处理不当易造成恶劣的环境污染，且容易滋长病原微生物、霉菌毒素等有害物质；同时，餐厨垃圾中营养物质含量丰富，具有较大的资源化潜力，特别是油脂含量较大，对餐厨垃圾进行科学的预处理，实现油脂回收和物料分离是将其资源化利用的关键。餐厨垃圾的处理具有以下几种方式填埋、焚烧、厌氧消化、饲料/肥料化技术填埋处理虽然处理量大，运行费用低，但是存在资源浪费，渗滤液量大，有害物质滋生，恶臭气体等问题，在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下，填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况；焚烧处理具有处理量大，减容性好等优点，但是对垃圾低位热值有一定要求，且餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧助燃剂的消耗，增加处理成本，同样不适合餐厨垃圾处理；厌氧消化虽然存在工程投资大，工艺较为复杂的缺点，但是具有能回收生物质能，不存在同源性的问题，有机物分解产生的甲烷出路较好等优点，适合用于处理餐厨垃圾；饲料/肥料化技术具有资源化程度较高、产品有农用价值，占地面积小等优点，但是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底，不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题，对其用作饲料存在一定的顾虑，而且处理过程不封闭，容易造成二次污染，有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大，堆肥处理周期较长，占地面积大,卫生条件相对较差。综上所述，最适合餐厨垃圾处理的技术是厌氧消化。目前餐厨垃圾厌氧消化的预处理主要是采用破袋、各级分选、机械破碎、打浆匀质、脱油。前处理使用的设备一般为流水线，由破袋机、滚筒筛、磁选机、破碎机、打浆混合池等组成，设备间以皮带机或是螺旋输送机相连接。不但这些设备占地面积庞大，成本过高，而且餐厨垃圾中的物料成分十分复杂，有机质和无机质通常会缠绕和粘附在一起，导致分选效率不高，造成大量的有机质流失，而且处理过程中恶臭气体的散发，会给操作人员的健康带来负面影响。此外，油脂最后进行分离，容易去除不完全，不仅会降低工程的收益，而且还会会影响后续厌氧发酵的效率。由此可见，上述现有的餐厨垃圾预处理方法及其设备在方法、设备与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可以提高提油率，缩短预处理流程，降低工程投资，提高工程收益的新的餐厨垃圾预处理方法及其设备，实属当前业界极需改进的目标
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种餐厨垃圾预处理方法及其设备，使其可以简化餐厨垃圾的厌氧消化预处理工艺，提高提油率，缩短预处理流程，降低工程投资，提高工程收益，从而克服现有的餐厨垃圾预处理方法的不足。为解决上述技术问题，本专利技术一种餐厨垃圾预处理方法，包括以下步骤:A.餐厨垃圾来料后，先将大型包装物破碎、去除对物料进行中温水解和粗破碎，提取油脂并去除部分杂质；C1.对产物进行细破碎及分离处理；或者C2.直接对产物进行固液分离，之后对固相产物进行堆肥处理，液相产物进行发酵处理。作为本专利技术的一种改进，所述的中温水解之前还包括一磁选步骤，对物料中的金属物品进行磁选、分离和回收。所述的中温水解的温度保持在55-600C。所述的中温水解、提取油脂的具体过程为使物料在6小时内升温并保持在55-60°C，并进行可形成涡流的搅拌；之后停止搅拌2小时后，通过回流55-60°C的沼液抬升液面，使浮油溢流并提取油脂；提取油脂后，对剩余物料进行缓慢搅拌，将浮于表面的轻杂质富集去除，其余重物质通过重力作用沉降分离；使物料停留至满6 12小时后出料。所述的分离处理是指将浆料、轻物质和重物质三相分离，对浆料进行厌氧消化处理，轻重物质分别进行压实处理。此外，本专利技术还提供了一种应用于上述的餐厨垃圾预处理方法的破碎分离设备，包括机壳、筛网、旋转式刀具、离心叶片以及带动旋转式刀具和离心叶片的电机，其中筛网和离心叶片安装在机壳内，旋转式刀具安装在筛网内，离心叶片的前侧对应旋转式刀具下游位置，筛网与机壳之间形成物料收集腔；机壳上设有进料口、出料口、轻杂质出口和重杂质出口，进料口位于旋转式刀具上游位置并连通筛网内部与机壳外部，出料口连通物料收集腔与机壳外部，轻杂质出口连通离心叶片后侧与机壳外部，重杂质出口位于离心叶片下方。作为进一步改进，所述的旋转式刀具包括通过轴承安装在机壳内的主轴，以及安装在主轴上的甩片式刀体，离心叶片同轴安装在旋转式刀具的主轴上，所述的电机安装在机壳外，并通过皮带或齿轮带动主轴转动。所述的刀体横截面为正六边形，可相对于主轴在可垂直主轴的方向上转动，位于下游位置的刀体长度逐渐缩小，并在筛网内还安装有与旋转式刀具错位布置的定刀。最后，本专利技术还提供了一种应用于上述餐厨垃圾预处理方法的水解除油设备，包括水解罐、格栅挡板、搅拌装置、除油装置以及为水解罐加热的加热装置，其中水解罐上部设有进料口和轻物质出料口，下部设有出料口和回流管，底端设有出渣口，内部靠近顶端处安装有滤网或溢流堰，滤网或溢流堰外侧为油水分离区；格栅挡板可转动的安装在滤网或溢流堰的下方，轻物质出料口与格栅挡板的安装位置对应；搅拌装置安装在水解罐内，除油装置与水解罐的油水分离区连通。作为进一步改进，所述的搅拌装置包括安装在水解罐顶部或底部的搅拌电机，以及与搅拌电机相连的搅拌桨，搅拌桨为下粗上细的圆锥体结构，搅拌桨底端桨叶呈螺旋状排列且其剖面为倒梯形。采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点1、首次将中温水解与提油整合为一体，将提油放在垃圾分选前，减少了油脂的流失;2、破碎分离设备将破碎、三相分离融为一体；3、水解除油和破碎分离两个核心设备均具有一定的破碎分离功能，组合使用效果更佳；4、本专利技术简化了餐厨垃圾的厌氧消化预处理工艺，提高了提油率，缩短了预处理流程，并可降低工程投资，提高工程收益，从而更适于推广应用。附图说明上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1是本专利技术一种餐厨垃圾预处理方法的工艺流程示意图。图2是本专利技术的水解除油设备的结构示意图。图3是本专利技术的破碎分离设备的结构示意图。图4是本专利技术破碎分离设备的旋转式刀具横截面结构示意图。图5是本专利技术破碎分离设备的旋转式刀具的刀体结构示意图。具体实施例方式请参阅图1所示，本专利技术一种餐厨垃圾预处理方法，主要包括以下步骤餐厨垃圾来料后，先经破袋机将大型包装物破碎、去除；利用水解除油设备对物料进行中温水解，通过加温，搅拌，粗破碎，分离，将物料加热的同时，将油脂提取去除，进入粗油加工工段，同时可以去除部分以塑料袋为主的轻杂质和以沙砾等为主的重杂质；最后，对产物进行处理。较佳的，在中温水解之前还包括一磁选步骤，具体为利用磁选机对物料中的金属物品进行磁选、分离和回收，以减少对后续设备的磨损。其中，请配合参阅图2所示，上述中温水解、去除油脂的过程在本专利技术专门设计的水解除油设备中完成。该设备主要包括水解罐21、格栅挡板22、搅拌装置23、除油装置24以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于包括以下步骤：A.餐厨垃圾来料后，先将大型包装物破碎、去除；B.对物料进行中温水解和粗破碎，提取油脂并去除部分杂质；C1.对产物进行细破碎及分离处理；或者C2.直接对产物进行固液分离，之后对固相产物进行堆肥处理，液相产物进行发酵处理。

【技术特征摘要】
1.ー种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于包括以下步骤 A.餐厨垃圾来料后，先将大型包装物破碎、去除； B.对物料进行中温水解和粗破碎，提取油脂并去除部分杂质； Cl.对产物进行细破碎及分离处理；或者 C2.直接对产物进行固液分离，之后对固相产物进行堆肥处理，液相产物进行发酵处理。2.根据权利要求1所述的ー种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于所述的中温水解之前还包括ー磁选步骤，对物料中的金属物品进行磁选、分离和回收。3.根据权利要求1所述的ー种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于所述的中温水解的温度保持在55-60°C。4.根据权利要求1所述的ー种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于所述的中温水解、提取油脂的具体过程为 使物料在6小时内升温并保持在55-60°C，并进行可形成涡流的搅拌； 之后停止搅拌2小时后，通过回流55-60°C的沼液抬升液面，使浮油溢流并提取油脂；提取油脂后，对剩余物料进行缓慢搅拌，将浮于表面的轻杂质富集去除，其余重物质通过重力作用沉降分离； 使物料停留至满6 12小时后出料。5.根据权利要求1所述的ー种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于所述的分离处理是指将浆料、轻物质和重物质三相分离，对浆料进行厌氧消化处理，轻重物质分别进行压实处理。6.一种应用于权利要求5所述的餐厨垃圾预处理方法的破碎分离设备，其特征在于包括机壳、筛网、旋转式刀具、离心叶片以及带动旋转式刀具和离心叶片的电机，其中 筛网和离心叶片安装在机壳内，旋转式刀具安装在筛网内，离心叶片的前侧对应旋转式刀具下...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁世存，周友华，屈志云，康会杰，尹然，袁松，黄丹丹，耿欣，张兴宇，程义军，段怡彤，
申请(专利权)人：城市建设研究院，
类型：发明
国别省市：