專利名稱：一種餐飲垃圾分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種餐飲垃圾分離裝置，屬于環(huán)保裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可以將餐飲垃圾中的固體、水和油分離開的裝置。
背景技術(shù)：
餐飲垃圾是居民在生活消費過程中形成的一種生活廢物，其來源主要是飯店、食堂、街頭小吃等場所，所含的各種有機物質(zhì)在夏天極易腐蝕；餐飲垃圾中剩菜湯、餿水等含量很大，容易在垃圾的收集、運輸過程中造成污染；同時餐飲垃圾又是垃圾填埋場所滲濾液的主要來源，也是大氣污染和蒼蠅孳生的重要原因；由餐飲垃圾喂養(yǎng)的豬和提煉的泔水油流向市場已經(jīng)嚴重危害了市民的健康。餐飲垃圾廢水廢水直接排放到城市生活污水管網(wǎng)中，導致油脂黏附在管壁上，易管道堵塞，難以疏通；油脂廢水在后續(xù)的污水處理時，會造成 氧化池內(nèi)充氧困難，微生物活性受到抵制，造成處理負荷降低，出水水質(zhì)變差。目前，我國正在大力推廣使用餐飲垃圾制備生物柴油，一方面可以解決我國的能源問題，另一方面，也會防止地溝油再次流回餐桌，危害人民群眾的身體健康。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開始生物柴油的工業(yè)化生產(chǎn)，大多采用均相催化酯交換法，即液體催化劑，使脂肪酸甘油酯與甲醇發(fā)生酯交換反應生成脂肪酸甲酯(生物柴油)和甘油，但是都存在很多缺點，若采用液體堿作為催化劑，原料油和甲醇必須嚴格脫水，否則易形成乳狀物(曹宏遠，曹維良，張敬暢.固體酸Zr(SO4)2. 4H20催化制備生物柴油[J].北京化工大學學報，2005，32(6)，61-63)。因此，需要采用一種可以較好對餐飲垃圾中各組分進行分離開，以便進行相應后續(xù)處理的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明提供了一種餐飲垃圾分離裝置，可以將餐飲垃圾中的固體、水和油分離開。具體的技術(shù)方案是一種餐飲垃圾分離裝置，包括進料泵、固液分離單元、油水初步分離單元、廢油分離單元、廢水分離單元，其特征在于進料泵連接于固液分離單元，在固液分離單元中包括有一個固液分離裝置，固液分離裝置的滲透側(cè)為料液槽，料液槽通過一個進料管連接于油水初步分離單元；油水初步單元中包括有一個分離器，上述的分離器由上板和下板組成，下板上開孔，下板下部為空腔，分離器出口位置高于進料管，分離器出口連接于廢油分離單元，空腔出口連接于廢水分離單元；廢油分離單元中包括有一個疏水性油水分離膜元件、氣泡發(fā)生器，上述疏水性油水分離膜元件上連接有一個真空泵；廢水分離單元中包括有一個親水性油水分離膜元件、氣泡發(fā)生器，上述親水性油水分離膜元件上連接有一個真空泵；上述的廢油分離單元和廢水分離單元分別通過一個帶有輸送泵的管道連接于料液槽上，可以使料液返回料液槽。
進料泵可以采用固液混合輸送泵，作用是把餐飲垃圾輸送至固液分離單元并提供壓力，餐飲垃圾在進入到固液分離單元后，其中的固體被分離裝置所截留，而液體則進入滲透側(cè)的料液槽，隨后通過一個進料管進入到油水初步分離單元中的分離器中，分離器包括有上板和下板，由于油的比重大于水，隨著液體不斷地進入，油會沿著上板運動，再通過分離器出口進入到廢油分離單元中；而水的比重大于油，會通過開孔的下板進入到空腔中，再通過空腔出口進入到廢水分離單元中；在廢油分離單元中的疏水性油水分離膜元件，通過真空泵提供的壓力差，可以將廢油中少量的水截留而讓油透過；在廢水分離單元中包括有一個親水性油水分離膜元件，通過真空泵提供的壓力差，可以將廢水中的少量油截留而讓水通過。在廢油分離單元和廢水分離單元中各有一個氣泡發(fā)生器，可以向分離膜元件表面提供氣泡，起到去除蓄積在油水分離膜表面處的污染物、固體顆粒等，防止油水分離膜的阻塞。另外，由于廢油分離單元和廢水分離單元上各通過一個帶有輸送泵的管路將廢油和廢水再次返回至料液槽，可以起到如下的技術(shù)效果(I)讓廢水和廢油在裝置中循環(huán)流動，防止廢油分離單元和廢水分離單元中料液濃度增高、減輕濃差極化和膜污染。(2)讓夾帶有氣泡的廢水或廢油重新返回到料液槽；專利文件CN1199871C指出水中通入氣體使水 中形成大量的微小氣泡，并籍助微小氣泡表面張力特征，使油滴自動附著在氣泡上從而增大分離對象的密度差，使油、水利于分離。所以，讓夾帶有氣泡的廢水或廢油再次與料液槽中的廢液混合，可以進一步增強在油水初步分離單元中的油水分離效果，減輕后續(xù)步驟的負擔。疏水性油水分離膜對于油中少量水雜質(zhì)的去除效果較好，常用的疏水性油水分離膜包括聚乙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等聚烯烴類聚合物膜。使用疏水性油水分離膜對含有少量水分的廢油時，它可以讓油透過分離膜，而把水截留下。而對于親水性油水分離膜，它可以使油能快速離開膜表面，防止膜污染，保持水通量，作為含油污水除油作業(yè)的主要膜材，常用的親水膜材料有聚醚砜、纖維素酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚脂肪酰胺等，還包括無機陶瓷膜，使用親水性油水分離膜對含有少量油的廢水時，它可以讓水透過分離膜，而把油截留下(王樞、褚良銀、陳文梅等.油水分離膜的研究新進展[J].油田化學，2003，20 (4) :387-390 ;李海波，胡筱敏，羅苛茜，含油廢水的膜處理技術(shù)[J].過濾與分離，2000，10(4) :10-15 ;李憲勇.聚四氟乙烯膜脫除輕質(zhì)油中水分的研究[D].北京北京化工大學，2009 ;Bhave R R, Fleming H L. Removal of oily contaminationin wastewater with microporus alumina membranes[J]. AIChE, 1988, 84(261):19-27 ；金江，陳悅，吳楨.陶瓷膜處理餐飲廢水的膜化學清洗再生[J].南京化工大學學報，2000，22 (I) :68-69;俞曉麗，仲兆祥，邢衛(wèi)紅，無機陶瓷膜在植物油廢水處理中的實驗研究[J],化學工程，2010，38(1) : 84-88 ；Tirmizi N, Raghuraman B, WiencekJ, demulsification of water/oil/solid emulsions by hollow-fiber membranes[J], AlChE, 1996，42(5):1263-1276 ;Um M, Yoon S, Lee C. Flux enhacement with gas injectionin crossflow ultrafiltration of oily watewater[J]. Water Research, 2001, 35(17):4095-4101)。作為本發(fā)明的一個改進，在疏水性油水分離膜元件和親水性油水分離膜元件上各安裝有一個振動裝置，可以讓膜元件在分離的過程中產(chǎn)生振動，進一步的消除膜污染，提高分離效率。作為本發(fā)明的一個改進，在料液槽、空腔、廢油分離單元和廢水分離單元中各安裝有一個加熱裝置，可以防止溫度過低導致的廢油凝結(jié)。作為本發(fā)明的一個改進，在分離器的出口和空腔的出口上各設(shè)置有一個閥門，可以調(diào)節(jié)廢油和廢水的流出量?？梢詭硪韵碌募夹g(shù)效果(I)在裝置開始運行前，將閥門關(guān)閉，讓廢液浸滿分離器和空腔，可以使廢液充分分層；(2)在裝置運行期間，通過調(diào)節(jié)閥門的開閉大小，可以改變分離器出口和空腔出口處的流量，以適應不同的廢液。比如，處理含油量高的廢液時，分離器的出口處的閥門需要開啟大一些，讓更多廢油通過分離器出口，以防止分層的廢油進入到空腔中；當處理含油量低的廢液時，空腔出口處的閥門需要開啟大一些，以防止廢水留在分離器中，并進入到廢油分離單元中。綜上所述，本發(fā)明提供的餐飲垃圾分離裝置具有如下的優(yōu)點
(I)通過本發(fā)明提供的餐飲垃圾分離裝置，可以將餐飲垃圾中的固體分離出，送入焚燒、填埋等后續(xù)處理工序。(2)通過油水初步分離單元中的分離器，可以使廢液中的油和水根據(jù)密度的不同，達到初步分離的效果。(3)通過廢油分離單元中的疏水性油水分離膜和廢水分離單元中的親水性油水分離膜可以將初步分離得到的廢油和廢水進一步的分離，得到回收油和回收水。由于膜分離技術(shù)具有分離精度高的優(yōu)點，得到的回收油和回收水的純度較高?；厥沼涂梢杂糜谥苽渖锊裼?，制備過程中不再需要再次進行脫水工序或者減輕脫水工序的負擔；回收水可以送至污水處理廠或者作為中水回用。(4)通過廢油分離單元和廢水分離單元中的氣泡發(fā)生器，可以防止分離膜表面的污染形成，保持膜的過濾通量。(5)通過廢油分離單元和廢水分離單元上的管路，將廢油和廢水重新引回料液槽，可以讓廢水和廢油在裝置中循環(huán)流動，防止廢油分離單元和廢水分離單元中料液濃度增高、減輕濃差極化和膜污染。讓夾帶有氣泡的廢水或廢油重新返回到料液槽，再次與料液槽中出來的廢液混合，可以進一步增強在油水初步分離單元中的油水分離效果，減輕后續(xù)步驟的負擔。


圖I是本發(fā)明提供的餐飲垃圾分離裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明提供的一個改進的餐飲垃圾分離裝置的示意圖。圖3是實施例I中的疏水性油水分離膜的回收油的通量-時間曲線。圖4是實施例I中的親水性油水分離膜的回收水的通量-時間曲線。圖5是實施例2中的疏水性油水分離膜的回收油的通量-時間曲線。圖6是實施例2中的親水性油水分離膜的回收水的通量-時間曲線。I是進料泵；2是固液分離單元；3是固液分離裝置；4是料液槽；5是進料管；6是油水初步分離單元是分離器；8是上板；9是下板；10是分離器出口 ；11是空腔出口 ；12是廢油分離單元；13是廢水分離單元；14是疏水性油水分離膜元件；15是親水性油水分離膜元件；16是真空泵；17是真空泵；18是振動裝置；19是振動裝置；20是氣泡發(fā)生囂；21是氣泡發(fā)生器；22是管道；23是管道；24是加熱裝置；25是加熱裝置；26是加熱裝置；27是加熱裝置；28是閥門；29是閥門；30是輸送泵；31是輸送泵；32是空腔。
具體實施例方式實施例I如圖I所示，本發(fā) 明提供的一種餐飲垃圾分離裝置，包括進料泵I、固液分離單元2、油水初步分離單元6、廢油分離單元12、廢水分離單元13，其特征在于進料泵I連接于固液分離單元2。在固液分離單元2中包括有一個固液分離裝置3，固液分離裝置3的滲透側(cè)為料液槽4，料液槽4通過一個進料管5連接于油水初步分離單元6 ;油水初步單元6中包括有一個分離器7，上述的分離器7由上板8和下板9組成，下板9上開孔，下板9下為空腔32，分離器出口 10連接于廢油分離單元12，空腔出口 11連接于廢水分離單元13 ;廢油分離單元12中包括有一個疏水性油水分離膜元件14、氣泡發(fā)生器20，上述疏水性油水分離膜元件14上連接有一個真空泵16 ;廢水分離單元13中包括有一個親水性油水分離膜元件15、氣泡發(fā)生器21，上述親水性油水分離膜元件15上連接有一個真空泵17 ;上述的廢油分離單元12和廢水分離單元13分別通過一個帶有輸送泵30、31的管道22、23連接在料液槽4上，可以使廢油分離單元12和廢水分離單元13中的料液返回料液槽。本實施例中，進料泵I采用固液混合輸送泵，固液分離裝置3采用不銹鋼網(wǎng)(100目)，疏水性油水分離膜元件14采用聚四氟乙烯膜(膜絲長度lm，膜絲數(shù)量約10000根，膜平均孔徑約為Ιμπι);親水性油水分離膜元件15采用氧化鋯陶瓷膜(膜管長度lm，管式膜，外膜為氧化鋯層，膜管外徑約2cm，共20根)。以下結(jié)合操作步驟對本實施例中的餐飲垃圾分離裝置作進一步的說明首先，通過進料泵I將餐飲垃圾輸送至固液分離單元2中，設(shè)置進料泵提供的壓力為O. IMPa，在壓力的驅(qū)動下，餐飲垃圾被固液分離單元2中的固液分離裝置分離為固體和廢液，廢液進入到滲透側(cè)后流入料液槽4，并通過進料管5進入到油水初步分離單元6。在油水初步分離單元6中，廢液會沿著分離器7運動，平穩(wěn)運行后，廢油由于比重較小，會沿著分離器7的上板8運動進入到廢油分離單元12中，而廢水由于比重較大，會逐漸通過下板9上的開孔進入到空腔32中，隨后進入到廢水分離單元13中。真空泵16和真空泵17分別提供O. 5MPa的真空度，使廢油透過疏水性油水分離膜后得到回收油，使廢水透過親水性油水分離膜后得到回收水；氣泡發(fā)生器20和21分別產(chǎn)生氣泡，消除聚集在分離膜表面的污染并減輕濃差極化現(xiàn)象；隨后一部分廢油夾帶著氣泡沿著管道22回到料液槽4，一部分廢水夾帶著氣泡沿著管道23回到料液槽4，重新與廢液混合，氣泡表面張力特征使油滴自動附著在氣泡上從而增大分離對象的密度差，進一步強化了油和水的分離。裝置運行后，疏水性油水分離膜的膜通量數(shù)據(jù)如圖3所示；疏水性油水分離膜的膜通量數(shù)據(jù)如圖4所示；回收油中的含水量(卡爾費休滴定法)為510mg · Γ1 ;回收水的COD (化學需氧量，Hach DR1010C0D 測定儀)為 2IOOmg · Γ1 ；實施例2如圖2所示，本發(fā)明提供的一種餐飲垃圾分離裝置，包括進料泵I、固液分離單元2、油水初步分離單元6、廢油分離單元12、廢水分離單元13，其特征在于進料泵I連接于固液分離單元2。在固液分離單元2中包括有一個固液分離裝置3，固液分離裝置3的滲透側(cè)為料液槽4，料液槽4通過一個進料管5連接于油水初步分離單元6 ;油水初步單元6中包括有一個分離器7，上述的分離器7由上板8和下板9組成，下板9上開孔，下板9下為空腔32，分離器出口 10連接于廢油分離單元12，空腔出口 11連接于廢水分離單元13 ;廢油分離單元12中包括有一個疏水性油水分離膜元件14、氣泡發(fā)生器20，上述疏水性油水分離膜元件14上連接有一個真空泵16 ;廢水分離單元13中包括有一個親水性油水分離膜元件15、氣泡發(fā)生器21，上述親水性油水分離膜元件15上連接有一個真空泵17 ;上述的廢油分離單元12和廢水分離單元13分別通過一個帶有輸送泵30、31的管道22、23連接在料液槽4上，可以使廢油分離單元12和廢水分離單元13中的料液返回料液槽4。在疏水性油水分離膜元件14和親水性油水分離膜元件15上各安裝有一個振動裝置18、19，在料液槽4、空腔32、廢油分離單元12和廢水分離單元13中各安裝有一個加熱裝置24、25、26、27，在分離器出口 10和空腔出口 11上各設(shè)置有一個閥門28、29。本實施例中，進料泵I采用固液混合輸送泵，固液分離裝置3采用不銹鋼網(wǎng)(200目)，疏水性油水分離膜元件14采用聚丙烯疏水膜(膜絲長度lm，膜絲數(shù)量約10000根，膜 平均孔徑約為0.2 μ m);親水性油水分離膜元件15采用聚砜超濾膜(膜絲長度lm，膜絲數(shù)量約10000根，截留分子量約為IOOkDa)。以下結(jié)合操作步驟對本實施例中的餐飲垃圾分離裝置作進一步的說明首先，通過進料泵I將餐飲垃圾輸送至固液分離單元2中，設(shè)置進料泵提供的壓力為O. 15MPa，在壓力的驅(qū)動下，餐飲垃圾被固液分離單元2中的固液分離裝置3分離為固體和廢液，廢液進入到滲透側(cè)后流入料液槽4，并通過進料管5進入到油水初步分離單元6。在油水初步分離單元6中，廢液會沿著分離器7運動，廢油由于比重較小，會沿著分離器7的上板8運動進入到廢油分離單元12中，而廢水由于比重較大，會逐漸通過下板9上的開孔進入到空腔32中，隨后進入到廢水分離單元13中。真空泵16和真空泵17分別提供O. 5MPa的真空度，使廢油透過疏水性油水分離膜后得到回收油，使廢水透過親水性油水分離膜后得到回收水；開啟振動裝置18和19，使分離膜表面的污染物、顆粒等脫落，消除膜污染；氣泡發(fā)生器20和21分別產(chǎn)生氣泡，消除聚集在分離膜表面的污染并減輕濃差極化現(xiàn)象；隨后一部分廢油夾帶著氣泡沿著管道22回到料液槽4，一部分廢水夾帶著氣泡沿著管道23回到料液槽4，重新與廢液混合，氣泡表面張力特征使油滴自動附著在氣泡上從而增大分離對象的密度差，進一步強化了油和水的分離。觀察分離器出口 10和空腔出口 11，當分離器出口10流出的廢油中夾帶有水時，適當關(guān)小閥門28和29，并減小進料泵I的輸出壓力，使油水更充分地分層。開啟加熱裝置24、25、26、27，使料液的溫度上升至35 °C。裝置運行后，疏水性油水分離膜的膜通量數(shù)據(jù)如圖3所示；疏水性油水分離膜的膜通量數(shù)據(jù)如圖4所示；回收油中的含水量(卡爾費休滴定法)為560mg · L—1 ;回收水的COD (化學需氧量，Hach DR1010C0D 測定儀)為 1400mg · L'
權(quán)利要求
1.ー種餐飲垃圾分離裝置，包括進料泵(I)、固液分離單元(2)、油水初歩分離單元(6)、廢油分離單元(12)、廢水分離單元(13)，其特征在于進料泵(I)連接于固液分離單元(2)，在固液分離單元(2)中包括有ー個固液分離裝置(3)，固液分離裝置(3)的滲透側(cè)為料液槽(4)，料液槽(4)通過ー個進料管(5)連接于油水初歩分離單元￠);油水初步單元(6)中包括有一個分離器(7)，所述的分離器(7)由上板(8)和下板(9)組成，下板(9)上開孔，下板(9)下為空腔(32)，分離器出口(10)連接于廢油分離單元(12)，空腔出口(11)連接于廢水分離單元(13);廢油分離單元(12)中包括有ー個疏水性油水分離膜元件(14)、氣泡發(fā)生器(20)，所述疏水性油水分離膜元件(14)上連接有ー個真空泵(16);廢水分離單元(13)中包括有ー個親水性油水分離膜元件(15)、氣泡發(fā)生器(21)，所述親水性油水分離膜元件(15)上連接有ー個真空泵(17);所述的廢油分離單元(12)和廢水分離單元(13)分別通過一個帶有輸送泵(30、31)的管道(22、23)連接在料液槽(4)上，可以使廢油分離單元(12)和廢水分離單元(13)中的料液返回料液槽(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餐飲垃圾分離裝置，其特征在于在所述的疏水性油水分離膜元件(14)和親水性油水分離膜元件(15)上各安裝有一個振動裝置(18、19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餐飲垃圾分離裝置，其特征在于在所述的在料液槽(4)、空腔(32)、廢油分離單元(12)和廢水分離單元(13)中各安裝有一個加熱裝置(24、25、26、27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餐飲垃圾分離裝置，其特征在于在所述的分離器出ロ(10)和空腔出口 (11)上各設(shè)置有一個閥門(28,29) o
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餐飲垃圾分離裝置，其特征在于所述的疏水性油水分離膜元件(14)是聚丙烯膜或聚四氟こ烯膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餐飲垃圾分離裝置，其特征在于所述的親水性油水分離膜元件(15)是聚砜膜或氧化鋯膜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種餐飲垃圾分離裝置，屬于環(huán)保裝置技術(shù)領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)是進料泵連接于固液分離單元，在固液分離單元中包括有一個固液分離裝置，固液分離裝置的滲透側(cè)為料液槽，料液槽通過一個進料管連接于油水初步分離單元；油水初步單元中包括有一個分離器，分離器由上板和下板組成，下板上開孔，分離器出口連接于廢油分離單元，空腔出口連接于廢水分離單元；廢油分離單元中包括有一個疏水性油水分離膜元件；廢水分離單元中包括有一個親水性油水分離膜元件；上述的廢油分離單元和廢水分離單元分別通過一個帶有輸送泵的管道連接于料液槽上，可以使料液返回料液槽。本分離裝置可以使餐飲垃圾中的固體、油、水得到充分的分離，保護環(huán)境。
文檔編號C02F9/02GK102849863SQ201210315148
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者計慷 申請人:蘇州市德萊爾建材科技有限公司