CN107189862A - 一种餐厨垃圾三段提油工艺 - Google Patents

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何群彪
章婷婷
陈阳
薛勇刚
吴芳芳
朱倩倩
戴晓虎
戴翎翎
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SUZHOU RESEARCH INSTITUTE OF TONGJI UNIVERSITY
Suzhou Tongde Environmental Protection Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾三段提油工艺，包括以下步骤：（1）分拣：通过机械方式分拣除去固体无机组分；（2）可浮油的提取：将分选出杂质后的餐厨垃圾通过离心的方式进行固液分离，固体进入到后续的机械破碎单元，液体进行油水分离得到可浮油；（3）机械破碎：将分离出的固体进行机械破碎后进入后续强化匀浆和固相油脂提取处理；（4）固相油脂提取：将机械破碎后的固体、提取可浮油的液体以及一部分外加水充分混合后置于密闭的加热釜中，通过加热析出固相油脂；（5）脱水干化；（6）热解制油：将所述经过脱水干化的餐厨垃圾在热解焚烧炉内进行热解，得到的冷凝气体进行油水分离得到热解油。本发明解决了餐厨垃圾资源化、减量化。

Description

一种餐厨垃圾三段提油工艺
技术领域
本发明属于餐厨垃圾处理技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾三段提油的工艺。
背景技术
餐厨垃圾是指餐饮单位和家庭在日常营业以及生活过程中所产生的食品垃圾，其成分复杂，包括食用油、蔬菜、果皮、果核、米面、肉食、骨头等等,此外还包括有少量的废餐具、牙签及餐纸。餐厨垃圾以淀粉、食物纤维类、蛋白质等有机物质为主要成分,同时也含有无机盐类,具有高油脂、高盐分、高水分、高有机质含量以及易腐发臭、易酸化、易生物降解等特点。
餐厨垃圾中的废油脂是理想的生物油燃料和日用化工原料,可以回收再利用。餐厨垃圾中的油脂主要以可浮油和固相内部油脂两种形式存在。可浮油滴径较大,静置后能较快上浮,而固相内部油脂多以固态与垃圾固相结合,很难自然分离,一般需通过高温加热才能分离。目前国内餐厨垃圾提油主流工艺装置存在两个方面的问题,第一个是存在重油轻脂的问题，其主要针对餐厨垃圾中可浮油的提取，该工艺装置加热温度低,只将餐厨垃圾中植物油即可浮油去除,未除去餐厨垃圾中大量的动物脂肪,提油的经济效益有限；第二个存在不能将可浮油和固相油脂分开提取的问题，该工艺装置一般采用加热加压的方式将全物料进行蒸煮，提取油脂，浪费了大量的热量。
目前,脱脂后的餐厨垃圾一般采用厌氧消化的方式进行处理。但脱脂后的餐厨垃圾中仍含有大量的油脂类物质,它们会在厌氧***内部不断累积,影响产甲烷菌的活性和***的稳定性,对餐厨垃圾厌氧消化工艺带来不可忽视的负面影响。另外,油脂发酵极易产生致癌物质一一黄曲霉素,危害人类健康。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足，而提供一种用于餐厨垃圾提取油脂的工艺，该工艺不仅能够有效的提取餐厨垃圾中可浮油，还能提取餐厨垃圾中的动物脂肪，还能进一步热解得到热解油，提高了餐厨垃圾处理的资源化，同时最大化的对餐厨垃圾进行了减量化。
本发明的技术方案是： 一种用于餐厨垃圾三段提取油脂的工艺，其特征在于包括如下步骤：
1.分拣：将餐厨垃圾中的固体无机组分通过机械方式分拣除去；
2.可浮油的提取：将分选出杂质后的餐厨垃圾，通过离心的方式进行固液分离，将固体和液体进行分开，提取的固体进入到后续的机械破碎单元，液体进行油水分离得到可浮油；
3.机械破碎：将所述固液分离处理后分离出的固体进行机械破碎，破碎后进入后续强化匀浆和固相油脂提取处理；
4. 固相油脂提取：将机械破碎后的固体、提取可浮油的液体以及一部分外加水充分混合后置于密闭的加热釜中，通过加热析出固相油脂，将所述经过解热处理的固相餐厨垃圾经过三相分离单元得到脱脂后的餐厨垃圾、油脂和污水；
5. 脱水干化：将所述固相油脂提取后的餐厨垃圾先通过机械方式进行脱水，将所述脱水后的餐厨垃圾通过电热方式进行干化；
6. 热解制液：将所述经过脱水干化的餐厨垃圾在热解焚烧炉内进行热解，得到的冷凝气体进行油水分离得到热解油，非冷凝气体和热解残渣进入焚烧炉内焚烧为热解提供部分热源。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明采用三段提油分别采用不同方式对可浮油、固相油脂和热解油进行针对性提取，较大限度的提高提油率，同时提高了能源利用效率；
2、固相油脂提取步骤中采用射流加机械搅拌的方式能够充分对破碎后餐厨垃圾进行混合匀浆，同时采用加热加压的方式对固相油脂进行充分溶出，提高提油率；
3、热解制液步骤采用热解焚烧一体炉，不仅能够将固相脱脂餐厨垃圾再次资源化提油，还能最大限度的对餐厨垃圾进行无害化和减量化处理。
附图说明
图1 是餐厨垃圾三段提油工艺流程图。
具体实施方式
为了对本发明中的技术方案进行清除完整的描述，下面结合具体实施方式对本发明进一步的阐述。本发明实施例提供一种餐厨垃圾三段提取油脂的工艺，可用于从餐厨垃圾中提取油脂，如图1所示，具体方法是：
1.将餐厨垃圾中的固体无机组分通过机械方式分拣出金属、石块等容易损坏破碎机的无机杂质；
2.将经过分选过的餐厨垃圾进入通过螺旋输送带输送到卧式离心机进行固液分离，提取的固体进入到后续机械破碎单元，液体通过重力提油的方式进行油水分离得到可浮油，剩余液体通过泵输送至固相油脂加热釜中；
3.将经过固液分离处理后得到的固体垃圾进入机械破碎机进行破碎，机械破碎后的物料颗粒不大于10mm，通过封闭式多级螺旋输送与提升方式将破碎后的固相垃圾输送至固相油脂加热釜中；
4. 将机械破碎后的固体、提取可浮油的液体以及一部分外加水置于密闭的加热釜中，调配物料的固体含水率为10%左右，采用饱和蒸气压射流式加热固相混合物，同时配合加热釜中的搅拌器使浆料和蒸汽充分混合均匀，加热至105℃—125℃，保温保压0.5h，使固相油脂充分析出。待物料温度降至85℃后，通过自流的方式物料进入三相分离器中，分离出固相渣料、水相和油相。油相可以进一步提纯得到纯度大于95%的粗油脂；
5.将固相渣料先通过机械方式进行脱水，将含水率降低至70%—80%，随后进入到干化装置干化至含水率为30%—40%即可；
6. 将经过脱水干化至含水率为30%—40%的餐厨垃圾通过普通螺旋输送机提升至在热解炉内进行热解，保证热解炉内的温度为410℃—460℃，固相停留时间为20—30min，热解残渣掉落到焚烧炉内，热解炉内的热解气体经过冷凝装置得到冷凝的油水混合物和非冷凝气体，非冷凝气体通过通过管道输送至焚烧炉内和热解残渣以及外加燃料共同燃烧热解提供热源。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明采用三段提油分别采用不同方式对可浮油、固相油脂和热解油进行针对性提取，较大限度的提高提油率，同时提高了能源利用效率；
2、固相油脂提取步骤中采用射流加机械搅拌的方式能够充分对破碎后餐厨垃圾进行混合匀浆，同时采用加热加压的方式对固相油脂进行充分溶出，提高提油率；
3、热解制液步骤采用热解焚烧一体炉，不仅能够将固相脱脂餐厨垃圾再次资源化提油，还能最大限度的对餐厨垃圾进行无害化和减量化处理。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种餐厨垃圾三段提油工艺，其特征在于包括以下步骤：
1) 分拣：将餐厨垃圾中的固体无机组分通过机械方式分拣除去；
2)可浮油的提取：将分选出杂质后的餐厨垃圾，通过离心的方式进行固液分离，将固体和液体进行分开，提取的固体进入到后续的机械破碎单元，液体进行油水分离得到可浮油；
3)机械破碎：将所述固液分离处理后分离出的固体进行机械破碎，破碎后进入后续强化匀浆和固相油脂提取处理；
4) 固相油脂提取：将机械破碎后的固体、提取可浮油的液体以及一部分外加水充分混合后置于密闭的加热釜中，通过加热析出固相油脂，将所述经过解热处理的固相餐厨垃圾经过三相分离单元得到脱脂后的餐厨垃圾、油脂和污水；
5) 脱水干化：将所述固相油脂提取后的餐厨垃圾先通过机械方式进行脱水，将所述脱水后的餐厨垃圾通过电热方式进行干化；
6) 热解制油：将所述经过脱水干化的餐厨垃圾在热解焚烧炉内进行热解，得到的冷凝气体进行油水分离得到热解油，非冷凝气体和热解残渣进入焚烧炉内焚烧为热解提供部分热源。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段提油工艺，其特征在于，所述的垃圾分选采用机械分选的方式，分选出金属、石块等容易损坏破碎机的无机杂质。
3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段提油工艺，其特征在于，在步骤（2）固液分离所用离心机为卧式离心机，将餐厨垃圾中的可浮油分离出来，油水分离采用重力提油的方式。
4.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段提油工艺，其特征在于，在步骤（3）的机械破碎机机体采用双轴破碎机，经过机械破碎后的物料经过多级螺旋输送与提升方式输送到后续的固相油脂提取装置。
5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段提油工艺，其特征在于，在步骤（4）密闭加热釜中采用蒸汽射流加热，并伴随机械搅拌的方式对物料进行匀浆和固相油脂的析出，加热至为105℃—125℃，保温保压0.5—1h，使动物油脂充分析出，通过三相分离器分理处油脂、水、和固相垃圾。
6.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段提油工艺，其特征在于，在步骤（5）中采机械压滤脱水和电热干化连用的方式对脱脂后固相餐厨垃圾进行干化，此步骤只需将餐厨垃圾含水率降至不大于30%。
7.根据权利要求1所述的餐厨垃圾三段提油工艺，其特征在于，在步骤（6）中采用的热解焚烧一体炉，其热解炉置于焚烧炉内，将含水率干化至30%左右的脱脂餐厨垃圾通过螺旋输送机进入热解炉内，得到的冷凝气体进行油水分离得到热解油，非冷凝气体通过除尘后进入焚烧炉和进入焚烧炉内的热解残渣以及外加燃气为热解提供热源，热解时间为30min，温度为410℃—460℃，此时能够保证较多的热解液产生。
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