专利名称:一种适用于餐厨垃圾乙醇发酵的预处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种餐厨垃圾的预处理设备，特别涉及一种适合于以餐厨垃圾为原料生产燃料乙醇的预处理设备。
背景技术：
餐厨垃圾是指餐饮过程中产生的废物，它是城市垃圾中主要的组成部分，具有突出的特点为含油量大，组成复杂，有机物含量高。作为垃圾废物一方面其污染危险巨大，另一方面资源化潜力强。目前针对餐厨垃圾的处理已有较多研究，如利用餐厨垃圾生产甲烷、 生产乳酸、生产饲料等。
随着化石能源的日益减少，可再生能源的研发日益得到人们的重视，燃料乙醇由于其发酵工艺简单，可以制备乙醇汽油，净温室气体为零等突出的优点，日益受到人们青睐。但目前燃料乙醇生产成本过高是制约其进一步发展的瓶颈问题，而造成成本过高的原因则主要为原料成本过高，研发高效廉价的乙醇生产原料是发展的方向。公开号为 CN1948498公布了一种餐厨垃圾产乙醇的方法，此举可以实现餐厨垃圾的无害化和能源化， 而且为燃料乙醇工艺提供了一种廉价的原料，具有较好的应用前景。但是该发明并未对前处理工艺进行详细阐述，由于餐厨垃圾组成复杂，特别是油脂含量较大，此外，垃圾中各种物质的粒径不同，对于乙醇发酵都有一定的影响。因此开发一种适合餐厨垃圾乙醇发酵的前处理方法具有重要意义。
对于餐厨垃圾的收集和处理技术已有研究，专利CN2774994Y公开了一种餐厨垃圾专用收集装置，该装置利用物质形态与比重的不同，将餐厨垃圾分离成为油、水、固态垃圾，将油收集到收油室中，将餐厨垃圾中的残渣、碎骨、米粒、蔬菜、果核等杂物滤除水分单独收集起来，解决了餐厨垃圾的分类收集的问题。但是该专利主要进行了垃圾的收集，并没有根据其下一步的资源化工艺进行针对性的处理。特别是固态物质并没有进行粉碎，因此其粒径仍然较大，不适合进行下一步的发酵处理。公开号CN101274860A公开了一种餐厨垃圾能源化、资源化、无公害化的一种处理方法。该方法首先进行固液分离，将固形物进行烘干、脱水、消毒进而进行饲料的制备；而液体部分将油脂分离，油脂进行利用，而分离的水则进行甲烷的制备，由此实现了能源化和资源化的目的。整个流程充分利用了餐厨垃圾液体中的营养物质，但由于餐厨垃圾的固形物中含有的能量也很大，仅仅将其作为饲料处理对能源是一种巨大的浪费，应该考虑充分利用固形物的能量后，将残渣进而利用。而餐厨垃圾产乙醇则可以将液体和固体中的营养物质进行利用，从而充分利用垃圾中的有用物质。
餐厨垃圾进行乙醇发酵时，油脂不参与反应，而油脂本身也是一种重要的原料，因此应该考虑对其进行回收；此外对于不能参加发酵的物质，如骨头、塑料、包装袋等需考虑进行分离；最后，垃圾的粉碎也要予以考虑。
发明内容
本发明提出了一种适合于餐厨垃圾乙醇发酵的预处理设备，餐厨垃圾通过油水分离装置，将不适合发酵的物料进行分选，同时获得油脂，垃圾料液通过出料口进入料液储罐，并根据处理情况分批或一次打入均质装置，经过均质获得垃圾浆液，使餐厨垃圾更有效地进行乙醇发酵，同时满足分离和处理的需求，结构紧凑，操作简单，可以有效地提高餐厨垃圾乙醇发酵的效率，并充分利用餐厨垃圾中的有用成分。
预处理设备包括油水分离装置，料液储罐，均质装置，油水分离装置的底部设有油脂出口和料液出口，油脂收集后外运进行后续处理，经油水分离的料液通过料液出口流出， 并通过设在管道上的输送泵运送到料液储罐，料液储罐通过管道与均质装置相连。
其中油水分离装置包括筛板1，筛板1连结导流板2，导流板2将油水分离装置分为两部分，导流板上部为导流室B，导流室下部为分离室C，分离室C与油脂储放室D通过导油板3相连，呈直角设置的隔板4则将分离室C、油脂储放室D和料液室E相连。分离室C 与料液室E由一个呈U字型的二通管9相连，二通管9在分离室的入口为7，二通管9在料液室的出口为5，分离室C的料液通过重力作用由分离室入口 7进入二通管9，从料液室出口 5进入料液室E。
所述导流板2与水平面成45度角，从筛板1漏下的垃圾可以很容易通过导流板滑下，进入分离室C。
所述导油板3的高度低于隔板4，保证只有油脂可以进入油脂储放室。
所述油脂储放室D底部设有油脂出口 6，将收集的油脂外运。
所述出口 5可调节高度。
所述二通管9的底部设有排污口 10，如果二通管底部出现大量的杂物堆积，可以通过打开阀门将杂物放净。
所述料液室E底部设有料液出口 8，料液可以通过设在管道上的泵11被抽至料液储罐A。可以根据要求利用同一个输送泵11 一次或分批将储罐中的料液抽至均质装置F进行均质。
其中均质装置F由上部的电机连接下部安装绞刀的中心轴杆。绞刀分为三部分， 由上到下分别装有吸入桨叶12，均质剪切头13、破碎绞刀14。
本发明可以保证有足够的物料储备，并且根据分离装置和均质装置的处理能力调节相应的操作步骤，充分发挥各个装置的处理能力，提高工作效率。均质装置中破碎绞刀可以实现大块物料的破碎，均质剪切头则可以对物料进行剪切和均质，吸入叶片可以对液体吸入，保证物料的充分混合和粉碎。本设备通过分选、油水分离和均质装置，可以将餐厨垃圾中适用于乙醇发酵的物质进行分选，同时粉碎均质，获得副产物油脂，具有结构简单和功能多样的特点。
图1是本发明的整体结构示意图。
图2为油水分离装置的结构和原理图。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步说明。
由图1、图2所示，预处理设备包括油水分离装置，料液储罐，均质装置。餐厨垃圾首先通过固体分离筛1，由于此处分离筛有较大面积，有利于将垃圾摊开，可以人工挑选出不适合发酵的物质，如混在垃圾中的铁器、塑料袋、大骨棒等等。过筛后的垃圾落下至导流板2，导流板将分离装置分为两部分，上部为导流室B，下部为分离室C。导流板2与水平面成45度角放置，使过筛后的垃圾顺利到达导流室B，导流室连接油水分离室C，分离室C中的底部预先加入适量体积的水，由导流室进来的垃圾进入水中，油脂漂浮在液面上方，垃圾料液则由于密度较大位于底部。随着加入垃圾量的增加，分离室C的液面也不断升高，分离室C与油脂储放室D通过导油板3相连，呈直角设置的隔板4则将分离室C、油脂储放室D 和料液室E相连。分离室中漂浮在表面的油脂达到导油板3的高度时，油脂越过导油板3进入油脂储放室D。油水隔板4的高度比3高，可以避免油脂进入料液室E。分离室C与料液室E有一个二通管9相连，9在分离室的入口为7，在料液室的出口为5，如附图2所示。其中出口 5为可调节高度，分离室中的料液由于密度较大位于室底部，通过二通管由7进入， 从5流出到料液室E中。由于连通器的原理双侧的压力一致，可调高度的5根据分离室中油层和料液层的高度差进行调节，可以保证分离室中只有料液可已进入料液室，而油脂不会混入。由于料液要能通过二通管9进出，因此5和7的直径至少要为10cm。9底部设由排污口 10，当管道堆积过多的杂物时，可以控制排污口进行排污和清理，以保证系统不受堵塞。油脂存放区得到的油脂通过设在油脂储放室D底部的出油口6外运。而料液室5中设有料液出口 8，流出的料液通过设在管道上的输送泵11运送到料液储罐A，再根据要求，料液储罐A中的料液通过同一个输送泵11 一次或分批输送到均质装置中。输送泵11为双向输送，可以将料液从分离装置输送到储藏罐，也可以将储藏罐的物质输送至均质装置，一个泵可以实现双向的料液传输。
均质装置F由电机带动绞刀旋转，绞刀由上到下分别装有吸入桨叶12，均质剪切头13、破碎绞刀14。破碎绞刀进行大块物料的破碎，均质剪切头对物料进行剪切和均质，吸入叶片对液体吸入，保证物料的充分混合和粉碎。
权利要求
1. 一种适用于餐厨垃圾乙醇发酵的预处理设备，其特征在于，预处理设备包括油水分离装置，料液储罐，均质装置，油水分离装置的底部设有油脂出口和料液出口，料液出口流出经油水分离的料液，通过设在管道上的输送泵运送到料液储罐，料液储罐通过管道与均质装置相连；所述油水分离装置包括筛板(1)，筛板(1)连结导流板(2)，导流板(2)将油水分离装置分为两部分，导流板(2)上部为导流室(B)，导流板(2)下部为分离室(C)，分离室(C)与油脂储放室(D)通过导油板(3)相连，呈直角设置的隔板(4)则将分离室(C)、油脂储放室 (D)和料液室(E)相连，分离室(C)与料液室(E)由一个呈U字型的二通管(9)相连，二通管(9)的入口(7)在分离室(C)，二通管(9)的出口(5)在料液室(E)，二通管(9)的出口 (5)可调节高度；所述导流板(2)与水平面成45度角，导油板(3)的高度低于隔板(4)，油脂储放室(D) 底部设有油脂出口(6)；所述二通管(9)的底部设有排污口(10)，所述料液室(E)底部设有料液出口(8)，料液通过设在管道上的输送泵(11)被抽至料液储罐(A)，利用同一个输送泵(11) 一次或分批将储罐中的料液抽至均质装置(F)，所述均质装置(F)由上部的电机连接下部安装绞刀的中心轴杆，绞刀由上到下分别装有吸入桨叶(12)、均质剪切头(13)、破碎绞刀(14)。
专利摘要
该发明公布了一种适用于餐厨垃圾乙醇发酵的预处理设备，涉及一种适合于以餐厨垃圾为原料生产燃料乙醇的预处理，由油水分离装置，料液储罐，均质装置组成。油水分离装置的底部设有油脂出口和料液出口，油脂收集后外运进行后续处理，料液出口流出经油水分离的料液通过设在管道上的输送泵运送到料液储罐，料液储罐通过管道与均质装置相连。其中餐厨垃圾通过油水分离装置，将不适合发酵的物料进行分选，同时获得油脂，垃圾料液通过出料口进入料液储罐，再打入均质装置，经过均质获得了垃圾浆液。该装置同时满足分离和处理的需求，可以有效地提高餐厨垃圾乙醇发酵的效率，具有结构紧凑、操作简单和功能多样的特点。
文档编号C12M1/107GKCN101418262 B发布类型授权 专利申请号CN 200810226945
公开日2012年2月8日 申请日期2008年11月21日
发明者何非, 常树林, 张文毓, 汪群慧, 颜士花, 马鸿志 申请人:北京科技大学, 北京青龙河经济技术开发有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (3),