固液分离技术下厨余垃圾处理技术的设计研究

广东理工学院艺术系 赖晋贤 张高美 谢嘉恒 莫日锋

文章分析为了提高厨余食物处理率，国内政策形势对厨余食物处理行业发展的支持。并且讲述了将厨余食物通过固液分离，水油分离以及微风循环烘干三项技术作为处理办法进行产品研发。

厨余食物指的是餐厅、厨房的剩菜剩饭以及果皮菜叶、油脂等不再利用的丢弃废料。厨余食物占据生活垃圾的很大一部分，由于丢弃的废料含有大量的水分，盐分以及油脂等微量元素，经过混合以及时间的发酵后极易产生出腐败难闻的气味，还会滋生细菌吸引蚊虫鼠蚁，对周围的环境造成不好的影响以及对周围的人造成不好的体验。

所以厨余食物鲜存环保压缩分离在中占有很大的比重。目前厨余食物一般是定期让人拉走用于养殖，或填埋，厨余食物的主要特点是：有机物含量丰富、水分含量高、易腐烂，容易滋生病原微生物、霉菌毒素等有害物质，其性状和气味对环境卫生有巨大影响。用于养殖的话，运输不便、容易变质、不易保存；而填埋则容易对环境造成恶劣影响，且不利于资源的再生利用。

因此提高对厨余食物的处理率，完善厨余食物处理体系处理能力，以及缓解厨余食物日渐剧增累计堆存量的社会压力，从根源上解决问题，转压力为动力，是刻不容缓的。

1 厨余食物的政策形势分析

据不完全统计，我国当前平均每人每天产生厨余垃圾约为0.3kg，可以想象每人每天产生这重量半斤有余的厨余垃圾，对于人口基数庞大的中国而言是多大的负担。而我们国家的46个垃圾分类重点城市，每天的厨余垃圾清运量就达到了13万t。

放眼全世界每年将产生2.9亿t厨余垃圾，而中国每年就产生近1.58亿t厨余垃圾。而且中国城市厨余垃圾累计堆存量已达35亿t。

据“十四五”规划要求，餐厨垃圾处理体系处理能力全国每日要达到3.02万t，全年处理能力约为1102.3万t。而在2015年餐厨垃圾产生量就已达到9475万t，处理率仅为百分之11.63。虽然部分经济发达的城市处理率可达到50%，但仍然面临着处理率较低和不平均的的现象。

2 固液分离技术下厨余垃圾处理技术办法

2.1 固液分离技术下厨余垃圾处理技术装置

该装置涉及机械技术领域，公开一种厨余食物鲜存环保压缩分离处理装置，主要包括入料斗、破碎装置、压榨装置、油水分离器、净水滤芯、水箱和油箱这几种；破碎装置设置在入料斗的下方，用于粉碎从入料斗进入的厨余食物；破碎装置包括一对反向旋转的破碎刀轴和电机；两个破碎刀轴上分别设有互相啮合的长方体形齿；压榨装置设置在破碎装置的下方，压榨装置设有固体颗粒出料口和液体出料口，用于将破碎后的厨余食物压缩成固体和液体，并分别从固体和液体出料口进入固体干燥保鲜箱和液体储存罐；液体出料口连接油水分离器，油水分离器分别连接水箱与油箱，油水分离器与水箱之间设有净水滤芯。该装置能将厨余食物即时处理成生鲜颗粒和净水、油等生鲜、保质储存物品。厨余垃圾处理装置结构图如图1所示。

图1 厨余垃圾处理装置结构图

2.2 固液分离技术下厨余垃圾处理技术的运作原理

（1）一种厨余食物鲜存环保压缩分离处理装置，其特征在于，包括入料斗、破碎装置、压榨装置、油水分离器、净水滤芯、水箱和油箱。

首先，破碎装置设置在入料斗下方，用于粉碎从入料斗进入的厨余食物；破碎装置包括一对反向旋转的破碎刀轴和用于驱动破碎刀轴旋转的电机；两个破碎刀轴上分别设有互相啮合的长方体形齿。

其次，压榨装置设置在破碎装置下方，压榨装置设有固体出料口和液体出料口，用于将破碎后的厨余食物压榨成固体和液体并分别从固体出料口和液体出料口输出。

最后，液体出料口连接油水分离器，所述油水分离器分别连接水箱与油箱，所述油水分离器与水箱之间设有净水滤芯。

（2）根据上文所述这是一种厨余食物鲜存环保压缩分离处理装置，其特征在于，两个破碎刀轴分别设有一个齿轮，两个齿轮互相啮合；所述电机输出轴设有传动齿轮，传动齿轮与其中一个齿轮啮合。压榨装置包括设置在破碎装置下方的出料斗、设置在出料斗下端的出料装置、与出料装置相配合的压料杆、用于驱动压料杆的驱动机构；出料装置设有固体出料口和液体出料口。驱动机构包括与电机输出轴同轴固定的驱动轴、用于连接驱动轴与压料杆的曲轴。出料装置设有废水滤网。出料装置下端设有支承杆。出料装置下端设有出料通道，所述出料通道连通烘干箱，用于将固体出料口输出的固体垃圾烘干。

2.3 固液分离技术下厨余垃圾处理技术的优点

固液分离技术下厨余垃圾处理技术中两个破碎刀轴上分别设有互相啮合的长方体形齿，能够有效粉碎垃圾中的硬物（如骨头等），粉碎效率高，颗粒粒度细。粉碎后的厨余食物通过压榨处理分离为固体和液体，固体挤压成颗粒输出，烘干后成为容易运输和生鲜保存的饲料，可用于养殖业；液体通过水、油分离，净化并回收利用，实现了资源的可再生利用。

以上实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，内容不应理解为对本发明的限制。

相比于市面上大多数仅做到捣碎排放的厨余垃圾处理装置，我们的固液分离技术下厨余垃圾处理技术主要依靠固液分离油水分离微风循环烘干三大技术突破作为支撑。

在主要技术上严格控制烘干温度风干含水量压缩颗粒直径纯水排放工业用油等指标。

对比国际巨头ISE食品垃圾处理装置，其未能针对中国特殊的餐饮文化进行研发，产品处理骨头能力一般，在相同类型产品中虽然品质稳定，但售价高性价比低。

结语：综上所述，我国的城市厨余食物处理技术的行业有巨大的发展空间与前景，这将会是一条曲折的，但总体呈上趋势的道路。在研发时注重优秀技术的传承，对旧技术取其精华，去其糟粕，这样才能在前人的基础上研发科学高效的提高厨余食物处理率。以及呼吁社会对环境的爱护，加强“绿色中国梦”知识的教育宣传，集合多方力量统筹协调，更好的为城市创造更好的环境，稳进推动我国循环经济的发展。