餐厨垃圾四级分选除杂系统的制作方法

本实用新型涉及餐厨垃圾预处理技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾四级分选除杂系统。

背景技术：

餐厨垃圾泛指厨房处理食材剩下的垃圾。在餐厨垃圾形成的过程中，通常掺入有许多不适于厌氧发酵的异杂物。比如类似于一次性餐盒、泡沫、塑料袋、塑料瓶等轻质异物，类似于金属(刀具、餐勺)、骨头、陶瓷、竹木、玻璃瓶等重质异物。这些异杂物若得不到有效清除，便会在输送过程中损坏输送设备，阻碍输送的正常运行，甚至还会在后续对餐厨垃圾有机物的厌氧发酵阶段造成极大影响，不仅是对处理设备的损坏而且还会大大降低餐厨垃圾的处理效果。因此现有技术在对餐厨垃圾进行处理时，均要先进行欲分拣、破碎和筛分，然后再将除去上述异杂物后的餐厨垃圾浆液送入到厌氧发酵装置中进行有机物质的生物发酵，实现餐厨垃圾的无害化处理和资源化利用。

在中国专利号为201320655113.6的实用新型专利中公开了一种自动分选餐厨垃圾的装置。参见图1，该装置10主要包括依次连接的粗大物分选机11、破碎调湿机12、细微轻质分选机13和细砂类分选机14，餐厨垃圾依次通过上述设备便可完成异杂物的分选。其中，第一阶段的粗大物分选机11先对餐厨垃圾中的粗大物进行破解拨散，将不适发酵的粗大物质翻滚排出，适合发酵的物料穿过多角盘组间的间隙直接掉入接料输送设备15，实现餐厨垃圾中大型无机物的有效分选；第二阶段的破碎调湿机12从接料输送设备15处接收物料，对经过粗选后的浆料进行破碎、制浆，分选排出重物，排出金属、陶瓷和玻璃等重物质；第三阶段的细微轻质分选机13从破碎调湿机12接收物料，对未能去除的塑料袋、竹木等发酵不适物捕捉、去除；第四阶段的细砂类分选机14从破碎调湿机12接收适合发酵的物料，可将细砂、蛋壳类不适物排出。

上述装置10虽然能够对餐厨垃圾中混入的各类异杂物进行分拣，但是各级设备均存在一定的缺陷，导致分选的效率有待进一步的提高。缺陷如下：

⑴关于粗大物分选机11。其主要是利用多组并列的同向转动的多角盘对餐厨垃圾进行上下翻滚式传送，使得能够对餐厨垃圾中的粗大物进行破解拨散，以此完成粗大物的高效分选。因此该多角盘的设计便显得十分重要。在中国专利号为201210293974.4公开的实用新型专利中，公开了一种餐厨垃圾固液分离及固体垃圾破解分选装置。参见图2-3，该装置20主要包括主机架21、通过轴承座22设置在主机架21上的若干转轴23和设置在各个转轴23上的若干多角盘组24；同一转轴上的相邻多角盘组24之间分别通过垫片25隔离开以形成间隔空间26；相邻转轴23上的多角盘组错位设置，各转轴上的多角盘组分别伸入到相邻转轴上的多角盘组之间的间隔空间26中，且留有间隙。每个多角盘组24组均包括至少一个多角盘24’，该多角盘的形状为正五边形或者正六边形。当各转轴在减速电机27作用下同方向转动时，餐厨垃圾中较大固体垃圾便会随着多角盘组的转动上下翻转，并同向翻转传送输出；餐厨垃圾中浆液和较小尺寸的固体垃圾便从多角盘组之间的间隙作为过料落下；从而实现分选。该装置利用正五边形或者正六边形的多角盘对餐厨垃圾中的粗大物进行分选虽能够起到一定效果，但由于内角偏大，一方面导致餐厨垃圾内掺杂的中大型异杂物在转轴的转动下并不易被拨动，延长了中大型异杂物在各转轴上的翻送时间，另一方面也降低了餐厨垃圾中浆液和尺寸较小的固体垃圾从间隙中下落的速度。而虽然在其中设计了能够使主机架倾斜便于垃圾在多角盘组上滚动的机构，但是不仅增加了结构复杂程度，而且分选效率还受到倾斜角度的影响，即：①当倾斜角度过大时，异杂物虽能随着倾斜的主机架翻送被快速排出，却并不利于餐厨垃圾中剩余浆液或较小尺寸的固体垃圾的顺利落下，因为至少一部分会因下落速度慢和临近转轴上垫片的阻挡(转动前方)而停留在间隙内；②当倾斜过度过小时，虽有利于餐厨垃圾中浆液或较小尺寸的固体垃圾的顺利落下，但又会对中大型异杂物的翻滚排出效率有所影响。由此可见，这种多角盘的设计显然是比较麻烦的。

⑵关于破碎调湿机12。其主要是通过调湿机内部的搅拌分离机构，对来料进行搅拌分离、沉淀、粉碎和制浆作业。重物质下沉至底部，通过底部螺旋输送机排除，浆液通过罐体侧面被溢流排出。为了减少餐厨垃圾有机物的损失，有些设备中通常在罐体底部设置有一个用于暂存重质固渣的缓存通道，并将缓存通道连接至螺旋输送机的进料端。缓存通道分别在连接罐体处和连接螺旋输送机处各设置有上、下气动阀门。餐厨垃圾进入罐体起初，上、下气动阀门均处于关闭状态；待餐厨垃圾中的重质固渣在罐体内沉淀后，开启上气动阀门，保持下气动阀门关闭，此时罐体内的重质固渣和少量浆液进入缓存通道中进行暂存；当缓存通道中的重质固渣沉积到一定高度后关闭上气动阀门、开启下气动阀门，使缓存通道中的重质固渣和少量浆液送入螺旋输送机进而排出。然而，由于缓存通道内暂存的是大量重质不适发酵物和少量的浆液，当下气动阀门打开时，这些物质一下涌入螺旋输送装置的进料口，很容易造成螺旋输送装置的入口堵塞，进而导致固渣排出瘫痪。

⑶关于细微轻质分选机13。其主要是利用内部设置的过滤网131对会导致发酵罐内产生浮渣、结壳的泡沫、塑料、竹木类轻质异物进行过滤去除，在过滤网131的下方设置有滤液槽132，过滤网131的出口端133与轻量不适物压榨脱水机134相连，出口端排出的轻质异物经过不适物压榨脱水机134处理后再排出，参见图1。但由于过滤网是固定设置，而分离出来的不适发酵物属于质轻类物质，因此即便将过滤网适当倾斜设置，仍然会有一部分异物附着在过滤网上，不能从出口端顺利送入压榨脱水机内。时间一长，这些异物便会堵塞过滤网网孔，造成机器分选故障，从而降低轻质异物分选效率。

⑷关于细砂类分选机14。其主要是让浆液中的细砂、蛋壳类不适物缓慢通过内部的沉淀槽141，在重力作用下沉降分层，适合发酵的浆液进入储料槽142，由输液泵143向外输出，而沉淀在槽底的细砂类不适物由螺旋输送机144排出。上述分选方式属于平流式除砂方式，然而该种平流除砂方式容易受来料波动，导致自由沉降的效果并不够理想，很可能由于进料速度过快导致沉降不彻底便进入了储料槽。有必要提供一种新的细砂分选装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种餐厨垃圾四级分选除杂系统，其通过改进粗大物分选系统，使得粗大物分选机中的多角盘组改进为具有一定特殊性的三角盘组，解决了餐厨垃圾中的粗大异杂物在转轴转动时不易被拨动且餐厨垃圾浆液和尺寸较小的固体垃圾下落速度慢的问题，从而实现粗大异杂物的快速分选。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种餐厨垃圾四级分选除杂系统，包括按餐厨垃圾分选流动方向依次设置的粗大物分选系统、破碎调湿制浆系统、轻质异物分选系统和细砂类分选系统，其中，所述粗大物分选系统包括粗大物分选机，所述粗大物分选机包括：

机架，其包括两块相对设置的侧板，并在两块侧板上相对设置有多组轴承座，所述多组轴承座在侧板上间隔预设距离均匀布置；

多个转轴，与多组轴承座一一对应安装，每个转轴上均套设有若干个三角盘组、且相邻两个三角盘组之间被垫块所隔开，每个垫块使得相邻两个三角盘组之间形成有间隔空间，相邻两个转轴上的三角盘组交错设置，使得各转轴上的三角盘组能够分别嵌入到临近转轴的三角盘组之间的各间隔空间内，并且留有间隙，其中每个三角盘组均包括至少一个正三角盘，所述正三角盘的三边均设置为向外凸起的弧形边，并且相邻两条弧形边的端头连接形成向外凸起的尖角；以及用于驱动所述多个转轴同向翻转餐厨垃圾的驱动机构。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型所述餐厨垃圾四级分选除杂系统主要是由粗大物分选系统、破碎调湿制浆系统、轻质异物分选系统和细砂类分选系统组成，通过各系统的相互配合实现了对餐厨垃圾中不同类异杂物的分选，使得餐厨垃圾在进入到后期发酵阶段时能够获得较好的发酵效果。而在其中的粗大物分选系统中，本实用新型通过利用多组并列、同向转动的三角盘组(具有凸起的尖角)对餐厨垃圾进行上下翻滚式传送，相对于五角盘组或六角盘组而言不仅可加快对缠结的粗大物质进行破解拨散速度，而且还有利于拨动餐厨垃圾内的中大型异杂物，使得在不用倾斜机架的基础上缩短了翻送时间；也因为三角盘组相对于五角盘组或六角盘组而言内角减小，使得更有利于餐厨垃圾浆液与小尺寸固体垃圾从间隙中落下，从而加快了对餐厨垃圾的粗分选效率。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为现有技术中自动分选餐厨垃圾的装置结构示意图；

图2为现有餐厨垃圾固液分离及固体垃圾破解分选装置的俯视图；

图3为图2的A-A线剖视图；

图4为本实用新型所述餐厨垃圾四级分选除杂系统的结构框图；

图5为本实用新型所述粗大物分选系统的俯视图；

图6为本实用新型所述粗大物分选系统的正三角盘结构示意图；

图7为本实用新型所述粗大物分选系统的侧面示意图；

图8为图7的左侧示图；

图9为本实用新型所述破碎调湿制浆系统的结构示意图；

图10为本实用新型所述轻质异物分选系统的主剖视图；

图11为图10的A-A向剖视图；

图12为本实用新型所述转动构件的传动机构俯视图；

图13为本实用新型所述细砂类分选系统的结构示意图；

图14为本实用新型所述旋流除砂器的内部剖视图；

图15为本实用新型所述锥形体的内部喷水支管简易布局图；

图16为本实用新型所述旋流除砂器的俯视简图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述：

参见图4，本实用新型提供了一种餐厨垃圾四级分选除杂系统。该系统包括有粗大物分选系统100、破碎调湿制浆系统200、轻质异物分选系统300和细砂类分选系统400，上述四个系统沿着餐厨垃圾分选流动方向依次设置。在图4中，给出了两条四级分选系统生产线，箭头方向从左往右即为餐厨垃圾的分选流动方向。当餐厨垃圾投入接收系统后，以设定速度依次送入粗大物分选系统100、破碎调湿制浆系统200、轻质异物分选系统300和细砂类分选系统400进行均浆、调质和除杂处理。

其中，所述接收系统主要由接收槽和底部餐厨垃圾输送机组成。对于接收槽而言：其设置有1个车辆卸料工位，接触餐厨垃圾关键部位采用不锈钢制作；接收槽具有在4小时内储存每天总处理量的65％餐厨垃圾的容纳能力。对于底部餐厨垃圾输送机而言：其对应一条四级分选系统生产线设置有1套大直径螺旋输送机移送餐厨垃圾，且螺旋输送机采用并装双螺旋型式，接触餐厨垃圾关键部位采用不锈钢制作；并装双螺旋输送型式，差速运动，对原始餐厨垃圾进行初步破解，不易堵塞。

对于图4中的粗大物分选系统100而言，具体示意图参见图5-8。该粗大物分选系统主要是分选出餐厨垃圾原料中的中大型异杂物，比如说一次性餐盒、大块泡沫、塑料瓶、玻璃瓶和大块骨头等。

结合图5-6，本实用新型所给出的粗大物分选系统主要包括有粗大物分选机110。所述粗大物分选机110包括：

机架120，其包括两块相对设置的侧板121、122，并在两块侧板上相对设置有多组轴承座123，所述多组轴承座在侧板上间隔预设距离均匀布置；

多个转轴130，与多组轴承座一一对应安装，每个转轴130上均套设有若干个三角盘组140、且相邻两个三角盘组140之间被垫块141所隔开，每个垫块141使得相邻两个三角盘组140之间形成有间隔空间142，相邻两个转轴130上的三角盘组140交错设置，使得各转轴130上的三角盘组140能够分别嵌入到临近转轴130的三角盘组之间的各间隔空间142内，并且留有间隙，其中每个三角盘组140均包括至少一个正三角盘143，所述正三角盘143的三边均设置为向外凸起的弧形边143a，并且相邻两条弧形边143a的端头连接形成向外凸起的尖角143b；以及用于驱动所述多个转轴130同向翻转餐厨垃圾的驱动机构150。

该驱动机构150优选的是可以包括电机151、驱动链轮(未示出)和驱动链条152，所述驱动链轮设置有多个，并与多个转轴130一对一同侧安装，所述驱动链条152绕设在该多个驱动链轮上，所述电机驱动其中一个转轴旋转，使得各转轴同向翻送餐厨垃圾。

上述“间隙”用于餐厨垃圾浆液与小尺寸固体垃圾落下。三角盘组中正三角盘的个数可按需设置，一个或多个均可。当然在嵌入到临近转轴的间隔空间内时是留有一定余量的，非完全被间隔空间夹紧，也非抵至间隔空间内，需留有可让餐厨垃圾浆液和小尺寸固体垃圾落下的间隙。对于三角盘组与转轴之间的安装，可采用键连接加垫片的方式进行固定，从而实现对三角盘组的可拆卸，以满足对不同餐厨垃圾的粗大物分选。图5中仅示出了一个正三角盘构成的三角盘组。图6示出了正三角盘143的结构示意图，正三角盘143的中心开设有穿孔143c，该穿孔可以视转轴的形状而定，不局限于图中的圆形。作为优选的实施方案是，图6中正三角盘的各弧形边143a的半径R取值范围在100～150mm之间，而圆心角θ需小于120度才能形成上述所说的尖角143b，优选角度可以在50-70度。

上述方案中，本实用新型相对于现有技术的改进在于：将用于翻送餐厨垃圾的五角盘组或六角盘组更改为了三角盘组，且每个三角盘组包括至少一个三边为凸起弧形边且相邻两条弧形边的端头连接形成向外凸起尖角143b的正三角盘，如图6所示。由于三角盘组相对于五角盘组或六角盘组的内角减小，每个角相当于形成了一个尖角，该尖角既有利于将餐厨垃圾中较大尺寸的易散固体垃圾进行破散，又能够在转轴转动时对餐厨垃圾中的中大型异杂物起到拨动的作用，还能够加快餐厨垃圾浆液与小尺寸固体垃圾从间隙下落的速率(相对于同转速的五角盘组或六角盘组翻送而言)。由此可见，不管多角盘组是五角盘组或六角盘组，还是三角盘组，虽然都是对餐厨垃圾进行粗大物的分选，但是在相同转速的情况下，三角盘组由于具有内角相对较小的特征，从而表现出了尤为突出的效果。在此基础上，上述尖角143b还是弧形的尖角(见图6)，即本实用新型将三角盘的三个边设置成了三个相同的弧形边143a，这种设计相对于三个直边而言，在拨动餐厨垃圾异杂物的同时还可带动餐厨垃圾浆液与小尺寸固体垃圾沿弧形边快速“滑”下，从而加快分选效率。

由于餐厨垃圾中有可能掺杂有一些袋装垃圾或者被包裹住的垃圾，为便于对这些垃圾进行初步分解，本实用新型所述的粗大物分选系统中还包括：用于将餐厨垃圾中的袋装垃圾或包裹中的垃圾进行撕碎和破开的破袋机160；所述破袋机160设置在机架120一端上部，且具有垃圾进料口和垃圾出料口，所述垃圾进料口朝上以接收待处理的餐厨垃圾，所述垃圾出料口朝下对准机架120该端转轴上的三角盘组，以向粗大物分选机110送入餐厨垃圾，如图7所示。即，粗大物分选机110接收的是经过破袋机160处理后的餐厨垃圾，且进料的位置设置于机架的一端。

如图7所示并结合图8，所述机架120下方设置有垃圾转送槽124，所述垃圾转送槽124在靠近破袋机160的一端设置有垃圾输出口125，所述垃圾输出口125下方设置有第一螺旋输送装置170。垃圾转送槽用于接收对从三角盘组间隙落下的餐厨垃圾浆液与小尺寸固体垃圾，然后进行缓冲转送。垃圾转送槽124的上端实则由四块竖直板围合而成，下端实则为一个底部倾斜的倒锥形结构，通过这样的设计有利于餐厨垃圾浆液与小尺寸固体垃圾朝着一个低处的方向流动，从而从垃圾输出口流出，进入到第一螺旋输送装置170。由第一螺旋输送装置170向下一级的破碎调湿制浆系统输送。

进一步的是，机架在远离破碎机的一端外侧设置有异杂物输送机180，以将粗大物分选机110分选出的中大型异杂物向外输出，如图7所示。即餐厨垃圾浆液和小尺寸固体垃圾从机架一端输出至第一螺旋输送装置170，而分选出的异杂物则从机架另一端输出至异杂物输送机180，二者方向相反，从而实现不适发酵的粗大物质与适合发酵的物料之间的排出输送互不干扰。

综合上述内容，给出本实用新型上述粗大物分选系统100的工作原理如下：

来自接收槽的餐厨垃圾先通过破袋机160，完成初步分解；然后再通过粗大物分选机110上若干个并列同向转动的三角盘组对餐厨垃圾进行上下翻滚式传送，转动的三角盘组可有效将缠结的粗大物质进行破解拨散，将不适发酵的粗大物质翻滚排出至异杂物输送机180，适合发酵的物料穿过三角盘组间的间隙直接掉入垃圾转送槽，并由垃圾转送槽124输出给第一螺旋输送装置170，从而实现餐厨垃圾中大型无机物的有效分选，提高餐厨垃圾有机质利用率，为后续重物质分选系统提供有效运行保证。该系统尤其能够有效去除导致发酵罐内产生浮渣、结壳的泡沫类异物。

对于图4中的破碎调湿制浆系统200而言，具体示意图参见图9。该破碎调湿制浆系统主要是分选出餐厨垃圾原料中的重质异物，比如说金属类餐勺餐叉、陶瓷物、玻璃碎片、贝壳类重质固渣等。

如图9所示，本实用新型所给出的破碎调湿制浆系统主要包括有破碎调湿机210。所述破碎调湿机210包括：

罐体220，其底部设置有沉淀物排出口221，所述沉淀物排出口221连接至一个出渣通道222的一端，所述出渣通道222具有一定的高度；

第二螺旋输送装置230，其倾斜设置在罐体220下方，且进料端231连接至出渣通道222的另一端以接收暂存在出渣通道222内的重质沉淀物；其中，所述出渣通道222在靠近罐体220底部的位置设置有上气动阀门223、在靠近第二螺旋输送装置230的位置设置有下气动阀门224，并且下气动阀门224与第二螺旋输送装置的进料端231之间预留出一段出渣通道222，在该段出渣通道222上连接有注水管225。

上述方案中，本实用新型的破碎调湿机通过在下气动阀门与第二螺旋输送装置的进料端之间预留出一段出渣通道，以接入注水管，使得上部出渣通道中暂存的重质固渣能够与水共同注入到螺旋输送装置，这样就可以利用水对高密度的重质固渣起到“稀释”作用，从而有效防止螺旋输送装置的入口堵塞问题，提高固渣排出效率。

其中，出渣通道的作用是暂存餐厨垃圾中的重质异物，比如金属刀叉、贝壳物质等。在餐厨垃圾进入罐体起初，上、下气动阀门均处于关闭状态；待餐厨垃圾中的重质固渣在罐体内沉淀后，开启上气动阀门223，保持下气动阀门224关闭，此时罐体内的重质固渣和少量浆液进入出渣通道222中进行暂存；当出渣通道222中的重质固渣沉积到一定高度后关闭上气动阀门223、开启下气动阀门224，使出渣通道222中的重质固渣和少量浆液送入第二螺旋输送装置230的入口，与此同时通过注水管225向其中注入洗净水；接着第二螺旋输送装置230对重质固渣进行螺旋向上通过排渣口232排出。在其中一种优选的实施方案中，所述注水管225在出渣通道222上斜向设置，使得与出渣通道222的轴线之间具有小于90度的夹角，并且在注水管225上还设置有控制阀门。通过这样的设置方式可以让注水管注水时使水具有一定的斜向下冲击力，从而进一步保证第二螺旋输送装置进料端的无堵塞。

参见图9，作为本实用新型进一步的实施方案是，所述破碎调湿制浆系统包括前、后两级破碎调湿机A、B；其中，前级破碎调湿机A的进料口226设置在罐体顶部并连接第一螺旋输送装置170，后级破碎调湿机B的进料口226设置在罐体侧壁并通过输送管与前级破碎调湿机A的浆液排出口227相连通，前、后级破碎调湿机的浆液排出口227均设置在罐体侧壁上，后级破碎调湿机B的浆液排出口227在罐体上的位置等于或低于自身进料口的位置并连接至轻质异物分选系统。

该方案中通过前、后两级破碎调湿机之间形成的串联结构，彻底解决了经过粗分选的餐厨垃圾中重质不适发酵物的沉淀分选，为后续餐厨垃圾处理工艺做足了充分准备，且两级调湿机之间通过侧壁溢流的方式进行餐厨垃圾浆液的输送。即前、后两级餐厨垃圾破碎调湿机通过输送管进行连通，使得经过前级餐厨垃圾破碎调湿机处理后的垃圾浆液能够通过侧壁溢流的方式送入到后级餐厨垃圾破碎调湿机中进行二次破碎、制浆、沉淀处理，减少了设备的投入。以使经过粗大物分选后的餐厨垃圾中的重质固渣得到彻底排出，降低对后续处理设备的损坏，同时提高处理效果。

所述第二螺旋输送装置230在其进料端的下部设置有滤液排出口233，所述滤液排出口233的下方设置有滤液收集池240。本实用新型中考虑到有少量浆液会跟随重质固渣从罐内排出，加之需要在重质固渣送入到第二螺旋输送装置230时注入一定量的水，因此设计滤液收集池240以接收从第二螺旋输送装置230的滤液排出口233排出的浆液和水。在另外一种情况下还可以，由于前、后级破碎调湿机的罐体均采用侧壁溢流排出的方式进行浆液的输送，在这种情况下，当重质固渣被分选到一定程度时，如果需清空罐体内的垃圾浆液，那也可以通过同时开启上、下气动阀门的方式，使罐内的垃圾浆液送入滤液收集池进行暂存。

进一步的是，所述滤液收集池240通过滤液回收管道241连接至罐体顶部，在滤液回收管道241上设置有回流泵242。即，在不考虑清空罐体垃圾浆液的情况下，可将滤液收集池中的被稀释的垃圾浆液通过管道回流到罐体中去，减小浆液中的有机物质对环境的污染，同时还能提高餐厨垃圾有机质的利用。所述罐体顶部开设有进水口，进水口上连接有进水管228，进水管228上设置有用于开闭进水管的水阀229。当罐体内餐厨垃圾的浓度过高，打开水阀，使得水进入到罐体中，以调节罐体内餐厨垃圾的浓度，便于后续处理。

请参考图9所示，为了对餐厨垃圾进行破碎制浆，加快重质固渣的沉淀速度，在罐体220上设置有搅拌分离机构250，以搅拌罐体内的餐厨垃圾。上述搅拌分离机构250的设计方式相对于用电机悬吊搅拌头的方式而言，损耗小，使用寿命长。搅拌机构的设置可以有很多种方式，本实用新型不做详细介绍。

为了使上述各级机构能够协调工作，还设置有相应的控制单元。该控制单元可以控制阀门的开启与关闭，可以控制搅拌分离机构的搅拌速度，还可以控制第二螺旋输送装置的运行启闭。当餐厨垃圾放入罐体起初，可先控制搅拌分离机构在较慢的速度下进行搅拌，在这段时间内，由于较硬较重的异物(餐勺等)密度较大，单位体积内其受到的重力比浮力大很多，能自动以最快速沉积在罐体部，也由于搅拌分离机构在较低速度转动，故搅拌器与较硬异物之间发生碰撞的几率降低，即便是有所碰撞，受力也不会很大，有效防止了搅拌器因与较硬异物碰撞受到损坏；当搅拌头低速转动一段时间后，此时异物基本沉积，再控制搅拌分离机构高速转动，此时便可防止架桥现象的产生。同时，高速转动的搅拌分离机构使得餐厨垃圾易碎固渣得以破碎形成处于旋流状态的浆液，该浆液便可在旋流作用下通过罐体侧面的浆液排出口溢流排出。

现以前级破碎调湿机A为例介绍其工作原理如下：经过粗大物分选机分选后的餐厨垃圾通过第一螺旋输送装置170送入到罐体220中，启动搅拌分离机构250，使餐厨垃圾的重质固渣在罐体底部的沉淀物排出口221集聚沉淀，此时控制上气动阀门223和下气动阀门224均处于关闭状态；当罐体的重质固渣沉淀后，打开上气动阀门223，保持下气动阀门224不动，使重质固渣和少量浆液进入出渣通道222中进行暂存；当出渣通道222中的重质固渣和浆液积满以后，关闭上气动阀门223，开启下气动阀门224，以及注水管225上的控制阀门，让重质固渣伴随水送进第二螺旋输出装置220的进料端231，与此同时启动第二螺旋输送装置230；第二螺旋输送装置230将重质固渣从高处的排渣口232排出，将稀释后的浆液从低处的滤液排出口233排到滤液收集池240内。可选的是，可启动回流泵242，将滤液收集池240内的液体经滤液回收管道241反送进罐体220中。

综合上述内容，给出本实用新型上述破碎调湿制浆系统200的工作原理如下：

Step1、前级破碎调湿机的顶部进料口接收来自粗大物分选机分选后的餐厨垃圾，在该级调湿机中，控制搅拌分离机构的搅拌速度先慢后快：慢时使垃圾中的重质固渣在罐体底部的沉淀物排出口沉淀下来，然后开启上气动阀门使重质固渣在出渣通道中进行暂存(后续步骤与上述原理相同)；快时利用搅拌头对餐厨垃圾进行破碎制浆，使罐体内形成旋流中的浆液，餐厨垃圾浆液在旋流作用下从侧壁上的浆液排出口溢出，经输送管送入到后级破碎调湿机中；

Step2、经过前级调湿机破碎沉淀后的垃圾浆液进入到后级调湿机时，由于前级调湿机已经对垃圾中的重质异物进行过一次分离和沉淀，因此在该后级破碎调湿机中，可将搅拌分离机构的速度加快，使垃圾中未打碎的物质快速形成浆液。当然也会有一小部分未被前级调湿机分离掉的重质固渣在其底部的沉淀物排出口沉淀下来，因此可对餐厨垃圾进行搅拌制浆的同时进行再次排渣。对于后级破碎调湿机的出渣通道上的注水管，可减小注水量，也可以不注水。

对于图4中的轻质异物分选系统300而言，具体示意图参见图10-12。该轻质异物分选系统主要是分选出餐厨垃圾原料中的轻质异物，比如说塑料袋、竹木、小块泡沫等发酵不适物。

如图10所示，本实用新型所给出的轻质异物分选系统主要包括有轻质异物分选机310。所述轻质异物分选机310包括：

机壳320，其两端各设置有一个穿孔，底部设置有滤液出口321；

过滤筒330，其横向贯穿于机壳320的两个穿孔之间，并具有延伸出两个穿孔的颈部330a、330b，所述过滤筒330以可相对于机壳320转动的方式设置；

螺旋输送机340，其包括减速电机341、受减速电机341驱动的转动轴342和固定在转动轴342外周、沿转动轴342轴向分布的螺旋叶片343，所述减速电机341设置在过滤筒330其中一端颈部330b外侧，所述转动轴342从过滤筒330的该端颈部径直伸入，所述螺旋叶片343的边缘与过滤筒330的筒壁之间具有一定间隙，且从减速电机341至过滤筒330该端颈部330b之间的螺旋叶片343被包覆在一个套筒350内，所述套筒350下方设置有出渣口351；其中，所述过滤筒330的另外一端颈部330a伸入有连接后级破碎调湿机B浆液排出口227的进料管322，且过滤筒330的转动方向与螺旋叶片343的旋转方向相反。

上述方案中，本实用新型相对于现有技术的改进点有两个：①将过滤筒与机壳之间的固定设置改为转动设置(即旋转设置)，使得来自餐厨垃圾破碎调湿机的含杂浆液能够在过滤筒中进行离心过滤，将浆液快速从过滤筒的孔中滤出从机壳下方的滤液出口流出，进入细砂类分选系统400，而将浆液中的轻质异物快速筛选在过滤筒内；②在过滤筒中设置螺旋输送装置，并控制螺旋输送装置的旋转方向与过滤筒的转动方向相反，使得过滤筒在正向离心分选轻质异物时，螺旋叶片反向旋刮轻质异物并从出渣口顺利排出，从而提高轻质异物的排出效率。其中，螺旋叶片的边缘与过滤筒的筒壁之间具有一定间隙，该间隙不宜过大，也不宜过小，过大导致螺旋叶片不容易旋刮被离心甩到过滤筒内壁上的异物，过小容易影响过滤筒的旋转，甚至出现异物卡塞的故障。可根据餐厨垃圾实际情况而定。

本实用新型进一步的实施方案是，所述过滤筒330以可相对于机壳320转动的设置方式为：所述机壳320在过滤筒330的两端颈部下方通过支撑板323各设置有一组转动组件360，每组转动组件360均包括两个转动构件，所述过滤筒330在所述其中一端颈部330b下方的两个转动构件(未示出)对称分布于过滤筒330左下角和右下角、并支撑在过滤筒330的同一圆周上，所述过滤筒330在所述另外一端颈部330a下方的两个转动构件361、362分布于过滤筒330左下角和右下角、并支撑在过滤筒330的不同圆周上，两组转动组件360对过滤筒330两端颈部的支撑使得过滤筒330筒壁与机壳320穿孔之间不接触；所述过滤筒330在所述另外一端颈部330a的外周固定有一个从齿轮363，并将该端颈部下方的其中一个转动构件362设置为主齿轮，所述主齿轮与从齿轮363啮合，且主齿轮的齿轮轴通过传动机构370连接至一驱动电机380。

如图12所示，所述传动机构370包括有两个轴承371、两个轴承座372、一组伞齿轮副373，主齿轮的齿轮轴依次穿过两个轴承后连接至其中一个伞齿轮的中孔中，另外一个伞齿轮的中孔被驱动电机380的输出轴所插入。

以图10而言，所述从齿轮363、主齿轮362、驱动电机380均布置在过滤筒330的左端，减速电机341、套筒350均布置在过滤筒330的右端，并使得转轴从过滤筒的右端伸进过滤筒330中。而套筒350在设置的时候，可将套筒350的一部分伸进过滤筒330的颈部内，此时套筒的筒径需小于过滤筒的筒径。

本实用新型中，所述过滤筒被设置在机壳上的两组转动组件进行旋转支撑，既保证了过滤筒的可靠转动，又避免了要在机壳穿孔中设置轴承的方式，可有效延长设备运行寿命。其中，两组转动组件对过滤筒两侧颈部的支撑使得过滤筒筒壁与机壳穿孔之间不接触，保持着不影响过滤筒旋转的细小间隙，而不会造成餐厨垃圾浆液的大量泄漏。在本实用新型一种优选的实施例中，可在机壳穿孔孔壁上布置一圈软毛刷(未示出)，该软毛刷既不会影响过滤筒的旋转，也可对浆液的流出起到一定的阻挡作用。

对于主齿轮的安装，可在机壳上设置支座，并让主齿轮轴转动设置在支座内即可。当驱动电机380驱动过滤筒330顺向旋转时，减速电机341则驱动螺旋叶片343逆向旋转；反之，当驱动电机380驱动过滤筒330逆向旋转时，减速电机341则驱动螺旋叶片343顺向旋转。以此方式，实现对轻质异物的排渣。当然，设置从齿轮侧的过滤筒颈部下方的另一个转动构件也可以设置成齿轮形式，这样可保证该侧的两个转动构件也可相对于过滤筒前后对称分布。

在上述方案中，对于两组转动组件360中的其他转动构件，即除了主齿轮外的其他转动构件均为通过支座设置在机壳上的滚轮或者滚动轴承，见图11。还可以是其他可以对过滤筒起到旋转支撑的部件。

为了方便从齿轮363安装以及各个转动构件对过滤筒330的支撑，在本实用新型中，所述过滤筒的两端颈部外周通过环形遮挡片进行包裹。然后在环形遮挡片的外周上进行过滤筒的从齿轮安装以及滚轮或滚动轴承对过滤筒的旋转支撑。在此基础上，还可以在套筒外周上以及进料管的外周上也设置一圈或多圈软毛刷，既不影响过滤筒的旋转，还能达到防止浆液喷出的目的。从图10中可以看到过滤筒22的两端颈部没有过滤孔。

由于螺旋输送机340在将轻质异物排出时可能会含有液体，因此本实用新型所提供的轻质异物分选系统中，还包括有异物压榨脱水机390，所述异物压榨脱水机390布置在轻质异物分选机310的下方，其进料端391与出渣口351连通。通过异物压榨脱水机390对排出的轻质异物进行脱水处理，脱水后从设备的另一端排出，参见图10。所述异物压榨脱水机390采用常见的螺旋压榨脱水机。通过对分选出的发酵不适物进行挤压脱水，可有效避免物料在转运途中的废水滴漏现象，脱水滤液可进行回收利用，减少有机物质的损失。

综合上述内容，给出本实用新型上述轻质异物分选系统300的工作原理如下：

所述进料管322接收后级破碎调湿机B的含杂浆液，送进过滤筒330中；控制驱动电机380，使其带动主齿轮旋转，通过齿轮啮合，过滤筒330转动，此时进入过滤筒中的餐厨垃圾浆液便会随着旋转的过滤筒形成旋流，小于过滤孔的浆液随即从过滤筒甩出进入到机壳320内，并在重力作用下从机壳320下方的滤液出口321排出送入细砂类分选系统，大于过滤孔的轻质异物则被过滤筒330筛分出来；与此同时控制减速电机341，使得螺旋叶片343进行反向旋转，此时螺旋叶片343便会将被过滤筒筛分出来的塑料袋、竹木等发酵不适物从出渣口351排出，掉入异物压榨脱水机390进行脱水处理。压榨滤液反向送入破碎调湿机系统处理，而脱水后的轻质异物则由输送机输送至拉臂式垃圾箱送出场外。本系统可有效去除导致发酵罐内产生浮渣、结壳的泡沫，塑料，竹木类轻质异物。

对于图4中的细砂类分选系统400而言，具体示意图参见图13-16。该细砂类分选系统主要是分选出餐厨垃圾原料中的细砂、蛋壳类不适发酵物。

如图13所示，本实用新型所给出的细砂类分选系统主要采用旋流除砂器410。所述旋流除砂器410包括旋流除砂筒420，所述旋流除砂筒420的上部为柱形筒421，下部为锥形筒422，所述柱形筒421的侧壁上设置有旋流进料口423，所述旋流进料口423连通轻质异物分选机的滤液出口321，所述柱形筒421的顶部连通有旋流出料口424，所述旋流出料口424构成餐厨垃圾四级分选除杂系统的最终浆液输出口。

本实用新型采用旋流除砂的方式对餐厨垃圾中的砂粒、蛋壳等细砂类物质进行分选，是利用物料以一定的压力和流速从旋流除砂器的进口沿切线方向进入其内部后，因受旋流除砂器结构的影响产生强烈的旋转，由于浆液和砂的密度不同，在浮力、向心力和流体拽力的共同作用下，密度小的浆液上升并由顶部溢流口流出，密度大的砂粒、蛋壳等沿除砂器内壁沉降到底部并由排砂口排出，从而达到除砂的目的。该种除砂方式相对于平流除砂方式而言，基本不会受到进料波动的影响，即不会因为进料速度过快而导致出现沉降不彻底等问题。

由于上述旋流除砂筒是对餐厨垃圾浆液进行细砂分选，而餐厨垃圾浆液中本身含有大量油脂及其他有机物等，因此当浆液从除砂器顶部溢流而出时，除砂器内壁会附着很多残留物，这些残留物可能是未落下的细砂类物质，也有可能是未溢流而出的垃圾浆液。如不对其定期清洗，不仅容易腐烂、变质和发臭，而且久而久之还可能导致在除砂器内部形成难以除去的结层从而影响设备运行。因此本实用新型是这样设计的：

参见图14-15，在柱形筒421的顶部内侧面固定有一锥尖朝下的锥形体430，所述锥形体430内部中空、且锥面上等高度间隔开设有多圈喷水孔431，所述多圈喷水孔431中的每个喷水孔431均设置有喷嘴432，所述喷嘴432连接有喷水支管433、且所有喷水支管433连通至喷水主管434，所述喷水主管434从柱形筒421顶部径直穿入至锥形体430内腔、并与柱形筒421顶部固定连接，喷水主管434通过水泵435连接至供水源；所述锥形体430还设置有外衬436，所述外衬436包覆在锥形体430外侧、且衬面上开设有多圈穿孔437，所述外衬436以相对于锥形体430转动的方式设置使得当穿孔437与喷水孔431一一对应时喷水孔431被打开、穿孔437与喷水孔431相互错开时喷水孔431被关闭；所述外衬436与旋流除砂筒420的内壁之间形成旋流腔体。

上述方案中，首先柱形筒内设置有锥尖朝下的锥形体430，并在锥形体外设置有外衬436，使得从柱形筒切线方向进入的餐厨垃圾浆液能够在锥形体外衬与旋流除砂筒420内壁之间的锥形腔内受离心力的作用下产生旋流，从而使得浆液中的砂粒、蛋壳等沿旋流除砂筒内壁沉降到底部锥形筒422。其次也就是本实用新型的关键点：将锥形体430设置成中空，并在锥面上设置开设有喷水孔431，然后在喷水孔431处设置连通水管的喷嘴432，以及在锥形体外衬436的衬面上开设有与喷水孔对应的穿孔437，并使外衬可相对于锥形体转动以开闭喷水孔431，通过这样的方式使得：当旋流除砂筒在对餐厨垃圾浆液除砂时，喷水孔不开启，水泵不供水；当对旋流除砂筒进行定期清洗时，喷水孔开启，水泵工作，对筒壁进行清洗，有效防止筒壁粘附物质产生异味。

其中，“所述外衬以相对于锥形体转动的方式设置”具体优选实施方式是：如图16所示并参见图14，所述外衬436上端穿过柱形筒421顶部后设置有凸缘438，并通过所述凸缘438转动设置在位于柱形筒421顶部的座圈425上，所述座圈425与柱形筒421顶部固定连接；所述凸缘438的一侧向外水平延伸有转动部439，所述柱形筒421顶部在座圈425外周设置有一半封闭的挡圈426，所述转动部439转动于挡圈426的分断处之间。

上述方案中，通过在外衬的上端设置凸缘方式、以及在柱形筒顶部设置座圈的方式实现外衬相对于锥形体的转动。而为了使得外衬凸缘便于操作，还在外衬的凸缘的一侧向外延伸有转动部，利用转动部对外衬进行旋转。如图16所示，挡圈426分断处的两端构成外衬凸缘438转动的限位部：当转动部439转动到挡圈426一端时，外衬穿孔437与喷水孔431对应，喷水孔431处于开启状态，设备处于清洗模式；反之，当转动部439转到挡圈426另一端时，外衬穿孔437与喷水孔431不对应，喷水孔431处于遮挡状态(即关闭状态)，设备处于正常运行模式。为了实现整个设备的自动化运行，可将转动部439连接至一个气缸439-1，并通过气缸的来回动作对转动部进行推拉。

作为本实用新型进一步的延伸方案是：参见图13，所述细砂类分选系统还包括排砂筒440，所述排砂筒440位于旋流除砂筒420的下方，并与锥形筒422连通，所述排砂筒440上部与锥形筒422之间设置有进砂阀441，所述排砂筒440下部设置有出砂阀442。这里，排砂筒440用于暂存离心沉降的砂砾和蛋壳类杂物。使用时，进砂阀441开启，出砂阀442关闭，密度较大的砂砾、蛋壳类杂物沿着锥形筒壁沉入到排砂筒440中；当排砂筒440中的杂物达到一定高度时，关闭进砂阀441，开启出砂阀442，进行排砂。而实现排砂，本实用新型采用的是螺旋排砂机450。所述螺旋排砂机450的进料端451连接至出砂阀442，并在进料端451的下方设置有滤液排出口，所述螺旋排砂机450的出渣口452高于进料端451，即构成斜螺旋。所述滤液排出口下方还设置有滤液收集池453。在进一步的实施中，可将滤液收集池中的液体重新注入到旋流除砂筒420中，减少有机物的损耗。

综合上述内容，给出本实用新型上述细砂类分选系统400的工作原理如下：

正常运行模式：经过轻质异物分选系统处理后的餐厨垃圾浆液经滤液出口321从进料口423进入到旋流除砂筒420中，并在筒内壁与外衬之间的锥形腔内产生强烈的旋转，由于浆液与砂砾、蛋壳类杂物的密度不同，在浮力、向心力和流体拽力的共同作用下，密度小的浆液上升并由顶部出料口424流出，密度大的砂粒、蛋壳等沿除砂筒内壁沉降到底部并由排砂筒440排出，再通过螺旋排砂机450将杂物排出，从而完成除砂。除砂过程中，外衬436将喷水孔431处于关闭状态。

除砂筒清洗模式：转动外衬凸缘438至挡圈426另一端，使外衬436上的穿孔437与锥形体430上的喷水孔431相对应，进而开启喷水孔431；接着启动水泵435，使喷水支管433通过喷嘴432向除砂筒的内壁喷水，从而实现对旋流除砂筒的内壁进行清洗。清洗液可通过排砂筒440送至螺旋输送机，残留的砂砾和蛋壳则由螺旋输送机450排出，而液体则由滤液排出口排到滤液收集池453内。

本实用新型上述细砂类分选系统能够有效去除导致发酵罐内产生沉积物的细砂类重质异物，适合发酵的浆液进入中继槽，经加热、取油、冷却后泵入可溶化槽。同时还能够对旋流除砂筒进行清洗，防止异味产生。

本实用新型上述内容对四级分选系统中的每一级子系统均作出了相应的结构和工作原理介绍。而对于本实用新型所述餐厨垃圾四级分选除杂系统而言，工作原理简述如下：

接收系统中的接收槽底部螺旋输送机先将餐厨垃圾原料初步分解后送入破袋机，经过破袋机的操作后，餐厨垃圾原料在重力的作用下送入四级分选系统。即餐厨垃圾原料依次进入到粗大物分选系统100、破碎调湿制浆系统200、轻质异物分选系统300和细砂类分选系统400进行一步步的异杂物分选，最后分选出的餐厨垃圾浆液是适合发酵的浆液，该浆液直接进入到中继槽，然后进入到后续工艺。

接收槽可以加入热水进行洗涤。洗涤水是经过换热器加热后的热水，与接收槽内物料混合，使餐厨垃圾中的固态油脂融化，随过滤水进入油脂提取系统，达到最大限度提取油脂的要求。而接收槽产生的臭气异味则由接收槽上部吸风口引出进行除臭处理。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。