一种有机垃圾渗滤液的油脂提取装置及提取工艺

技术领域

本发明涉及有机垃圾处理技术领域，具体涉及一种有机垃圾渗滤液的油脂提取装置及提取工艺。

背景技术

有机垃圾主要集中产生于餐饮行业、食堂及家庭，主要是指由人们的饮食行为产生的极易腐烂变质的生活污废；相较其它垃圾，具有水分、油脂、无机盐含量高的特点。在城市生活垃圾中有机垃圾占较大比重，同时因有机垃圾为“人类副产的优质有害生物培养基”，极易自发滋生蚊蝇病菌，产生有毒、恶臭、可燃气体，带来消防隐患和环保、公众健康问题。

有机垃圾中的油脂和其他有机物含量较为丰富，脱水后热值较高，是可利用的资源。但，有机垃圾的含水率高，所产生的渗滤液量非常大；因此，如何对有机垃圾渗滤液中的油脂进行提取，实现资源的回收利用，是本发明研究的重点。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种有机垃圾渗滤液的油脂提取装置及提取工艺。

本发明公开了一种有机垃圾渗滤液的油脂提取装置，包括顺序连接的：渗滤液接收装置、除杂机、管道加热器、缓冲罐、卧式离心机和油水分离器；其中，

所述除杂机的出渣口和所述卧式离心机的出渣口与所述废渣桶相连，所述卧式离心机的废水口与废水池相连，所述油水分离器的油脂出口与毛油罐相连，所述油水分离器的油水出口连接至所述缓冲罐中。

作为本发明的进一步改进，所述渗滤液接收装置的出料口与所述除杂机的进料口之间、所述除杂机的出料口与所述管道加热器的进料口之间、所述油水分离器的油水出口与所述缓冲罐的进料口之间和/或所述油水分离器的油脂出口与所述毛油罐的进料口之间的管道上安装有输送泵。

作为本发明的进一步改进，所述渗滤液接收装置为圆形罐身、锥形罐底的罐体结构，所述渗滤液接收装置的圆形罐身上设有进料口、锥形罐底的底部设有出料口；

所述渗滤液接收装置上安装有搅拌器、液位计、温度计以及蒸汽加热管道。

作为本发明的进一步改进，所述除杂机的出料口处设有缓存装置，所述缓存装置的出料口与所述管道加热器的进料口相连。

作为本发明的进一步改进，所述管道加热器的蒸汽口连接外部的蒸汽源，将蒸汽和浆液进行均匀混合，经过所述管道加热器后浆液温度升温至70-80℃，然后进入所述缓冲罐。

作为本发明的进一步改进，所述卧式离心机带有向心泵，通过调节向心泵以调节出油口大小，使物料经所述卧式离心机后的毛油含油率在95％以上、废水含油率小于5‰、固相出料含游离油小于5‰。

作为本发明的进一步改进，所述油水分离器的外壁设置有蒸汽伴热管道，使所述油水分离器内部温度不低于20℃。

本发明还公开了一种基于上述油脂提取装置的油脂提取工艺，包括：

将有机垃圾渗滤液收集在渗滤液接收装置内；

将渗滤液接收装置内的渗滤液输送至除杂机内进行除杂；

将除杂后的渗滤液输送至管道加热器内进行加热；

将加热后的浆液输送至缓冲罐内；

将缓冲罐内的浆液输送至卧式离心机内进行第一步油脂提取；

将离心提取的油脂输送至油水分离器进行第二步油脂提取；

将分离提取的上层油脂输送至毛油罐内；

将分离提取的下层油水返回至缓冲罐内。

作为本发明的进一步改进，还包括：

将离心提取后的废渣输送至废渣桶内，将离心提取后的废水输送至废水池内。

作为本发明的进一步改进，所述油脂提取工艺适用于提取含油率大于2％、含固率小于10％、物料粒径小于10mm、pH为3-11的有机垃圾渗滤液中的油脂。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明可对含油率大于2％、含固率小于10％、物料粒径小于10mm的有机垃圾渗滤液中的油脂进行分离提取，分离出的油脂可以直接销售到市场中用于生物柴油的制作，产生的废水、废渣进行外运处理；本发明具有油脂提取率高、毛油含油率高系统简单、能耗低、运行安全可靠、维护操作简单方便等特点，与原料相比，其油脂提取率高达2％，毛油含油率达95％以上。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的有机垃圾渗滤液的油脂提取装置的结构示意图；

图2为本发明一种实施例公开的有机垃圾渗滤液的油脂提取工艺的流程图。

图中：

1、渗滤液接收装置；2、除杂机；3、管道加热器；4、缓冲罐；5、卧式离心机；6、油水分离器；7、输送泵；8、废渣桶；9、废水池；10、毛油罐。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供一种有机垃圾渗滤液的油脂提取装置，包括：渗滤液接收装置1、除杂机2、管道加热器3、缓冲罐4、卧式离心机5、油水分离器6、输送泵7、废渣桶8、废水池9和毛油罐10；其中，渗滤液接收装置1、除杂机2、管道加热器3、缓冲罐4、卧式离心机5、油水分离器6进行顺序连接，依次对有机垃圾渗滤液进行收集、除杂、加热、缓冲、离心提取油脂、静置分离提取油脂，完成对有机垃圾渗滤液中油脂的提取；尤其适用于提取含油率大于2％、含固率小于10％、物料粒径小于10mm、pH为3-11的有机垃圾渗滤液中的油脂。

上述设备的具体连接关系为：

本发明的渗滤液接收装置1为圆形罐身、锥形罐底的罐体结构，渗滤液接收装置1的圆形罐身上设有进料口、锥形罐底的底部设有出料口；渗滤液接收装置1上安装有搅拌器、液位计、温度计以及蒸汽加热管道。其中，本发明的渗滤液接收装置1的进料口与外部的渗滤液管道相连，将渗滤液管道内的有机垃圾渗滤液收集在渗滤液接收装置1中；然后通过搅拌器实现对有机垃圾渗滤液的搅拌，通过液位计人工或自动监测渗滤液的液位，通过温度计人工或自动监测渗滤液的温度，通过蒸汽加热管道向渗滤液接收装置1内通入蒸汽，实现对渗滤液的加热；渗滤液接收装置1的出料口与后续的除杂机2的进料口相连。进一步，本发明可在渗滤液接收装置1的出料口与除杂机2的进料口之间的管道上安装有输送泵7，通过输送泵7实现对物料的输送。

本发明的除杂机2设有进料口、出料口和出渣口，除杂机2的进料口与渗滤液接收装置1的出料口相连、出料口与管道加热器3的进料口相连、出渣口与废渣桶8相连；除杂机2的内部设置筛网和可高速旋转的无轴螺旋叶片，筛网网孔优选为2mm，无轴螺旋叶片可对物料提供强力的离心力和一定的推力；在离心力和筛网的作用下，大于2mm的物料在筛网上形成一层堆渣层，在螺旋叶片的推动下从出渣口排出至废渣桶8内。进一步，本发明还可在除杂机2的出料口处设有缓存装置，缓存装置的出料口与管道加热器的进料口相连；缓存装置容积2m

本发明的管道加热器3为蒸汽管道加热器，包括蒸汽口、进料口和出料口，管道加热器3的蒸汽口连接外部的蒸汽源、进料口通过输送泵7与除杂机2的出料口相连、出料口与缓冲罐4的进料口相连；管道加热器3将蒸汽和浆液进行均匀混合，使浆液温度升温至70-80℃，然后进入缓冲罐4内。

本发明的缓冲罐4为圆形罐身、锥形罐底的罐体结构，实现对加热浆料的缓存，使其稳定的输送至后续的卧式离心机5内；缓冲罐4的圆形罐身上设有进料口、锥形罐底的底部设有出料口，缓冲罐4的进料口与管道加热器3的出料口相连、出料口与卧式离心机5的进料口相连。

本发明的卧式离心机5包括进料口、出渣口、废水口和出油口，卧式离心机5的进料口与缓冲罐4的出料口相连、出渣口与废渣桶8相连、废水口与废水池9相连、出油口与油水分离器6的进料口相连；本发明的卧式离心机5可对缓冲罐4输送的浆液进行第一步油脂提取，产生的油脂进入油水分离器6内进行二次油脂提取，产生的废渣从出渣口排出至废渣桶8内，产生的废水从废水口排出至废水池9内。进一步，卧式离心机5中带有向心泵，根据物料含油量的不同，可对离心机出油口处进行设置，通过调节向心泵可以调节出油口大小，以便于根据离心机形成的不同油膜厚度进行毛油提取，确保离心机工作在提油效果最好的工况，使物料经过离心机后毛油含油率95％以上，废水含油率小于5‰，固相出料含游离油小于5‰。

本发明的油水分离器6包括进料口、高位油脂出口和低位油水出口，油水分离器6的进料口与卧式离心机5的出料口相连，油水分离器6的油脂出口与毛油罐10相连，油水分离器6的油水出口连接至缓冲罐4中。进一步，油水分离器6的油水出口与缓冲罐4的进料口之间和油水分离器6的油脂出口与毛油罐10的进料口之间的管道上安装有输送泵7。基于此，本发明的油水分离器6可以将卧式离心机5分离出的油相进行静置分层，外壁设置有蒸汽伴热管道，使油水分离器6内部温度不低于20℃，下层为油水混合物，上层为高浓油脂，设置有2个出口，高处出口通过输送泵7送入毛油罐10，低处出口送入缓冲罐4，重新进入卧式离心机5。

本发明还包括电控系统，电控系统的输入端与采集器相连、输出端与执行器相连，基于电控系统实现油脂提取装置的自动控制；其中，采集器包括温度传感器、液位传感器，执行器包括输送泵、电磁阀。

在渗滤液接收装置1中，设置有温度传感器、液位传感器，液位传感器、温度传感器与输送泵和蒸汽管道电磁阀连锁，若温度低于设定并且液位在设定值范围内自动开启蒸汽管道电磁阀，对接收装置进行加热；液位传感器与输送泵7连锁，若液位低于设定值位不允许输送泵7启动，若输送泵7在运行则停止运行。

在除杂机缓存装置中设置有液位传感器，液位传感器与输送泵和除杂机的电机联锁，若液位高于设定值，则不允许输送泵7、除杂机2运行，若在运行则停止。

在管道加热器3出口处设置温度传感器，温度传感器与管道加热器电动执行器连锁设置PID调节控制，电动执行器可以控制蒸汽的通入量，使出口温度保持在设定范围内。

缓冲罐4设置液位传感器，液位传感器与输送泵联锁，若液位高于设定值则禁止输送泵启动，若输送泵在运行则停止；

废水池9设置液位传感器，液位传感器与离心机的电机联锁，若液位高于设定则禁止离心机5、输送泵7启动，若在运行则停止；

油水分离器6设置液位传感器和温度传感器，液位传感器与离心机和输送泵联锁，温度传感器与蒸汽管道阀门联锁；若液位高于设定值则禁止离心机5运行，禁止输送泵7运行；若温度低于设定值则开启蒸汽管道阀门对油水分离器进行加热，若温度高于设定值则关闭蒸汽管道阀门；

毛油罐10设置液位传感器和温度传感器，温度传感器与蒸汽管道电磁阀联锁，液位传感器与所有设备联锁；若温度低于设定值则开启蒸汽管道电磁阀对毛油罐进行加热，若温度高于设定值则关闭；若液位高于设定值则禁止所有设备启动，若在运行则停止所有设备。

如图2所示，基于上述的油脂提取装置，本发明提供一种有机垃圾渗滤液的油脂提取工艺，包括：

步骤1、将有机垃圾渗滤液收集在渗滤液接收装置内；

步骤2、将渗滤液接收装置内的渗滤液输送至除杂机内进行除杂；

步骤3、将除杂后的渗滤液输送至管道加热器内进行加热，将除杂后的废渣输送至废渣桶内；

步骤4、将加热后70-80℃的浆液输送至缓冲罐内；

步骤5、将缓冲罐内的浆液输送至卧式离心机内进行第一步油脂提取；

步骤6、将离心提取的油脂输送至油水分离器进行第二步油脂提取，将离心提取后的废渣输送至废渣桶内，将离心提取后的废水输送至废水池内；

步骤7、将分离提取的上层油脂输送至毛油罐内，将分离提取的下层油水返回至缓冲罐内，并返回步骤5。

本发明的优点为：

本发明可对含油率大于2％、含固率小于10％、物料粒径小于10mm的有机垃圾渗滤液中的油脂进行分离提取，分离出的油脂可以直接销售到市场中用于生物柴油的制作，产生的废水、废渣进行外运处理；本发明具有油脂提取率高、毛油含油率高系统简单、能耗低、运行安全可靠、维护操作简单方便等特点，与原料相比，其油脂提取率高达2％，毛油含油率达95％以上。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。