[发明专利]一种餐厨垃圾水热三相分离系统

说明书

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理的技术领域，更具体地，涉及一种餐厨垃圾水热三相分离系统，用于水热处理及三相分离餐厨垃圾。

背景技术

餐厨垃圾具有含水率高、油脂和有机物含量高的特点，是炼制生物柴油、发酵生产饲料、乙醇等产品的良好原料。由于餐厨垃圾主要含有淀粉、脂肪、纤维素等大分子有机物，因此需要将其水解为小分子有机物。目前用于水解的装置有喷爆罐等。喷爆罐工作时常通入蒸汽，以实现有机垃圾的高压水解，而产生蒸汽需要较高的成本。同时，冷却回收热能的水管通常设置在罐体内部，易造成有机垃圾的堵塞及阻隔。此外，现有喷爆罐往往是将有机垃圾喷爆到一个容器后再送至下一工序进行处理，增加了环境污染机率及运行成本。

如中国专利CN102674909A公开了一种餐厨垃圾水解喷爆系统，包括喷爆罐和设置于喷爆罐下方的承爆仓。喷爆罐加热方式为水蒸汽加热，蒸汽热能回收管设于承爆仓内。上述系统所使用的蒸汽加热耗能较大，且未涉及三相分离功能。中国专利CN202829741U公开了一种餐厨垃圾高油脂废水的油水分离组合系统，包括具有加热和搅拌功能的反应装置，通过管路与所述反应装置配合连接的两相卧螺离心装置，通过管路与所述两相卧螺离心装置配合连接的三相碟片分离装置，以及用于集中控制所述反应装置、两相卧螺离心装置和三相碟片分离装置工作的PLC。但是上述组合系统并没有公开使用何种方式加热餐厨垃圾而且其没有将热能回收，不能实现热能循环利用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的目的是提供一种餐厨垃圾水热三相分离系统，能够克服现有技术不足，系统设计紧凑、成本低，在实现餐厨垃圾的水解、三相分离功能的同时充分回收热能。

本发明采用的技术方案是：一种餐厨垃圾水热三相分离系统，包括水热反应器和设于水热反应器下部的三相分离器，所述的水热反应器包括水热反应器罐体、设于水热反应器罐体顶部的进料口、卸压口、温度计、压力计，水热反应器罐体内还设有搅拌装置；水热反应器罐体的底部设有出料口，出料口连通三相分离器；

所述的三相分离器包括三相分离器罐体、设于三相分离器罐体顶部的闪蒸汽出口、设于三相分离器罐体侧壁的出油口、设于三相分离器罐体底部的出水口；所述的三相分离器罐体顶部设有进料口，进料口与水热反应器罐体的出料口连通，三相分离器罐体底部设有出料口，出料口连接螺旋输送器；

所述的水热反应器罐体的外壁上设有加热装置，所述的加热装置为导热油盘管；所述的三相分离器除罐体外还包括热能回收装置，热能回收装置包括设于三相分离器罐体外壁上的热能回收盘管、与热能回收盘管连接的热能回收导管，加热后的水由热能回收导管排出。

其中，进料口用于餐厨垃圾的输入；卸压口用于水热反应器罐体压力的释放，防止水热反应器罐体内压力过高；温度计用于检测水热反应器罐体内的温度；压力计用于检测水热反应器罐体内的压力；经搅拌加热后的餐厨垃圾由水热反应器罐体出料口排出至三相分离器罐体。

闪蒸汽出口用于排出三相分离器罐体内的闪蒸汽，出油口用于排出餐厨垃圾中的油脂，出水口用于排出餐厨垃圾中的水，出料口用于排出餐厨垃圾中的固体，再通过螺旋输送器送至发酵罐进行发酵。

加热装置为导热油盘管，采用导热油盘管加热餐厨垃圾，比水蒸汽加热餐厨垃圾节省能源及成本。导热油盘管紧贴着水热反应器侧壁设置，为餐厨垃圾提供热能。餐厨垃圾在有水的条件下能充分实现水解，且水热反应器内各部分受热均匀。另外，在三相分离器罐体外壁上设置热能回收盘管以回收热能，实现热能循环利用，同时不会堵塞、阻隔餐厨垃圾，加热后的水由热能回收导管排出，以进一步利用。

优选的，餐厨垃圾水热处理条件为：90℃～200℃，5min～90min。三相分离器位于水热反应器下部，实现承爆、闪蒸及三相分离的作用。

进一步的，所述的搅拌装置包括设于水热反应器罐体外部的搅拌电机、与搅拌电机连接的搅拌轴、设于搅拌轴上的搅拌叶片。搅拌电机驱动搅拌轴转动，带动搅拌叶片对餐厨垃圾进行搅拌。

进一步的，水热反应器罐体的出料口处设有水热反应器出料口挡板，三相分离器罐体的出料口处设有三相分离器出料口挡板。当餐厨垃圾在水热反应器中完全加热并搅拌均匀后打开水热反应器出料口挡板，将餐厨垃圾排进三相分离器罐体；当餐厨垃圾在三相分离器罐体内分层并三相分离后打开三相分离器出料口挡板，将餐厨垃圾排进螺旋输送器中。