一种高效有机垃圾预处理系统的制作方法

本技术涉及固体废弃物处理，特别是涉及一种高效有机垃圾预处理系统，以适用于厨余、餐厨、果蔬垃圾、酒糟等有机垃圾的预处理。

背景技术：

1、随着城市化进程加快，厨余、餐厨等有机垃圾的产生量急剧增加，对其进行高效、无害化、资源化处理至关重要。

2、目前有机垃圾预处理工艺一般包括破袋、破碎、筛分、制浆、除杂、除砂、提油等环节，但存在以下显著缺点：

3、1.在破袋、破碎、筛分等前处理环节中，大量有机质及油脂一并随杂质被剔除，导致后续的厌氧产沼潜力及油脂回收率分别降低。

4、2.除砂与除细小轻杂(轻飘物)在两个独立设备中完成，且除杂设备采用细筛离心，会造成有机质夹带损失。

5、3.罐内直通蒸汽的热效率低，且缺乏焖煮环节，脂肪细胞破壁不充分，造成油脂提取率低。

6、因此，如何在有机垃圾预处理中减少有机质损失的同时提高油脂提取率是当前亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、为此，本实用新型为解决上述问题，提供一种高效有机垃圾预处理系统，能够减少有机质损失的同时提高油脂提取率。

2、为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

3、本实用新型提供一种高效有机垃圾预处理系统，沿着有机垃圾处理工序依次设置有水力分解分离机构、除砂除杂机构、换热加热机构、油脂预浓缩机构和油脂分离调浆机构；所述水力分解分离机构包括水力分解分离机、杂质分离机和杂质脱水机；所述水力分解分离机通过旋转产生的水力湍流场将固态垃圾分解以及有机质浆化，并分离出未分解杂质；所述杂质分离机和所述杂质脱水机共同用于对未分解杂质进行固液分离和脱水，并排出大杂质；所述除砂除杂机构包括粗浆罐、复式除杂机和重渣分离机；所述粗浆罐用于暂存所述水力分解分离机构分离出的有机质浆液；所述复式除杂机和所述重渣分离机共同用于去除有机质浆液中的轻飘物和砂杂，并排出细杂质；所述换热加热机构包括良浆罐、换热器和蒸汽加热器；所述良浆罐用于储存良浆；所述换热器用于回收系统热能并对冷浆进行预热；所述蒸汽加热器用于将预热后的浆液瞬时加热至设定温度；所述油脂预浓缩机构包括焖煮罐以及至少两级串联设置的水力旋流器；所述焖煮罐用于对加热后的浆液进行保温焖煮；所述水力旋流器用于对浆液中的油脂进行预浓缩并形成富油浆液；所述油脂分离调浆机构包括提油罐、离心机、油脂罐、热液罐和调浆罐；所述提油罐用于储存所述水力旋流器输出的富油浆液；所述离心机用于将预浓缩后的富油浆液中分离出粗油脂、有机液相和有机固相；所述油脂罐用于储存所述离心机分离出的粗油脂；所述热液罐用于储存所述离心机分离出的热浆液；所述调浆罐用于混合所述水力旋流器分离出的脱油浆液以及所述热液罐的热浆液经所述换热器后分离出的有机液相和有机固相；根据处理有机垃圾的含油量，选择性地启用或绕过所述换热加热机构、所述油脂预浓缩机构和所述油脂分离调浆机构。

4、进一步的，所述水力分解分离机包括槽体、设置于所述槽体的第一转子、第一筛板、扰流板、定刀组和第一驱动机构；所述第一转子包括底盘以及具有齿形刀刃的叶片；或所述第一转子包括底盘、柱体以及具有齿形刀刃的导流螺旋叶片；所述底盘上设置有动刀组；所述定刀组环绕于所述动刀组的转动轨迹，且所述定刀组和所述动刀组呈预设间隙设置。

5、进一步的，所述水力分解分离机还包括可移动的防堵机构；所述防堵机构包括与所述第一筛板的筛孔相对应的顶针，以用于定期清理所述筛孔。

6、进一步的，所述复式除杂机包括圆筒体、旋流除砂器、第二转子、第二筛板、第二驱动机构、良浆室、进浆口、轻渣排口、重渣排口和良浆排口；所述进浆口和所述重渣排口分别切向设置于所述圆筒体的外周；所述轻渣排口设置于所述圆筒体的其中一端中心的凹陷处；所述重渣排口和所述旋流除砂器相连接；所述第二转子设置于所述轻渣排口的相对侧，且所述第二筛板设置在所述第二转子背离所述轻渣排口的一侧。

7、进一步的，所述第二转子包括呈旋向的叶片组，所述叶片组和所述第二筛板呈预设间距设置；当所述第二转子转动时，所述第二筛板的表面形成负压，以促进良浆透过所述第二筛板进入所述良浆室。

8、进一步的，所述轻渣排口和所述良浆排口的连接管道均高于所述圆筒体的顶部，且所述连接管道上均设置有流量调节阀。

9、进一步的，所述旋流除砂器分离出的砂杂从底部排出；所述旋流除砂器分离出顶流浆液返回至所述进浆口，以实现循环除砂。

10、进一步的，所述水力旋流器为长锥形旋流器，且呈倾斜布置；所述水力旋流器设置有用于调节其各个进出口的压力参数的控制系统。

11、本实用新型提供一种高效有机垃圾预处理方法，并采用上述的高效有机垃圾预处理系统进行预处理，包括以下步骤：s1，将原生有机垃圾输送至水力分解分离机构，并通过水力湍流实现浆化与杂质分离，且暂存分离出的有机质浆液；s2，将s1的有机质浆液泵入除砂除杂机构，并通过旋流离心和漩涡中心同步去除轻飘物和砂杂，得到良浆；s3，将s2的良浆先通过换热器回收的系统余热进行预热，再经蒸汽瞬时加热；s4，将s3中加热后的良浆输送至油脂预浓缩机构的焖煮罐进行焖煮，促使脂肪充分析出，之后将焖煮后的浆液泵入油脂预浓缩机构的水力旋流器，并通过多级水力旋流进行油脂预浓缩，得到富油浆液和脱油浆液；s5，将富油浆液泵入油脂分离调浆机构分离出粗油脂，同时将分离出的有机固相、有机液相以及s4的脱油浆液进行混合调匀并形成有机浆液，再经换热降温后输送至下一工序的厌氧处理系统。

12、进一步的，根据处理有机垃圾的含油量，选择性执行步骤s3、步骤s4和步骤s5。

13、通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

14、1.相比于传统预处理工艺，本实用新型可显著提升油脂回收率和有机质回收率，以极大提升资源化收益，同时预处理废渣率降低30％以上，实现垃圾的减量化处理，从而有效提升资源回收率。

15、2.本实用新型通过流程简化和能量回收，单位处理能耗降低18％以上，运行成本显著下降。

16、3.本实用新型采用高度集成的模块化设计，使整个预处理系统布局紧凑，占地面积比传统预处理工艺节约40％，有效降低项目初期土建投资，同时节约土地投资成本。

17、4.本实用新型的单线处理能力明显超过传统预处理工艺(即可达100-500吨/小时或更高)，适合大中型城市处理需求。此外，本实用新型对原料适应性极强，可有效处理分类不佳的家庭厨余，并能将餐厨垃圾、家庭厨余、果蔬垃圾等不同来源的有机垃圾进行并线混合处理，以解决传统预处理工艺对原料品质要求高的行业痛点。

18、5.通过水力分解分离机构的免前处理，以实现从源头保留最大量的有机质和油脂，这为后续除砂除杂机构和油脂分离调浆机构的高效运行奠定基础。

19、6.通过复式除杂机实现在同一个设备内高效去除轻、重细杂质，以得到高纯净度的良浆或有机质浆液，并可减少有机质损失，这极大降低后续换热器结垢、堵塞的风险，还能够降低离心机的磨损，以保证整个系统长期稳定运行。同时还缩短了工艺流程，可减少设备投资和运营成本。

20、7.通过预热、瞬时加热和焖煮等多工序相配合或结合，以实现油脂回收率提升50％，并解决单纯加热时脂肪细胞破壁不充分的问题。

21、8.本实用新型可根据垃圾特性来灵活调整处理流程，如此可避免处理低含油或不含油垃圾时的能源及设备空耗，进而实现动态优化。