一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统

摘要

本发明公开了一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，包括分拣机、磁选机、破碎机、水力旋流器、压榨机和发酵机；所述分拣机用于对餐厨垃圾进行初步破碎，并筛除其中体积较大的金属和塑料制品，得到第一物料；所述磁选机用于去除所述第一物料中剩余的金属，得到第二物料；所述破碎机用于破碎第二物料；所述水力旋流器用于将破碎的第二物料与水混合的浆液分离为第三物料和比重较大的陶瓷玻璃碎片；所述压榨机用于压榨所述第三物料，使得第三物料分离为第四物料和油水混合物；所述发酵机用于将第四物料发酵形成黑水虻的饲料。本发明通过对餐厨垃圾行进除杂、破碎脱水、发酵处理后制成饲养黑水虻的饲料，实现了餐厨垃圾的资源化处理。

权利要求

1.一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，其特征在于，包括：分拣机，所述分拣机用于对餐厨垃圾进行初步破碎，并筛除其中体积较大的金属和塑料制品，得到第一物料；

磁选机，所述磁选机用于去除所述第一物料中剩余的金属，得到第二物料；

破碎机，所述破碎机用于破碎第二物料；

水力旋流器，所述水力旋流器用于将破碎的第二物料与水混合的浆液分离为第三物料和比重较大的陶瓷玻璃碎片；

压榨机，所述压榨机用于压榨所述第三物料，使得第三物料分离为第四物料和油水混合物；

发酵机，所述发酵机用于将第四物料发酵形成黑水虻的饲料；

油水分离器，所述油水分离器用于分离所述油水混合物中的油脂和污水；

气浮机，所述气浮机用于去除所述污水中的浮渣；

叠螺机，所述叠螺机用于将从污水中分离出来的浮渣进行脱水，得到第四物料；

所述分拣机包括：

筛分筒，靠近筛分筒第一端的上侧连接有进料斗，筛分筒第二端的端面的下部连接有第一出料斗，所述筛分筒的下半部分的筒壁上分布有筛孔，所述筛孔的下方设有连接于筛分筒的筒壁上的第二出料斗；

搅拌装置，搅拌装置包括同轴转动安装于所述筛分筒内的搅拌轴、沿轴向分布于所述搅拌轴外周的若干搅拌杆、以及用于驱动所述搅拌轴转动的第一驱动机构；

所述搅拌轴的外周面沿轴向设有与所述搅拌杆一一对应的搅拌杆容纳槽，所述搅拌杆的一端通过转动销转动安装于搅拌杆容纳槽内，搅拌杆可绕所述转动销转动展开或收纳于所述搅拌杆容纳槽，搅拌杆在展开时与搅拌杆容纳槽第一端的槽壁相抵，所述转动销上套有可撑开搅拌杆的扭簧；

所述分拣机还包括清理机构，所述清理机构包括：

环状件，所述环状件套在所述搅拌轴上并适配于所述筛分筒内，环状件的第一端连接有可套在所述搅拌轴上的套管，所述套管伸出筛分筒的第一端，所述搅拌轴的第一端穿入环状件，搅拌轴的第二端穿出筛分筒的第二端并与所述第一驱动机构传动连接；

第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述套管和环状件轴向移动。

2.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，其特征在于，所述环状件的第二端设有环刀，所述环刀的外周面与筛分筒适配，环刀的内周面与搅拌轴之间形成环形槽。

3.根据权利要求2所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，其特征在于，所述环形槽内适配有环形刮板，所述环状件上还设有用于驱动环形刮板沿所述环形槽的轴向移动的第一气缸。

4.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，其特征在于，所述第一驱动机构包括电机，所述电机固定于筛分筒的顶部，电机的输出轴与搅拌轴的第二端之间通过皮带传动。

5.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，其特征在于，所述套管的第一端设有向其两侧伸出的连接板，所述第二驱动机构包括安装于筛分筒外部两侧的两个第二气缸，所述第二气缸的输出轴与所述连接板相连。

6.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，其特征在于，靠近所述筛分筒第一端的下侧连接有第三出料斗，所述环状件处于筛分筒的第一端时堵住所述第三出料斗。

7.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，其特征在于，所述筛分筒倾斜设置，筛分筒靠近进料斗的一端的高度高于筛分筒靠近第一出料斗的一端。

说明书

一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统

技术领域

[0001] 本发明涉及垃圾处理再利用技术领域，具体涉及一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统。

背景技术

[0002] 餐厨垃圾主要指餐饮业、食堂以及家庭烹饪就餐过程中产生的有机废弃物，一般包含剩饭剩菜、餐厨原料下脚料、瓜皮果屑等。餐厨垃圾营养丰富，含水量高，容易滋生细菌导致腐烂变质，从而产生刺鼻的异味。据统计，我国城市餐厨垃圾年产生量已超过6000万吨，成为城市发展的“大敌”，解决餐厨垃圾问题已上升为全民关注的社会问题。

[0003] 黑水虻被广泛应用于餐厨垃圾的资源化利用处理，然而，餐厨垃圾中除了剩饭剩菜、餐厨原料下脚料、瓜皮果屑等有机物外，还含有大量的包装袋、饮料瓶、金属制品、瓷器、玻璃制品等无机物，这些无机物不利于养殖黑水虻，因而成为利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的技术难点。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统。

[0005] 本发明提供了一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，包括：

[0006] 分拣机，所述分拣机用于对餐厨垃圾进行初步破碎，并筛除其中体积较大的金属和塑料制品，得到第一物料；

[0007] 磁选机，所述磁选机用于去除所述第一物料中剩余的金属，得到第二物料；

[0008] 破碎机，所述破碎机用于破碎第二物料；

[0009] 水力旋流器，所述水力旋流器用于将破碎的第二物料与水混合的浆液分离为第三物料和比重较大的陶瓷玻璃碎片；

[0010] 压榨机，所述压榨机用于压榨所述第三物料，使得第三物料分离为第四物料和油水混合物；

[0011] 发酵机，所述发酵机用于将第四物料发酵形成黑水虻的饲料。

[0012] 进一步地，还包括：

[0013] 油水分离器，所述油水分离器用于分离所述油水混合物中的油脂和污水；

[0014] 气浮机，所述气浮机用于去除所述污水中的浮渣；

[0015] 叠螺机，所述叠螺机用于将从污水中分离出来的浮渣进行脱水，得到第四物料。

[0016] 进一步地，所述分拣机包括：

[0017] 筛分筒，靠近筛分筒第一端的上侧连接有进料斗，筛分筒第二端的端面的下部连接有第一出料斗，所述筛分筒的下半部分的筒壁上分布有筛孔，所述筛孔的下方设有连接于筛分筒的筒壁上的第二出料斗；

[0018] 搅拌装置，搅拌装置包括同轴转动安装于所述筛分筒内的搅拌轴、沿轴向分布于所述搅拌轴外周的若干搅拌杆、以及用于驱动所述搅拌轴转动的第一驱动机构。

[0019] 进一步地，所述搅拌轴的外周面沿轴向设有与所述搅拌杆一一对应的搅拌杆容纳槽，所述搅拌杆的一端通过转动销转动安装于搅拌杆容纳槽内，搅拌杆可绕所述转动销转动展开或收纳于所述搅拌杆容纳槽，搅拌杆在展开时与搅拌杆容纳槽第一端的槽壁相抵，所述转动销上套有可撑开搅拌杆的扭簧；

[0020] 所述分拣机还包括清理机构，所述清理机构包括：

[0021] 环状件，所述环状件套在所述搅拌轴上并适配于所述筛分筒内，环状件的第一端连接有可套在所述搅拌轴上的套管，所述套管伸出筛分筒的第一端，所述搅拌轴的第一端穿入环状件，搅拌轴的第二端穿出筛分筒的第二端并与所述第一驱动机构传动连接；

[0022] 第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述套管和环状件轴向移动。

[0023] 进一步地，所述环状件的第二端设有环刀，所述环刀的外周面与筛分筒适配，环刀的内周面与搅拌轴之间形成环形槽。

[0024] 进一步地，所述环形槽内适配有环形刮板，所述环状件上还设有用于驱动环形刮板沿所述环形槽的轴向移动的第一气缸。

[0025] 进一步地，所述第一驱动机构包括电机，所述电机固定于筛分筒的顶部，电机的输出轴与搅拌轴的第二端之间通过皮带传动。

[0026] 进一步地，所述套管的第一端设有向其两侧伸出的连接板，所述第二驱动机构包括安装于筛分筒外部两侧的两个第二气缸，所述第二气缸的输出轴与所述连接板相连。

[0027] 进一步地，靠近所述筛分筒第一端的下侧连接有第三出料斗，所述环状件处于筛分筒的第一端时堵住所述第三出料斗。

[0028] 进一步地，所述筛分筒倾斜设置，筛分筒靠近进料斗的一端的高度高于筛分筒靠近第一出料斗的一端。

[0029] 本发明的有益效果体现在：本发明通过对餐厨垃圾行进除杂、破碎脱水、发酵处理后制成饲养黑水虻的饲料，实现了餐厨垃圾的资源化处理。除杂处理过程中，首先通过分拣机对餐厨垃圾进行初步破碎、筛分，金属和塑料制品不易破碎，因而体积较大的金属和塑料制品被筛除分离，而玻璃和陶瓷制品易碎，玻璃和陶瓷制品破碎后过筛，因而第一物料中含有玻璃和陶瓷碎片，同时还含有小体积的金属，然后进一步通过磁选机去除所述第一物料中剩余的金属得到第二物料，再通过破碎机对第二物料进行破碎，第二物料破碎后与水混合，然后通过水力旋流器将第二物料中的陶瓷玻璃碎片分离出来，这样即可较为彻底地筛选出餐厨垃圾中的包装袋、饮料瓶、金属制品、瓷器、玻璃制品等无机物，提高了餐厨垃圾有机质含量，保证了养殖黑水虻成活率。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

[0031] 图1为本发明实施例的系统进行餐厨垃圾资源化处理的流程图；

[0032] 图2为本发明实施例的分拣机的外部结构示意图；

[0033] 图3为本发明实施例的分拣机的内部结构示意图；

[0034] 图4为图3的A部放大图。

[0035] 附图中：10表示分拣机；11表示筛分筒；111表示进料斗；112表示第一出料斗；113表示筛孔；114表示第二出料斗；115表示第三出料斗；12表示搅拌装置；121表示搅拌轴；122表示搅拌杆；123表示第一驱动机构；1231表示电机；1232表示皮带；124表示搅拌杆容纳槽；125表示扭簧；126表示清理机构；1261表示环状件；1262表示套管；12631表示连接板；12632表示第二气缸；1264表示环刀；1265表示环形槽；1266表示环形刮板；1267表示第一气缸；20表示磁选机；30表示破碎机；40表示水力旋流器；50表示压榨机；60表示发酵机；70表示油水分离器；80表示气浮机；90表示叠

[0036] 螺机。

具体实施方式

[0037] 下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

[0038] 需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

[0039] 如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统，包括分拣机10、磁选机20、破碎机30、水力旋流器40、压榨机50、发酵机60、油水分离器70、气浮机80和叠螺机90。

[0040] 参照图1，分拣机10用于对餐厨垃圾进行初步破碎，并筛除其中体积较大的金属和塑料制品，得到第一物料。

[0041] 具体地，参照图2-图4，分拣机10包括筛分筒11和搅拌装置12，靠近筛分筒11第一端的上侧连接有进料斗111，筛分筒11第二端的端面的下部连接有第一出料斗112，筛分筒11倾斜设置，筛分筒11靠近进料斗111的一端的高度高于筛分筒11靠近第一出料斗112的一端，筛分筒11的下半部分的筒壁上分布有筛孔113，筛孔113的下方设有连接于筛分筒11的筒壁上的第二出料斗114。搅拌装置12包括同轴转动安装于筛分筒11内的搅拌轴121、沿轴向分布于搅拌轴121外周的若干搅拌杆122、以及用于驱动搅拌轴121转动的第一驱动机构
123。

[0042] 筛分时，餐厨垃圾从进料斗111进入筛分筒11内，第一驱动机构123驱动搅拌轴121转动，以对餐厨垃圾进行搅拌破袋筛分，餐厨垃圾中体积较大的金属瓶罐、塑料袋、塑料瓶无法通过筛孔113，餐厨垃圾中陶瓷玻璃制品易碎，在搅拌轴121搅拌的过程中会将其打碎，陶瓷玻璃碎片和餐厨垃圾中体积较小的有机物从筛孔113筛出，并从第二出料斗114排出得到第一物料，而筛余的体积较大的金属瓶罐、塑料袋、塑料瓶则从第一出料斗112排出回收。

[0043] 搅拌装置12在对餐厨垃圾进行搅拌筛分的时候，餐厨垃圾中的塑料袋等杂物可能会缠绕在搅拌轴121和搅拌杆122上，如果缠绕太多可能导致筛分筒11堵塞，本实施例解决该问题的技术方案如下：搅拌轴121的外周面沿轴向设有与搅拌杆122一一对应的搅拌杆容纳槽124，搅拌杆122的一端通过转动销转动安装于搅拌杆容纳槽124内，搅拌杆122可绕转动销转动展开或收纳于搅拌杆容纳槽124，搅拌杆122在展开时与搅拌杆容纳槽124第一端的槽壁相抵，转动销上套有可撑开搅拌杆122的扭簧125。分拣机10还包括清理机构126，清理机构126包括环状件1261和第二驱动机构，环状件1261套在搅拌轴121上并适配于筛分筒11内，环状件1261的第一端连接有可套在搅拌轴121上的套管1262，套管1262伸出筛分筒11的第一端，搅拌轴121的第一端穿入环状件1261，搅拌轴121的第二端穿出筛分筒11的第二端并与第一驱动机构123传动连接，具体地，第一驱动机构123包括电机1231，电机1231固定于筛分筒11的顶部，电机1231的输出轴与搅拌轴121的第二端之间通过皮带1232传动；第二驱动机构用于驱动套管1262和环状件1261轴向移动，具体地，套管1262的第一端设有向其两侧伸出的连接板12631，第二驱动机构包括安装于筛分筒11外部两侧的两个第二气缸
12632，第二气缸12632的输出轴与连接板12631相连。

[0044] 当筛分的速度明显减慢时，进料斗111停止进料，搅拌装置12停止工作，第二驱动机构推动套管1262和环状件1261向第一出料斗112的平移，环状件1261接触到搅拌杆122后，环状件1261带动搅拌杆122转动收起，收起的搅拌杆122套在套管1262中，能够防止搅拌杆122展开，环状件1261在平移的过程中依次将各搅拌杆122收起，同时刮掉搅拌杆122、搅拌轴121上及筛分筒11中的筛余物，实现筛余物的清理，清理完成后，第二驱动机构驱动环状件1261退回，在环状件1261退回的过程中，搅拌杆122在扭簧125的作用下依次展开，直到环状件1261退到进料斗111之后，即可继续进行筛分作业。

[0045] 更进一步地，环状件1261的第二端设有环刀1264，环刀1264的外周面与筛分筒11适配，环刀1264的内周面与搅拌轴121之间形成环形槽1265，一方面，由于在搅拌时存在离心力，搅拌杆122外段上缠绕的杂物较多，在环状件1261推进的过程中，先通过环刀1264与搅拌杆122接触，刮掉搅拌杆122外段上缠绕的杂物，然后环状件1261再将搅拌杆122完全收起，这样能够防止搅拌杆122外段缠绕的杂物夹在搅拌杆容纳槽124中而无法刮掉，另一方面，环刀1264还能够使搅拌杆122的收起和展开更平缓。

[0046] 更优地，环形槽1265内适配有环形刮板1266，环状件1261上还设有用于驱动环形刮板1266沿环形槽1265的轴向移动的第一气缸1267，由于杂物会填充在环形槽1265中，第一气缸1267可推动环形刮板1266，以清除环形槽1265内的杂物。

[0047] 此外，靠近筛分筒11第一端的下侧连接有第三出料斗115，环状件1261处于筛分筒11的第一端时堵住第三出料斗115，筛分时，环状件1261堵住第三出料斗115，在环状件1261退回时，环状件1261能够将筛分筒11内未刮干净的餐厨垃圾刮入第三出料斗115排出。

[0048] 参照图1，磁选机20用于去除第一物料中剩余的金属，得到第二物料，磁选机20是市面上已有的设备，这里不作赘述。经分拣机10筛分后的第一物料经输送机输送至磁选机20，进一步去除第一物料中小体积金属。

[0049] 破碎机30用于破碎第二物料，破碎机30是市面上已有的设备，这里不作赘述。去除金属后的第二物料经输送机输送至破碎机30中进行破碎，破碎后的物料粒径在20-30mm左右，破碎后颗粒越小，后端出油率越高，脱水率也越高，干渣含水率越低，更好的运输和利用。

[0050] 水力旋流器40用于将破碎的第二物料与水混合的浆液分离为第三物料和比重较大的陶瓷玻璃碎片，水力旋流器40也是市面上已有的设备，这里不作赘述。破碎后的第二物料与水混合成浆液，再通过高压泵泵入水力旋流器40中，在水力旋流器40的作用下，比重较大的陶瓷玻璃碎片从下部排出，第三物料则从上部排出。

[0051] 压榨机50用于压榨第三物料，使得第三物料分离为第四物料和油水混合物，本实施例的压榨机50可选用螺旋压榨机50，螺旋压榨机50也是市面上已有的设备，这里不作赘述。从水力旋流器40排出的第三物料输送至压榨机50中进行压榨脱水，脱水后第四物料含水率60％左右，手攥不出水，该水分符合黑水虻的培养条件。

[0052] 发酵机60用于将第四物料发酵形成黑水虻的饲料，发酵机60也是市面上已有的设备，这里不作赘述。脱水后的第四物料经输送机输送至发酵机60中进行发酵，发酵后产物用于养殖黑水虻。

[0053] 本发明通过对餐厨垃圾行进除杂、破碎脱水、发酵处理后制成饲养黑水虻的饲料，实现了餐厨垃圾的资源化处理。除杂处理过程中，首先通过分拣机10对餐厨垃圾进行初步破碎、筛分，金属和塑料制品不易破碎，因而体积较大的金属和塑料制品被筛除分离，而玻璃和陶瓷制品易碎，玻璃和陶瓷制品破碎后过筛，因而第一物料中含有玻璃和陶瓷碎片，同时还含有小体积的金属，然后进一步通过磁选机20去除第一物料中剩余的金属得到第二物料，再通过破碎机30对第二物料进行破碎，第二物料破碎后与水混合，然后通过水力旋流器40将第二物料中的陶瓷玻璃碎片分离出来，这样即可较为彻底地筛选出餐厨垃圾中的包装袋、饮料瓶、金属制品、瓷器、玻璃制品等无机物，提高了餐厨垃圾有机质含量，保证了养殖黑水虻成活率。

[0054] 油水分离器70用于分离油水混合物中的油脂和污水，油水分离器70属于市面上已有的设备，这里不作赘述。油水分离器70先将油水混合物进行加热，由于油的比重比水轻，故油会浮于水的表面，油脂通过油水分离器70上端排油口排出，实现油脂的回收利用，污水则通过下部排污口进入污水处理系统。

[0055] 气浮机80用于去除污水中的浮渣，气浮机80属于市面上已有的设备，这里不作赘述。经油水分离器70分离出来的污水中仍含有较高的有机质，先经气浮机80过滤掉大分子物质，降低COD、BOD、氨、氮和有机质含量，下一级污水进入污水处理系统进行处理。

[0056] 叠螺机90用于将从污水中分离出来的浮渣进行脱水，得到第四物料，叠螺机90属于市面上已有的设备，这里不作赘述。经过气浮机80分离出的浮渣含水率非常高，无法直接使用和运输，而且这些渣是通过螺旋压榨机50挤压后漏出的，故颗粒非常小，无法用螺旋压榨机50二次脱水，所以选用叠螺机90将这些浮渣进行脱水，进而用于黑水虻养殖。

[0057] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。