張 鵬 田 明 曹 運(yùn) 馬世龍 李 響

長(zhǎng)春理工大學(xué)光電工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130022

餐廚垃圾分選系統(tǒng)研究

張 鵬 田 明 曹 運(yùn) 馬世龍 李 響

長(zhǎng)春理工大學(xué)光電工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130022

本文闡述了餐廚垃圾分選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。通過(guò)對(duì)離心力分選設(shè)備和重力分選設(shè)備的研究，提出了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，獲得了優(yōu)化和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，使得餐廚垃圾可以得到“無(wú)害化、減量化、資源化”的處理。

餐廚垃圾分選機(jī)；重力分選設(shè)備；離心力分選設(shè)備

kitchen waste screening system；gravity separation；centrifugal separation equipment

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，城市餐廚垃圾產(chǎn)量急速增長(zhǎng)。[1]全國(guó)城市餐廚垃圾每天產(chǎn)生量不低于30萬(wàn)噸，每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6000萬(wàn)噸。近年來(lái)，如何環(huán)保處置餐廚垃圾，變廢為寶，一直是各界關(guān)注的焦點(diǎn)和科學(xué)界研究的重點(diǎn)。[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(fù)擔(dān)。垃圾分選機(jī)為解決城市日益嚴(yán)重的垃圾問題應(yīng)運(yùn)而生的。

1 餐廚垃圾分選系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理總述

餐廚垃圾分選系統(tǒng)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(yùn)送車，升降架兩部分。通過(guò)升降架的升降把餐廚垃圾原料加入到重力分離單元的進(jìn)料漏斗中，進(jìn)行餐廚垃圾分離。重力分離設(shè)備在重力作用下，通過(guò)不斷地?cái)嚢韬蛧娏苎b置的噴灑，將啤酒瓶蓋、玻璃碴、碎碗碴、石塊等雜物分離出來(lái)。其余物料進(jìn)入離心力分離裝置繼續(xù)分離。在減速電機(jī)的帶動(dòng)下攪拌器不停旋轉(zhuǎn)，從而將直徑較小但比重較大的雜物分離出來(lái)，達(dá)到分離過(guò)濾的效果。最終過(guò)濾后的物料進(jìn)入到油水分離裝置進(jìn)行固液分離。本文重點(diǎn)論述重力分選設(shè)備和離心力分選設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理。

圖1 餐廚垃圾分選系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 重力分選裝置設(shè)計(jì)

2.1 重力分選裝置的機(jī)構(gòu)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(wǎng)，通過(guò)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(jīng)過(guò)分選篩3后能順暢通過(guò)廢料出口7。進(jìn)料漏斗1的一邊與第一分選槽2的槽堵頭焊接，并且進(jìn)料漏斗1的出料口在第一分選槽2槽底上方。

攪動(dòng)滾杈4置于分選篩3上方，其結(jié)構(gòu)為：金屬棒上焊接有2個(gè)以上的攪拌齒組，同一個(gè)金屬棒上相鄰2個(gè)攪拌齒組之間的間隔相等并且每個(gè)攪拌齒組的3個(gè)攪拌齒圍繞焊接在金屬棒上；相鄰2個(gè)金屬棒上焊接的攪拌齒組相互錯(cuò)開放置；金屬棒一端置于軸承內(nèi)，另一端與電機(jī)的軸固接，電機(jī)帶動(dòng)金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)，攪動(dòng)滾杈4完成對(duì)餐廚垃圾攪動(dòng)；經(jīng)過(guò)分選篩3分選后的固體物料經(jīng)過(guò)廢料出口7收集；分選篩3的篩孔優(yōu)選4cm。第二分選槽5平行置于與第一分選槽2下部；經(jīng)過(guò)分選篩3分選后漏下的固液物料經(jīng)由第二分選槽5的槽底，通過(guò)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(guò)開關(guān)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(jīng)過(guò)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(lái)，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(jìn)入離心力分離單元物料漏斗繼續(xù)分離。

3 離心力分選裝置設(shè)計(jì)

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(jīng)過(guò)分離漏斗11進(jìn)入離心力分離單元的分離器16中，經(jīng)由減速電機(jī)帶動(dòng)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(jìn)而進(jìn)入第一物料抽屜14和第二物料抽屜15，轉(zhuǎn)到垃圾處理機(jī)構(gòu)。為了保證分離的連續(xù)作業(yè)，同時(shí)設(shè)計(jì)了第一物料抽屜14和第二物料抽屜15兩個(gè)無(wú)聊抽屜。離心力分離單元分離后的混合料經(jīng)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(shè)備的主要功能

本分系統(tǒng)離心力分離單元的主要功能是將經(jīng)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(lái)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了“餐廚垃圾分選系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)組成及設(shè)備的工作原理,完成了該分選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要?jiǎng)?chuàng)新之處為:①采用重力分選和離心力分選相結(jié)合的綜合處理方法，使餐廚垃圾有機(jī)物高效分選[9]；②本項(xiàng)目所用的處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了清洗、破碎、混合、分離等單元操作集成化,整個(gè)操作處理過(guò)程在一個(gè)獨(dú)立的工作間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行。

[1]盛楠.光電分選機(jī)分選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：[碩士學(xué)位論文]．大連：大連理工大學(xué)通信與信息系統(tǒng)，2006.

[2] 葛樂通,施昱等.城市食物垃圾飼料化處理技術(shù)及制備研制.江蘇：江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系,2003.

[3]劉克鑫.國(guó)內(nèi)外城市生活垃圾處理概況及發(fā)展趨勢(shì)[J].軟科學(xué), 2000, (1): 30-32·

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

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

[6]吳玉萍,董鎖成.當(dāng)代城市生活垃圾處理技術(shù)現(xiàn)狀與展望兼論中國(guó)城市生活垃圾對(duì)策視點(diǎn)的調(diào)整[J].城市環(huán)境與城市生態(tài), 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