人工智能餐厨垃圾分选碎浆机及垃圾预分选处理工艺的制作方法

本发明涉及一种人工智能餐厨垃圾分选碎浆机及垃圾预分选处理工艺。

背景技术：

目前，国内餐厨垃圾处理面临最大的困扰难题就是机械预分选。现有技术中，餐厨垃圾预处理由人工分选-磁选-破碎-烘干-风选等多台机械设备组成，生产效率低，分选效果差，设备破损严重，输送系统严重泄漏，不能连续稳定生产。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种人工智能餐厨垃圾分选碎浆机及垃圾预分选处理工艺，能够实现餐厨垃圾的快速预分选处理，效率高，分选效果好。

基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：

1、一种用于餐厨垃圾处理的分选碎浆机，壳体设有餐厨垃圾进口，其特征在于：

壳体设有注水口；

壳体内设有叶轮和螺杆式搅拌轮，螺杆式搅拌轮设有螺旋叶片，叶轮与螺杆式搅拌轮共轴，叶轮位于壳体内下部，螺杆式搅拌轮位于叶轮上方，叶轮、螺杆式搅拌轮由驱动电机驱动旋转；

壳体底部设有重质垃圾出口；

壳体上部设有用于拾取轻质垃圾的拾取装置。

进一步地，壳体底部重质垃圾出口的下方设有上分离仓和下分离仓，上分离仓和下分离仓之间设有第一电动阀门，用于控制上分离仓与下分离仓之间的通断，下分离仓下端设有第二电动阀门，用于控制下分离仓与外界的通断。

进一步地，壳体上设有液体浓度传感器，用于检测壳体内餐厨垃圾浆液的浓度，传送驱动电机控制信号。

进一步地，壳体上设有第一固体图像传感器，用于检测壳体内液面上的轻质垃圾，传送拾取装置控制信号。

进一步地，壳体上设有水位传感器，用于检测壳体内的液位，传送注水泵控制信号。

进一步地，螺杆式搅拌轮采用左旋式叶片，叶片采用阿基米德螺旋线。

进一步地，上分离仓设有第二固体图像传感器，用于检测上分离仓内重质垃圾，向第一电动阀门传送控制信号；下分离仓设有第三固体图像传感器，用于检测下分离仓内重质垃圾，向第二电动阀门传送控制信号。

进一步地，拾取装置采用可进行拾取动作的工业机器人。

2、一种利用上述分选碎浆机的垃圾预分选处理工艺，其特征在于：

餐厨垃圾经过沥水、脱水后，通过螺旋输送机把餐厨垃圾送到大物质分选机里，把餐厨垃圾中粒径200mm以上的大块物料分选出去，再由螺旋输送机把餐厨垃圾输送至权利要求1所述分选碎浆机的壳体内；

向分选碎浆机壳体内注水后，驱动壳体内的叶轮和螺杆式搅拌轮旋转，在叶轮推动下，重质垃圾经壳体底部的重质垃圾出口排出壳体，在螺杆式搅拌轮作用下，轻质垃圾漂浮于液面上，由拾取装置取出；

经叶轮、螺杆式搅拌轮搅拌后，获得餐厨垃圾浆液；壳体内的餐厨垃圾浆液经第一输送泵输送至缓冲罐中，餐厨垃圾浆液与工艺水混合后，再经第二输送泵入除沙机中，通过旋流水力将浆液中细小杂物分选去除，除沙后的餐厨垃圾浆液再进入后续垃圾处理工序。

优选地，用于输送餐厨垃圾浆液的第一输送泵、第二输送泵采用偏心螺杆泵。

优选地，输送至分选碎浆机壳体内的餐厨垃圾，占壳体容量的10％-15％，分选碎浆机壳体内的注水量占壳体容量的75％-80％。

本发明具有的有益效果：

本发明向分选碎浆机壳体内注水后，驱动壳体内的叶轮和螺杆式搅拌轮旋转，在叶轮推动下，重质垃圾经壳体底部的重质垃圾出口排出壳体，在螺杆式搅拌轮作用下，轻质垃圾漂浮于液面上，由拾取装置取出；经叶轮、螺杆式搅拌轮搅拌后，获得餐厨垃圾浆液；通过本发明分选碎浆机同时实现了去除重质垃圾、轻质垃圾，并获得餐厨垃圾浆液，实现了自动化预分选，工作效率高，分选效果好，每天可处理餐厨垃圾300-400吨。

本发明壳体底部重质垃圾出口的下方设有上分离仓和下分离仓，上分离仓和下分离仓之间设有第一电动阀门，下分离仓下端设有第二电动阀，用于控制下分离仓与外界的通断；上分离仓、下分离仓分别设有固体图像传感器；经固体图像传感器检测，当上分离仓内重质垃圾装满时，第一电动阀门打开，重质垃圾由上分离仓落入下分离仓，当下分离仓内重质垃圾装满时，第二电动阀门打开，重质垃圾排出。本发明通过上分离仓、下分离仓的设置，保证了在重质垃圾排出时，尽量少地带出餐厨垃圾浆液，进一步提高了工作效率，保证了分选效果。

本发明壳体上设有液体浓度传感器，用于检测壳体内餐厨垃圾浆液的浓度，传送驱动电机控制信号，当浆液浓度达到设定值时，停止驱动电机运转，即停止叶轮和螺杆式搅拌轮搅拌，进一步提高工作效率，并有效节省能源。本发明壳体上设有第一固体图像传感器，用于检测壳体内液面上的轻质垃圾，传送拾取装置控制信号，拾取装置采用可进行拾取动作的工业机器人，实现操作的人工智能化，进一步提高生产效率。本发明螺杆式搅拌轮采用左旋式叶片，叶片采用阿基米德螺旋线，保证螺杆式搅拌轮使水产生向上旋流，使轻质垃圾漂浮到液面上，达到最佳效果。

本发明壳体内的餐厨垃圾浆液经第一输送泵输送至缓冲罐中，餐厨垃圾浆液与工艺水混合后，再经第二输送泵入除沙机中，通过旋流水力将浆液中的沙子、小石头、玻璃、碎片等粒径低至2mm的细小杂物分选去除，从而减少了杂质对后续处理设备的磨损，进一步提高了预分选处理效果。

本发明用于输送餐厨垃圾浆液的第一输送泵、第二输送泵采用偏心螺杆泵，有效解决了现有餐厨垃圾浆液输送易泄漏问题，所采用的偏心螺杆泵的转子材料为工具钢，定子材料为非膨胀橡胶复合物，转子表面和定子内表面均涂上一层碳化硅，不仅增加了硬度并延长了使用寿命，而且防泄漏效果非常显著。

附图说明

图1为本发明分选碎浆机的结构示意图；

图2为本发明餐厨垃圾预分选处理工艺流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明分选碎浆机的壳体设有餐厨垃圾进口4，壳体设有注水口3；壳体内设有叶轮9和螺杆式搅拌轮8，叶轮9与螺杆式搅拌轮8共轴，叶轮9位于壳体内下部，螺杆式搅拌轮8位于叶轮9上方，螺杆式搅拌轮8设有螺旋叶片，叶片采用左旋式叶片，叶片采用阿基米德螺旋线，叶轮9、螺杆式搅拌轮8由驱动电机8驱动旋转；壳体底部设有重质垃圾出口，壳体底部重质垃圾出口的下方设有上分离仓10和下分离仓15，上分离仓10和下分离仓15之间设有第一电动阀门13，用于控制上分离仓10与下分离仓15之间的通断，下分离仓15下端设有第二电动阀门14，用于控制下分离仓15与外界的通断。上分离仓10设有第二固体图像传感器11，用于检测上分离仓内重质垃圾，向第一电动阀门13传送控制信号。下分离仓15设有第三固体图像传感器13，用于检测下分离仓内重质垃圾，向第二电动阀门14传送控制信号。

壳体上部设有用于拾取轻质垃圾的拾取装置1，实施时，拾取装置采用可进行拾取动作的工业机器人，所说工业机器人选用德国库卡工业机器人。壳体上设有液体浓度传感器6，用于检测壳体内餐厨垃圾浆液的浓度，传送驱动电机控制信号。壳体上设有第一固体图像传感器5，用于检测壳体内液面上的轻质垃圾，传送拾取装置1的控制信号。壳体上设有水位传感器7，用于检测壳体内的液位，传送注水泵的控制信号。

如图2、图1所示，将餐厨垃圾倒入V形地下式储坑，经过沥水、脱水后，通过螺旋输送机把餐厨垃圾送到大物质分选机里，把餐厨垃圾中粒径200mm以上的大块物料分选出去，此为现有技术。

再由螺旋输送机把餐厨垃圾输送至本发明分选碎浆机的壳体内；通过注水泵向分选碎浆机壳体内注水，实施时，输送至分选碎浆机壳体内的餐厨垃圾，占壳体容量的10％-15％，分选碎浆机壳体内的注水量占壳体容量的75％-80％。驱动壳体内的叶轮9和螺杆式搅拌轮8旋转，在叶轮9推动下，重质垃圾经壳体底部的重质垃圾出口排出壳体，在螺杆式搅拌轮8作用下，轻质垃圾漂浮于液面上，由拾取装置1取出。

经叶轮、螺杆式搅拌轮搅拌(剪切、碰撞)后，获得餐厨垃圾浆液；壳体内的餐厨垃圾浆液由餐厨垃圾浆液出口16经第一输送泵输送至缓冲罐中，餐厨垃圾浆液与工艺水混合后，再经第二输送泵入除沙机中，通过旋流水力将浆液中细小杂物分选去除，除沙后的餐厨垃圾浆液再进入后续垃圾处理工序。用于输送餐厨垃圾浆液的第一输送泵、第二输送泵采用偏心螺杆泵，所采用的偏心螺杆泵的转子材料为工具钢，定子材料为非膨胀橡胶复合物，转子表面和定子内表面均涂上一层碳化硅，不仅增加了硬度并延长了使用寿命，而且防泄漏效果非常显著。