餐厨垃圾处理系统中大物质+精细分选试验研究*

吴 元，郑云锋，张 力，刘 翠，朱丽可，屈 阳

（维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏 常州 213125）

1 引言

餐厨垃圾是城市生活垃圾的重要组成部分，约占生活垃圾总量的50%。通常将家庭、学校、机关、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物定义为餐厨垃圾［1-5］。市面上存在的多级分选［6-8］效果较一级分选好，但存在路线较长、设备投入较大等问题。本研究结合前期大物质分选［9］的优势，在精细分选上进一步结合试验研究，为工艺优化与更新提供理论数据基础。

2 材料与方法

试验设备采用常州金源机械设备有限公司生产的大物质分选机+精细分选机（图1）、程序箱式电炉（SXL—1008，4 kW，300～1 000 ℃，上海精宏仪器）、电热恒温鼓风干燥箱（DHG—9246，10～300 ℃，上海精宏仪器）。试验采用单一变量法，控制进料螺旋频率17 Hz 不变，固定大物质分选机频率70 Hz（转速77 r/min），精细分选机保持满频工作状态（转速600 r/min）。开机调节到试验频率，待其运行稳定后（根据电流判断） 进行采样。取分选料、浆料进行含水率、含油率和VS测试。

试验采用大物质分选剔除较大体积杂质，减少对后面精细分选机的压力与磨损，大物质分选机筛网筛孔直径为50 mm。再经过精细分选机分选出未能分出的杂质，精细分选机筛网筛孔直径为30 mm和10 mm。

图1 分选机

3 结果与讨论

3.1 不同精细筛网对比实验

对大物质分选浆料进行精细分选，保持大物质分选机进料频率与分选频率不变，精细分选机频率不变，对不同孔径的筛网工艺效果进行试验。不同孔径筛网对比如图2 所示。由图3～图5 可以看出，不同孔径的筛网对分选料与浆料的影响较大。大物质分选机的分选料量相对较少，且为较大塑料物件，其上有明显油水存在；浆料较粗，明显有较大物料存在。经过大物质再经过30 mm筛孔的分选机后的分选料多为小件骨头与少量塑料，表面无明显油水；浆料更加精细，但仍有较少杂质可见。经过大物质再经过10 mm 筛孔的分选机的分选料数量明显较多，且均为细碎的骨头、塑料、植物纤维等，含有水分但油分不明显；浆料与前两者相比更加精细，且看不出明显杂质。

图2 不同孔径分选机筛网

图3 大物质分选料与浆料（50 mm）

图4 精细分选机分选料与浆料（30 mm）

图5 精细分选机分选料与浆料（10 mm）

由图6～图11 可以看出精细分选筛孔越小，分选料的体积越小，含量越复杂；浆料越细小，其中含有的明显杂质越少。

图6 大物质分选料分拣

图7 精细分选分选料分拣（30 mm）

图8 精细分选分选料分拣（10 mm）

图9 大物质浆料分拣

图10 精细分选浆料分拣（30 mm）

将不同分选料与浆料进行分拣，统计主要成分（表1、表2）。由表1 可知精细分选料中含油率较小，油的损失较少。大物质分选料中含油率较高会损失部分油分，但其总量较小，后期可以采用淋洗挤压的方式减少油的损失。大物质主要分选出的是塑料、纤维、骨头、较大的果皮肉皮等，明显减少杂质对精细分选机的压力。精细分选机会进一步将大物质分选机无法分出的体积较小的杂质分离出来。由表2 可以看出，大物质浆料及30 mm筛孔的精细分选浆料中仍然含有塑料、骨头等杂质，相比而言，10 mm 筛孔的精细分选浆料中的杂质几乎不明显，效果较佳，有一定的利用价值。

表1 分选料成分对比

表2 浆料成分对比

3.2 精细浆料成分分析

为了进一步了解精细浆料的成分，进行了过筛（30 目） 分拣实验（图12）。可以看出，过筛后筛上物主要是细碎的有机纤维及少量的杂质如骨头、辣椒皮、砂粒等，塑料含量微乎其微。由表3 可以看出筛上物比例在30%～50%。另外筛上物是经人工挤干，含水率在80%以上。表4 为筛上物分拣数据，杂质总含量相对较少（3%～4%），其中主要有辣椒皮、砂石玻璃、骨头等。砂含量为1%～2%，剩余物多为菜、米粒、肉类等有机食物残渣。

图12 精细浆料过筛分拣

表3 精细浆料与筛上物检测结果

表4 精细浆料过筛筛上物 g

4 结论

大物质+精细分选（10 mm） 对原始餐厨垃圾处理效果较好。处理后的大物质分选料含水率低于65%，含油率低于1%。处理后的精细浆料外观较细，含油率5%以上。筛上物占比30%～50%，含有的主要成分是菜、米粒、肉类等有机食物残渣，杂质较少（3%～4%），塑料占比基本为零。