餐厨垃圾分选系统研究

张 鹏 田 明 曹 运 马世龙 李 响

长春理工大学光电工程学院，长春 130022

餐厨垃圾分选系统研究

张 鹏 田 明 曹 运 马世龙 李 响

长春理工大学光电工程学院，长春 130022

本文阐述了餐厨垃圾分选系统的结构组成和工作原理。通过对离心力分选设备和重力分选设备的研究，提出了系统总体设计方案和具体结构设计，获得了优化和创新的设计产品，使得餐厨垃圾可以得到“无害化、减量化、资源化”的处理。

餐厨垃圾分选机；重力分选设备；离心力分选设备

kitchen waste screening system；gravity separation；centrifugal separation equipment

引言

随着我国经济社会发展和城市化进程的不断加快，城市餐厨垃圾产量急速增长。[1]全国城市餐厨垃圾每天产生量不低于30万吨，每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨。近年来，如何环保处置餐厨垃圾，变废为宝，一直是各界关注的焦点和科学界研究的重点。[3]将餐厨垃圾在源头上处理掉，便能大大减轻城市分类垃圾处理的负担。垃圾分选机为解决城市日益严重的垃圾问题应运而生的。

1 餐厨垃圾分选系统结构及工作原理总述

餐厨垃圾分选系统由举升装置，重力分选装置，离心力分选装置，油水分离装置四部分组成。如图1所示。

举升单元包括物料运送车，升降架两部分。通过升降架的升降把餐厨垃圾原料加入到重力分离单元的进料漏斗中，进行餐厨垃圾分离。重力分离设备在重力作用下，通过不断地搅拌和喷淋装置的喷洒，将啤酒瓶盖、玻璃碴、碎碗碴、石块等杂物分离出来。其余物料进入离心力分离装置继续分离。在减速电机的带动下搅拌器不停旋转，从而将直径较小但比重较大的杂物分离出来，达到分离过滤的效果。最终过滤后的物料进入到油水分离装置进行固液分离。本文重点论述重力分选设备和离心力分选设备的结构和工作原理。

图1 餐厨垃圾分选系统结构示意图

2 重力分选装置设计

2.1 重力分选装置的机构及工作原理

第一分选槽2槽底由金属板或塑料板制成，分选筛3为金属网，通过紧固件于分选筛安装口连接，并且要使分选筛3与槽底两端的金属板或塑料上表面在同一平面，以保证餐厨垃圾经过分选筛3后能顺畅通过废料出口7。进料漏斗1的一边与第一分选槽2的槽堵头焊接，并且进料漏斗1的出料口在第一分选槽2槽底上方。

搅动滚杈4置于分选筛3上方，其结构为：金属棒上焊接有2个以上的搅拌齿组，同一个金属棒上相邻2个搅拌齿组之间的间隔相等并且每个搅拌齿组的3个搅拌齿围绕焊接在金属棒上；相邻2个金属棒上焊接的搅拌齿组相互错开放置；金属棒一端置于轴承内，另一端与电机的轴固接，电机带动金属棒转动，搅动滚杈4完成对餐厨垃圾搅动；经过分选筛3分选后的固体物料经过废料出口7收集；分选筛3的筛孔优选4cm。第二分选槽5平行置于与第一分选槽2下部；经过分选筛3分选后漏下的固液物料经由第二分选槽5的槽底，通过选后物料出口6流入离心力分离单元；喷淋装置8是有孔的喷头或有孔的管，固接在分选筛3的上方并与供水管相连，通过开关控制水量。图2所示为重力分选装置的和俯视图。

图2 重力分选单元示意图

2.2 重力分选装置的作用

餐厨垃圾经过重力分选单元的筛选分离后，大于分选筛3的筛孔的物料，如啤酒瓶盖、玻璃碴、碎碗碴、石块等被分离出来，由废料出口7收集处理；

由物料出口6收集的固液混合物料，进入离心力分离单元物料漏斗继续分离。

3 离心力分选装置设计

3.1 离心力分选装置的工作原理

由重力分离单元物料出口6收集的固液混合物料，经过分离漏斗11进入离心力分离单元的分离器16中，经由减速电机带动的搅拌器13的低速搅拌，并在喷淋装置18的作用下，使物料中较重的组分（如啤酒瓶盖、玻璃碴、碎碗碴、石块等）在离心作用下沉降，并集中到装置底部的圆锥壳体中，进而进入第一物料抽屉14和第二物料抽屉15，转到垃圾处理机构。为了保证分离的连续作业，同时设计了第一物料抽屉14和第二物料抽屉15两个无聊抽屉。离心力分离单元分离后的混合料经出料口17流出。图2为离心力分选装置的主视图。

图3 离心力分选装置

3.2 离心力分选设备的主要功能

本分系统离心力分离单元的主要功能是将经重力分离后的餐厨垃圾物（可利用餐厨物、油水混合液）中所含杂物——直径小于4cm比重较大的杂物（如啤酒瓶盖、玻璃碴、碎碗碴、石块等）分离出来。

4 结语

本文提出了“餐厨垃圾分选系统”的结构组成及设备的工作原理,完成了该分选系统的设计。主要创新之处为:①采用重力分选和离心力分选相结合的综合处理方法，使餐厨垃圾有机物高效分选[9]；②本项目所用的处理技术实现了清洗、破碎、混合、分离等单元操作集成化,整个操作处理过程在一个独立的工作间内连续进行。

[1]盛楠.光电分选机分选系统的设计与实现：[硕士学位论文]．大连：大连理工大学通信与信息系统，2006.

[2] 葛乐通,施昱等.城市食物垃圾饲料化处理技术及制备研制.江苏：江苏工业学院机械工程系,2003.

[3]刘克鑫.国内外城市生活垃圾处理概况及发展趋势[J].软科学, 2000, (1): 30-32·

[4]郭志红,译.食物垃圾的利用[J].环境与资源, 2001,(379): 31.

[5]褚孔基,辜祖谈.城市生活垃圾现状和问题分析[J].四川环境, 2000, 19 (3): 23-26.

[6]吴玉萍,董锁成.当代城市生活垃圾处理技术现状与展望兼论中国城市生活垃圾对策视点的调整[J].城市环境与城市生态, 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