餐饮垃圾分选装置及其方法与流程

本发明是用于餐厨垃圾分选技术领域，解决餐厨垃圾受料后的分选问题，提出的一种餐饮垃圾分选装置及其方法。

背景技术：

1.餐厨垃圾理化性质及物料复杂性

餐饮垃圾特性餐饮业和机团单位饭堂是产生餐饮垃圾的主要场所，其主要特性是：①含水率、油脂和盐分含量较其他垃圾高；②氮、磷、钾等营养元素丰富；③富含蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪等有机质，具有较高生物能，但易腐败发臭；④有毒有害物质(如重金属)含量少。⑤含杂质多，由于垃圾分类的不充分，垃圾中混有其他垃圾。

2.目前餐厨垃圾分选技术

垃圾的分选是指根据物质的密度、粒度、磁性、弹性、光电性、摩擦性以及表面润湿性的差异，采用相应的手段将其分离的过程。针对餐厨垃圾进行分选，其目的是将餐厨垃圾中的塑料袋、木块、玻璃和金属等不可降解物或对后续处理工艺产生不良影响的物质分离出来。目前可用及正在使用的餐厨垃圾的分选技术，包括破袋、人工分选、滚筒筛分、弹跳分选、风力分选、红外分选、破碎、机械挤压脱水等。

2.1破袋，破袋的主要作用是将袋装的餐厨垃圾破碎，使垃圾散落出来，便于后续的分选处理，同时对尺寸较大的餐厨垃圾进行破碎。其具体工作过程是：垃圾由带式输送机输送进入破袋筛分机内，在旋转筛筒刮板和螺旋刮板差动转动下对物料进行剪切，同样在刮板作用下对塑料、编织袋等软性物料进行撕裂。

2.2人工分选，人工分选是利用人力把尺寸较大的皮革、织物和无机废物从垃圾中挑选出来，以防止进入后续分选设备，造成堵塞、缠绕现象的发生。对于餐厨垃圾来说，需要人工分选出来的物品主要是塑料瓶、酒瓶、易拉罐、抹布等易与塑料袋分离的物品。

2.3滚筒筛分，滚筒筛是利用作回转运动的筒形筛体将固体废物按粒度进行分级，其筛面一般为编织网或打孔薄板，工作时筒形筛体倾斜安装。进入滚筒筛内的固体废物随筛体的转动作螺旋状的翻动，且向出料口方向移动，在重力作用下，粒度小于筛孔的固体废物透过筛孔而被筛下，大于筛孔的固体废物则在筛体底端排出。

2.4弹跳筛分选，弹跳筛分选是根据垃圾中各组分摩擦和碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现组分分离的一种处理方法。弹跳分选机主要是利用垃圾的粒径大小与密度差别对垃圾进行分选处理，通过调整筛板倾斜角度、孔径以及主轴的转速以适应不同成分的物料分选。

2.5风力分选，风力分选是以空气为分选介质的一种垃圾分选方式，其作用是将轻物料从较重物料中分离出来。风选的原理是气流将较轻的物料向上带走或从水平方向带向较远的地方，而重物料则由于上升气流不能支承而沉降，或由于惯性在水平方向抛出较近的距离。

2.6红外分选，在餐厨垃圾分离出的硬质无机物中含有一定数量的碎玻璃、陶瓷等，可通过红外鉴别分选的工艺回收。该工艺技术是一种利用物质表面光反射特性的不同而分离物料的方法。在红外分选机内，扫描系统对每块进入的物料进行鉴别，并通过分配器将玻璃、陶瓷分出。

2.7破碎，物理破碎作为分选步骤，目的是减小餐厨垃圾的粒径，方便后续处理。

3.目前典型的餐厨预分选工艺流程

垃圾收运车卸料至受料槽，由无轴螺旋输送至筛分机，筛分后再由刮板输送机输送至压榨脱水机。备料过程中或选择增加磁选、风选、人工分选等工序，过程设备繁多，投资成本、占地面积很大。又由于餐厨垃圾的组分复杂，粘度又大，实际分选效果不好，有机物分选比率不理想。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本申请发明目的是提供一种餐饮垃圾分选装置及其方法。

为了完成本申请的发明目的，本申请采用如下技术方案：

本发明的一种餐饮垃圾分选装置，它包括：水力分选仓、上料螺旋机、破碎机、重杂质捞渣机、重杂质螺旋机、轻杂质捞渣机、轻杂质螺旋机、回水管和轻杂质挡板，水力分选仓为圆柱形水池，在水力分选仓上开有出水口，在出水口下方的水力分选仓上开有回水口，回水口通过回水管和循环泵与开在水力分选仓下端的进水口相连，其中：在水力分选仓上方装有上料螺旋机，破碎机装在上料螺旋机和水力分选仓上端之间，破碎机将上料螺旋机输送过来的餐饮垃圾破碎后投入到水力分选仓中，在距上料螺旋机最远处的水力分选仓上端装有重杂质螺旋机，重杂质螺旋机的一部分伸入水力分选仓上方，在重杂质螺旋机的进料口处的水力分选仓内装有重杂质捞渣机，重杂质捞渣机伸入到水力分选仓底部，在上料螺旋机和重杂质螺旋机之间的水力分选仓上端装有轻杂质螺旋机，轻杂质螺旋机的一部分伸入水力分选仓上方，在轻杂质螺旋机的进料口处的水力分选仓内装有轻杂质捞渣机，轻杂质捞渣机伸入到水力分选仓液面下0.8-1.2米处，在重杂质螺旋机和轻杂质螺旋机之间的水力分选仓内装有轻杂质挡板，轻杂质挡板的长度大于轻杂质捞渣机伸入到水力分选仓的长度。

本发明的餐饮垃圾分选装置，其中：所述进水口沿着水力分选仓的圆周切线方向开在水力分选仓的下端。

本发明的餐饮垃圾分选装置，其中：所述轻杂质挡板更靠近重杂质螺旋机。

本发明的餐饮垃圾分选装置，其中：所述重杂质捞渣机和轻杂质捞渣机包括：钩斗、传送带和转轮，两个转轮分别可旋转地固定在水力分选仓的内和外，传送带绕在两个转轮之间，若干个钩斗均匀地装在传送带上，钩斗将水力分选仓内的重杂质或轻杂质捞出，分别送入重杂质螺旋机或轻杂质螺旋机中。

本发明的餐饮垃圾分选装置，其中：餐饮垃圾分选装置还包括：至少一个转轴，在上料螺旋机附近的水力分选仓内装有至少一个转轴，转轴通过支架垂直固定在水力分选仓内。

本发明的餐饮垃圾分选装置，其中：所述支架的一端固定在出水口上方的水力分选仓的内壁上，支架的另一端伸向水力分选仓内，在支架的另一端上装有轴承，转轴的一端装在轴承上，另一端伸至水力分选仓液面。

本发明的餐饮垃圾分选装置，其中：沿着所述转轴的长度方向上装有若干个叶片。

本发明的分选餐饮垃圾的方法，其中：它包括以下步骤：

(一)、餐饮垃圾经上料螺旋机进入破碎机中，控制破碎机的破碎粒度和强度，使餐厨餐饮垃圾中的塑料袋撕裂，被包裹的餐饮垃圾露出，经破碎的餐饮垃圾进入到水力分选仓中；

(二)、在循环泵的水力循环和转轴阻挡的作用下，破碎的餐饮垃圾在水力分选仓内被不断扰动和搅拌，轻杂质上浮和被清洗，重杂质下沉，轻杂质沿着水流的方向在水力分选仓的液面上作离心运动并向仓壁方向迁移，在轻杂质挡板的作用下，轻杂质被挡在轻杂质挡板的一侧，轻杂质被轻杂质捞渣机捞出后，送入轻杂质螺旋机运出水力分选仓；重杂质在水力搅拌动力的作用下，沿着水流的方向在水力分选仓底部内作离心运动并向仓壁方向迁移，直至重杂质被重杂质捞渣机捞出后，送入被重杂质螺旋机运出水力分选仓为止。

本发明的分选餐饮垃圾的方法，其中：所述破碎机将餐饮垃圾破碎成小于5cm的颗粒。

与现有技术相比，本发明的餐饮垃圾分选装置及其方法结构简单，利用餐厨垃圾不同组分的比重不同，结合水力离心分选，能够将餐厨垃圾中的不同垃圾进行分选，单一设备完成了结合多种设备完成的分选功能，以同等处理量200吨/天的餐厨垃圾处理量分选系统为例，预计占地面积、土建投资及设备投资均减少三分之一以上规模愈大优势愈明显；且易于后续不同处理工艺的针对性备料，易于后续的精分选变废为宝；密闭系统便于异味控制，减少除异味工序投资。总体特点设备结构简单、对待物料分选柔和、分选出的物料净，从而提高了垃圾分选效率，降低了运行资源消耗。它具体包括以下优点：

1、实现分选功能的过程设备少，工序组合紧凑，设备投资成本较低。

2、分选工序占地面积小，可做成立体单元式布置，甚至可简化掉前道工序的来料受料仓，来料直接卸入水力分选设备。

3、由物料粘性带来的夹裹有机物流失大大减少，提高分选率。

4、分选出的杂质较为洁净，易于后续回收利用。

5、设备单一既易于封闭设计，又利于新旧物料置换，不会发生累积沉积腐败，后续的除异味、水处理负荷大大降低。

附图说明

图1为本发明的餐饮垃圾分选装置的正向剖面示意图；在图1中为了清楚起见，将转轴旋转至剖面位置处；

图2为图1的俯向示意图；

图3为图1中转轴的放大正向剖面示意图；

图4为图1中转轴的放大俯向剖面示意图。

在图1至图4中，标号1为上料螺旋机；标号2为破碎机；标号3为出水口；标号4为钩斗；标号5为传送带；标号6为重杂质捞渣机；标号7为转轮；标号8为重杂质螺旋机；标号9为水力分选仓；标号10为回水口；标号11为回水管；标号12为进水口；标号13为支架；标号14为叶片；标号15为转轴；标号16为轻杂质捞渣机；标号17为轻杂质螺旋机；标号18为轻杂质挡板；标号19为轴承；标号20为循环泵。

如图1和图2所示，本发明的餐饮垃圾分选装置包括：水力分选仓9、上料螺旋机1、破碎机2、重杂质捞渣机6、重杂质螺旋机8、轻杂质捞渣机16、轻杂质螺旋机17、回水管10和轻杂质挡板18，水力分选仓9为圆柱形水池，在水力分选仓9上开有出水口3，在出水口3下方的水力分选仓9上开有回水口10，回水口10通过回水管11与开在水力分选仓9下端的进水口12相连，进水口12沿着水力分选仓9的圆周切线方向开在水力分选仓9的下端。在水力分选仓9上方装有上料螺旋机1，破碎机2装在上料螺旋机1和水力分选仓9上端之间，破碎机2将上料螺旋机1输送过来的餐饮垃圾破碎后投入到水力分选仓9中，在距上料螺旋机1最远处的水力分选仓9上端装有重杂质螺旋机8，重杂质螺旋机8的一部分伸入水力分选仓9上方，在重杂质螺旋机8的进料口处的水力分选仓9内装有重杂质捞渣机6，重杂质捞渣机6伸入到水力分选仓9底部，在上料螺旋机1和重杂质螺旋机8之间的水力分选仓9上端装有轻杂质螺旋机17，轻杂质螺旋机17的一部分伸入水力分选仓9上方，在轻杂质螺旋机17的进料口处的水力分选仓9内装有轻杂质捞渣机16，轻杂质捞渣机16伸入到水力分选仓9液面下0.8-1.2米处，在重杂质螺旋机8和轻杂质螺旋机17之间的水力分选仓9内装有轻杂质挡板18，轻杂质挡板18更靠近重杂质螺旋机8。轻杂质挡板18的长度大于轻杂质捞渣机6伸入到水力分选仓9的长度。

重杂质捞渣机6和轻杂质捞渣机16包括：钩斗4、传送带5和转轮7，两个转轮7分别可旋转地固定在水力分选仓9的内和外，传送带5绕在两个转轮7之间，若干个钩斗4均匀地装在传送带5上，钩斗4将水力分选仓9内的重杂质或轻杂质捞出，分别送入重杂质螺旋机8或轻杂质螺旋机17中。

如图3和图4所示，餐饮垃圾分选装置还包括：至少一个转轴15，在上料螺旋机1附近的水力分选仓9内装有至少一个转轴15，转轴15通过支架13垂直固定在水力分选仓9内，支架13的一端固定在出水口3上方的水力分选仓9的内壁上，支架13的另一端伸向水力分选仓9内，在支架13的另一端上装有轴承19，转轴15的一端装在轴承19上，另一端伸至水力分选仓9液面，沿着所述转轴15的长度方向上装有若干个叶片14。

用餐饮垃圾分选装置来分选餐饮垃圾的方法，它包括以下步骤：

(一)、餐饮垃圾经上料螺旋机1进入破碎机2中，控制破碎机2的破碎粒度和强度，破碎机2将餐饮垃圾破碎成小于5cm的颗粒，使餐厨餐饮垃圾中的塑料袋撕裂，被包裹的餐饮垃圾露出，经破碎的餐饮垃圾进入到水力分选仓9中；

(二)、在循环泵20的水力循环和转轴15阻挡的作用下，破碎的餐饮垃圾在水力分选仓9内被不断扰动和搅拌，轻杂质上浮和被清洗，重杂质下沉，轻杂质沿着水流的方向在水力分选仓9的液面上作离心运动并向仓壁方向迁移，在轻杂质挡板18的作用下，轻杂质被挡在轻杂质挡板18的一侧，轻杂质被轻杂质捞渣机16捞出后，送入轻杂质螺旋机17运出水力分选仓9；重杂质在水力搅拌动力的作用下，沿着水流的方向在水力分选仓9底部内作离心运动并向仓壁方向迁移，直至重杂质被重杂质捞渣机6捞出后，送入被重杂质螺旋机8运出水力分选仓9为止。

在以上所述的案例仅仅是本发明专利的优选使用案例，本发明专利并不用于限制上述所呈现的优选案例，对于从事相关领域的不同研究技术人员可以理解，在本发明专利的基础上可以在形式上和细节上对其作各种改变。凡在本发明专利的精神和范围之中，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。