專利名稱：餐廚垃圾飼料化生成方法
技術領域：
本發明涉及一種飼料生產方法，具體地說是涉及一種資源再利用的以餐廚垃圾為原料生成飼料的方法。
背景技術：
目前，我國對生活垃圾的處理方法主要有以下幾種填埋處理法、簡單飼料法、傳統堆肥處理法、焚燒處理法、熱解法等。但都存在二次污染環境及產生有害氣體、處理成本過高等缺點。而國際上對餐廚垃圾處理由國情不同，其處理方法及設備也不盡相同。如歐美的餐廚垃圾含水量低、含油量低，常用處理方法是利用粉碎機將餐廚垃圾粉碎后排入下水道。這種處理方法容易造成二次污染，且無法大容量處理。日本對餐廚垃圾資源再利用采用餐廚垃圾微生物處理機，但設施以及占地造價昂貴，不利普及。

發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術存在的不足，提供一種以餐廚垃圾為資源，通過對餐廚垃圾進行干燥等處理工藝生產高蛋白飼料的餐廚垃圾生成飼料的方法。
本發明餐廚垃圾飼料生成方法通過下述技術方案予以實現本發明餐廚垃圾飼料化生成方法包括破碎篩選機、螺旋輸送裝置、脫水機、儲料罐、飼料/肥料生成器、冷卻篩選機、粉碎器構成，所述的生成方法包括如下工序1)破碎分選工序；2)脫水工序；3)中間儲料工序；4)飼料生成工序；5)冷卻篩選工序；6)粉碎工序。
本發明利用餐廚垃圾生成飼料的方法與現有技術相比有如下有益效果本發明可根據需要處理，使餐廚垃圾飼料化。在處理前對垃圾進行預分揀和篩選，可去除混合在餐廚垃圾中的異雜物，確保后續工序的安全。本發明對餐廚垃圾的處理是在完全密閉的處理設備中進行，垃圾在整個過程不會泄露，特別是本發明在飼料生成工序后設置了廢氣處理系統，利用臭氣供熱和生物除臭相結合的除臭系統，不會產生有害氣體和由此而造成的二次污染。本發明污水處理過程中產生的沼氣可用來為鍋爐燃燒供熱，提高了能源再利用率和節約能源，產生的再生水可用于洗滌、灌溉，分離出的油脂可進一步加工成可回用油。本發明餐廚垃圾處理方法采用全自動化生產，生產周期短，僅6小時；采用完全干燥方式，減量化率可達到75％-80％，干燥溫度保持在90℃至120℃之間，干燥后飼料原料含水量＜13％；同時原料經高溫滅菌，達到衛生防疫標準，生產過程中無需添加化學藥品或添加劑，飼料使用安全。本發明可應用于餐廚垃圾及生活垃圾的處理。


本發明有如下附圖圖1為本發明餐廚垃圾飼料生成工藝流程圖。
其中1、為破碎篩選機；2、為螺旋輸送裝置；3、為脫水機；4、為儲料罐；5、為飼料/肥料生成器；6、為冷卻篩選機；7、粉碎器。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步描述。
如圖1所示，本發明餐廚垃圾飼料化生成方法包括破碎篩選機1、螺旋輸送裝置2、脫水機3、儲料罐4、飼料/肥料生成器5、冷卻篩選機6、粉碎器7構成，所述的生成方法包括如下工序1)破碎分選工序 是將餐廚垃圾在處理前進行分選，并將有用垃圾中塊狀物粉碎成細小顆粒的過程；2)脫水工序 是將餐廚垃圾固液分離的過程；3)中間儲料工序 是將經脫水處理后的餐廚垃圾輸送到中間儲料罐4，緩存并協調前后工序處理能力的過程；4)飼料生成工序 是將餐廚垃圾通過間接加熱干燥方法生成飼料原料的過程；5)冷卻篩選工序 是將飼料原料迅速冷卻并進一步篩選的過程；6)粉碎工序 是將篩選后的原料進一步粉碎至粉末成品的過程。
所述的破碎分選工序是通過破碎篩選機1進行分選、破碎，細小顆粒通過出口用螺旋輸送裝置送至下一工序；異物在風機風力作用下從異物出口排出，收集后另作處理。
所述的脫水工序是通過脫水機3除去餐廚垃圾固體中的水分，脫水后固體含水率低于60％；鹽分含量降低70％以上，垃圾減量60％。
所述的脫水工序在低溫環境下可向脫水機3的空心旋轉軸內注充蒸汽。
所述的脫水工序后設有污水處理系統。
所述的儲料工序是將經脫水處理后的餐廚垃圾輸送到中間儲料罐4，將垃圾分流，通過儲料罐4設置的不同管路將餐廚垃圾輸送到下一步不同的飼料生成工序。
所述的飼料生成工序是在飼料生成器5旋轉盤和旋轉軸空腔內注充蒸汽使飼料原料均勻受熱，旋轉盤和旋轉軸旋轉攪拌使原料充分混合；干燥后的餐廚垃圾傳動到干燥室下部末端，從出料口排出。
所述蒸汽注入量根據觀察口得到的溫度值調節，干燥溫度保持在90℃至120℃之間，干燥后飼料原料含水量＜13％；在所述的飼料生成工序后設置有廢氣處理系統。
所述的冷卻篩選工序是將經高溫干燥滅菌生成的飼料原料輸送到冷卻篩選機6，在螺旋傳動裝置旋轉攪拌下，原料迅速冷卻到常溫；再將飼料原料傳送到篩網，符合要求的原料從篩網漏下輸送到下一步處理工序；不能漏下的不符合要求的異物，由螺旋傳動傳送至專門的管路收集另作處理。
所述的粉碎工序是要對篩選后的原料進一步粉碎，通過粉碎器7粉碎室內旋轉軸旋轉攪拌，將原料的顆粒磨擦撞擊成為粉末狀從篩網濾出，打包壓縮成型得蛋白飼料原料。
實施例1。
本發明收集、運輸、投入系統采用后裝壓縮式垃圾車收集、運輸餐廚垃圾，本車型為全密封結構，可防止餐廚垃圾外流和惡臭外溢，不會對環境造成二次污染。經過集中收集和運輸后，餐廚垃圾被投入到本系統的進料斗，投入過程也是在密閉條件下進行的，垃圾不會外泄。進料斗的特點在于它是安裝于地面以下，這樣一方面可便于液體垃圾的傾卸，一方面避免臭氣和垃圾的溢出，同時保證了廠房地面環境的美觀。
餐廚垃圾中含有較多的水分和油脂，在低溫環境下水會結冰，油脂會降低流動性，這將不利于餐廚垃圾的后續處理。考慮到這個因素，本系統配置了利用系統自身所產生的熱量取暖的子系統，可在環境溫度較低的條件下為進料斗內餐廚垃圾供熱。
本發明螺旋輸送裝置3整套系統設備之間基本都由此裝置進行連接，其工作方式為轉動軸帶動螺旋裝置旋轉，利用螺旋裝置旋轉時斜面產生的斜向推進力推動餐廚垃圾向前運動，從而達到輸送餐廚垃圾的效果。其主要特點在于本裝置可以同時輸送液體和固體混合的餐廚垃圾，并且不受重力影響，可以將餐廚垃圾垃圾向空間任意方向傳送。
為防止垃圾對其內壁的侵蝕，本裝置采用不銹鋼防腐設計。考慮到系統中不同節點對垃圾運送量的不同要求，螺旋輸送裝置可視情況采用單螺旋結構、雙螺旋結構或者三螺旋結構。
本發明破碎分揀工序采用的破碎分揀機主要由粉碎腔、刀片和風機。其特點在于對餐廚垃圾的破碎和分選在設備中是同時進行的。工作方式為粉碎刀片繞中心軸高速旋轉，一方面攪拌餐廚垃圾，一方面猛烈撞擊垃圾中的骨頭、魚刺、貝殼等塊狀硬物，硬物受到第一次破碎；由于離心力的作用，塊狀硬物獲得能量高速飛向堅硬的粉碎腔外壁，又由于受到劇烈撞擊而第二次破碎。此過程中彈回的硬物會再次受到刀片和外壁的撞擊，最終成為細小顆粒通過專門的出口及螺旋輸送裝置傳送到下步設備。同時，垃圾中的塑料等輕質異物在風機風力的作用下，將會被吹離到另外一個出口排出，將其收集后另作處理。
經過破碎分揀后的餐廚垃圾，仍是固體和液體的混合物，其中水分的含量依舊很高。本系統生成的蛋白原飼料的成分含在餐廚垃圾的固體部分中，所以要除去其中的大部分水分，保留固體部分，實現固液分離。
本發明脫水設備就是依據以上的要求設計的。其脫水的特點是通過高壓將水分從垃圾中擠出來。這樣可以確保餐廚垃圾中的營養成分的結構不被破壞而同時去除其中大部分的水分和鹽分。脫水機的主要組成部件為脫水機腔體、螺旋擠壓裝置和彈性隔板門。其工作方式為餐廚垃圾通過輸送裝置由上一步工序輸送到脫水機內部腔體，由螺旋擠壓裝置旋轉擠壓到脫水機的一端，此端為一道以彈簧彈性支承的隔板門。隨著垃圾的不斷投入和螺旋裝置的旋轉，脫水機內部會產生積聚擠壓效應，由此其中的液體部分會從脫水機內壁的網孔中排出，經過專門的管道收集另作處理，即污水處理系統，而剩余的部分會繼續在隔板門附近積聚，積聚到一定程度將克服支承隔板門彈簧的彈力使隔板門開啟，這時這部分固體垃圾就從機體內部排出，進入下一步工序。餐廚垃圾經過本步脫水后的含水率低于60％，，鹽分含量會降低70％以上，實現垃圾減量60％。
同樣考慮到餐廚垃圾在低溫環境下其中的水分會結冰、油脂會凝結的不利后果，脫水機中螺旋擠壓裝置的旋轉軸被制成空心式，以備在低溫環境下向其中注蒸汽供暖。
餐廚垃圾經過脫水處理后被輸送到中間儲料罐。中間儲料罐為一密封結構箱體，是整套系統處理餐廚垃圾工藝流水線的中間緩存設備，它的作用主要體現在兩個方面第一、它使垃圾暫時駐留于此，起到協調儲料罐前后設備處理能力的作用；第二、它使垃圾分流，通過不同管路輸送到不同的飼料生成器。
經過破碎和脫水處理后的餐廚垃圾進入飼料生成器，此時的餐廚垃圾仍然含有一部分的水分。由于水的沸點只有100℃，所以可以采用高溫加熱讓水分蒸發使餐廚垃圾干燥的方法。但如果直接對餐廚垃圾進行加熱，其中的營養原料會燒焦變質。所以采用國際先進的間接加熱干燥的方式確保原料中的營養成分不散失或變質。
飼料生成器的主要組成部分為干燥室、若干旋轉盤、旋轉軸、刮板、刮片、風機和觀察口。其主要結構特點在于第一，旋轉盤和旋轉軸都是空腔的，蒸汽可以在其中流通；第二，在旋轉盤采用獨特的結構設計，其尖角處及局部區域不會過度發熱，并且可以最大限度地提高傳熱效率；第三，每個旋轉盤上各安裝一個刮片，所有旋轉盤上的刮片的安裝位置按照螺旋線軌跡分布，這樣可以有效將原料向末端傳送。第四，在每兩個旋轉盤之間的空間內各有一塊刮板，刮板是被安裝在干燥室內壁上的，它的作用是防止原料堆積并避免原料和旋轉盤同時旋轉，增加熱傳輸效率。
飼料生成器的工作方式為餐廚垃圾從飼料生成器上部的前端進料口進入干燥室后在干燥室底部沉積。130℃的蒸汽由注氣口注入旋轉軸內部空腔，旋轉軸內腔與旋轉盤內腔是相通的，高溫蒸汽可以在里面自由流通。由于熱交換效應，旋轉軸和旋轉盤(包括刮片)表面均勻受熱。隨著旋轉軸和旋轉盤的旋轉攪拌，餐廚垃圾不斷被刮片從底部卷起并受刮板的刮削充分混合，吸收旋轉軸和旋轉盤的熱量后均勻受熱，根據從觀察口得到溫度數值可以調節注氣口注入的蒸汽量，從而控制干燥室的溫度，使其保持在90℃至120℃。在這個溫度下，餐廚垃圾中的水分變成蒸汽蒸發。此過程完成對餐廚垃圾進行間接加熱，保證其中的營養成分不散失、變質。干燥后的餐廚垃圾的性質已具備飼料原料的特點，將被傳動到干燥室下部的末端，從出料口排出做進一步的后期處理。從餐廚垃圾中蒸發出來的蒸汽將隨同其它臭氣由風機抽出，通過專門管道收集另作處理，即進入廢氣處理系統進行處理。而用作熱源注入到旋轉軸和旋轉盤內腔的蒸汽經充分熱交換后部分轉變成冷凝水由專用管道排出，其余蒸汽可以繼續利用。由于以上過程干燥室內保持高溫，所以餐廚垃圾原有的有害菌將被殺死。
經過以上飼料生成器處理后的飼料原料含水量＜13％，固體餐廚垃圾被轉化為飼料原料，實現了固體部分的無害化、資源化和減量化處理。
經過高溫干燥滅菌生成的飼料原料，輸送到冷卻篩選機后將迅速冷卻到常溫，從而保留原料的營養成分和含水率，同時前面工序未破碎的異物會在這里被篩分出去。
冷卻篩選機主要由冷卻室、螺旋傳動裝置和篩網構成。其工作方式為處理過的原料被輸送到冷卻室，在螺旋傳動裝置旋轉攪拌下，原料迅速冷卻到常溫，并被傳送到篩網，符合要求的原料將從篩網漏下并輸送到下個處理環節，不能漏下的將是一些不符合要求的異物，如瓶蓋、木塊等，它們繼續被螺旋傳動裝置傳送，由專門的管路收集另作處理。
粉碎工序主要對篩選過后的原料進行進一步的粉碎。所用設備為粉碎器，粉碎器主要部件是粉碎室、旋轉刀頭和篩網，其特點在于安裝在轉子上的刀頭不是固定的，而是可旋轉的。這樣可以使原料被粉碎得盡可能細小。
粉碎器的工作方式為粉碎室內繞中心軸旋轉的轉子對原料進行旋轉攪拌，安裝在轉子上的活動刀頭會隨著轉子繞自己的轉軸有節奏的振動旋轉，這樣原料與刀頭之間會形成多次有效的摩擦和撞擊，原料的顆粒從而愈來愈小，最終成為粉末狀被篩網濾出，由打包機壓縮成型作為蛋白飼料原料。而一些不能被粉碎的細小硬物，會因粉碎器的特殊結構設計而被彈出到專門的收集室。
權利要求
1.一種餐廚垃圾飼料化生成方法，包括破碎篩選機(1)、螺旋輸送裝置(2)、脫水機(3)、儲料罐(4)、飼料/肥料生成器(5)、冷卻篩選機(6)、粉碎器(7)構成，其特征在于所述的生成方法包括如下工序1)破碎分選工序 是將餐廚垃圾在處理前進行分選，并將有用垃圾中塊狀物粉碎成細小顆粒的過程；2)脫水工序是將餐廚垃圾固液分離的過程；3)中間儲料工序 是將經脫水處理后的餐廚垃圾輸送到中間儲料罐(4)，緩存并協調前后工序處理能力的過程；4)飼料生成工序 是將餐廚垃圾通過間接加熱干燥方法生成飼料原料的過程；5)冷卻篩選工序 是將飼料原料迅速冷卻并進一步篩選的過程；6)粉碎工序 是將篩選后的原料進一步粉碎至粉末成品的過程。
2.根據權利要求1所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的破碎分選工序是通過破碎篩選機(1)進行分選、破碎，細小顆粒通過出口用螺旋輸送裝置送至下一工序；異物在風機風力作用下從異物出口排出，收集后另作處理。
3.根據權利要求1所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的脫水工序是通過脫水機(3)除去餐廚垃圾固體中的水分，脫水后固體含水率低于60％；鹽分含量降低70％以上，垃圾減量60％。
4.根據權利要求3所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的脫水工序在低溫環境下可向脫水機(3)的空心旋轉軸內注充蒸汽。
5.根據權利要求1或3所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的脫水工序后設有污水處理系統。
6.根據權利要求1所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的儲料工序是將經脫水處理后的餐廚垃圾輸送到中間儲料罐(4)，將垃圾分流，通過儲料罐(4)設置的不同管路將餐廚垃圾輸送到下一步不同的飼料生成工序。
7.根據權利要求1所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的飼料生成工序是在飼料生成器(5)旋轉盤和旋轉軸空腔內注充蒸汽使飼料原料均勻受熱，旋轉盤和旋轉軸旋轉攪拌使原料充分混合；干燥后的餐廚垃圾傳動到干燥室下部末端，從出料口排出。
8.根據權利要求7所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述蒸汽注入量根據觀察口得到的溫度值調節，干燥溫度保持在90℃至120℃之間，干燥后飼料原料含水量＜13％；在所述的飼料生成工序后設置有廢氣處理系統。
9.根據權利要求1所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的冷卻篩選工序是將經高溫干燥滅菌生成的飼料原料輸送到冷卻篩選機(6)，在螺旋傳動裝置旋轉攪拌下，原料迅速冷卻到常溫；再將飼料原料傳送到篩網，符合要求的原料從篩網漏下輸送到下一步處理工序；不能漏下的不符合要求的異物，由螺旋傳動傳送至專門的管路收集另作處理。
10.根據權利要求1所述的餐廚垃圾飼料化生成方法，其特征在于所述的粉碎工序是要對篩選后的原料進一步粉碎，通過粉碎器(7)粉碎室內旋轉軸旋轉攪拌，將原料的顆粒磨擦撞擊成為粉末狀從篩網濾出，打包壓縮成型得蛋白飼料原料。
全文摘要
本發明涉及一種飼料原料生產方法，具體地說是涉及一種資源再利用的以餐廚垃圾為原料生成飼料原料的方法。本發明餐廚垃圾飼料化生成方法包括如下工序1)破碎分選工序；2)脫水工序；3)中間儲料工序；4)飼料生成工序；5)冷卻篩選工序；6)粉碎工序。本發明有如下有益效果本發明餐廚垃圾處理過程不會泄露，特別是本發明在飼料生成工序后設置了廢氣處理系統，不會產生有害氣體和由此而造成的二次污染。本發明污水處理過程中產生的沼氣可用來為鍋爐燃燒供熱，提高了能源再利用率和節約能源，產生的再生水可用于洗滌、灌溉，分離出的油脂可進一步加工成可回用油。本發明可廣泛應用于餐廚垃圾及生活垃圾的處理。
文檔編號A23K1/10GK1943390SQ20061002090
公開日2007年4月11日 申請日期2006年4月23日 優先權日2006年4月23日
發明者梁立寬, 王計芬, 王生業, 董生玉, 張鵬 申請人:青海潔神食品垃圾處理產業有限公司