为不锈钢材质，圆柱罐体底部为圆锥形，设有出料口 13，在一个实施例中预处理反应罐的高径比为2:1?4:1。
[0035]预处理罐内的罐体顶盖3通过法兰4与罐体密封连接，罐体顶盖内处于最高液位5以上70?10mm的位置设有除油机8，导油口设置在废油回收箱9之下。在一个实施例中的除油机采用管式除油机，除油机的收油管10的管长大于等于罐体圆切面周长，除油机8的刮油板下方30?50mm处安装有废油回收箱，废油回收箱9下部的导油口利用蠕动栗将刮除的油脂吸出，转移至预处理罐外部进行收集。
[0036]预处理罐的罐体内壁与外壁之间处安装有控温导油管6，控温导油管6内填充有导热油，控温导油管6以螺旋状紧密缠绕在罐体内壁与外壁之间，控温导油管6与罐体的内壁相接触，螺旋状的控温导油管之间以及与罐体外壁之间设有保温材料7，在一个实施例中，控温导油管6与罐体外壁之间的保温材料厚度为30?40mm，可等比例放大，控温导油管6直径为5?8mm，
[0037]预处理罐的罐体内壁螺旋排列有蒸汽盘管12，蒸汽盘管12的螺旋半径为罐体内壁半径的70%。蒸汽盘管12螺旋间隔可根据工程规模和温控要求等比例放大，在一个实施例中蒸汽盘管螺旋间隔为50?200mm。蒸汽盘管12内侧与尾端设有蒸汽喷口 11，蒸汽喷口 11的曲率半径等同于蒸汽盘管圆半径，蒸汽喷口弧切线与同点盘管圆切线夹角为5?10°之间；蒸汽喷口 11与蒸汽盘管12接合处的内径、外径统一，蒸汽喷口 11处的内径与蒸汽盘管的内径比为1:2?1:3，可等比例放大，用以增强高温蒸汽喷出速度，利用高温蒸汽喷射动力达到物料搅拌的作用，同时加热物料和补充水分。蒸汽入口 2由电磁阀与手动阀双相控制。罐体顶盖安装有压力安全阀1，控制罐体内部压力在0.1?0.15Mpa微压环境，保证安全操作。
[0038]罐体顶盖的进料口安装有进料阀门，罐体底部安装有出料阀门，并配有输料栗。进料阀门和出料阀门为电磁阀与手动阀两套并联使用，进料阀门和出料阀门的电磁阀与电控设备相连实现控制，手动阀保证在电磁阀故障或断电时稳定运行。
[0039]本发明的蒸汽自旋湿热预处理装置在对餐厨废弃物进行预处理的方法是:
[0040]经过餐厨废弃物粉碎设备将餐厨废弃物打碎至糊状，之后经由预处理罐顶盖进料口送入预处理罐内，高温蒸汽经由蒸汽入口 2导入蒸汽盘管12，并从蒸汽喷口 11高速喷出带动餐厨废弃物旋转搅拌，并为餐厨废弃物加热、补水。餐厨废弃物经过处理之后通常处于较高温度，在降温之前，除油机工作，将湿热处理后脱出的可浮油除去。在进行除油的同时，控温导油管对预处理罐进行降温并回收余热。
[0041]具体过程说明如下:
[0042]餐厨废弃物经过分选去除筷子、骨头等难降解大块物质，经破碎后由进料栗进入预处理罐，加料至设定的最高液位5，完成加料后，关闭罐体顶盖3，通过法兰4密闭罐体，安全阀I调至工作状态，通入蒸汽为底物进行加热与搅拌。
[0043]用171°C饱和高温蒸汽为底物加热，高温蒸汽以中压0.7Mpa经过蒸汽入口 2通入预处理罐体中的蒸汽盘管12，通过蒸汽盘管喷口 11喷出的高温蒸汽带动底物转动，转速设置为100r/min左右。
[0044]预处理罐内的湿热处理温度设置为90°C，通过高温蒸汽通入量调节罐体内部温度；湿热处理时长设置30min，微压0.15MPa状态下对餐厨废弃物进行湿热处理。
[0045]湿热预处理结束后，马上启动除油机，同时开启控温导油管6，使罐体内部温度降低至40°C之后停止除油。除油机采用管式除油机，收油管在液面运动，使可浮油朝着收油管运动方向流动，收油管将浮油粘至收油管的外壁，经高度耐磨的陶瓷刮片刮除进入废油回收箱9。油脂收集完成之后，出料口打开，出料栗开始工作，将完成湿热预处理的餐厨废弃物排出均质脱油一体化蒸汽自旋湿热处理装置。
[0046]经过本发明预处理过的餐厨废弃物其均质化性能得到较大提升，本发明对餐厨废弃物进行湿热预处理后，进入双相厌氧发酵体系，所产氢气浓度由利用传统搅拌油浴式方法处理餐厨废弃物的40.14%提高到50.22%，所产甲烷浓度由传统方法的56.30%提高至76.75% ;沼气的产生量也提高了 12.30%。本发明装置能耗较小，移动与安装调试方便。
【主权项】
1.一种均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，主要包括: 一圆柱形的预处理反应罐，预处理罐的罐体内壁和外壁之间设有控温导油管，控温导油管内填充有导热油，控温导油管与罐体内壁相接触，控温导油管与罐体外壁之间填充有保温材料，罐体顶盖安装有进料口，罐体底部设有出料口 ； 预处理罐的罐体内安装有蒸汽盘管，蒸汽盘管内侧与尾端设有蒸汽喷口，蒸汽喷口的曲率半径等同于蒸汽盘管的圆半径，蒸汽喷口弧切线与蒸汽盘管的圆切线夹角为5?10°之间； 预处理反应罐罐体上部设有管式除油机，除油机的导油口设置有蠕动栗，将刮除的油脂吸出转移至废油回收箱。2.根据权利要求1所述的均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，其中，预处理反应罐的罐体为不锈钢材质，罐体底部为圆锥形，罐体顶盖的进料口安装有进料阀门，罐体底部的出料口安装有出料阀门，进料阀门和出料阀门均配有输料栗。3.根据权利要求2所述的均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，其中，进料阀门和出料阀门均为电磁阀与手动阀两套并联使用，电磁阀与电控设备相连。4.根据权利要求1或2所述的均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，其中，罐体顶盖与罐体之间以法兰密闭连接。5.根据权利要求1或2所述的均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，其中，预处理罐的罐体顶盖安装有压力安全阀。6.根据权利要求1所述的均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，其中，蒸汽盘管在罐体内呈螺旋排列。7.根据权利要求1所述的均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，其中，控温导油管呈螺旋状缠绕在预处理罐的罐体内壁与外壁之间，螺旋状的控温导油管之间填充有保温材料。8.根据权利要求1所述的均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，其中，预处理罐的罐体顶盖安装有压力安全阀。9.利用权利要求1所述均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置对餐厨废弃物进行预处理的方法: 餐厨废弃物经破碎后由进料栗进入预处理罐，加料至设定的最高液位，完成加料后关闭罐体顶盖，以0.7Mpa通入的蒸汽经过蒸汽入口通过蒸汽盘管喷口喷出的蒸汽带动底物转动； 启动除油机，将浮油粘至收油管的外壁，再经刮片刮除进入废油回收箱，油脂收集完成之后，打开出料口，将完成预处理的餐厨废弃物排出预处理罐； 进行除油的同时开启控温导油管，将罐体内部温度降低至40°C之后停止除油机。10.根据权利要求9所述的方法，其中，蒸汽通入量控制在80?100°C，压力控制在0.13?0.15MPa，蒸汽带动底物转动的转速为90?110r/min。
【专利摘要】一种均质脱油一体化蒸汽自旋湿热预处理装置，主要包括：一圆柱形的预处理反应罐，预处理罐的罐体内壁和外壁之间设有控温导油管，控温导油管内填充有导热油，控温导油管与罐体内壁相接触，控温导油管与罐体外壁之间填充有保温材料，罐体顶盖安装有进料口，罐体底部设有出料口；预处理罐的罐体内安装有螺旋排列的蒸汽盘管，蒸汽盘管内侧与尾端设有蒸汽喷口，蒸汽喷口的曲率半径等同于蒸汽盘管的圆半径，蒸汽喷口弧切线与蒸汽盘管的圆切线夹角为5～10°之间；预处理反应罐罐体上部设有管式除油机，除油机的导油口设置有蠕动泵，将刮除的油脂吸出转移至废油回收箱。本发明还公开了利用上述装置对餐厨废弃物进行预处理的方法。
【IPC分类】B09B5/00, B09B3/00
【公开号】CN104998887
【申请号】CN201510303101
【发明人】祝超伟, 李鸣晓, 夏天明, 席北斗, 贾璇, 侯佳奇, 宋彩红, 刘东明
【申请人】中国环境科学研究院
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月4日