餐廚垃圾全物料除油系統(tǒng)及除油方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及餐廚垃圾除油處理設(shè)備，特別是涉及一種餐廚垃圾全物料除油系統(tǒng)及除油方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，眾多的食堂、餐館、酒店每天產(chǎn)生大量的餐廚垃圾。餐飲廢水作為一種高含油量的固廢垃圾，已逐漸成為一個重要的水污染源。如不經(jīng)處理而隨意排放，會污染環(huán)境、傳播病菌。大量的油脂通過城市排水管網(wǎng)，極易粘附在下水管道的內(nèi)壁上，日積月累使得管道實際流通面積越來越小，影響管道系統(tǒng)的暢通。并且當(dāng)含油廢水流入外界的水源后，會使水源發(fā)生富營養(yǎng)化，威脅人們的生存環(huán)境和身體健康。
[0003]同時城市餐廚垃圾富含各種肉類和動植物油等而具有較高的再利用價值。在全世界面臨能源短缺的今天，餐飲垃圾中的油脂可作為生產(chǎn)生物柴油的一種較好原料。
[0004]但目前我國對回收餐飲垃圾的有效技術(shù)還存在諸多不足，污染環(huán)境、資源浪費、地溝油屢禁不止等社會問題層出不窮。現(xiàn)有技術(shù)可歸納為四大類:物理分離(如重力分離技術(shù)、離心分離技術(shù)、聚結(jié)分離技術(shù)、膜分離技術(shù)等)、化學(xué)分離(如絮凝沉淀分離技術(shù)、酸化分離技術(shù)、化學(xué)氧化分離技術(shù)、光化學(xué)催化氧化分離技術(shù)等)、物理化學(xué)分離(如浮選分離技術(shù)、吸附分離技術(shù)、磁吸附分離技術(shù)等)和生物化學(xué)分離(如生物膜分離技術(shù)、活性污泥分離技術(shù)等)。傳統(tǒng)的靜置、高速離心等分離方法存在以下問題:1)處理量有限，且不能處理高濃度餐廚垃圾漿液;2)僅針對餐廚垃圾液相進行除油，未對餐廚垃圾固相進行處理，而經(jīng)測算與實際運行，固相里含油較多，故該工藝除油效率不高；3)同時，采用新興的電絮凝、磁絮凝、生物活性炭等分離方法會帶來較大的電能損耗;4)對進水的水質(zhì)要求較嚴格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種餐廚垃圾全物料除油系統(tǒng)及除油方法，實現(xiàn)了有效地去除餐廚垃圾里的油脂，并實現(xiàn)了油脂的回用。
[0006]本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明提供一種餐廚垃圾全物料除油系統(tǒng)，包括:均質(zhì)除砂單元，其內(nèi)設(shè)置有用于去除餐廚垃圾內(nèi)的大塊雜質(zhì)的三級除砂分離器;加熱除砂單元，其內(nèi)設(shè)有用于對餐廚垃圾進行加熱的加熱器并設(shè)有用于去除餐廚垃圾內(nèi)的小塊雜質(zhì)的兩分器;及三相分離單元，其內(nèi)設(shè)有用于分離餐廚垃圾的油相、固相和水相的三相離心機;其中，均質(zhì)除砂單元與加熱除砂單元之間通過第一連接管道連通，加熱除砂單元與三相分離單元之間通過第二連接管道連通，三相離心機設(shè)置有油相出口、固相出口和水相出口，油相出口通過送油管道連接至油罐，水相出口與固相出口匯合后通過送液管道連接至厭氧罐。
[0008]優(yōu)選的是，還包括熱交換單元，熱交換單元內(nèi)設(shè)置有熱交換器，熱交換器的冷媒通道供第一連接管道通過，熱交換器的熱煤通道供送液管道通過，熱交換單元用以將送液管道內(nèi)除油后的高溫物料的熱量傳遞給第一連接管道內(nèi)物料。由于將三相分離單元輸出的餐廚垃圾的熱量過高，與厭氧罐內(nèi)反應(yīng)溫度不相適應(yīng)。因此利用熱交換單元，將三相分離單元輸出的餐廚垃圾的熱量傳遞給均質(zhì)除砂單元輸出的餐廚垃圾，不僅可以降低三相分離單元輸出的餐廚垃圾的溫度，而且可以升高均質(zhì)除砂單元輸出的餐廚垃圾的溫度，實現(xiàn)了進入加熱除砂單元前預(yù)熱均質(zhì)除砂單元輸出的餐廚垃圾，降低了在加熱除砂單元熱量的消耗，充分利用的三相分離單元輸出的餐廚垃圾的熱量，實現(xiàn)了熱能回收利用。
[0009]優(yōu)選的是，均質(zhì)除砂單元包括:用于放入餐廚垃圾的第一均質(zhì)池，第一均質(zhì)池連通三級除砂分離器;及與三級除砂分離器連通的第二均質(zhì)池，用于緩存除掉大塊雜質(zhì)后的餐廚垃圾;其中，第一均質(zhì)池與三級除砂分離器之間的管道上設(shè)有第一砂栗，第二均質(zhì)池與第一連接管道相連，第一連接管道上設(shè)有第二砂栗。設(shè)計第一均質(zhì)池，實現(xiàn)緩存餐廚垃圾;設(shè)計三級除砂分離器，實現(xiàn)了將大塊雜質(zhì)去除，能夠大大降低砂、渣等大塊雜質(zhì)對后續(xù)設(shè)備的磨損情況，減少對后續(xù)管道的堵塞，減少清砂、清通等工作，更好的保證后續(xù)設(shè)備正常運行；設(shè)計第二均質(zhì)池，為均質(zhì)除砂單元向后續(xù)裝置的輸出做了準備，實現(xiàn)了為后續(xù)裝置持續(xù)供給除去大塊雜質(zhì)的餐廚垃圾。
[0010]優(yōu)選的是，加熱除砂單元包括:為加熱器輸入蒸汽的鍋爐，用于為加熱器提供熱源;及與兩分器相連的栗池，用于緩存加熱后的餐廚垃圾；其中，在栗池與第二連接管道相連，在第二連接管道上設(shè)有第二提升栗。在加熱器內(nèi)將餐廚垃圾加熱到90°C?95°C，在加熱器內(nèi)凝固的油脂會溶化，并通過加熱器的筒內(nèi)的一根長攪拌軸橫向攪拌餐廚垃圾，餐廚垃圾以水平柱塞流形式在加熱器中運移，一邊加熱一邊攪拌，從而實現(xiàn)均質(zhì)化加熱餐廚垃圾。加熱至工藝要求溫度后，全物料進入兩相兩分器內(nèi)進行除砂，砂由接收砂斗運至室外裝砂箱;得到的餐廚垃圾進入栗池，再由第二提升栗送入三相分離單元。
[0011]優(yōu)選的是，送油管道上依次連接有振動篩、儲油池及油栗，振動篩用于除去油內(nèi)雜質(zhì)，儲油池用于緩存油，油栗用于將儲油池內(nèi)油栗入到油罐中。由于經(jīng)過三相離心機處理得到的油仍然含有雜質(zhì)，實現(xiàn)了將油內(nèi)雜質(zhì)去除，提高了油含量;設(shè)計儲油池，實現(xiàn)了持續(xù)接收和緩存來自振動篩的油，為油的輸出做了準備;設(shè)計油栗為油的輸出提供了動力，降低了對油罐安放位置的要求。
[0012]優(yōu)選的是，在送液管道上依次設(shè)置有預(yù)混罐和第三提升栗，預(yù)混罐內(nèi)設(shè)置有攪拌器。由于剩余固體內(nèi)含有厭氧有機物，厭氧有機物是厭氧罐內(nèi)厭氧反應(yīng)的主要參與物質(zhì)，如果未將剩余固體與水混合均勻，就會影響厭氧罐內(nèi)厭氧反應(yīng)的有序進行，因此只能將水和剩余固定混合均勻后，才能送入到厭氧罐內(nèi)。通過設(shè)置預(yù)混罐，實現(xiàn)了將水和剩余固體緩存入預(yù)混罐中；通過使用攪拌器，實現(xiàn)了將水和剩余固體混合均勻，為厭氧罐內(nèi)厭氧反應(yīng)的有序進行提供了條件。
[0013]優(yōu)選的是，在第一連接管道接入熱交換器的端部設(shè)置有第一提升栗。由于均質(zhì)除砂單元的第二砂栗將餐廚垃圾栗出以后，餐廚垃圾的動能不足以進入到熱交換器中。因此設(shè)計第一提升栗，再次增加餐廚垃圾的動能，以使得餐廚垃圾能夠進入到熱交換器中。
[0014]優(yōu)選的是，在加熱器的筒外設(shè)置耐溫保溫層。防止人員燙傷等安全防護問題。
[0015]本發(fā)明在上述餐廚垃圾全物料除油系統(tǒng)的基礎(chǔ)上還提供一種除油方法，包括:
[0016]除大塊雜質(zhì):使用均質(zhì)除砂單元中的三級除砂分離器去除餐廚垃圾中的大塊雜質(zhì)；
[0017]加熱并除小塊雜質(zhì):通過第一連接管道接收經(jīng)過均質(zhì)除砂單元處理后的一次餐廚垃圾，使用加熱除砂單元的加熱器對該一次餐廚垃圾進行加熱，并使用加熱除砂單元的兩分器去除餐廚垃圾中的小塊雜質(zhì)；
[0018]分離出油:通過第二連接管道接收經(jīng)過加熱除砂單元處理后的二次餐廚垃圾，然后使用三相分離單元的三相離心機分離該二次餐廚垃圾的油相、固相和水相，并將分離后的油通過送油管道輸送給油罐，將分離后的固體和水輸送液管道送給厭氧罐。
[0019]優(yōu)選的是，在進行加熱并除小塊雜質(zhì)之前，進行預(yù)熱處理，使用熱交換單元，將送液管道內(nèi)除油后的高溫物料的熱量傳遞給第一連接管道內(nèi)物料。由于將三相分離單元輸出的餐廚垃圾的熱量過高，與厭氧罐內(nèi)反應(yīng)溫度不相適應(yīng)。因此利用熱交換單元，將三相分離單元輸出的餐廚垃圾的熱量傳遞給均質(zhì)除砂單元輸出的餐廚垃圾，不僅可以降低三相分離單元輸出的餐廚垃圾的溫度，而且可以升高均質(zhì)除砂單元輸出的餐廚垃圾的溫度，實現(xiàn)了進入加熱除砂單元前預(yù)熱均質(zhì)除砂單元輸出的餐廚垃圾，降低了在加熱除砂單元熱量的消耗，充分利用的三相分離單元輸出的餐廚垃圾的熱量，實現(xiàn)了熱能回收利用。
[0020]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0021 ] 1)通過設(shè)計均質(zhì)除砂單元、熱交換單元、加熱除砂單元以及三相分離單元，實現(xiàn)自動化的連續(xù)除油過程；
[0022]2)經(jīng)過兩次除砂處理清除了大塊雜質(zhì)和小塊雜質(zhì)為三相分離單元掃清了障礙;通過預(yù)熱和加熱，使得餐廚垃圾達到了 90°C?95°C，將油融化，為三相分離單元將油分離出來提供了條件，同時加熱后的餐廚垃圾內(nèi)的固體也更加容易分離處理;通過設(shè)置振動篩對分離出來的油再次篩選，從而整個系統(tǒng)實現(xiàn)了提取高濃度的餐廚垃圾全物料里的油；
[0023]3)使用熱交換單元，充分考慮了熱量的回收和利用，利用三相分離單元輸出的餐廚垃圾與均質(zhì)除砂單元輸出的餐廚垃圾進行換熱，節(jié)約了加熱時鍋爐提供蒸汽量，減少了能源的消耗；另外三相分離單元輸出的餐廚垃圾經(jīng)換熱后溫度達到厭氧消化的要求，可直接進入?yún)捬豕?，無需對漿液再次加熱，再次減少了能源的消耗；
[0024]4)采用均質(zhì)除砂單元和加熱除砂單元均實現(xiàn)了對雜質(zhì)的清除，清除效果好；
[0025]5)整個系統(tǒng)密閉、高效、節(jié)能，能實現(xiàn)穩(wěn)定運行，并通過全物料高溫蒸煮與三相分離，可以達到除油率95%以上，實現(xiàn)了對餐廚垃圾內(nèi)油的回收，提高了餐廚垃圾處理的經(jīng)濟效益，并降低了油中長鏈脂肪酸對后續(xù)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的抑制作用。
【附圖說明】
[0026]圖1為餐廚垃圾全物料除油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為除油方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步闡述:
[0029]如圖1所示，本實施例提供一種餐廚垃圾全物料除油系統(tǒng)，包括:均質(zhì)除砂單元1，用于去除餐廚垃圾內(nèi)的大塊雜質(zhì)；與均質(zhì)除砂單元1連通的加熱除砂單元2，用于對餐廚垃圾進行加熱和去除餐廚垃圾內(nèi)的小塊雜質(zhì);及與加熱除砂單元2連通的三相分離單元3，用于分離餐廚垃圾的油相、固相和水相。
[0030]其中，均質(zhì)除砂單元1與加熱除砂單元2之間通