餐廚垃圾分選系統研究

張 鵬 田 明 曹 運 馬世龍 李 響

長春理工大學光電工程學院，長春 130022

餐廚垃圾分選系統研究

張 鵬 田 明 曹 運 馬世龍 李 響

長春理工大學光電工程學院，長春 130022

本文闡述了餐廚垃圾分選系統的結構組成和工作原理。通過對離心力分選設備和重力分選設備的研究，提出了系統總體設計方案和具體結構設計，獲得了優化和創新的設計產品，使得餐廚垃圾可以得到“無害化、減量化、資源化”的處理。

餐廚垃圾分選機；重力分選設備；離心力分選設備

kitchen waste screening system；gravity separation；centrifugal separation equipment

引言

隨著我國經濟社會發展和城市化進程的不斷加快，城市餐廚垃圾產量急速增長。[1]全國城市餐廚垃圾每天產生量不低于30萬噸，每年產生餐廚垃圾不低于6000萬噸。近年來，如何環保處置餐廚垃圾，變廢為寶，一直是各界關注的焦點和科學界研究的重點。[3]將餐廚垃圾在源頭上處理掉，便能大大減輕城市分類垃圾處理的負擔。垃圾分選機為解決城市日益嚴重的垃圾問題應運而生的。

1 餐廚垃圾分選系統結構及工作原理總述

餐廚垃圾分選系統由舉升裝置，重力分選裝置，離心力分選裝置，油水分離裝置四部分組成。如圖1所示。

舉升單元包括物料運送車，升降架兩部分。通過升降架的升降把餐廚垃圾原料加入到重力分離單元的進料漏斗中，進行餐廚垃圾分離。重力分離設備在重力作用下，通過不斷地攪拌和噴淋裝置的噴灑，將啤酒瓶蓋、玻璃碴、碎碗碴、石塊等雜物分離出來。其余物料進入離心力分離裝置繼續分離。在減速電機的帶動下攪拌器不停旋轉，從而將直徑較小但比重較大的雜物分離出來，達到分離過濾的效果。最終過濾后的物料進入到油水分離裝置進行固液分離。本文重點論述重力分選設備和離心力分選設備的結構和工作原理。

圖1 餐廚垃圾分選系統結構示意圖

2 重力分選裝置設計

2.1 重力分選裝置的機構及工作原理

第一分選槽2槽底由金屬板或塑料板制成，分選篩3為金屬網，通過緊固件于分選篩安裝口連接，并且要使分選篩3與槽底兩端的金屬板或塑料上表面在同一平面，以保證餐廚垃圾經過分選篩3后能順暢通過廢料出口7。進料漏斗1的一邊與第一分選槽2的槽堵頭焊接，并且進料漏斗1的出料口在第一分選槽2槽底上方。

攪動滾杈4置于分選篩3上方，其結構為：金屬棒上焊接有2個以上的攪拌齒組，同一個金屬棒上相鄰2個攪拌齒組之間的間隔相等并且每個攪拌齒組的3個攪拌齒圍繞焊接在金屬棒上；相鄰2個金屬棒上焊接的攪拌齒組相互錯開放置；金屬棒一端置于軸承內，另一端與電機的軸固接，電機帶動金屬棒轉動，攪動滾杈4完成對餐廚垃圾攪動；經過分選篩3分選后的固體物料經過廢料出口7收集；分選篩3的篩孔優選4cm。第二分選槽5平行置于與第一分選槽2下部；經過分選篩3分選后漏下的固液物料經由第二分選槽5的槽底，通過選后物料出口6流入離心力分離單元；噴淋裝置8是有孔的噴頭或有孔的管，固接在分選篩3的上方并與供水管相連，通過開關控制水量。圖2所示為重力分選裝置的和俯視圖。

圖2 重力分選單元示意圖

2.2 重力分選裝置的作用

餐廚垃圾經過重力分選單元的篩選分離后，大于分選篩3的篩孔的物料，如啤酒瓶蓋、玻璃碴、碎碗碴、石塊等被分離出來，由廢料出口7收集處理；

由物料出口6收集的固液混合物料，進入離心力分離單元物料漏斗繼續分離。

3 離心力分選裝置設計

3.1 離心力分選裝置的工作原理

由重力分離單元物料出口6收集的固液混合物料，經過分離漏斗11進入離心力分離單元的分離器16中，經由減速電機帶動的攪拌器13的低速攪拌，并在噴淋裝置18的作用下，使物料中較重的組分（如啤酒瓶蓋、玻璃碴、碎碗碴、石塊等）在離心作用下沉降，并集中到裝置底部的圓錐殼體中，進而進入第一物料抽屜14和第二物料抽屜15，轉到垃圾處理機構。為了保證分離的連續作業，同時設計了第一物料抽屜14和第二物料抽屜15兩個無聊抽屜。離心力分離單元分離后的混合料經出料口17流出。圖2為離心力分選裝置的主視圖。

圖3 離心力分選裝置

3.2 離心力分選設備的主要功能

本分系統離心力分離單元的主要功能是將經重力分離后的餐廚垃圾物（可利用餐廚物、油水混合液）中所含雜物——直徑小于4cm比重較大的雜物（如啤酒瓶蓋、玻璃碴、碎碗碴、石塊等）分離出來。

4 結語

本文提出了“餐廚垃圾分選系統”的結構組成及設備的工作原理,完成了該分選系統的設計。主要創新之處為:①采用重力分選和離心力分選相結合的綜合處理方法，使餐廚垃圾有機物高效分選[9]；②本項目所用的處理技術實現了清洗、破碎、混合、分離等單元操作集成化,整個操作處理過程在一個獨立的工作間內連續進行。

[1]盛楠.光電分選機分選系統的設計與實現：[碩士學位論文]．大連：大連理工大學通信與信息系統，2006.

[2] 葛樂通,施昱等.城市食物垃圾飼料化處理技術及制備研制.江蘇：江蘇工業學院機械工程系,2003.

[3]劉克鑫.國內外城市生活垃圾處理概況及發展趨勢[J].軟科學, 2000, (1): 30-32·

[4]郭志紅,譯.食物垃圾的利用[J].環境與資源, 2001,(379): 31.

[5]褚孔基,辜祖談.城市生活垃圾現狀和問題分析[J].四川環境, 2000, 19 (3): 23-26.

[6]吳玉萍,董鎖成.當代城市生活垃圾處理技術現狀與展望兼論中國城市生活垃圾對策視點的調整[J].城市環境與城市生態, 2001, 14 (1): 15-17.

Design Research of the system of kitchen waste screening

Zhang Peng，Tian Ming，Cao Yun，Ma Shinglong，Li Xiang
School of Optical Engineering，Changchun University of Technology，Chagnchun 130022，China

This article are wrote to provide the concept of this system.In addition, the structure of the kitchen waste screening system will be indicated.According to the research date related to Centrifugal separation equipment and Gravity separation equipment,we obtained the general design schemeand the approach of design.Also, we modified the system and gain the new system which is more advanced than the previous one.Eventually, the system gain the ability to disposal kitchen wast environmentally.

TB69

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.23.046