CN111872071A - 一种一体化餐厨垃圾处理和综合利用系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化餐厨垃圾处理和综合利用系统及其方法，包括柜式箱体、依次设置在箱体中的粉碎机、固液分离装置和油水分离与油脂回收装置；本申请通过将厨余垃圾使用粉碎机粉碎后，利用餐余垃圾料液输送机将粉碎后的厨余垃圾输至固液分离机中进行固液分离，分离的固态厨余垃圾和液态厨余垃圾；固态厨余垃圾经固体包装机将包装后放入灭菌机中灭菌外运利用；液态厨余垃圾进入油水分离机中进行油水分离，制得油脂和废水，油脂收集于油脂贮罐回收，废水排入市政污水管网中。本发明不仅可以消除包装袋成本和污染，而且分离的污水直接进入市政污水管网，运输量减少80～90％，大量节省运输成本、以及油脂集中统一管理，防止再次流入餐桌。

Description

一种一体化餐厨垃圾处理和综合利用系统及其方法

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种一体化的餐余垃圾处理和资源化综合利用系统及其方法。

背景技术

餐厨垃圾是机关单位、学校、集体食堂和餐馆、酒店抛弃的剩余饭菜的通称，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、果核、蛋壳等，还可以更广义的包括各类肉类的骨头、茶叶等。与其他垃圾相比，餐厨垃圾具有含水率、有机物量、油脂及含盐量高，易腐败等特点。由于餐厨垃圾易于发酵、变质、腐烂，不仅产生大量毒素，散发恶臭气体，还污染水体和大气，严重影响居住环境，而且容易滋长病原微生物、霉菌毒素等有害物质，对人们的身体健康存在潜在的威胁。目前，餐厨垃圾的主要处理方法有：

1.物理分选处理：采用一系列方式，实现垃圾中的各成分的分离，之后统一回收。这种方法一方面限度地做到了物尽其用，另一方面和把垃圾所可能造成的污染降到了最低限度。但是，由于其所需成本较高，除了少数发达国家使用外，大多数国家多不用此法；

2.粉碎直排法：美国早在上世纪40年代已经成功地研制出食物垃圾处理机，其原理是利用高速运转的刀片将装在内胆中的食物垃圾打碎后，将粉碎物冲至下水道，从而解决丢弃和存放餐厨垃圾的烦恼。此外，日本也很早研究出了餐厨垃圾处理设备，甚至有的还配置有臭氧除臭器，以用来除去餐厨垃圾垃圾所产生的多种气味。如今美国90％以上使用这种机器，一些城市甚至强制使用。美国各个州关于餐厨垃圾的处理政策和方式都略有不同，很多州针对当地的具体情况，建立了自己的餐厨垃圾处理回收体系。

3.填埋法：餐厨垃圾的填埋法处理，是一种厌氧消化处理方法，可将其中的有机物分解生成CH4，且可以将垃圾完全的处理掉。这种技术方便，不会留下残余物的处理问题，但这种方法虽可以较好的处理餐厨垃圾，但却是以消除垃圾为目的，并不能实现餐厨垃圾的回收再利用。随着对餐厨垃圾可利用性的认识越来越广泛，无论在欧美、日本还是中国，餐厨垃圾的填埋率都正在呈现下降的趋势，甚至有很多国家已禁止餐厨垃圾进入填埋场处理。

4.厌氧处理：是目前来说最环保、又能创造效益的方法。厌氧处理可产生大量沼气，沼气是一种清洁的可再生能源，可用于发电和做燃料，且由于系统全封闭而无异味，因此，有认为是餐厨垃圾未来的发展方向之一。

5.微生物处理：即通过微生物的代谢生长活动对餐厨垃圾中的有机物进行分解和利用的过程。发酵方式主要包括固态发酵和液态发酵。由于固态发酵具有能耗低、周期短、产率高等特点，现在多采用固态发酵。目前，国内的餐厨垃圾主要以填埋、焚烧处理为主，随着餐厨垃圾产量的不断增加，寻找新的填埋场地越来越困难，而采用焚烧法处理餐厨垃圾又存在投资大、尾气排放受限等问题，难于广泛应用。餐厨垃圾中的营养成分易被动物消化利用，是良好的饲料原料。处理餐厨垃圾的传统方法就是不经任何处理直接喂养畜禽。但这种方式很容易将人群中的疫病通过餐厨垃圾传染给畜禽，而且还可能同过禽畜体内毒素、有害物质积累的食物链再对人体健康带来危害，由此造成人畜之间疫病的交叉感染。特别是近年来，口蹄疫、禽流感、疯牛病等疫病的流行提高了人们对饲料安全的重视。但是，除了粉碎直排法外，如无论是物理分选处理、填埋处理、厌氧处理还是微生物处理，都存在餐厨垃圾的分类包装、投放、转运和分检的问题。首先，餐厨垃圾的分类包装、通常采用塑料包装袋，包装袋的破漏是一件非常让人烦恼的事情。其次，塑料包装袋和餐厨垃圾在投放、转运过程中互相挤压，粘合在一起，造成后续的分捡十分困难，不仅工作量极大，而且又累又脏。如果不分检，又会导致白色污染(塑料包装袋)，作为肥料，污染土地。如果作为生产饲料的原料，因为塑料包装袋的混入，更是不能。第三，塑料包装袋消耗大量极大，导致大量资源浪费和白色污染(塑料包装袋)。此外，餐厨垃圾百分之八九十是水，直接采用塑料包装袋包装，运输量十分庞大。

因此，急需一种餐厨垃圾的处理和综合利用方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种一体化餐厨垃圾处理和综合利用系统及其方法，以解决现有技术中存在厨余垃圾的处理存在工作量大，处理成本高、又容易产生二次污染的问题。

本发明是这样实现的，一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其包括粉碎机、固液分离装置和油水分离与油脂回收装置，所述粉碎机、所述固液分离装置和所述油水分离与油脂回收装置依次连接，且所述粉碎机、所述固液分离装置和所述油水分离与油脂回收装置设置在一个柜式箱体中，所述柜式箱体可放置在每个食堂或餐馆中，其中：

所述粉碎机为小型粉碎机，能够满足粉碎动物骨头、果核等强度要求，用于餐余垃圾粉碎；

所述固液分离装置包括餐余垃圾料液输送机、固液分离机、固体包装机和灭菌机，所述餐余垃圾料液输送机与所述粉碎机连通，用以收集和输送经所述粉碎机处理后的餐余垃圾；所述固液分离机的进水口与所述餐余垃圾料液输送机的出水口连通，用于将经所述粉碎机粉碎后的餐余垃圾进行固液分离，其中：所述固液分离机设有液体排出口和固体排出口，所述固体排出口与所述固体包装机的进料口连通，把经所述固体包装机将包装后的固态餐余垃圾放入灭菌机中灭菌后，外运利用；所述液体排出口和所述油水分离与油脂回收装置连通；

油水分离与油脂回收装置包括油水分离机和油脂回收罐，所述油水分离机与所述固液分离机的液体排出口连通，用于收集所述固液分离机中的液态餐余垃圾、以及对该液态餐余垃圾进行油水分离；所述油水分离机的污水排放口与市政污水管网连通；所述油水分离机的油脂出口与油脂回收罐连通，用以回收油脂。

优选地，所述粉碎机的上部设有投料口、自来水入水口、以及盖合所述投料口的机盖，所述粉碎机的下部设有料液排放开关，所述料液排放开关与所述料液输送机连通。

优选地，所述料液输送机是真空输送机、加压输送机或料液泵的一种。

优选地，所述固液分离机是离心分离机、加压过滤机、或真空过滤机的一种。

优选地，所述的固体包装机是真空包装机、压力包装机或袋式包装机的一种。

优选地，所述的灭菌机是电解灭菌机、巴氏灭菌机、超声波灭菌机的一种。

优选地，所述油水分离机是离心油水分离机、重力油水分离机或膜过滤油水分离机的一种。

另一方面，本发明提供的一种一体化餐厨垃圾处理和综合利用的方法，包括以下步骤：

步骤S1：粉碎：打开机盖，将需要处理的餐余垃圾收集经投料口投放于粉碎机中，合上粉碎机盖，启动粉碎机粉碎电源粉碎至八十目以上，然后开启和自来水入水口，利用自来水将粉碎机内的厨余垃圾经料液排放开关冲洗进餐余垃圾料液机内，通过餐余垃圾料液输送机将粉碎后的餐余垃圾输送至固液分离机中。

步骤S2：固液分离：启动固液分离机，将粉碎后的餐余垃圾进行固液分离，分离成固态垃圾和液态垃圾，固态垃圾经固液分离的固体排出口排进入固体包装机，经过包装后进入灭菌机中灭菌后作为生产饲料或肥料的原料；液态垃圾经固液分离机的液体排出口进入油水分离机中。

步骤S3：油水分离与油脂回收：启动油水分离机，将步骤S2中的液态垃圾进行油水分离，分离出的油脂经油水分离机的油脂出口排入油脂回收罐中，贮存备用；分离出的废水经所述油水分离机的污水排放口排入市政污水管网。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的一体化餐厨垃圾处理及资源综合利用系统集餐厨垃圾收集、粉碎、包装和分离于一体，配置于每个食堂或餐馆，用于就地将餐厨垃圾收集和粉碎，解决了垃圾包装的麻烦，既节省了大量的包装袋又根除了白色污染(塑料包装袋污染)。

2、本发明的一体化餐厨垃圾处理及资源综合利用系统采用在食堂或餐馆对餐余垃圾进行现场处理，将其分离成10～15％的固体，5～10％油脂和70～80％的水份；固体垃圾和油脂分开包装和运输，分离的污水直接进入市政污水管网，运输量减少80～90％，大量节省运输成本；油脂集中统一管理，防止再次流入餐桌。

附图说明

图1为本发明实施例的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统的结构示意。

附图标识

粉碎机-100、固液分离系统-200、油水分离与油脂回收装置-300、餐厨垃圾料液输送机-210、固液分离机-220、油水分离机-310、油脂回收罐-320、固体包装机-230、灭菌机-240、固液分离机的进水口-221、液体排出口-222、固体排出口-223、进料口-311、污水排放口-312、投料口-111、机盖-112、料液排放开关-114、自来水入水口113、油脂出口-313。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“固定连接于”另一个元件时，它可以是采用焊接或螺栓连接或胶合连接等常见的固定连接方式。

请参阅图1，为本发明提供的一实施例，而本实施例中的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其用于厨余垃圾的资源进行回收再利用处理，包括粉碎机100、固液分离装置200和油水分离与油脂回收装置300，下面对本实施例中的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统作进一步说明：

粉碎机100、固液分离装置200和油水分离与油脂回收装置300依次连接，且粉碎机100、固液分离装置200和油水分离与油脂回收装置300设置在一个柜式箱体中，柜式箱体可放置在每个食堂或餐馆中，其中：

粉碎机100为小型粉碎机100，能够满足粉碎动物骨头、果核等强度要求，用于餐余垃圾粉碎；本申请中，粉碎机100的刀片为钨钢刀片，具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好等优点，提高粉碎机100的粉碎效率。

固液分离装置200包括餐余垃圾料液输送机210、固液分离机220、固体包装机230和灭菌机240，餐余垃圾料液输送机210与粉碎机100连通，用以收集和输送经粉碎机100处理后的餐余垃圾；固液分离机220的进水口221与餐余垃圾料液输送机210的出水口连通，用于将经粉碎机100粉碎后的餐余垃圾进行固液分离，其中：固液分离机220设有液体排出口222和固体排出口223，固体排出口223与固体包装机230的进料口311连通，把经固体包装机230将包装后的固态餐余垃圾放入灭菌机240中灭菌后，外运利用；液体排出口222和油水分离与油脂回收装置300连通；

油水分离与油脂回收装置300包括油水分离机310和油脂回收罐320，油水分离机310与固液分离机220的液体排出口222连通，用于收集固液分离机220中的液态餐余垃圾、以及对该液态餐余垃圾进行油水分离；油水分离机310的污水排放口312与市政污水管网连通；油水分离机310的油脂出口313与油脂回收罐320连通，用以回收油脂。

具体地，粉碎机100的上部设有投料口111、自来水入水口113、以及盖合投料口111的机盖112，粉碎机100的下部设有料液排放开关114，料液排放开关114与料液输送机连通。

具体地，料液输送机是真空输送机、加压输送机或料液泵的一种。

具体地，固液分离机220是离心分离机、加压过滤机、或真空过滤机的一种。

具体地，的固体包装机230是真空包装机、压力包装机或袋式包装机的一种。

具体地，的灭菌机240是电解灭菌机240、巴氏灭菌机240、超声波灭菌机240的一种。

具体地，油水分离机310是离心油水分离机310、重力油水分离机310或膜过滤油水分离机310的一种。

本申请中，餐厨垃圾处理和综合利用系统还包括一个自动控制装置，该自动控制装置用于餐厨垃圾处理和综合利用系统的控制功能，它由时间控制器、流量传感器、液位传感器、重力传感器、PLC以及控制阀，控制阀为电动阀或气动阀，具体如下：

控制器包括控制单元、故障检测单元、数据接收单元和数据处理单元，数据处理单元包括计算模块和判断模块，故障检测单元能够接收故障信号并传送至控制单元；数据接收单元能够接收流量传感器、液位传感器、重力传感器、以及系统运行情况、控制阀开关状态等数据，并将数据传送至数据处理单元后，数据处理单元中的计算模块和判断模块对接收到的数据进行处理并形成指令，然后把指令输送至控制单元。控制单元根据指令控制系统中液态垃圾输送、固液分离过程、固态垃圾包装过程、液态垃圾的油水分离过程。

请参阅图1，本发明还提供另一实施例，该实施例涉及一体化餐余垃圾处理和综合利用的方法，包括如下步骤：

步骤S1：粉碎：打开机盖112，将需要处理的餐余垃圾收集经投料口111投放于粉碎机100中，合上粉碎机100盖，启动粉碎机100粉碎电源粉碎至八十目以上，然后开启和自来水入水口113，利用自来水将粉碎机100内的厨余垃圾经料液排放开关114冲洗进餐余垃圾料液机内，通过餐余垃圾料液输送机210将粉碎后的餐余垃圾输送至固液分离机220中。

步骤S2：固液分离：启动固液分离机220，将粉碎后的餐余垃圾进行固液分离，分离成固态垃圾和液态垃圾，固态垃圾经固液分离的固体排出口223排进入固体包装机230，经过包装后进入灭菌机240中灭菌后作为生产饲料或肥料的原料；液态垃圾经固液分离机220的液体排出口222进入油水分离机310中。

步骤S3：油水分离与油脂回收：启动油水分离机310，将步骤S2中的液态垃圾进行油水分离，分离出的油脂经油水分离机310的油脂出口313排入油脂回收罐320中，贮存备用；分离出的废水经油水分离机310的污水排放口312排入市政污水管网。

以上仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其特征在于：包括粉碎机、固液分离装置和油水分离与油脂回收装置，所述粉碎机、所述固液分离装置和所述油水分离与油脂回收装置依次连接，且所述粉碎机、所述固液分离装置和所述油水分离与油脂回收装置设置在一个柜式箱体中，所述柜式箱体可放置在每个食堂或餐馆中，其中：

所述粉碎机为小型粉碎机，能够满足粉碎动物骨头、果核等强度要求，用于餐余垃圾粉碎；

所述固液分离装置包括餐余垃圾料液输送机、固液分离机、固体包装机和灭菌机，所述餐余垃圾料液输送机与所述粉碎机连通，用以收集和输送经所述粉碎机处理后的餐余垃圾；所述固液分离机的进水口与所述餐余垃圾料液输送机的出水口连通，用于将经所述粉碎机粉碎后的餐余垃圾进行固液分离，其中：所述固液分离机设有液体排出口和固体排出口，所述固体排出口与所述固体包装机的进料口连通，把经所述固体包装机将包装后的固态餐余垃圾放入灭菌机中灭菌后，外运利用；所述液体排出口和所述油水分离与油脂回收装置连通；

油水分离与油脂回收装置包括油水分离机和油脂回收罐，所述油水分离机与所述固液分离机的液体排出口连通，用于收集所述固液分离机中的液态餐余垃圾、以及对该液态餐余垃圾进行油水分离；所述油水分离机的污水排放口与市政污水管网连通；所述油水分离机的油脂出口与油脂回收罐连通，用以回收油脂。

2.根据利要求1所述的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其特征在于：所述粉碎机的上部设有投料口、自来水入水口、以及盖合所述投料口的机盖，所述粉碎机的下部设有料液排放开关，所述料液排放开关与所述料液输送机连通。

3.根据利要求1所述的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其特征在于：所述料液输送机是真空输送机、加压输送机或料液泵的一种。

4.根据权利要求1所述的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其特征在于：所述固液分离机是离心分离机、加压过滤机、或真空过滤机的一种。

5.根据权利要求1所述的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其特征在于：所述的固体包装机是真空包装机、压力包装机或袋式包装机的一种。

6.根据权利要求1所述的一种餐余垃圾处理和综合利用系统，其特征在于：所述的灭菌机是电解灭菌机、巴氏灭菌机、超声波灭菌机的一种。

7.根据权利要求1所述的一种一体化餐余垃圾处理和综合利用系统，其特征在于：所述油水分离机是离心油水分离机、重力油水分离机或膜过滤油水分离机的一种。

8.一种一体化餐位余垃圾处理和综合利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：粉碎：打开机盖，将需要处理的餐余垃圾收集经投料口投放于粉碎机中，合上粉碎机盖，启动粉碎机粉碎电源粉碎至八十目以上，然后开启和自来水入水口，利用自来水将粉碎机内的厨余垃圾经料液排放开关冲洗进餐余垃圾料液机内，通过餐余垃圾料液输送机将粉碎后的餐余垃圾输送至固液分离机中。

步骤S2：固液分离：启动固液分离机，将粉碎后的餐余垃圾进行固液分离，分离成固态垃圾和液态垃圾，固态垃圾经固液分离的固体排出口排进入固体包装机，经过包装后进入灭菌机中灭菌后作为生产饲料或肥料的原料；液态垃圾经固液分离机的液体排出口进入油水分离机中。

步骤S3：油水分离与油脂回收：启动油水分离机，将步骤S2中的液态垃圾进行油水分离，分离出的油脂经油水分离机的油脂出口排入油脂回收罐中，贮存备用；分离出的废水经所述油水分离机的污水排放口排入市政污水管网。

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