一种餐厨垃圾离心式三相分离实时收集装置及其方法与流程

1.本发明属于餐厨垃圾处理技术领域，涉及一种餐厨垃圾离心式三相分离实时收集装置及其方法。


背景技术：

2.随着社会的进步与生活质量的提高，垃圾分类逐渐成为了我们日常生活中必不可少的需求，餐饮行业目前已成为人们生活不可或缺的行业，餐厨垃圾是居民在生活消费过程中形成的生活废物，垃圾处理方式及其重要，垃圾处理不当会产生很大的环境隐患，餐厨垃圾目前最多的处理方式为焚烧或掩埋，液体垃圾直接排放至下水管道，这会给环境造成很大的损害，不利于环保，餐厨垃圾中含有大量的水和油渍，这在对餐厨垃圾进行处理时需要对其进行分离，避免影响后续的使用，餐厨垃圾不当的处理极易滋长病原微生物、霉菌毒素等有害物质，严重影响了人们的生活环境和身体健康，通过单一形式的处理，不仅无法实现废品再利用，同时不符合排污要求，有鉴于此，本发明人提出了一种餐厨垃圾离心式三相分离及收集装置，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种餐厨垃圾离心式三相分离实时收集装置及其方法，该装置对分离出的水可以循环利用，节省了资源，厨余垃圾的提油率高，具有很好的推广价值。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种餐厨垃圾离心式三相分离实时收集装置，其特征在于，包括：
6.壳体，包括面框、底框和侧板，所述面框一侧设置有操作板，另一侧设置有进料口，所述操作板下方与电箱连接；
7.固液分离结构，包括离心桶，所述离心桶无底且设置在离心桶支架内侧，所述离心桶支架的底部固定在中框上，所述中框上设置有出渣开合板，所述出渣开合板沿第一同步带的传输方向作开合运动，当出渣开合板运动到离心桶底部时，出渣开合板顶部与离心桶底部接触并作为离心桶的底板，所述出渣开合板上设置有通孔，所述中框底部设置有碎料桶，所述碎料桶底部设置有碎料支架，所述碎料支架中心位置设置有刀片，所述刀片在碎料电机的带动下绕中心点转动，所述离心桶随外壁上设置的第二同步带作旋转运动，所述碎料支架上设置有落料口，所述碎料支架正下方的底框上设置有渣桶，所述进料口、离心桶、落料口、渣桶在竖直方向的轴线相同；
8.油水分离结构，包括油水箱，所述油水箱包括相互独立的第一压力室和第二压力室，所述第一压力室的上方设置有集油器，所述第一压力室与第二压力室之间设置有连通第一压力室和第二压力室的溢流腔，所述第二压力室通过出水口与水箱相连，所述集油器通过导油管与油桶相连，所述第一压力室通过油水管道与位于中框上的集液槽一端连接；
9.控制单元，所述控制单元包括电箱，所述电箱分别与离心桶电机、出渣板电机及碎
料电机电性连接，所述离心桶电机与第二同步带连接，所述出渣板电机与第一同步带连接。
10.进一步地，所述离心桶上方的桶壁外侧设置有支撑板，所述支撑板为环形，所述支撑板底部与离心桶支架内壁的凸台之间设置有第一轴承，所述离心桶下方外壁与离心桶支架的内壁之间设置有第二轴承，所述离心桶上位于支撑板上方的外壁上规则分布有多个出液孔，所述出液孔与离心桶支架上设置的储液腔体相连通，储液腔体中的液体流入中框的集液槽中。
11.进一步地，所述出渣开合板包括出液板，所述出液板通过支撑筋平行设置在支撑板上方，所述出液板上均匀设置有多个通孔，所述出液板与支撑板之间形成的腔室与中框的集液槽相连通。
12.进一步地，所述集油器内设置有亲油基隔板，所述亲油基隔板用于使油水溶液中的油珠及片状油层上浮并聚集形成浮油层。
13.进一步地，所述导油管的一端与吸油装置的出油口连接，另一端延伸至油桶内，所述吸油装置为圆锥形。
14.进一步地，所述第二压力室的出水口向外延伸有一坡面，所述坡面与水箱上的缺口相配合；当所述第二压力室内的水满外溢时，多余的水通过坡面进入水桶，所述水箱为l型，所述油水箱与l型水箱的长边相垂直，所述油桶设置在油水箱与渣桶之间。
15.进一步地，所述第一压力室、第二压力室的底部均与清洗管路连接，所述清洗管路与水箱的出水口相连通。
16.进一步地，所述侧板包括顺次连接且相互垂直的左侧板、前侧板、右侧板和后侧板，所述左侧板、前侧板、右侧板和后侧板的顶端和底端均分别卡接在面框和底框上，所述左侧板包括上左侧板和下左侧板，所述上左侧板和下左侧板之间相互卡接，所述右侧板包括上右侧板和下右侧板，所述上右侧板和下右侧板之间相互卡接，所述前侧板包括上前板和门板，所述后侧板包括上背板和下背板，所述中框四周固定在壳体内侧。
17.进一步地，所述油水箱、油桶、水箱及渣桶上均设置有感应器。
18.进一步地，所述中框底部设置有紫外线消毒装置。
19.一种餐厨垃圾离心式三相分离实时收集方法，具体包括如下步骤：
20.沥水：将餐厨垃圾倒入离心桶以后，餐厨垃圾中的水分沿着出液板上的通孔迅速流入出液板与支撑板之间形成的腔室中，然后汇集至集液槽中。
21.固液分离：沥水完成以后，离心桶以设定速度旋转，同时将残留于垃圾中的混合液通过出液孔甩入储液腔体内，储液腔体内呈斜面，混合液进而流入中框的集液槽内，还有一部分混合液通过出渣开合板上设置的通孔流入中框的集液槽内；当固液分离完成后，通过出渣板电机驱动出渣开合板脱离离心桶底部，固态垃圾经刀片破碎后通过渣桶收集。
22.油水分离：集液槽中混合液通过油水管道直接到达第一压力室底部，进入第一压力室和集油器底部的水溶液形成气穴效应，并向上涌动/翻动，涌动/翻动的水溶液中的油珠及片状油层则沿着集油器中设置的高分子亲油基隔板迅速上浮和聚集，形成浮油层，而多余的水通过溢流腔进入第二压力室，第二压力室中的水溶液达到设置标准后，直接流入水箱，不断上浮的浮油层直接进入集油器上部圆锥形吸油装置，进而通过出油口进入油桶，完成油水分离工作。
23.进一步地，油水分离时，第一压力室、第二压力室及水箱中均注入设定的初级水
量，使第二压力室内的水面距其出水口的高度低于第一压力室内的水面距离吸油装置的出油口的高度，以保证第一压力室和第二压力室形成压差。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25.离心桶在高速转动实现固液分离过程中具有稳定性，通过将分离出的混合液汇入集液槽进行收集，进一步进行油水分离处理，避免了混合液排出造成的环境污染；固液分离程序完成后，设置于离心桶底部的出渣开合板随即打开，同时设置于出渣开合板下方的刀具旋转，可对下落的固态垃圾进行破碎处理，使其作为饲料再次，避免了垃圾填埋造成的环境污染；该装置能够对餐厨垃圾中的油水进行有效分离，分离出的水可以循环利用，节省了资源，有效完成了油水分离和餐厨垃圾分类收集，具有很好的推广价值。
26.本发明中，通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明一种餐厨垃圾离心式三相分离及收集装置爆炸图；
30.图2为图1的a部位的放大图；
31.图3为本发明固液分离结构示意图；
32.图4为本发明油水分离结构示意图；
33.图5为本发明油中框底部整体结构示意图；
34.图6为本发明油水分离结构立体图；
35.其中：1、面框；2、底框；3、操作板；4、进料口；5、离心桶；6、离心桶支架；7、中框；8、出渣开合板；9、第一同步带；10、碎料支架；11、刀片；12、底框；13、渣桶；14、油水箱；15、第一压力室；16、第二压力室；17、溢流腔；18、出水口；19、水箱；20、出油口；21、油桶；22、油水管；23、离心桶电机；24、出渣板电机；25、支撑板；26、第一轴承；27、第二轴承；28、储液腔体；29、出液板；30、支撑板；31、上左侧板；32、下左侧板；33、上右侧板；34、下右侧板；35、上前板；36、门板；37、上背板；38、下背板；39、紫外线消毒装置；40、清洗管；41、碎料电机；42、碎料桶；43、出液孔。
具体实施方式
36.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
37.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
38.实施例：
39.一种餐厨垃圾离心式三相分离及收集装置，包括：壳体、固液分离结构、油水分离结构以及控制单元。
40.具体地，壳体：包括面框1、底框2和侧板，所述面框1一侧设置有操作板3，另一侧设置有进料口4，操作板3下方与电箱连接；
41.进一步，侧板包括顺次连接且相互垂直的左侧板、前侧板、右侧板和后侧板，左侧板、前侧板、右侧板和后侧板的顶端和底端均分别卡接在面框1和底框2上，左侧板包括上左侧板31和下左侧板32，上左侧板31和下左侧板32之间相互卡接，右侧板包括上右侧板33和下右侧板34，上右侧板33和下右侧板34之间相互卡接，前侧板包括上前板35和门板36，后侧板包括上背板37和下背板38，中框7四周固定在壳体内侧，门板36包括左右两扇，从中间打开。
42.具体地，固液分离结构：包括离心桶5，所述离心桶5无底且设置在离心桶支架6内侧，离心桶支架6的底部固定在中框7上，中框7上设置有出渣开合板8，出渣开合板8的左端固定在第一同步带9上，出渣开合板8沿第一同步带9的传输方向作开合运动，当出渣开合板运动到离心桶5底部时，出渣开合板8顶部与离心桶5底部接触并作为离心桶5的底板，当需要出渣时，出渣开合板8打开，所述出渣开合板8上设置有通孔，中框7底部设置有碎料桶，碎料桶底部设置有碎料支架10，碎料支架10中心位置设置有刀片11，刀片11在碎料电机的带动下绕中心点转动，碎料电机设置在刀片11的底部，离心桶5随外壁上设置的第二同步带12作旋转运动，离心桶5底端外壁上设置有与齿形皮带相啮合的齿轮结构，碎料支架10上设置有落料口，碎料支架10正下方的底框2上设置有渣桶13，进料口4、离心桶5、落料口、渣桶13在竖直方向的轴线相同；当出渣开合板8打开时，高速旋转的刀片11对下落的体积较大的垃圾进行切割，然后直接落入下方的渣桶13。
43.进一步，离心桶5上方的桶壁外侧设置有支撑板25，支撑板25为环形，支撑板25底部与离心桶支架6内壁的凸台之间设置有第一轴承26，离心桶5下方外壁与离心桶支架6内壁之间设置有第二轴承27，离心桶5上位于支撑板上方的外壁上规则分布有多个出液孔，出液孔与离心桶支架6上设置的储液腔体28相连通，离心桶做离心运动时，液体从出液孔甩出到储液腔体28中，然后流入中框7的集液槽。出渣开合板8包括出液板29，所述出液板29通过支撑筋平行设置在支撑板30上方，出液板29与支撑板30相互平行，出液板29上均匀设置有多个孔，所述出液板29与支撑板30之间形成的腔室与中框7的集液槽相连通，餐厨垃圾刚导入离心桶5时的液体与离心桶5离心后产生的液体从出液板29进入腔室内进而流入中框的集液槽中。第一轴承26用于承受离心桶转动时的轴向载荷，第二轴承27用于承受离心桶转动时的径向载荷，从而保证离心桶在高速转动实现固液分离过程中的稳定性。离心桶5在做离心运动时，甩出的液体沿着出液孔41只能进入储液腔室28中，避免了离心桶5在做离心运动时导致的液体随意流动，保护了装置内电机以及轴承等部件，延长了该装置的使用寿命，增加了装置工作的安全性。
44.将餐厨垃圾倒入离心桶以后，餐厨垃圾中的水分沿着出液板29上的孔迅速流入出液板29与支撑板30之间形成的腔室中，然后汇集至集液槽中，从而大大降低垃圾中的水份，完成将垃圾中的水份沥出程序，该设置可以增大餐厨垃圾处理量。紧接着，离心桶5快速旋转，速度可设定在300-1000转/分钟，同时将残留于垃圾中的混合液体通过出液孔甩入储液
腔体，高速旋转固液分离的时间设定在20-60秒左右，同时也有部分液体通过出渣开合板上设置的通孔流入中框7的集液槽内。
45.具体地，油水分离结构：包括油水箱14，油水箱14包括相互独立的第一压力室15和第二压力室16，第一压力室15的上方设置有集油器，所述第一压力室15与第二压力室16之间设置有连通第一压力室和第二压力室的溢流腔17，第二压力室16通过出水口18与水箱19相连，集油器通过出油口20与油桶21相连，第一压力室15通过油水管道22与位于中框7上的集液槽一端连接，集液槽中的液体通过油水管道进入第一压力室15中；
46.进一步，集油器内设置有亲油基隔板，亲油基隔板用于使油水溶液中的油珠及片状油层上浮并聚集形成浮油层。导油管的一端与集油器的出油口20连接，另一端延伸至油桶21内，吸油装置为圆锥形。第二压力室16的出水口18向外延伸有一坡面，所述坡面与水箱19上的缺口相配合；当所述第二压力室16内的水满外溢时，多余的水通过坡面进入水桶，水箱19为l型，油水箱14与l型水箱19的长边相垂直，油桶21设置在油水箱14与渣桶13之间。第一压力室15、第二压力室16的底部均与清洗管路30连接，清洗管路与水箱19的出水口相连通，水箱19中的水用作清洗第一压力室15与第二压力室16，实现了水的循环利用，节约了资源。
47.工作状态时，“二室一器一桶”(第一压力室15、第二压力室16、集油器、水箱19)均按设计要求注入一定的初级水量，使第二压力室16内的水面距其出水口的高度低于第一压力室15内的水面距离吸油装置的出油口20的高度，以保证第一压力室15和第二压力室16形成压差。集液槽中水溶液通过油水管道22直接到达第一压力室15底部进入集油器，由于集液槽和第一压力室15及第二压力室16压力差的作用，进入第一压力室15和集油器底部的水溶液形成气穴效应，并向上涌动，涌动的水溶液中的油珠及片状油层则沿着集油器中设置的高分子亲油基隔板迅速上浮和聚集，形成浮油层，而多余的水通过溢流腔17进入第二压力室16，第二压力室16中的水溶液达到设置标准后，直接流入水箱19。不断上浮的浮油层直接进入集油器上部圆锥形吸油装置，该装置连接着导油管。浮油层进入圆锥形吸油装置后，在集液槽、第一压力室15、第二压力室16及水箱19的负压力作用下，以及油水管道22造成内外空气压力差所形成推力和吸力的作用下，迅速涌入圆锥体内的导油管，最后进入油桶21，完成油水分离和餐厨垃圾油脂萃取工作，水箱19中过量的水可直接自动排出箱体外，剩余的水在保证与第一压力室15、第二压力室16、集油器水位平衡和稳定的压力差的前提下，可通过喷淋管、清洗管40重复进行喷淋和相关装置清洗、除渣、保洁等使用，降低了水的使用量，喷淋管位于水箱19的一端与液泵连接，其中，喷淋装置设置在离心桶5顶端内侧的刮板上，刮板用于在离心桶5旋转时刮掉离心桶5内壁上的垃圾残留物，由于刮板的形状为扇形，因此设置在刮板上的喷淋装置以扇状喷淋方式向离心桶内喷水。
48.具体地，控制单元：包括电箱，所述电箱分别与离心桶电机23、出渣板电机24及碎料电机电性连接，所述离心桶电机23与第二同步带12连接，所述出渣板电机24与第一同步带9连接。
49.进一步，所述油水箱14、油桶21、水箱19及渣桶13上均设置有感应器，当油水箱14、油桶21、水箱19及渣桶13中的物料达到设定高度时，感应器将信号传递给报警器。
50.进一步，在中框底部设置有紫外线消毒装置39，防止装置内由于潮湿等原因滋生的细菌。
51.本发明还提出一种餐厨垃圾离心式三相分离实时收集方法，具体步骤如下：
52.沥水：将餐厨垃圾倒入离心桶以后，餐厨垃圾中的水分沿着出液板29上的孔迅速流入出液板29与支撑板30之间形成的腔室中，然后汇集至集液槽中，从而大大降低垃圾中的水份，完成将垃圾中的水份沥出程序，该设置可以增大餐厨垃圾处理量。
53.固液分离：沥水完成以后，离心桶5快速旋转，速度可设定在300-1000转/分钟，同时将残留于垃圾中的混合水分通过出液孔43甩入储液腔体28内，储液腔体28内呈斜面，混合液进而流入中框的集液槽内，高速旋转固液分离的时间设定在20-60秒左右，还有一部分液体通过出渣开合板8上设置的通孔流入中框7的集液槽内。当固液分离完成后，通过出渣板电机24驱动出渣开合板8脱离离心桶5底部，固态垃圾经刀片11破碎后通过渣桶13收集，作为饲料使用，节约了资源，避免了垃圾填埋造成的环境污染。
54.油水分离：工作状态时，第一压力室15、第二压力室16及水箱19中均按设计要求注入一定的初级水量，使第二压力室16内的水面距其出水口的高度低于第一压力室15内的水面距离吸油装置的出油口20的高度，以保证第一压力室15和第二压力室16形成压差，集液槽中水溶液通过油水管道22直接到达第一压力室15底部进入集油器，由于集液槽和第一压力室15及第二压力室16压力差的作用，进入第一压力室15和集油器底部的水溶液形成气穴效应，并向上涌动/翻动，涌动/翻动的水溶液中的油珠及片状油层则沿着集油器中设置的高分子亲油基隔板迅速上浮和聚集，形成浮油层，而多余的水通过溢流腔17进入第二压力室16，第二压力室16中的水溶液达到设置标准后，直接流入水箱19。不断上浮的浮油层直接进入集油器上部圆锥形吸油装置，该装置连接着导油管。浮油层进入圆锥形吸油装置后，在集液槽、第一压力室15、第二压力室16及水箱19的负压力作用下，以及油水管道22造成内外空气压力差所形成推力和吸力的作用下，迅速涌入圆锥体内的导油管，最后进入油桶21，完成油水的有效分离。水箱19中过量的水可直接自动排出箱体外，剩余的水在保证与第一压力室15、第二压力室16、集油器水位平衡和稳定的压力差的前提下，可通过喷淋管、清洗管40重复进行喷淋和相关装置清洗、除渣、保洁等使用，降低了水的使用量。
55.该技术构思独特，结构合理，操作简单，通过将分离出的混合液汇入集液槽进行收集，进一步进行油水分离处理，避免了混合液排出造成的环境污染；固液分离程序完成后，设置于离心桶底部的出渣开合板随即打开，同时碎料电机驱动刀片高速旋转，可对下落的固态垃圾进行破碎处理，使其作为饲料再次，避免了垃圾填埋造成的环境污染；该装置能够对餐厨垃圾中的油水进行有效分离，分离出的水可以循环利用，节省了资源，有效完成了油水分离和餐厨垃圾分类收集，具有很好的推广价值。
56.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
57.应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。