公布日：2022.02.18
申請日：2022.01.18
分類號：B09B3/30(2022.01)I;B09B3/32(2022.01)I;B09B3/38(2022.01)I;B09B3/60(2022.01)I;B09B3/40(2022.01)I;B09B101/70(2022.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種餐廚垃圾全鏈條資源化利用工藝及裝置，涉及餐廚垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，包括步驟：對餐廚垃圾進行瀝水處理，獲得濾液和漿料；將漿料依次通過雜質(zhì)分選機和擠壓機，去除漿料中的固體雜質(zhì)；將除雜后的漿料和濾液混合進行細粒度除雜、加熱和三相分離，獲取到固體有機物、廢水和油脂，收集油脂；利用廢水進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣；將固體有機物輸送至昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備，獲取昆蟲及蟲沙。本發(fā)明的有益效果是：將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為沼氣、油脂、昆蟲產(chǎn)品、昆蟲蛋白、營養(yǎng)土和有機肥等多種高價值產(chǎn)品，運行成本低、資源回收效率高，可有效降低項目運行成本，提高收益。
權(quán)利要求書
1.一種餐廚垃圾全鏈條資源化利用工藝，其特征在于，包括步驟：對餐廚垃圾進行瀝水處理，獲得濾液和漿料；將所述漿料依次通過雜質(zhì)分選機和擠壓機，去除所述漿料中的固體雜質(zhì)；將除雜后的所述漿料和所述濾液混合，進行細粒度除雜及加熱后進行三相分離，獲取到固體有機物、廢水和油脂，收集所述油脂；利用所述廢水進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣；將所述固體有機物輸送至昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備，獲取昆蟲及蟲沙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：通過接收料斗對所述餐廚垃圾進行瀝水處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述雜質(zhì)分選機將漿料中的粗大雜質(zhì)與細料分離，將所述細料輸送至擠壓機，將所述粗大雜質(zhì)送至脫水機進行脫水處理;所述擠壓機擠壓所述細料，脫出所述細料中液相的漿料，排出固相細料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，包括：除雜后的所述漿料和濾液混合得到漿液，將所述漿液依次通過漿液除雜機、漿液加熱罐和三相離心機；所述漿液除雜機除去所述漿液中的小顆粒雜質(zhì)后流入漿液收集池；將所述漿液收集池中的漿液送入所述漿料加熱罐加熱至60~80℃；加熱后的漿液經(jīng)所述三相離心機分離出油脂、廢水和固體有機物；所述油脂自流進入毛油罐，所述廢水自流至廢水池，所述固體有機物通過螺旋輸送機送入昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備中養(yǎng)殖的昆蟲種類包括黃粉蟲、黑粉蟲和大麥蟲；通過分級篩將昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備中的產(chǎn)物進行篩分，獲得昆蟲鮮蟲和蟲沙；將昆蟲鮮蟲加工成昆蟲蛋白，將蟲沙作為營養(yǎng)土或加工為有機肥。
6.一種實現(xiàn)餐廚垃圾全鏈條資源化利用工藝的裝置，其特征在于，包括：依次連接的接收儲存單元、生物質(zhì)分離單元、油脂提取單元，以及與油脂提取單元相連接的昆蟲養(yǎng)殖單元和厭氧產(chǎn)沼單元；所述接收儲存單元，用于：對餐廚垃圾進行瀝水處理，獲得濾液和漿料；所述生物質(zhì)分離單元，用于：將所述漿料依次通過雜質(zhì)分選機和擠壓機，所述雜質(zhì)分選機將漿料中的粗大雜質(zhì)與細料分離，將所述細料輸送至擠壓機，將所述粗大雜質(zhì)送至脫水機進行脫水處理，去除所述漿料中的固體雜質(zhì)；所述油脂提取單元，用于：將除雜后的所述漿料和濾液混合得到漿液，通過漿液除雜機、漿液加熱罐和三相離心機進行除雜、加熱和三相分離，獲取到固體有機物、廢水和油脂，收集所述油脂；所述昆蟲養(yǎng)殖單元，用于：將所述固體有機物輸送至昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備，獲取昆蟲及蟲沙；所述厭氧產(chǎn)沼單元，用于：利用所述廢水進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：所述接收儲存單元包括接收料斗，所述接收料斗包括上部錐型料斗和下部斗底螺旋，所述上部錐型料斗設(shè)置50°~70°的斜坡率，所述下部斗底螺旋具有10°~16°斜坡率，所述下部斗底螺旋外側(cè)設(shè)有濾水格柵，所述濾水格柵的網(wǎng)孔尺寸為4mm×30mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：所述雜質(zhì)分選機包括平行設(shè)置的上層雙聯(lián)分選螺旋和下層單個螺旋，所述上層雙聯(lián)分選螺旋和下層單個螺旋均設(shè)置10°~16°的斜坡率，且輸送方向自下向上；所述上層雙聯(lián)螺旋的襯板設(shè)置扁圓形篩孔，篩孔尺寸40~60mm；所述下層單個螺旋的襯板設(shè)有濾水格柵，所述濾水格柵網(wǎng)孔尺寸4mm×30mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：所述擠壓機包括篩網(wǎng)、螺旋軸和擠壓腔，所述細料進入擠壓機后在所述螺旋軸作用下向擠壓腔方向輸送，所述螺旋軸的輸送力和擠壓腔形成擠壓區(qū)，對細料進行擠壓；擠壓出的液相細料經(jīng)所述篩網(wǎng)篩出，固相細料通過所述擠壓腔后側(cè)排料口排出。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：所述漿液加熱罐內(nèi)部設(shè)有加熱管，通過所述加熱管向所述漿液加熱罐中通入蒸汽，通過所述蒸汽加熱所述漿液。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾全鏈條資源化利用工藝及裝置，可將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為沼氣、油脂、昆蟲蛋白、有機肥等高值產(chǎn)品，運行成本低、資源回收效率高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種餐廚垃圾全鏈條資源化利用工藝，包括：對餐廚垃圾進行瀝水處理，獲得濾液和漿料；將漿料依次通過雜質(zhì)分選機和擠壓機，去除漿料中的固體雜質(zhì)；將除雜后的漿料和濾液混合進行細粒度除雜、加熱和三相分離，獲取到固體有機物、廢水和油脂，收集所述油脂；利用所述廢水進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣；將所述固體有機物輸送至昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備，獲取昆蟲及蟲沙。
作為本發(fā)明的進一步改進，通過接收料斗對所述餐廚垃圾進行瀝水處理。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述雜質(zhì)分選機將漿料中的粗大雜質(zhì)與細料分離，將所述細料輸送至擠壓機，將所述粗大雜質(zhì)送至脫水機進行脫水處理;所述擠壓機擠壓所述細料，脫出所述細料中液相的漿料，排出固相細料。
作為本發(fā)明的進一步改進，除雜后的漿料和濾液混合得到漿液，將所述漿液依次通過漿液除雜機、漿液加熱罐和三相離心機；所述漿液除雜機除去所述漿液中的小顆粒雜質(zhì)后流入漿液收集池；將所述漿液收集池中的漿液送入所述漿料加熱罐加熱至60~80℃；加熱后的漿液經(jīng)所述三相離心機分離出油脂、廢水和固體有機物；所述油脂自流進入毛油罐，所述廢水自流至廢水池，所述固體有機物通過螺旋輸送機送入昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備中養(yǎng)殖的昆蟲種類包括黃粉蟲、黑粉蟲和大麥蟲；通過分級篩將昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備中的產(chǎn)物進行篩分，獲得昆蟲鮮蟲和蟲沙；將昆蟲鮮蟲加工成昆蟲蛋白，將蟲沙作為營養(yǎng)土或加工為有機肥。
本發(fā)明還提供了一種餐廚垃圾全鏈條資源化利用裝置，包括：依次連接的接收儲存單元、生物質(zhì)分離單元、油脂提取單元，以及與油脂提取單元相連接的昆蟲養(yǎng)殖單元和厭氧產(chǎn)沼單元；所述接收儲存單元，用于：對餐廚垃圾進行瀝水處理，獲得濾液和漿料；所述生物質(zhì)分離單元，用于：將漿料依次通過雜質(zhì)分選機和擠壓機，去除漿料中的固體雜質(zhì)；所述油脂提取單元，用于：將除雜后的漿料和濾液混合后進行除雜、加熱和三相分離，獲取到固體有機物、廢水和油脂，收集所述油脂；所述昆蟲養(yǎng)殖單元，用于：將所述固體有機物輸送至昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備，獲取昆蟲及蟲沙；所述厭氧產(chǎn)沼單元，用于：利用所述廢水進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述接收儲存單元包括接收料斗，所述接收料斗包括上部錐型料斗和下部斗底螺旋，所述上部錐型料斗設(shè)置50°~70°的斜坡率，所述下部斗低螺旋具有10°~16°斜坡率，所述下部斗低螺旋外側(cè)設(shè)有濾水格柵，所述濾水格柵的網(wǎng)孔尺寸為4mm×30mm。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述雜質(zhì)分選機包括平行設(shè)置的上層雙聯(lián)分選螺旋和下層單個螺旋，所述上層雙聯(lián)分選螺旋和下層單個螺旋均設(shè)置10°~16°的斜坡率，且輸送方向自下向上；所述上層雙聯(lián)螺旋的襯板設(shè)置扁圓形篩孔，篩孔尺寸40~60mm；所述下層單個螺旋的襯板設(shè)有濾水格柵，所述濾水格柵網(wǎng)孔尺寸4mm×30mm。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述擠壓機包括篩網(wǎng)、螺旋軸和擠壓腔，所述細料進入擠壓機后在所述螺旋軸作用下向擠壓腔方向輸送，所述螺旋軸的輸送力和擠壓腔形成擠壓區(qū)，對細料進行擠壓；擠壓出的液相細料經(jīng)所述篩網(wǎng)篩出，固相細料通過所述擠壓腔后側(cè)排料口排出。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述漿液加熱罐內(nèi)部設(shè)有加熱管，通過所述加熱管向所述漿液加熱罐中通入蒸汽，通過所述蒸汽加熱所述漿液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為沼氣、油脂、昆蟲產(chǎn)品、昆蟲蛋白、有機肥等多種高價值產(chǎn)品，運行成本低、資源回收效率高，可有效降低項目運行成本，提高收益。
本發(fā)明設(shè)置雜質(zhì)分選機、擠壓機、漿液除雜機三個除雜裝置，針對餐廚垃圾中的粗大雜質(zhì)、固體物料中的雜質(zhì)、濾液中的雜質(zhì)分別進行了去除，同時三種除雜裝置除雜細粒度逐漸變小，除雜工序覆蓋了餐廚垃圾的全部粒級，粗大雜質(zhì)去除率可達90%，細料雜質(zhì)去除率可達95%，從而制取到生物質(zhì)含量更高的餐廚垃圾漿液，有效消除雜質(zhì)對后續(xù)處理環(huán)節(jié)及終端產(chǎn)品的影響提高生產(chǎn)效率；同時，還可以有效提高油脂、蟲沙產(chǎn)品純度。
本發(fā)明工藝優(yōu)先選用雜質(zhì)分選機，通過雜質(zhì)分選機實現(xiàn)粗大雜質(zhì)與細料的有效分離，并且能濾除物料中的大部分液體，簡化后續(xù)系統(tǒng)。
本發(fā)明工藝優(yōu)先選用的漿液加熱罐，加熱均勻，傳熱效率高，升溫速度快，為后續(xù)的油脂提取工序提供可靠的原料保證。
本發(fā)明對細料通過擠壓機進行擠壓脫水的方式獲取餐廚漿液，可以保持餐廚垃圾物料中有機質(zhì)顆粒完整性，避免有機物料過度破碎，有助于控制固態(tài)物料的含水率，以滿足后續(xù)昆蟲養(yǎng)殖單元的物料需求。
本發(fā)明采用“漿液加熱罐+三相離心機”進行油脂提取。在三相分離前設(shè)置除雜和漿液加熱裝置，按順序進行除雜、加熱、三相分離工序，除雜工序有效去除了原料中的雜質(zhì)，在物料組成成分方面，提高本工藝油脂提取效率；加熱工序有效提高物料流動性和可分離性，從物料物理性質(zhì)方面，助力提高本工藝油脂提取效率，從而實現(xiàn)油脂提取回收率和油中含油率的大幅提升，油脂提取回收率可以達到90%，油脂純度指標大幅提高，油中含油率可達97%~99%，產(chǎn)品價值也隨著提高。
（發(fā)明人：陳雨;于肖肖;甄勝利;齊長青;陳君;倪哲;楊慶彬;杜港;曾謙）
