真空餐厨垃圾处理系统的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体涉及一种真空餐厨垃圾处理系统，及该餐厨垃圾处理系统应用的处理方法。

背景技术：

餐厨垃圾俗称泔水，是日常食物加工、消费、食用过程中产生的边角余料、过期食品、剩菜剩饭、腐烂果蔬等。餐厨垃圾的主要特点是含水率高、有机物含量高、高油脂、高盐度，还容易发酵、变质、腐烂。这些特点不仅使其容易滋生病原微生物，产生大量病毒，而且还会散发恶臭和大量温室气体，且在收集处理时常会洒落于环境中。因此，科学、合理地处理餐厨垃圾成为目前亟需解决的问题。

在现有技术中，对餐厨垃圾的收集和处理往往通过大型设备来实现。但是这种大型设备由于要通过重力收集餐厨垃圾，从而对空间，尤其是高度的要求较为苛刻。当应用于对重量和尺寸均有要求的特殊场所，如船上，实验平台和大型别墅等场所时，有较大的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种真空餐厨垃圾处理系统，能够有效解决上述问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种真空餐厨垃圾处理系统，其包括：

粉碎机，其包括第一餐厨垃圾入口、粉碎本体、第一餐厨垃圾出口；

固液分离器，其包括第二餐厨垃圾入口、脱水本体、废渣排放口、废水排放口，所述第二餐厨垃圾入口与所述第一餐厨垃圾出口连通；

真空泵，其设有进水口和排污口，所述真空泵通过真空管道与所述粉碎机和所述固液分离器连通，以将所述粉碎机得到的粉碎餐厨垃圾送至所述固液分离器处，以及为所述固液分离器提供真空环境。

进一步地，所述粉碎机的第一餐厨垃圾入口为碗槽；

所述粉碎本体还包括水槽转接口、研磨腔和研磨盘；

其中，所述水槽转接口和所述碗槽连接；

所述研磨腔周设有双向切割元件，所述研磨盘设于所述研磨腔内并与所述双向切割元件相距一距离。

进一步地，所述粉碎机还包括用于自动补水的电磁冲洗阀；

进一步地，所述真空管道上设有用于提供辅助高压气流的气动球阀；

进一步地，所述真空管道上设有用于补充大气的吸气阀。

进一步地，所述脱水本体包括脱水筒和驱动电机，

所述驱动电机与所述脱水筒连接并为所述脱水筒提供旋转动力。

进一步地，所述固液分离器还包括底座和上部壳体；

所述驱动电机集成于所述底座内部，所述脱水筒设于所述上部壳体内侧。

进一步地，所述真空泵的进水口与所述固液分离器的废水排放口连通；

所述真空餐厨垃圾处理系统还包括真空收集罐，所述真空收集罐与所述真空泵的排污口连通，用于收集所述固液分离器分离出的油水混合物。

进一步地，所述真空餐厨垃圾处理系统还包括三通球阀和补气球阀；

进一步地，所述固液分离器还设有盖体，所述盖体上设置有安全锁；

进一步地，所述真空泵与所述固液分离器的连接端口设有柔性接头，所述真空泵与所述真空收集罐的连接端口设有柔性接头；

进一步地，所述的真空餐厨垃圾处理系统还包括：第一控制系统，其与所述粉碎机通信连接；第二控制系统，其与所述固液分离器、所述真空泵通信连接；所述第一控制系统和所述第二控制系统为互锁状态。

进一步地，所述真空餐厨垃圾处理系统还包括：

撇油器，所述撇油器与所述真空泵的排污口连通。

进一步地，真空餐厨垃圾处理系统设有真空收集罐，所述撇油器与所述真空收集罐的排出口连通。

本实用新型还提供了一种真空餐厨垃圾处理方法，其包括：

步骤一，对餐厨垃圾进行粉碎；

步骤二，将步骤一粉碎得到的餐厨垃圾进行固液分离，收集固体残渣，排放废水；

其中，所述步骤二在真空环境下进行，且所述步骤一粉碎得到的餐厨垃圾通过真空管道被送至固液分离处。

进一步地，所述真空餐厨垃圾处理方法还包括：

步骤三，对步骤二的废水中的残余废渣在真空环境下进行二次粉碎；步骤四，将步骤三的所述废水进行撇油处理，且所述废水通过真空管道被送至撇油处；

进一步地，所述固液分离通过固液分离器完成，当所述固液分离器的盖体为开启状态时，通过真空抽走固液分离器内的臭气。优选地，真空由真空泵提供，且当固液分离器的盖体打开时，手动开启真空泵，通过真空抽走固液分离器内的臭气。当手动开启真空泵时，真空负压的大小可调。

本实用新型提供的一种真空餐厨垃圾处理系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本实用新型对餐厨垃圾的收集和处理在真空环境下进行，一方面不需要借助重力的作用，从而在整个处理系统的设置上能够降低高度、缩小空间；另一方面，依靠重力处理餐厨垃圾无法有效避免臭味的溢出，但真空环境能够吸走臭味，有效解决这一问题；再者，当对船舶这种颠簸环境的餐厨垃圾进行处理时，还需要考虑餐厨垃圾因颠簸而到处遗漏的问题，对此，真空环境也能有效解决。

2、本实用新型的粉碎机通过研磨盘和研磨腔的双向切割元件配合，二者间的距离较小，为4-6mm的间隙，从而可将餐厨垃圾粉碎的较为细致。

3、本实用新型利用气动球阀产生的高压气流的推力来辅助真空将粉碎机粉碎的废渣混合物排放到固液分离器内，避免了因真空管路过长而导致的管路内真空度过低的现象。

4、本实用新型在装置内的压差过大时，利用吸气阀给管路内补充大气，使管路内的压差降低，以保护设备的安全。

5、本实用新型通过电磁冲洗阀在粉碎过程中来给粉碎机补水，保证润滑的同时冲洗粉碎机内壁。

6、本实用新型的固液分离器为机械式驱动，在工作时仅有驱动电机发热，散热少，相较于市场上现有的高温烘干式的固液分离器来说，对环境的排出热量极少，更为环保和安全。

7、本实用新型通过真空收集罐有效保证真空泵和管路内的水量平衡，实现真空蓄能，有效保证整个系统在较为稳定的负压下运行。

8、本实用新型通过三通球阀和补气球阀实现手动补气，以测试真空泵的工作状态，同时便于测试和维修。

9、本实用新型通过补气球阀在先补气后再打开固液分离器的顶盖，降低固液分离器内外压差，保证安全。以及，固液分离器的安全锁用于在顶盖打开时，控制固液分离器强制停止运转，提高安全性。本实用新型的控制系统互锁也是安全性的考虑。

10、由于固液分离器需不定时打开更换固体残渣盛放容器，如垃圾袋。而当打开固液分离器的盖体时，臭味会溢出，为了避免这种情况，可在打开盖体时手动开启真空泵，此时，因补气球阀打开后管路内真空度较低，真空泵处于运行状态，由此产生的真空将固液分离器内的臭气抽走，原理可参考吸尘器。

11、本实用新型的柔性接头能够起到缓冲作用，可以有效防止颠簸环境下使用时设备连接出现的错位或断裂问题。

12、本实用新型还可以通过撇油器对固体残渣进行再次沉积滤除，有效保证排出的灰水质量。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本申请的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型真空餐厨垃圾处理系统中粉碎机的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型真空餐厨垃圾处理系统中固液分离器的一种实施例的结构示意图；

图3是图2的B-B剖面图；

图4是本实用新型真空餐厨垃圾处理系统中真空收集罐的一种实施例的结构示意图；

图5是本实用新型真空餐厨垃圾处理系统中固液分离器及真空泵及控制系统的一种实施例的结构示意图；

图6是本实用新型真空餐厨垃圾处理系统的一种实施例的整体示意图。

附图标号说明：

1a-粉碎本体，2a-接头，3a-吸气阀，4a-T型管，5a-气动控制阀，6a-配对法兰；

1b-顶盖，2b-观察镜，3b-第二餐厨垃圾入口，4b-废渣排放口，5b-脱水筒，6b-驱动电机，7b-上部壳体，8b-底座，9b-废水排放口；

101-底座，102-第一球阀，103-第二球阀，104-压力开关，105-压力表，106-固液分离器，107-控制系统，108-真空泵。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

在本实用新型的实施例一中，真空餐厨垃圾处理系统包括粉碎机、固液分离器和真空泵。其中，粉碎机包括第一餐厨垃圾入口、粉碎本体、第一餐厨垃圾出口；固液分离器包括第二餐厨垃圾入口、脱水本体、废渣排放口、废水排放口，第二餐厨垃圾入口与第一餐厨垃圾出口连通；真空泵设有进水口和排污口，真空泵通过真空管道与粉碎机和固液分离器连通，以将粉碎机得到的粉碎餐厨垃圾送至固液分离器处，以及为固液分离器提供真空环境。

在本实用新型的实施例二中，参照图1，粉碎机的第一餐厨垃圾入口为碗槽(图中未示出)，粉碎机还包括粉碎本体1a、接头2a、吸气阀3a、T型管4a、气动控制阀5a、配对法兰6a，粉碎本体1a还包括水槽转接口、研磨腔和研磨盘；其中，水槽转接口和碗槽连接；研磨腔内周设有双向切割元件，研磨盘设于研磨腔内并与双向切割元件相距一距离。

本实用新型的吸气阀优选为不锈钢材质，与管道同材质制造，密封性非常高。而现有技术多使用塑料材质的吸气阀，密封性差很多。

本实用新型的粉碎机采用离心碰撞原理，利用高速旋转的研磨盘将餐厨垃圾推向研磨腔的四周，并与研磨腔内周设的双向切割元件将餐厨垃圾切割和研磨成细小的颗粒排出。由于研磨盘与研磨腔的双向切割元件只有大约4-6mm的间隙，所以只有当研磨腔内的垃圾被处理到最大直径只有大约3mm的细小颗粒时，才会通过研磨腔排出，并通过真空排放到固液分离器内。

电磁冲洗阀是可实现自动给粉碎机补水的电气设备。在粉碎过程中通过电磁冲洗阀来给粉碎机补水，保证润滑的同时冲洗粉碎机内壁。粉碎结束后，通过真空将废渣混合物排放到固液分离器内。

气动球阀是提供高压气流的一种电气设备。在实际应用中会出现，由于真空管路过长，导致排放过程中的管路内真空度较低。可以在真空管路上设置一个气动球阀。利用气动球阀产生的高压气流的推力来辅助真空将废渣混合物排放到固液分离器内，避免了管路内真空度过低的现象。

由于气动球阀产生的高压气流是正压，真空则是负压，过大的压差可能会导致管道产生瘪、凸裂等现象。所以，管路内需要放置一个吸气阀(真空破坏阀)，在装置内的压差过大时，给管路内补充大气，使管路内的压差降低，以保护设备的安全。

在本实用新型的实施例三中，参照图2和图3，固液分离器包括顶盖1b、顶盖上设置的观察镜2b、第二餐厨垃圾入口3b、废渣排放口4b、脱水筒5b、驱动电机6b、上部壳体7b、底座8b、废水排放口9b，其中第二餐厨垃圾入口3b与粉碎机的第一餐厨垃圾出口连通。在本实施例中，可在脱水本体内设置垃圾袋，当废渣混合物在固液分离器中脱水后，固体残渣会滞留在脱水筒的垃圾袋内，通过更换垃圾袋来达到收集固体残渣的目的。分离出来的油水混合物通过真空泵排放或者排放到撇油器内。并且，如图3所示，驱动电机6b集成于底座8b内部，脱水筒5b设于上部壳体7b内侧，这种机械驱动方式在工作时仅有驱动电机发热，散热少，相较于市场上现有的高温烘干式的固液分离器来说，对环境的排出热量极少，更为环保和安全。

本实用新型的固液分离器能够对废渣混合物进行脱水处理，分离出来的油水混合物通过真空直接排放或者排放到撇油器内，进行油水分离。经过脱水后的废渣通过垃圾袋来收集，以便后期进行集体焚烧或者掩埋处理。

本实用新型的固液分离器利用高速旋转产生离心力来达到脱水的效果，通过皮带传动带动传动轴以及内筒进行旋转。该电机可以为三相异步电动机，功率2.2kw，转速可达到1430r/min。

在本实用新型的实施例四中，处理系统使用的是螺杆真空泵，通过轴的传动带动涡轮等内部装置压迫水流形成真空。使用过程中，真空泵内必须充满水，水量不足时，通过电磁阀可以完成真空泵的自动补水。真空泵补充水的作用，一是产生真空，二是散热降温，减少安全隐患。真空泵的启动和停止是由真空压力开关的设定值来控制。真空泵用于在整个系统装置内产生真空，并同时对从固液分离器中排出的油水混合物内的残余废渣进行二次粉碎。

真空泵的进水口与固液分离器的废水排放口连通。真空餐厨垃圾处理系统还包括真空收集罐，真空收集罐与真空泵的排污口连通，用于收集固液分离器分离出的油水混合物。油水混合物可以暂时收集在真空收集罐(如图4所示)内，来保证真空泵和管路内的水量平衡实现真空蓄能，有效保证整个系统在较为稳定的负压下运行。

本实用新型还设置了真空压力表，以便随时观察管路内的压力值。同时设置了测试的三通球阀和补气球阀，以便测试和维修。可以通过手动补气来单独测试真空泵的工作状态。

其中一个真空压力开关的设定值例如为-40KPa到-60KPa，当真空值达到-40KPa时，真空泵启动；真空值达到-60KPa时，真空泵停止。另外一个真空压力开关的设定值为-30KPa，只作为检测管路内的低真空报警。

通过补气球阀在先补气后再打开固液分离器的顶盖(盖体)，用于更换盛放固体残渣的垃圾袋和清洗固液分离器内壁。打开补气球阀后，降低固液分离器内外压差，固液分离器顶盖才能被打开。这样利于保证相关操作人员的人身安全。同时，固液分离器顶盖上设置有安全锁功能，顶盖一旦被打开，固液分离器强制停止运转，可以在更大程度上来保证安全，防止出现意外事故。

打开固液分离器的顶盖时，将真空泵开关处于“手动”模式。此时，因补气球阀打开后管路内真空度过低，真空泵处于运行状态，由此产生的真空将固液分离器内的臭气抽走，原理可参考吸尘器。固液分离器配备有冲洗枪，还可以冲洗固液分离器的内壁，可以在更换垃圾袋的同时，保证固液分离器内部的干净整洁。

在本实用新型中，为保证不同装置之间的独立性，粉碎机单独设有一个控制系统，为第一控制系统；真空泵和固液分离器共同使用另一个控制系统，为第二控制系统。两个控制系统之间具有互锁功能。一旦第二控制系统的“低真空”指示灯亮时，粉碎机的第一控制系统的面板上有“设备锁定中”的指示灯也会同时亮。“低真空”指示灯亮，意味着，真空泵和固液分离器的真空值过低，真空泵即将启动，粉碎机不能启动。

因为一旦粉碎机运行，管路内的废渣混合物需要保持流动状态，那么真空泵和固液分离器的真空值就会迅速降低。为保证装置功能的正常运行，两个控制系统在低真空时为互锁状态。

固液分离器和真空泵的自动模式开启后，当真空值到达真空压力开关设定的真空泵启动值时，真空泵自动运行，同时给真空泵补水用的电磁阀启动；当真空值到达真空压力开关设定的真空泵停止值时，真空泵自动停止，电磁阀同时停止。固液分离器的启动和停止由真空泵和延时继电器来控制，真空泵启动后，同时固液分离器启动；固液分离器运行60S(可调)后，自动停止。

参照图5，除粉碎机以外的其他结构如图所示，包括底座101，第一球阀102，第二球阀103，压力开关104，压力表105，固液分离器106，控制系统107，真空泵108。

本实用新型还可以可以设定为含撇油器和不含撇油器两种装置。含撇油器的装置，可以将油水混合物分离成油渍和灰水。灰水可以排放到污水处理装置内，经处理后可以循环使用，适用于某些少水或者缺水的场所，如船上、大型建筑区和实验平台等。油渍则可以集中收集焚烧或者掩埋处理。通过真空泵将油水混合物排放到撇油器内，经过二次粉碎的微小的固体残渣会沉积在撇油器内，可定期清理。

由于本实用新型是真空系统，安全性要求较高，本实用新型出于安全性考虑，共有如下改进：

1、在实际使用中，该设备的使用地点如果是在船上，真空泵和固液分离器的连接端接口，以及真空收集罐与真空泵的连接端接口，设置有柔性接头，起到缓冲的作用，可以有效防止船在晃动时导致设备连接出现错位或者断裂。

2、出于对安全以及维修方便的考虑，在餐厨系统内的连接管路端口设置了控制球阀。当某处管路或者设备出现故障时，关闭相关端口的球阀，切断管路内的连接，以便于维修或者更换新的设备。

3、固液分离器盖子上设置安全锁。固液分离器的顶盖必须是在打开补气球阀后才能被打开，保证了人身安全。而顶盖一旦被打开，固液分离器强制停止运转，在更大程度上再次保证了人身安全。

4、设备在处理过程中产生的臭气可通过真空泵排出。由于固液分离器需不定时打开更换固体残渣盛放容器，如垃圾袋。而当打开固液分离器的盖体时，臭味会溢出，为了避免这种情况，可在打开盖体时手动开启真空泵，此时，因补气球阀打开后管路内真空度较低，真空泵处于运行状态，由此产生的真空将固液分离器内的臭气抽走，原理可参考吸尘器。

本实用新型还提供了一种真空餐厨垃圾处理方法，在方法的实施例一中，包括以下步骤：

步骤一，对餐厨垃圾进行粉碎；

步骤二，将步骤一粉碎得到的餐厨垃圾进行固液分离，收集固体残渣，排放废水；

其中，所述步骤二在真空环境下进行，且所述步骤一粉碎得到的餐厨垃圾通过真空管道被送至固液分离处。

本方法实施例可应用前述的真空餐厨垃圾处理系统实现，通过粉碎机执行步骤一，并通过真空泵将粉碎后的残渣送至固液分离器，并在固液分离器内执行步骤二。真空泵为整个处理方法提供了真空环境。

在处理方法的实施例二中，包括以下步骤：

步骤一，对餐厨垃圾进行粉碎；

步骤二，将步骤一粉碎得到的餐厨垃圾进行固液分离，收集固体残渣，排放废水。

其中，步骤二在真空环境下进行，且步骤一粉碎得到的餐厨垃圾通过真空管道被送至固液分离处；

步骤三，对步骤二的废水中的残余废渣在真空环境下进行二次粉碎；

步骤四，将步骤三的废水进行撇油处理，且废水通过真空管道被送至撇油处。

在处理过程中，固液分离通过固液分离器完成，当固液分离器的盖体为开启状态时，通过真空抽走固液分离器内的臭气。优选地，真空由真空泵提供，且当固液分离器的盖体打开时，手动开启真空泵，通过真空抽走固液分离器内的臭气。当手动开启真空泵时，真空负压的大小可调。为此，真空泵除了自控系统外，还设有手动开关以手动开启。

本方法实施例可应用前述的真空餐厨垃圾处理系统实现，通过粉碎机执行步骤一，并通过真空泵将粉碎后的残渣送至固液分离器，并在固液分离器内执行步骤二。步骤三由真空泵执行，步骤四由撇油器执行。真空泵为整个处理方法提供了真空环境。本实施例可参照图6所示的示意图。

本实用新型是通过使用真空来实现对餐厨垃圾的收集和处理，尤其适用于对设备有重量和尺寸要求的特殊场所，如船上，实验平台和大型别墅等。可避免通过使用重力来收集时必须要具备的有效高度差，使用范围不再局限于空间上的限制，灵活性高。

使用固液分离器来对废渣混合物进行脱水处理，相对于市场上使用烘干机的同类型产品，不仅产生的热量少，排放少，而且重量轻，体积小，更加灵活，降低了安全隐患，可以符合更多客户的需求。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。