CN104588398B - 一种有机垃圾的前处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机垃圾的前处理方法，包括以下步骤：步骤一、接料和分拣：有机垃圾卸载入接料斗内，由设置在接料斗底部的输送机输送至分拣设备进行分拣去除杂物；步骤二、沉砂：所述步骤一分拣除去杂物后的浆料经搅拌沉去粗砂；步骤三、脱渣：所述步骤二沉砂后的浆料通过脱渣机脱渣，分离出粗渣，并使得所述粗渣的含水率为55％～65％(重量)；脱渣后得到均质浆料；步骤四、油水分离：将所述步骤三脱渣后得到的均质浆料加热至55～60℃，进行油相和水相的分离，分离出的油相经中转后进入油脂储罐，水相作为废水。本发明方法用于有机垃圾厌氧发酵的前处理；经本发明工艺处理的物料可以作为后序厌氧发酵工艺的优质原料。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理的技术领域，具体地，涉及一种有机垃圾的前处理方法。
背景技术
随着城市快速发展，人口数量激增，生活有机垃圾总量快速增长。餐厨垃圾物料的无害化、减量化、资源化处置方案成为当前的重要研究课题。
由于餐厨垃圾具有杂物多、含水率高、油脂含量高、易腐败等特点，如何彻底处理好餐厨垃圾的关键是做好前处理处置工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有机垃圾的前处理方法。本发明方法用于有机垃圾厌氧发酵的前处理；经本发明工艺处理的物料可以作为后序厌氧发酵工艺的优质原料。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种有机垃圾的前处理方法，包括以下步骤：
步骤一、接料和分拣：有机垃圾卸载入接料斗内，由设置在接料斗底部的输送机输送至分拣设备进行分拣去除杂物；通过所述步骤一的分拣去除杂物，特别是大的杂物；
步骤二、沉砂：所述步骤一分拣除去杂物后的浆料经搅拌沉去粗砂；所述沉砂可以通过沉砂机实现；沉砂机间断出砂，沉淀出的砂砾经过链板输送机外运。在另一种实施方案中，所述步骤一分拣除去杂物后的浆料先经粉碎再进行沉砂，粉碎后产生细料和大颗粒物料；粉碎产生的绝大部分细料经筛网流入沉砂机，大颗粒物料继续经粉碎再进入沉砂机。
步骤三、脱渣：所述步骤二沉砂后的浆料通过脱渣机脱渣，分离出粗渣，并使得所述粗渣的含水率为55％～65％(重量)；脱渣后得到均质浆料；
步骤四、油水分离：将所述步骤三脱渣后得到的均质浆料加热至55～60℃，进行油相和水相的分离，分离出的油相经中转后进入油脂储罐，水相作为废水进入厌氧发酵***发酵。所述油水分离可以通过油水分离装置实现。
所述步骤一中，所述输送机为无轴螺旋输送，使得物料在输送过程中同时进行沥水。所述步骤一沥水所得得到游离水可以流入集水池，用于分拣过程中的液体喷淋。
所述步骤一中，所述分拣包括机械分拣和破碎筛分；
所述机械分拣的具体过程是：接料后通过机械分拣拣出尺寸大于50×50×50mm的粗大杂物；并且在机械分拣过程中伴有液体喷淋。所述液体为清水或调浆水，液体喷淋可以提高有机质回收率和拣出杂物的清洁；分拣出的所述尺寸大于50×50×50mm的粗大杂物进入链板输送机外运。
所述破碎筛分的具体过程是：所述机械分拣去杂后的物料经破碎筛分机破碎筛分，筛分出粒径大于等于22mm的杂物；筛分过程中伴有液体喷淋进行造浆。液体喷淋进行造浆的同时也可以提高有机质回收率。筛出粒径大于等于22mm的的杂物进入链板输送机外运；具体实施时，所述机械分拣去杂后的物料可以通过柱塞泵泵入破碎筛分机进行破碎筛分；并且破碎筛分过程中可以伴随调水(如清水或调浆水喷淋)，即调水和破碎同时进行以达到造浆的目的。
所述步骤三中，所述脱渣过程中分离出的粗渣的含水率为55～62％(重量)。并且所述粗渣的成分主要是粗纤维和小塑料片。
所述步骤四中，油相和水相的分离之前对均质浆料进行脉冲电流处理。
所述步骤四中，所述脉冲电流的具体参数为：频率10-40kHz、电压24-48V、电流峰值5-30A。
上述技术方案中，除去粗渣后的均质浆料主要成分是长纤维物质。对该均质浆料进行脉冲电流处理，可以有效降低浆料粘度；使得油水分离可以在低温(50-60℃)下进行。
上述技术方案中，来自机械分拣、破碎筛分、沉砂、脱渣的固体杂质均由链板输送机输送至渣车外运处理。
本发明还提供了一种有机垃圾浆料的脉冲电流处理方法，所述脉冲电流的具体参数为：频率10-40kHz、电压24-48V、电流峰值5-30A。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明脱渣过程中采用的脱渣机主轴转速达到500-1450rpm，脱去渣料后得到均质浆料；其中脱去的渣料的含水率降低至55％～65％(重量)。
(2)本发明油水分离时，进行脉冲电流处理，可以有效达到降低物料粘度，并实现低温油水分油(50-60℃)；而现有技术一般为(75-90℃)分油。
(3)本发明前处理方法用于有机垃圾厌氧发酵的前处理；经本发明工艺处理的物料可以作为后序厌氧发酵工艺的优质原料。
附图说明
图1为本发明脱渣过程中使用的脱渣机。
图2是脱渣机的主轴结构示意图。
图中各部件对应的名称是：1-电机；2-联轴器；3-密封件；4-主轴；41-中心轴、42-导流板；421-螺旋导流叶板；5-筛筒；6-舱罩；61-出液口；7-底座；8-主腔体；81-进料段、82-渣浆分离段；83-出料段；811-进料口；831-出料口。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例
实施例1
一种有机垃圾的前处理方法，包括以下步骤：
步骤一、接料和分拣：有机垃圾卸载入接料斗内，由设置在接料斗底部的输送机输送至分拣设备进行分拣去除杂物；通过所述步骤一的分拣去除杂物，特别是大的杂物；
所述步骤一中，所述输送机为无轴螺旋输送，使得物料在输送过程中同时进行沥水。所述步骤一沥水所得得到游离水可以流入集水池，用于分拣过程中的液体喷淋。
所述分拣包括机械分拣和破碎筛分；
所述机械分拣的具体过程是：接料后通过机械分拣拣出尺寸大于50×50×50mm的粗大杂物；并且在机械分拣过程中伴有液体喷淋。所述液体为清水或调浆水，液体喷淋可以提高有机质回收率和拣出杂物的清洁；分拣出的所述尺寸大于50×50×50mm的粗大杂物进入链板输送机外运。
所述破碎筛分的具体过程是：所述机械分拣去杂后的物料经破碎筛分机破碎筛分，筛分出粒径大于等于22mm的杂物；筛分过程中伴有液体喷淋进行造浆。液体喷淋进行造浆的同时也可以提高有机质回收率。筛出粒径大于等于22mm的的杂物进入链板输送机外运；具体实施时，所述机械分拣去杂后的物料可以通过柱塞泵泵入破碎筛分机进行破碎筛分；并且破碎筛分过程中可以伴随调水(如清水或调浆水喷淋)，即调水和破碎同时进行以达到造浆的目的。
步骤二、沉砂：所述步骤一分拣除去杂物后的浆料经搅拌沉去粗砂；所述沉砂可以通过沉砂机实现；沉砂机间断出砂，沉淀出的砂砾经过链板输送机外运。在另一种实施方案中，所述步骤一分拣除去杂物后的浆料先经粉碎再进行沉砂，粉碎后产生细料和大颗粒物料；粉碎产生的绝大部分细料经筛网流入沉砂机，大颗粒物料继续经粉碎再进入沉砂机。
步骤三、脱渣：所述步骤二沉砂后的浆料通过脱渣机脱渣，分离出粗渣，所述脱渣过程中分离出的的含水率为55％～62％(重量)，所述粗渣的成分主要是粗纤维和小塑料片；脱渣后得到均质浆料；均质浆料主要成分是长纤维物质。该脱渣步骤在本发明人设计的有机垃圾浆液脱渣机中实现。
将所述所述步骤三脱渣后得到的均质浆料泵入油水分离装置，并在油水分离装置中对均质浆料进行脉冲电流处理，所述脉冲电流的具体参数为：频率10-40kHz、电压24-48V、电流峰值5-30A；处理时间为20～40min。
步骤四、油水分离：将脉冲电流处理后的均质浆料加热至55～60℃，进行油相和水相的分离，分离出的油相经中转后进入油脂储罐，水相作为废水进入厌氧发酵***发酵。
实施例2
为了更好地实施本实施例，设计一套配合本实施例1实施的“有机垃圾浆液脱渣机”。参照图1和图2，一种有机垃圾浆液脱渣机，包括依次连接的电机1、联轴器2、密封件3、主腔体8、和底座7；所述电机1、联轴器2、密封件3和主腔体8在底座7上顺次排列和连接。
所述主腔体包括依次连接的进料段81、渣浆分离段82和出料段83；所述进料段、所述渣浆分离段和所述出料段内水平贯穿可绕轴自转的主轴4；所述渣浆分离段设置具有筛孔的筛筒5，并且所述筛筒5外设置舱罩6；所述主轴4包括水平设置的中心轴41、以及设置在中心轴上的导流板42。
其中，所述筛筒5的筛孔的直径为10-22mm。所述进料段81的上方设置进料口811。所述出料段83的下方设置出料口831。所述舱罩6的下方设置有出液口61。
所述导流板42包括4块螺旋导流叶板421；所述螺旋导流叶板421的螺旋导角为5度；并且所述螺旋导流叶板421围绕所述中心轴呈等间隔分布。所述中心轴41为圆柱状结构；所述螺旋导流叶板由所述中心轴的表面向远离所述中心轴的方向突起形成。
运行原理：有机垃圾经过破碎和分拣、以及沉砂后得到的浆料由输送泵泵入进料口至进料段，受高速主轴的导流板推进进入渣浆分离段，有机垃圾浆液受到螺旋导流板的高速离心和挤压后，浆液细料经筛筒的筛孔排出，液体通过筛孔和舱罩出液口流出。浆液粗料在不断离心作用下进一步地固液分离，固体渣料变得更加纯粹，含水率可以降至62％以下，通过出料口排出作为固体废料外运处理；浆液粗料中除去固体渣料后剩余得到均质浆料，用于后序工艺的油水分离。油相和水相的分离后，分离出的油相经中转后进入油脂储罐，水相作为废水进入厌氧发酵***发酵。
本实施例有机垃圾浆液脱渣机采用螺旋导流叶板组成的螺旋导流板；运行时为旋转离心挤压，可以实现高速旋转脱渣，转速可以达到500-1500rpm。其采用螺旋导流叶板的螺旋导角为5度，使得有机垃圾固体渣料含水率进一步降低。
如上所述，便可以较好地实现本发明。
Claims (5)
1.一种有机垃圾的前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、接料和分拣：有机垃圾卸载入接料斗内，由设置在接料斗底部的输送机输送至分拣设备进行分拣去除杂物；
步骤二、沉砂：所述步骤一分拣除去杂物后的浆料经搅拌沉去粗砂；
步骤三、脱渣：所述步骤二沉砂后的浆料通过脱渣机脱渣，分离出粗渣，并使得所述粗渣的含水率为55％～65％(重量)；脱渣后得到均质浆料；
步骤四、油水分离：将所述步骤三脱渣后得到的均质浆料加热至55～60℃，进行油相和水相的分离，分离出的油相经中转后进入油脂储罐，水相作为废水；
所述步骤三中的脱渣机结构为：包括依次连接的电机(1)、联轴器(2)、密封件(3)、主腔体(8)和底座(7)；所述电机、联轴器、密封件和主腔体在底座上顺次排列和连接；
所述主腔体包括依次连接的进料段(81)、渣浆分离段(82)和出料段(83)；所述进料段、所述渣浆分离段和所述出料段内设置水平贯穿可绕轴自转的主轴(4)；所述渣浆分离段设置具有筛孔的筛筒(5)，并且所述筛筒外设置舱罩(6)；所述主轴包括水平设置的中心轴(41)、以及设置在中心轴上的导流板(42)；
其中，所述筛筒的筛孔的直径为10-22mm；所述进料段的上方设置进料口(811)；所述出料段的下方设置出料口(831)；所述舱罩的下方设置有出液口(61)；
所述导流板包括4块螺旋导流叶板(421)；所述螺旋导流叶板的螺旋导角为5度；并且所述螺旋导流叶板围绕所述中心轴呈等间隔分布；所述中心轴为圆柱状结构；所述螺旋导流叶板由所述中心轴的表面向远离所述中心轴的方向突起形成；
所述步骤四中，油相和水相的分离之前对均质浆料进行脉冲电流处理。
2.如权利要求1所述的一种有机垃圾的前处理方法，其特征在于，所述步骤一中，所述输送机为无轴螺旋输送，使得物料在输送过程中同时进行沥水。
3.如权利要求1所述的一种有机垃圾的前处理方法，其特征在于，所述步骤一中，所述分拣包括机械分拣和破碎筛分；
所述机械分拣的具体过程是：接料后通过机械分拣拣出尺寸大于50×50×50mm的粗大杂物；并且在机械分拣过程中伴有液体喷淋；
所述破碎筛分的具体过程是：所述机械分拣去杂后的物料经破碎筛分机破碎筛分，筛分出粒径大于等于22mm的杂物；筛分过程中伴有液体喷淋进行造浆。
4.如权利要求1所述的一种有机垃圾的前处理方法，其特征在于，所述步骤三中，所述脱渣过程中分离出的粗渣的含水率为55～62％(重量)。
5.如权利要求3所述的一种有机垃圾的前处理方法，其特征在于，所述步骤四中，所述脉冲电流的具体参数为：频率10-40kHz、电压24-48V、电流峰值5-30A。
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