餐廚垃圾(俗稱“泔水”)是指在食品加工過程中產生的食品廢棄物、飲食完畢后的食物殘余以及在清洗食物、洗刷餐具等過程中產生的食品殘渣和污水。國內對餐廚垃圾的規(guī);貌艅倓偲鸩剑夹g和工藝還不成熟,政府配套的政策和法規(guī)還很少,目前只有部分省市針對餐廚垃圾的處理出臺了相關的政策。大部分餐廚垃圾都作為家畜飼料直接用來喂豬,飼養(yǎng)出了大量的“泔水豬”,一些人畜共患病,烈性動物傳染病如乙肝、細菌性腹瀉等極易通過“泔水垃圾”而廣為傳播;小部分餐廚垃圾被作為生活垃圾直接運到垃圾場填埋,給周圍環(huán)境和人們的生活造成了一定的危害。
為避免由于餐廚垃圾的不正確處理造成的垃圾二次污染,近幾年我國一些大城市先后對餐廚垃圾的處理方式進行了規(guī)范,禁止將餐廚垃圾直接用于家畜喂養(yǎng)飼料。國內專家學者也通過對國外技術的引進和消化提出了一些餐廚垃圾的處理方法。這些方法主要包括:(1)利用餐廚垃圾生產復合有機肥料;(2)利用餐廚垃圾提煉泔水廢油;(3)對餐廚垃圾中的固體廢物生產蛋白飼料。但以上方法在實際應用過程中仍存在著垃圾分類困難、設備運行成本高、處理難的問題。針對以上問題,設計出了一種成本低、運行方便,主要應用于餐館、食堂、飯店的小型餐廚垃圾處理設備。
一、小型餐廚垃圾處理工藝及處理設備
將餐廚垃圾放置在本設計的小型餐廚垃圾處理設備中,然后按照處理工藝流程進行處理,餐廚垃圾處理工藝如圖1所示
二、餐廚垃圾干燥處理設備的結構
根據以上處理工藝,本設計的小型餐廚垃圾處理設備主要包括餐廚垃圾螺旋分離、干燥箱、攪拌器以及除臭器3個部分,具體結構如圖2所示。
2.1螺旋分離部分
螺旋分離部分主要由螺旋機構和圓筒組成,圓筒下部分布有如圖3所示的長條形孔,餐廚垃圾由入口進入后,固態(tài)物質在螺旋機構推力的作用下,沿圓筒向上運行,到達螺旋機構的出口處,在重力的作用下掉入到干燥筒中進行干燥處理。在運行的過程中,餐廚垃圾中的大部分液態(tài)物質部分由于重力的原因由長條孔中流到離心分離部分中。螺旋機構的旋轉速度通過控制箱進行控制,由于螺旋間距中的容量固定,因此,可以通過控制螺旋機構的旋轉速度控制進入干燥箱中的餐廚垃圾量。
2.2離心分離部分
離心分離主要通過高速旋轉產生的離心力將固態(tài) 物質與液態(tài)物質分離,以最大限度地去除水中的固形物含量。若圓筒的半徑為r,轉速為ω或n,則作用在餐廚垃圾上的離心力為: F=mrω2=mr(2πn)2
2.3 干燥部分
當餐廚垃圾進入到干燥筒中后,通過通入干燥筒中的熱風對餐廚垃圾進行加熱,在加熱的同時攪拌器旋轉攪拌,以增加干燥面積。干燥后的固體顆粒在高溫的作用下將垃圾中的有害細菌殺死,并減少體積,使得固態(tài)垃圾更易于儲存。干燥的垃圾可以作為飼料的添加成分,也可以作為生物燃料進行燃燒。
2.4除臭部分
除臭部分設置在餐廚垃圾固體物料干燥產生的蒸 汽的排出管的路徑中,其包括活性炭過濾和加熱器,活性炭吸附一部分含有異味的物質,另外一些含有異味的物質在熱的作用下分解,從而達到除臭的目的。加熱后的氣體通過排氣管排出到大氣中。
三、試驗過程
3.1 分離過程
將餐廚垃圾從入口處倒入螺旋分離部分,固態(tài)物質在螺旋的作用下,從下部向上部移動,在移動的過程中,由于重力的原因,餐廚垃圾中的液態(tài)部分由圖3所示的長條形孔流入到下部的離心分離筒中。離心圓筒以7000r/min的旋轉速度高速旋轉,將液體中的固態(tài)物質與液態(tài)物質分離。在離心力的作用下,固態(tài)物質到達筒壁,而液態(tài)物質則經過過濾網達到筒壁外,流入到下部的液體排放口。離心分離產生的固態(tài)物質由人工定期加入干燥筒中進行干燥,液態(tài)物質排放到出口。
3.2 干燥過程
固態(tài)物質進入到干燥筒中后,由于大部分自由水分已經由分離部分分離,所以,干燥部分主要是干燥固態(tài)物質中的一些自由水分以及一部分結合水分。干燥采用熱風加熱,加熱的溫度為150℃以上,經過5h的干燥,可以蒸發(fā)固態(tài)物質中的大部分水分,從而達到減少體積、殺滅細菌以及方便儲存的目的。
3.3除臭過程
由于餐廚垃圾在儲存過程中極易變質,而蒸發(fā)的水分中可能含有變質物質的分子,為了最大程度地降低對大氣環(huán)境的污染,需要對排放到空氣中的蒸汽進行除臭處理。排放的蒸汽經過活性炭吸附和加熱管加熱后,排放到大氣中,從而完成餐廚垃圾的處理。
四、試驗分析
分別測量螺旋分離后固態(tài)物質的含水量、離心分離后濾液中的固形物含量以及干燥后固態(tài)物質的含水量以及致病菌進行檢測,得到的結果見表2
五、結論 餐廚垃圾經過過濾干燥滅菌后,干物質的含水量大大地降低,不含有致病菌,易于保存和使用,既可以作為飼料添加產品使用,也可以作為生物燃料進行燃燒;濾液中的固態(tài)物質含量很低,達到了直接排放的標準,減少了對環(huán)境的污染,對其中的有機物質又最大限度地進行了回收,杜絕了二次污染,節(jié)約了資源。