一种分布式餐厨垃圾处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及环境保护与能源利用技术领域，具体地，本实用新型涉及一种分布式餐厨垃圾处理系统。


背景技术：

2.随着我国垃圾分类工作的推进，湿垃圾(餐厨垃圾)的末端处理问题日益明显，主要体现在处理能力不足，处理率低；处理技术主要采用大型集中式处理方式，建设和调试周期长；大型集中式处理设施位置偏远，增加了餐厨垃圾的运输距离，且容易产生二次污染和次生危害。除此之外，目前餐厨垃圾处理技术以焚烧、填埋、厌氧消化、好氧堆肥和粉碎直排等为主，其中厌氧消化和好氧堆肥技术的无害化处理和资源化利用优势被认为是较有效的餐厨处理技术。但是，生物处理技术普遍存在着预处理工艺复杂；主体生物氧化工艺单元效率偏低，经济效益较差等问题。
3.因此，巨大的餐厨垃圾处理需求和处理能力不足之间的矛盾亟需开发一种处理效率更高、且可以小型化布置的分布式餐厨垃圾处理技术和设备，以实现快速、就地解决餐厨垃圾消纳、处理和综合利用问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的分布式餐厨垃圾处理系统。
5.本实用新型提供了一种分布式餐厨垃圾处理系统，包括按照处理顺序依次设置的分拣装置、破碎装置、水热反应装置、固液分离装置、油水分离装置和水相后处理装置；所述分拣装置和所述破碎装置依次对餐厨垃圾进行分拣和破碎，破碎之后的餐厨垃圾进入所述水热反应装置进行水热反应，水热反应的产物进入所述固液分离装置被分成固体和液体，液体进入所述油水分离装置被分成油相和水相，水相进入所述水相后处理装置进行净化处理。
6.可选地，分拣装置、破碎装置、水热反应装置、固液分离装置、油水分离装置和水相后处理装置分别设置负压废气收集罩，用于收集餐厨垃圾处理过程中产生的废气，收集的废气被输送至废气净化装置进行净化处理。
7.可选地，所述水热反应装置包括仓体，所述仓体中设置有搅拌轴，所述搅拌轴的一端与所述仓体的顶部相连，所述搅拌轴的另一端设置有搅拌桨，用于对所述仓体内部的物料进行搅拌。
8.可选地，所述仓体的下部呈弧形，所述弧形部分的外部设置有夹套，所述夹套中空，所述夹套中设置有导热油和电加热元件，对所述仓体内部的物料加热。
9.可选地，所述仓体的内部设置有温度传感器和压力传感器。
10.相比于现有技术，本实用新型的分布式餐厨垃圾处理系统，至少具有如下有益效果：
11.本实用新型的分布式餐厨垃圾处理系统占地面积小，土建成本低，节省投资。
附图说明
12.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
13.图1是分布式餐厨垃圾处理方法的工艺流程图。
14.图2是分布式餐厨垃圾处理系统的示意图。
具体实施方式
15.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
16.分布式餐厨设备是和集中大型餐厨垃圾处理工程相比较而言，它主要针对宾馆、饭店、机关、学习、小区、街道等餐厨垃圾产生量较小的地方，可以不用集中收集至大型餐厨垃圾处理厂，避免了在收运过程中滴撒等造成的二次污染，可以在这些地方就行就地处理，将处理餐厨垃圾的各个工艺段如分拣、破碎、发酵等集成为一个装置，形成一种小规模一体化的餐厨垃圾处理装置。这种餐厨垃圾处理模式称作分布式餐厨垃圾处理。
17.第一方面提供了一种分布式餐厨垃圾处理方法。具体地，如图1所示，分布式餐厨垃圾处理方法包括如下步骤：
18.(1)水热反应
19.餐厨垃圾含有高水分和有机物，在处理时应首先将其中的有机物分解成小分子物质，因此，需要对餐厨垃圾进行水热反应处理。
20.在进行水热反应处理之前，先对餐厨垃圾进行分拣和破碎。
21.分拣是指对餐厨垃圾进行分拣，采用人工或自动的方式去除餐厨垃圾中不适合进行反应的物质，包括铁器、不锈钢制制品、陶瓷物品、玻璃制品、石块、混凝土制品等。
22.分拣之后，进行破碎。破碎指对餐厨垃圾进行机械破碎，采用包括挤压破碎、切割破碎或者挤压破碎与切割破碎进行组合的破碎方式，破碎后餐厨垃圾的粒径在1～8mm的范围内。通过将餐厨垃圾破碎至粒径是 1～8mm，能够有利于后续的水热反应的充分进行。
23.破碎之后，进行水热反应。水热反应是高温高压反应，水热反应的温度是105～270℃，例如，105～120℃，120～140℃，140～160℃，160～180℃， 180～200℃，200～220℃，220～240℃，240～270℃等；水热反应的压力是 0.11～5.55mpa，例如，0.11～1.00mpa，1.00～2.00mpa，2.00～3.00mpa，3.00～4.00 mpa，4.00～5.00mpa，5.00～5.55mpa；水热反应的时间是10～480分钟，例如10～50分钟，50～100分钟，100～150分钟，150～200分钟，200～250分钟， 250～300分钟，300～350分钟，350～400分钟，400～450分钟，450～480分钟等。
24.经过水热反应，餐厨垃圾中的有机物被分解生成小分子有机物、碳及油脂等可便捷利用的物质，从而有利于后续进一步的净化处理。
25.(2)固液分离
26.水热反应得到的产物主要是小分子有机物、油脂、碳、水等的混合物，需要进行分离，然后分别进行处理。因此，水热反应之后，对得到的产物进行固液分离，得到固体和液体。
27.固液分离可以采用沉淀分离、拦截过滤和离心分离中的任一种方式，或者，可以采用这些分离方式的组合分离方式。
28.固液分离得到的固体富含生物所需的营养物质，经过收集，可以用作有机肥的原料。
29.(3)油水分离
30.固液分离得到的液体包括了油相和水相，经过油水分离，进一步分离为油相和水相。
31.油水分离是采用物理、化学、物理化学、生物化学等方法将液相中的水相和油相分离。油水分离可以采用沉降分离、絮凝气浮分离、膜过滤分离和离心分离中的任一种方式，或者，可以采用这些分离方式的组合分离方式。
32.油水分离得到的油相热值高，因此可作为生物柴油的前驱体。
33.(4)水相后处理
34.水相后处理是指通过物理、化学、物理化学或生物化学等方法对水相进行净化处理。水相后处理可以采用中和、絮凝、沉淀、生物氧化、膜分离和蒸发浓缩中的任一种方式，或者，可以采用这些处理方式的组合分离方式。净化达标后的水相可回用或者直接排放。
35.在上述的各步骤中，在处理过程中会产生臭气、废气等，因此，需要进行净化处理。净化处理可以采用洗涤吸收、吸附、催化氧化、光催化和冷凝中的任一种方式，或者，可以采用这些处理方式的组合分离方式。净化之后的气体符合排放标准，可对空排放。
36.第二方面提供了一种分布式餐厨垃圾处理系统。如图2所示，本实用新型的分布式餐厨垃圾处理系统包括：按照处理顺序依次设置的分拣装置1、破碎装置2、水热反应装置3、固液分离装置4、油水分离装置5 和水相后处理装置6；分拣装置1和破碎装置2依次对餐厨垃圾进行分拣和破碎，破碎之后的餐厨垃圾进入水热反应装置3进行水热反应，水热反应的产物进入固液分离装置4被分成固体和液体，液体进入油水分离装置5被分成油相和水相，水相进入水相后处理装置6进行净化处理。
37.分拣装置1和破碎装置2属于前处理装置。分拣装置1用于分拣去除餐厨垃圾中的不能进行水热反应的物质。分拣之后的餐厨垃圾由分拣装置1输送至破碎装置2，破碎装置2将餐厨垃圾破碎至目标尺寸。破碎装置2设置为两级破碎，即挤压破碎和切割破碎。
38.破碎之后的餐厨垃圾在水热反应装置3进行水热反应。水热反应装置3包括仓体，仓体上部设置有入口，该入口经过输送管道与破碎装置 2的出口连接，破碎之后的餐厨垃圾由破碎装置2经过输送管道由仓体上部设置的入口进入仓体内，在仓体内进行水热反应。仓体中设置有搅拌轴，搅拌轴的一端与仓体的顶部相连，搅拌轴的另一端设置有搅拌桨，用于对所述仓体内部的物料进行搅拌。
39.仓体的下部呈弧形，弧形部分的外部设置有夹套，夹套中空，夹套中设置有导热油和电加热元件，对所述仓体内部的物料加热。仓体的内部设置有温度传感器和压力传感器，温度传感器用于监控仓体的内部温度，压力传感器用于监控仓体的压力，以便确保水热反
应的温度和压力。
40.仓体的底部设置有出口，水热反应结束之后，水热反应的产物从出口卸料，输送至固液分离装置4。固液分离装置4可以是沉淀分离装置，过滤布，离心机等。固液分离得到的固体从固液分离装置4的滤渣排放口排出，经过收集，用作有机肥的原料。
41.固液分离装置4的液体收集槽通过输送管道与油水分离装置5连接，固液分离得到的液体从液体收集槽通过输送管道输送至油水分离装置5进行油水分离。油水分离装置5可以是沉淀分离装置，气浮式澄清器，过滤膜，离心机等。油水分离得到的油相从油水分离装置5的油相排放口排出，经过收集，用作生物柴油的前驱体。
42.油水分离装置5的水相出口通过输送管道与水相后处理装置6连接，油水分离得到的水相从油水分离装置5的水相出口输出，通过输送管道输送至水相后处理装置6进行净化处理。水相后处理装置6可以是蒸发浓缩器，过滤膜等。
43.进一步，分拣装置1、破碎装置2、水热反应装置3、固液分离装置 4、油水分离装置5和水相后处理装置6分别设置有负压废气收集罩，用于收集处理过程中产生的废气，收集后废气被输送至废气净化设备7，进行净化处理。
44.下面结合处理系统对一个优选实施例的分布式餐厨垃圾处理方法进行说明：
45.本实施例的分布式餐厨垃圾处理系统包括分拣装置1、破碎装置2、水热反应装置3、固液分离装置4、油水分离装置5、水相后处理装置6 和废气净化设备7。
46.本实施例的分布式餐厨垃圾处理方法包括：餐厨垃圾来料后进入分拣装置1，通过人工分拣出餐厨垃圾中的铁器、不锈钢制品、陶瓷物品、玻璃制品、石块、混凝土制品等不能进行水热反应的物体。经过分拣的餐厨垃圾进入破碎装置2，本实施例中破碎设备包括两级破碎(挤压破碎和切割破碎)，餐厨垃圾均被挤压和切割为粒径小于4mm垃圾颗粒。破碎后的垃圾浆液通过管道和输送设备进入水热反应装置3，在水热反应装置3中垃圾浆液被加热至190℃，压力保持在1.33mpa，持续反应 180分钟。高温高压反应后的产物通过管道和输送设备进入固液分离装置4，反应产物被加压后通过滤布进行固液分离，其中固体通过滤渣排放口排出后收集，作为有机肥原料储存、外运；液体通过收集槽收集，并通过管道和输送设备进入油水分离装置5，液体在油水分离装置5中依次经历气浮和增强沉淀后，油相快速上浮并富集于液体表面通过油相排放口排出后收集，作为生物柴油前驱体储存、外运；水相通过管道和输送设备进入水相后处理装置6，水相经过蒸发浓缩处理，达标后的冷凝水回用或通过市政污水管道排放，浓缩后的浓液则通过管道和输送设备返回至固液分离装置4，重新进行固液分离。同时，以上所述各个装置处均设置负压废气收集罩，收集餐厨垃圾处理过程中产生的废气，收集后废气经管道和输送设备进入废气净化设备7，被碱液喷淋洗涤后的达标尾气对空排放。
47.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的
所有技术方案。