餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备的制作方法

1.本发明涉及餐厨垃圾处理设备技术领域，具体为一种餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备。


背景技术：

2.餐厨垃圾主要是指相关餐饮企业和公共机构在食品加工、饮食服务等活动中，产生的食物残渣、食品加工废料、泔水和废弃食用油脂，国家新的垃圾分类标准将餐厨垃圾统一归类为厨余垃圾，其中含有的废油脂是生产生物柴油、硬脂酸和油酸等产品的优质原料，具有很高的再生利用价值。另一方面，这些废油脂的存在，对餐厨垃圾的处理过程存在不利影响，如易粘附器壁造成管路堵塞、包裹支撑介质、干扰微生物生命活动等；也会对饲料和肥料等资源化产品的品质造成不利影响，如油脂发酵极易产生黄曲霉素等致癌物质口、油脂的易氧化酸败和易挥发等特性降低餐厨垃圾饲料化产品品质。因此，餐厨垃圾油水分离和脂类物质的回收是餐厨垃圾处理工艺中的一个重要环节。
3.餐厨垃圾属于水相和固相的混合物，含水率高，其中的油脂以可浮油、分散油、乳化油、溶解油、固相内部油脂等5种形式存在。其中:
①
可浮油滴径较大，静置后能较快上浮，以连续相油膜的形式飘浮于液相表面。
②
分散油以滴径大于lum的微小油珠悬浮分散在水相中。
③
乳化油粒径大小为0.5～15um；溶解油以分子状态分散于水中，与水形成均相体系，分离较难。
④
固相内部油脂多以固态与垃圾固相结合，几乎不能直接分离。对于餐厨垃圾油脂分离方法按原理可分为物理法(沉降、机械、离心、粗粒化、隔油池等)、物理化学法(湿热、浮选等)。现有餐厨垃圾处理最主流的工艺是厌氧发酵技术。厌氧发酵全部流程包括除杂、油水分离、厌氧发酵三大步骤。通常餐厨垃圾处置项目中油水分离提油率大约为2％至3％，厌氧发酵产气率约为每吨餐厨垃圾产60～70立方米。较低的提油率及厌氧发酵产气率成为了限制餐厨垃圾厌氧发酵项目的问题之一。现有技术中，餐厨垃圾的处理过程中的提油率低，分筛后的残渣任然含有油脂，不利于残渣的厌氧发酵。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，包括主支架，所述主支架包括支撑腿与支撑架，所述支撑架上方安装垃圾湿热处理机构与垃圾破碎机构，所述垃圾破碎机构包括入料槽，所述入料槽为上宽下窄的斗型结构，所述入料槽内设置传动轴，所述传动轴的一端露出所述入料槽，所述传动轴露出的一端固定连接第一直孔链轮，所述传动轴上设置有若干个搅拌叶片，所述入料槽下端设置主壁板，所述主壁板内部设置两根破碎刀轴，所述破碎刀轴中间段为正六棱柱，两端为圆柱形的连接轴，连接轴露出在所述主壁板外部，所述破碎刀轴两端的连接轴固定于所述带座轴承中间的内孔中，其中一根破碎刀轴的连接轴上固定第三直孔链轮与第四直孔链轮，所述第三直孔链轮
靠近所述破碎刀轴的中间段，所述破碎刀轴中间段上固定有破碎刀片与刀片间隔环，所述破碎刀轴尾端的连接轴上固定传动齿轮，所述传动齿轮互相啮合，所述主壁板的一侧设置第一传动电机，所述传动电机的一侧安装第二直孔链轮；所述垃圾湿热处理机构包括加热箱，所述加热箱在所述主壁板对应位置设有开口，所述加热箱的上端两侧设置进气孔与出气孔，所述加热箱内部中间安装有搅拌架，所述搅拌架的一端露出加热箱连接第二传动电机，所述加热箱的侧面设置有观测装置，所述加热箱的一侧底端设置有连接开口，所述连接开口连接固液分离机构，所述固液分离机构包括固液分离阀与连接管道，所述固液分离阀设置在靠近加热箱的一端，所述连接管道另一端连接油水分离机构，所述油水分离机构包括分离箱，所述分离箱内部设置粗粒化段与聚并板，所述粗粒化段与聚并板将所述分离箱分割成三个腔室，所述分离箱靠近聚并板一侧的外壁上端设置出油口，下端设置出水口。
6.优选的，所述主支架的顶端为矩形的固定架，所述固定架的四个端点处连接支撑腿，所述支撑腿的下端部分设置交叉状的支撑架。
7.优选的，所述主壁板为上下均为开口的矩形箱体结构，所述主壁板前后两面设置圆形开槽，圆形开槽内固定带座轴承，所述带座轴承使用螺栓固定在所述主壁板外侧。
8.优选的，所述第三直孔链轮外径比所述第四直孔链轮大。
9.优选的，所述破碎刀片与所述刀片间隔环间隔排列，中间没有间隙，一侧的破碎刀轴上固定破碎刀片，另一侧破碎刀轴相同位置固定刀片间隔环。
10.优选的，所述第一直孔链轮与所述第三直孔链轮上设置链条连接传动，所述第二直孔链轮与所述第四直孔链轮上设置链条连接传动。
11.优选的，所述加热箱的前面设置有出料口，所述出料口设置有外开门，所述出料口下端固定有出料板。
12.优选的，所述观测装置用于测量所述加热箱内温度信息和压力信息，反应在外部的观测表上。
13.优选的，所述连接管道接入分离箱内部，所述连接管道的端口设置漏斗式小口。
14.优选的，所述粗粒化段采用散装填料箱式塑料纤维粗粒化床，所述聚并板件采用平板式聚结床。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置垃圾湿热处理机构，所述进气口接通管道通入高温蒸汽对破碎处理后的餐厨垃圾进行湿热处理，高温蒸汽可以有效杀菌，消除垃圾中的病菌和臭味。其次，这种处理方式能够分解有机物质，减少垃圾的体积和重量，降低处理成本；另外，湿热水解处理可以使餐厨垃圾固相内部油脂液化浸出，提高餐厨垃圾中可浮油含量，从而影响垃圾的脱油性能，使餐厨垃圾的提油率升高。
附图说明
16.图1为本发明整体结构示意图；
17.图2为本发明主视图；
18.图3为本发明的垃圾破碎机构爆炸图；
19.图4为本发明的垃圾湿热处理机构的剖视图；
20.图5为本发明的油水分离机构的剖视图。
21.图中：1、主支架；101、支撑腿；102、固定架；103、支撑架；2、垃圾破碎机构；201、入
料槽；202、传动轴；203、搅拌叶片；204、第一直孔链轮；205、第二直孔链轮；206、第一传动电机；207、主壁板；208、破碎刀轴；209、带座轴承；210、第三直孔链轮；211、第四直孔链轮；212、破碎刀片；213、刀片间隔环；214、传动齿轮；3、垃圾湿热处理机构；301、加热箱；302、进气孔；303、出气孔；304、搅拌架；305、连接开口；306、第二传动电机；307、观测装置；308、出料口；4、固液分离机构；401、连接管道；402、固液分离阀；5、油水分离机构；501、分离箱；502、粗粒化段；503、聚并板；504、出油口；505、出水口。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，包括主支架1，所述主支架1包括支撑腿101与支撑架103，所述支撑架103上方安装垃圾湿热处理机构3与垃圾破碎机构2，所述垃圾破碎机构2包括入料槽201，所述入料槽201为上宽下窄的斗型结构，所述入料槽201内设置传动轴202，所述传动轴202的一端露出所述入料槽201，所述传动轴202露出的一端固定连接第一直孔链轮204，所述传动轴202上设置有若干个搅拌叶片203，所述入料槽201下端设置主壁板207，所述主壁板207内部设置两根破碎刀轴208，所述破碎刀轴208中间段为正六棱柱，两端为圆柱形的连接轴，连接轴露出在所述主壁板207外部，所述破碎刀轴208两端的连接轴固定于所述带座轴承209中间的内孔中，其中一根破碎刀轴208的连接轴上固定第三直孔链轮210与第四直孔链轮211，所述第三直孔链轮210靠近所述破碎刀轴208的中间段，所述破碎刀轴208中间段上固定有破碎刀片212与刀片间隔环213，所述破碎刀轴208尾端的连接轴上固定传动齿轮214，所述传动齿轮214互相啮合，所述主壁板207的一侧设置第一传动电机206，所述第一传动电机206的一侧安装第二直孔链轮205；所述垃圾湿热处理机构3包括加热箱301，所述加热箱301在所述主壁板207对应位置设有开口，所述加热箱301的上端两侧设置进气孔302与出气孔303，所述加热箱301内部中间安装有搅拌架304，所述搅拌架304的一端露出加热箱301连接第二传动电机306，所述加热箱301的侧面设置有观测装置307，所述加热箱301的一侧底端设置有连接开口305，所述连接开口305连接固液分离机构4，所述固液分离机构4包括固液分离阀402与连接管道401，所述固液分离阀402设置在靠近加热箱301的一端，所述连接管道401另一端连接油水
分离机构5，所述油水分离机构5包括分离箱501，所述分离箱501内部设置粗粒化段502与聚并板503，所述粗粒化段502与聚并板503将所述分离箱501分割成三个腔室，所述分离箱501靠近聚并板503一侧的外壁上端设置出油口504，下端设置出水口505。
26.进一步的，所述主支架1的顶端为矩形的固定架102，所述固定架102的四个端点处连接支撑腿101，所述支撑腿101的下端部分设置交叉状的支撑架103。
27.进一步的，所述主壁板207为上下均为开口的矩形箱体结构，所述主壁板207前后两面设置圆形开槽，圆形开槽内固定带座轴承209，所述带座轴承209使用螺栓固定在所述主壁板207外侧。
28.进一步的，所述第三直孔链轮210外径比所述第四直孔链轮211大。
29.进一步的，所述破碎刀片212与所述刀片间隔环213间隔排列，中间没有间隙，一侧的破碎刀轴208上固定破碎刀片212，另一侧破碎刀轴208相同位置固定刀片间隔环213。
30.进一步的，所述第一直孔链轮204与所述第三直孔链轮210上设置链条连接传动，所述第二直孔链轮205与所述第四直孔链轮211上设置链条连接传动。
31.进一步的，所述加热箱301的前面设置有出料口308，所述出料口308设置有外开门，所述出料口308下端固定有出料板。
32.进一步的，所述观测装置307用于测量所述加热箱301内温度信息和压力信息，反应在外部的观测表上。
33.进一步的，所述连接管道401接入分离箱501内部，所述连接管道401的端口设置漏斗式小口。
34.进一步的，粗粒化段502采用散装填料箱式塑料纤维粗粒化床，聚并板503采用平板式聚结床。
35.工作原理：本发明提供了一种餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，包括主支架1，所述主支架1包括支撑腿101与支撑架103，所述支撑架103上方安装垃圾湿热处理机构3与垃圾破碎机构2，所述垃圾破碎机构2包括入料槽201，所述入料槽201为上宽下窄的斗型结构，所述入料槽201内设置传动轴202，所述传动轴202的一端露出所述入料槽201，所述传动轴202露出的一端固定连接第一直孔链轮204，所述传动轴202上设置有若干个搅拌叶片203，所述入料槽201下端设置主壁板207，所述主壁板207内部设置两根破碎刀轴208，所述破碎刀轴208中间段为正六棱柱，两端为圆柱形的连接轴，连接轴露出在所述主壁板207外部，所述破碎刀轴208两端的连接轴固定于所述带座轴承209中间的内孔中，其中一根破碎刀轴208的连接轴上固定第三直孔链轮210与第四直孔链轮211，所述第三直孔链轮210靠近所述破碎刀轴208的中间段，所述破碎刀轴208中间段上固定有破碎刀片212与刀片间隔环213，所述破碎刀轴208尾端的连接轴上固定传动齿轮214，所述传动齿轮214互相啮合，所述主壁板207的一侧设置第一传动电机206，所述第一传动电机206的一侧安装第二直孔链轮205，所述第二直孔链轮205与所述第四直孔链轮211上设置链条连接传动，启动第一传动电机206，所述垃圾破碎机构2运行，将大块的固体垃圾破碎成小碎块落入下方的垃圾湿热处理机构3；所述垃圾湿热处理机构3包括加热箱301，所述加热箱301在所述主壁板207对应位置设有开口，所述加热箱301的上端两侧设置进气孔302与出气孔303，所述进气孔302接通管道向加热箱内301输入高温蒸汽，餐厨垃圾需要在一百六摄氏度的高温下进行湿热处理，所述加热箱301内部中间安装有搅拌架304，所述搅拌架304的一端露出加热箱301连接第二传
动电机306，所述加热箱301的侧面设置有观测装置307，所述观测装置307用于测量所述加热箱301内温度信息和压力信息，反应在外部的观测表上，所述加热箱301的一侧底端设置有连接开口305，所述连接开口305连接固液分离机构4，所述固液分离机构4包括固液分离阀402与连接管道401，所述固液分离阀402设置在靠近加热箱301的一端，餐厨垃圾完成湿热处理后打开固液分离阀402，固相垃圾留在所述加热箱301内，通过出料口308将固体残渣取出，油水混合液流入连接管道401，所述连接管道401另一端连接油水分离机构5，所述油水分离机构5包括分离箱501，所述分离箱501内部设置粗粒化段502与聚并板503，粗粒化段502采用散装填料箱式塑料纤维粗粒化床，聚并板503采用平板式聚结床，粗粒化段502材料表面具有亲油疏水性质。当油水混合液流经该多孔材料时，由于该多孔材料床层内形成了许多直径小而又互相弯曲的孔道，油水混合液在这些孔道中不断改变流动方向和速度，因而增加了油滴之间的碰撞机会，促使其聚结成较大的油滴。另外，由于多孔材料垂直空间比较小(当量直径较小)，故油水混合液水平流动很短距离，水中细小的油滴就已经上升足够的高度被多孔材料粘住，而水则通过该材料的多孔结构流过。当不断聚集的细小油滴聚合成较大的油滴时，其斯托克斯力就会大于表面粘力。油滴受斯托克斯力的驱动，脱离多孔材料向上浮升，直至最终浮出水面，聚并板503采用低浮升高度的多层平板式聚结床结构，缩短油水混合液在设备中的停留时间。增大浮升面积从而降低表面负荷。多层板板距越窄，表面积就越大，在相同处理量下，可以脱出粒径更小的油滴，从而提高脱油效率，所述分离箱501靠近聚并板503一侧的外壁上端设置出油口504，下端设置出水口505，由于重力，油在上方通过出油口504流入储油罐，水在下方通过出水口505流入排水槽。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：包括主支架(1)，所述主支架(1)包括支撑腿(101)与支撑架(103)，所述支撑架(103)上方安装垃圾湿热处理机构(3)与垃圾破碎机构(2)，所述垃圾破碎机构(2)包括入料槽(201)，所述入料槽(201)为上宽下窄的斗型结构，所述入料槽(201)内设置传动轴(202)，所述传动轴(202)的一端露出所述入料槽(201)，所述传动轴(202)露出的一端固定连接第一直孔链轮(204)，所述传动轴(202)上设置有若干个搅拌叶片(203)，所述入料槽(201)下端设置主壁板(207)，所述主壁板(207)内部设置两根破碎刀轴(208)，所述破碎刀轴(208)中间段为正六棱柱，两端为圆柱形的连接轴，连接轴露出在所述主壁板(207)外部，所述破碎刀轴(208)两端的连接轴固定于所述带座轴承(209)中间的内孔中，其中一根破碎刀轴(208)的连接轴上固定第三直孔链轮(210)与第四直孔链轮(211)，所述第三直孔链轮(210)靠近所述破碎刀轴(208)的中间段，所述破碎刀轴(208)中间段上固定有破碎刀片(212)与刀片间隔环(213)，所述破碎刀轴(208)尾端的连接轴上固定传动齿轮(214)，所述传动齿轮(214)互相啮合，所述主壁板(207)的一侧设置第一传动电机(206)，所述第一传动电机(206)的一侧安装第二直孔链轮(205)；所述垃圾湿热处理机构(3)包括加热箱(301)，所述加热箱(301)在所述主壁板(207)对应位置设有开口，所述加热箱(301)的上端两侧设置进气孔(302)与出气孔(303)，所述加热箱(301)内部中间安装有搅拌架(304)，所述搅拌架(304)的一端露出加热箱(301)连接第二传动电机(306)，所述加热箱(301)的侧面设置有观测装置(307)，所述加热箱(301)的一侧底端设置有连接开口(305)，所述连接开口(305)连接固液分离机构(4)，所述固液分离机构(4)包括固液分离阀(402)与连接管道(401)，所述固液分离阀(402)设置在靠近加热箱(301)的一端，所述连接管道(401)另一端连接油水分离机构(5)，所述油水分离机构(5)包括分离箱(501)，所述分离箱(501)内部设置粗粒化段(502)与聚并板(503)，所述粗粒化段(502)与聚并板(503)将所述分离箱(501)分割成三个腔室，所述分离箱(501)靠近聚并板(503)一侧的外壁上端设置出油口(504)，下端设置出水口(505)。2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述主支架(1)的顶端为矩形的固定架(102)，所述固定架(102)的四个端点处连接支撑腿(101)，所述支撑腿(101)的下端部分设置交叉状的支撑架(103)。3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述主壁板(207)为上下均为开口的矩形箱体结构，所述主壁板(207)前后两面设置圆形开槽，圆形开槽内固定带座轴承(209)，所述带座轴承(209)使用螺栓固定在所述主壁板(207)外侧。4.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述第三直孔链轮(210)外径比所述第四直孔链轮(211)大。5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述破碎刀片(212)与所述刀片间隔环(213)间隔排列，中间没有间隙，一侧的破碎刀轴(208)上固定破碎刀片(212)，另一侧破碎刀轴(208)相同位置固定刀片间隔环(213)。6.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述第一直孔链轮(204)与所述第三直孔链轮(210)上设置链条连接传动，所述第二直孔链轮(205)与所述第四直孔链轮(211)上设置链条连接传动。7.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述加热箱(301)的前面设置有出料口(308)，所述出料口(308)设置有外开门，所述出料口(308)下端
固定有出料板。8.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述观测装置(307)用于测量所述加热箱(301)内温度信息和压力信息，反应在外部的观测表上。9.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：所述连接管道(401)接入分离箱(501)内部，所述连接管道(401)的端口设置漏斗式小口。10.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，其特征在于：粗粒化段(502)采用散装填料箱式塑料纤维粗粒化床，聚并板(503)采用平板式聚结床。

技术总结
本发明属于餐厨垃圾处理设备技术领域，具体公开了一种餐厨垃圾废弃油脂高效分离设备，包括主支架，所述主支架包括支撑腿与支撑架，所述支撑架上方安装垃圾湿热处理机构与垃圾破碎机构，所述垃圾破碎机构包括入料槽，所述入料槽下端设置主壁板；所述垃圾湿热处理机构包括加热箱，所述加热箱内部中间安装有搅拌架，所述搅拌架的一端露出加热箱连接第二传动电机，所述加热箱的一侧底端设置有连接开口，所述连接开口连接固液分离机构，所述固液分离机构包括固液分离阀与连接管道，所述连接管道另一端连接油水分离机构，所述油水分离机构包括分离箱，所述分离箱靠近聚并板一侧的外壁上端设置出油口，下端设置出水口。下端设置出水口。下端设置出水口。


技术研发人员：林庆裕 郭喜志 郭剑帆
受保护的技术使用者：中节能（莆田）再生资源利用有限公司
技术研发日：2023.08.10
技术公布日：2023/10/15