申请日20191127
公开(公告)日20200410
IPC分类号B01D17/032; B01D17/12; C02F1/40
摘要
本发明公开了一种无害化处理泔水的油水分离系统及其油水分离方法，该系统包括隔油箱、刮油机构以及出液机构。隔油箱包括箱体一和多块分隔板。箱体一的顶端开设开口。多块分隔板设置在在箱体一中，并分隔出多个隔油空间。相邻的两个隔油空间通过分隔板的上部空间和下部空间连通。分隔板顶部和底部相对箱体一底壁的高度均依次增加。刮油机构包括刮油箱、刮油电机和刮油组件。出液机构包括至少一根出液管，出液管的一端设置在出液空间中，另一端设置在刮油箱中。油水混合物分离为固态层和液态层，从出液管的一端流至另一端，刮油板从液体中将油液刮出至出油口。本发明提高油水分离的分离效果，提高油液的分离效率，大大提高隔油速率。
权利要求书
1.一种无害化处理泔水的油水分离系统，其用于对挤压或/和过滤出的油水混合物进行分离，其特征在于，其包括：
隔油箱(111)，其包括箱体一(112)和多块分隔板(113);箱体一(112)的顶端开设开口;多块分隔板(113)设置在在箱体一(112)中，并分隔出依次连通的多个隔油空间(114);相邻的两个隔油空间(114)通过一个分隔板(113)的上部空间和下部空间连通;位于隔油箱(111)其中一端内的一个隔油空间(114)用于接收所述油水混合物，并定义为接料空间，位于隔油箱(111)其中另一端内的一个隔油空间(114)定义为出液空间;从所述接料空间至所述出液空间，分隔板(113)顶部和底部相对箱体一(112)底壁的高度均依次增加;
刮油机构，其包括刮油箱(115)、刮油电机(116)和刮油组件;刮油箱(115)的底端为开口结构，并盖在所述开口上;刮油箱(115)开设出油口，所述出油口的高度大于所述开口的高度;刮油电机(116)安装在刮油箱(115)上;所述刮油组件包括至少两对链轮(117)、两条链条(118)以及多块刮油板(119);每对链轮(117)分别转动安装在刮油箱(115)的相对两内壁上，刮油电机(116)用于驱动其中一对链轮(117)同步转动;每条链条(118)套在位于同一内壁上的至少两个链轮(117)上，且两条链条(118)能通过链轮(117)转动而同步转动;每块刮油板(119)的两端分别固定在两条链条(118)，且与两条链条(118)的连接点所连成线段与每对链轮(117)的中心轴平行;在刮油电机(116)转动时，链条(118)带动刮油板(119)从所述开口的上方运动至所述出油口的上方;以及
出液机构，其包括至少一根出液管(120);出液管(120)的一端设置在所述出液空间中，另一端设置在刮油箱(115)中;出液管(120)另一端位于所述开口的上方;其中，所述油水混合物在多个隔油空间(114)分离为固态层和液态层，所述液态层的液体从出液管(120)的一端流至另一端并分散至刮油箱(115)中，刮油板(119)从所述液体中将油液刮出至所述出油口。
2.如权利要求1所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，所述油水分离系统还包括：
检测机构，其包括液位传感器(121);液位传感器(121)安装在刮油箱(115)中，并用于检测位于刮油箱(115)中的液体的液面高度;以及
油水分离控制器，其用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;在所述液面高度大于所述预设高度一时，所述油水分离控制器驱使刮油电机(116)转动。
3.如权利要求2所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，所述油水分离系统还包括：
至少一根进料管(122)，其用于将所述油水混合物输送至所述接料空间;以及
与至少一根进料管(122)对应的至少一个进料阀(123)，其安装在所述进料管(122)上，并用于打开或关闭对应的进料管(122);其中，所述油水分离控制器还用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;在所述液面高度大于所述液面高度二时，所述油水分离控制器驱使进料阀(123)关闭对应的进料管(122)。
4.如权利要求3所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，所述油水分离控制器还计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值，并根据所述液面高度变化值，按照一个预设的变化值-流量对照表的对照关系通过进料阀(123)调节进料管(122)的进料量;其中，所述高度变化值与所述进料量在所述变化值-流量对照表中存在正相关的一一对照关系。
5.如权利要求2所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，所述油水分离控制器还计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值，并根据所述液面高度变化值，按照一个预设的变化值-转速对照表的对照关系调节刮油电机(116)的转速;其中，所述高度变化值与所述转速在所述变化值-转速对照表中存在负相关的一一对照关系。
6.如权利要求1所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，所述刮油组件还包括分别与至少两对链轮(117)对应的至少两根定位轴(125);每根定位轴(125)的两端分别固定在刮油箱(115)的相对两内壁上，每对链轮(117)分别套在对应的定位轴(125)的两端上;其中，刮油电机(116)安装在刮油箱(115)的外壁上，且输出轴与其中一根定位轴(125)连接。
7.如权利要求1所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，所述出液机构还包括出液泵;所述出液泵设置在所述出液空间中，且出液口与出液管的一端连接。
8.如权利要求1所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，所述油水分离系统还包括：
U型加热管(126)，其插在箱体一(112)中，并用于对隔油空间中的油水混合物进行加热。
9.如权利要求1所述的无害化处理泔水的油水分离系统，其特征在于，隔油箱(111)还包括球阀一(127);球阀一(127)安装在箱体一(112)的外壁上，并用于释放对所述液态层的液体;刮油箱(115)包括箱体二(128)和球阀二(129);箱体一(112)的顶端为倒漏斗形结构，箱体二(128)的底端与所述倒漏斗形结构连通;球阀二(129)安装在箱体二(128)的外壁上，并用于释放位于箱体二(128)中的液体。
10.一种无害化处理泔水的油水分离方法，其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的无害化处理泔水的油水分离系统中，其特征在于，其包括以下步骤：
检测位于刮油箱(115)中的液体的液面高度;
判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;
在所述液面高度大于所述预设高度一时，驱使刮油电机(116)转动;
判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;
在所述液面高度大于所述液面高度二时，停止向所述接料空间输送油水混合物;
计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值;
根据所述液面高度变化值，按照一个预设的变化值-转速对照表的对照关系调节刮油电机(116)的转速;其中，所述高度变化值与所述转速在所述变化值-转速对照表中存在负相关的一一对照关系。
说明书
一种无害化处理泔水的油水分离系统及其油水分离方法
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域的一种油水分离系统，尤其涉及一种无害化处理泔水的油水分离系统，还涉及该系统的无害化处理泔水的油水分离方法。
背景技术
泔水是居民在生活消费过程中形成的一种生活废物，所含的各种有机物质在夏天极易腐蚀;其剩菜汤、馊水等含量很大，容易在垃圾的收集、运输过程中造成污染;同时餐厨泔水又是垃圾填埋场所渗沥液的主要来源，也是大气污染和苍蝇滋生的重要原因;由泔水喂养的泔水猪和提炼的泔水油流向市场严重危害了人类的健康。大量的餐厨泔水已经成为城市污染以及危害人类健康的主要来源。
目前国内外餐厨泔水收集方式一般有两种，一是直接回收，亦即集中处理;二是源头脱水减量化处理后再回收，亦即源头处理。而处理的方法主要有化学法、生物法。化学法利用化学反应，通过添加化学物质将泔水的有机物质分解，然后掩埋处理。这种方法的优点是简单，高效，缺点是泔水中大量有用物质被浪费掉了，而且很容易造成二次污染。生物法把餐厨泔水通过一系列处理工序转变为可供农业生产使用的有机复合肥。这种方法符合减量化、无害化、资源化的方针，缺点是处理成本高，生产周期长，经济效益不明显。其中，现有的餐厨油水分离系统在对油水混合物进行油水分离时，多采用静置分层的方式，实现油层和水分的分离，但是这种方式存在分离速度慢的问题。
发明内容
为解决现有的餐厨油水分离系统存在分离速度慢的技术问题，本发明提供一种无害化处理泔水的油水分离系统及其油水分离方法。
本发明采用以下技术方案实现：一种无害化处理泔水的油水分离系统，其用于对挤压或/和过滤出的油水混合物进行分离，其包括：
隔油箱，其包括箱体一和多块分隔板;箱体一的顶端开设开口;多块分隔板设置在在箱体一中，并分隔出依次连通的多个隔油空间;相邻的两个隔油空间通过一个分隔板的上部空间和下部空间连通;位于隔油箱其中一端内的一个隔油空间用于接收所述油水混合物，并定义为接料空间，位于隔油箱其中另一端内的一个隔油空间定义为出液空间;从所述接料空间至所述出液空间，分隔板顶部和底部相对箱体一底壁的高度均依次增加;
刮油机构，其包括刮油箱、刮油电机和刮油组件;刮油箱的底端为开口结构，并盖在所述开口上;刮油箱开设出油口，所述出油口的高度大于所述开口的高度;刮油电机安装在刮油箱上;所述刮油组件包括至少两对链轮、两条链条以及多块刮油板;每对链轮分别转动安装在刮油箱的相对两内壁上，刮油电机用于驱动其中一对链轮同步转动;每条链条套在位于同一内壁上的至少两个链轮上，且两条链条能通过链轮转动而同步转动;每块刮油板的两端分别固定在两条链条，且与两条链条的连接点所连成线段与每对链轮的中心轴平行;在刮油电机转动时，链条带动刮油板从所述开口的上方运动至所述出油口的上方;以及
出液机构，其包括至少一根出液管;出液管的一端设置在所述出液空间中，另一端设置在刮油箱中;出液管另一端位于所述开口的上方;其中，所述油水混合物在多个隔油空间分离为固态层和液态层，所述液态层的液体从出液管的一端流至另一端并分散至刮油箱中，刮油板从所述液体中将油液刮出至所述出油口。
本发明通过隔油箱中分隔板分隔的多个隔油空间对油水混合物进行分隔，在油水混合物进入第一个隔油空间中时，油水混合物会静置分层，上层的油层会从上部空间进入后一个隔油空间，而下层的水层或沉淀层则会从下部空间分布到其他的隔油空间中，如此，到达最后的隔油空间的油液的含油率会非常大，提高隔油箱的隔油效果，而刮油机构中刮油箱中则可以为刮油组件提供刮油空间，刮油组件的链轮在刮油电机的带动作用下会转动并带动两条链条同步转动，从而使刮油板对刮油箱中的油液进行刮取，既可以刮到油液，也可以将浮油渣刮出，而且整个过程无需人工操作，能提高刮油的效率，解决了现有的餐厨油水分离系统存在分离速度慢的技术问题，得到了刮油效率高、速度快，而且提高刮出油液质量的技术效果。
作为上述方案的进一步改进，所述油水分离系统还包括：
检测机构，其包括液位传感器;液位传感器安装在刮油箱中，并用于检测位于刮油箱中的液体的液面高度;以及
油水分离控制器，其用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;在所述液面高度大于所述预设高度一时，所述油水分离控制器驱使刮油电机转动。
进一步地，所述油水分离系统还包括：
至少一根进料管，其用于将所述油水混合物输送至所述接料空间;以及
与至少一根进料管对应的至少一个进料阀，其安装在所述进料管上，并用于打开或关闭对应的进料管;其中，所述油水分离控制器还用于判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;在所述液面高度大于所述液面高度二时，所述油水分离控制器驱使进料阀关闭对应的进料管。
再进一步地，所述油水分离控制器还计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值，并根据所述液面高度变化值，按照一个预设的变化值-流量对照表的对照关系通过进料阀调节进料管的进料量;其中，所述高度变化值与所述进料量在所述变化值-流量对照表中存在正相关的一一对照关系。
进一步地，所述油水分离控制器还计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值，并根据所述液面高度变化值，按照一个预设的变化值-转速对照表的对照关系调节刮油电机的转速;其中，所述高度变化值与所述转速在所述变化值-转速对照表中存在负相关的一一对照关系。
作为上述方案的进一步改进，所述刮油组件还包括分别与至少两对链轮对应的至少两根定位轴;每根定位轴的两端分别固定在刮油箱的相对两内壁上，每对链轮分别套在对应的定位轴的两端上;其中，刮油电机安装在刮油箱的外壁上，且输出轴与其中一根定位轴连接。
作为上述方案的进一步改进，所述出液机构还包括出液泵;出液泵设置在所述出液空间中，且出液口与出液管的一端连接。
作为上述方案的进一步改进，所述油水分离系统还包括：
U型加热管，其插在箱体一中，并用于对隔油空间中的油水混合物进行加热。
作为上述方案的进一步改进，隔油箱还包括球阀一;球阀一安装在箱体一的外壁上，并用于释放对所述液态层的液体;刮油箱包括箱体二和球阀二;箱体一的顶端为倒漏斗形结构，箱体二的底端与所述倒漏斗形结构连通;球阀二安装在箱体二的外壁上，并用于释放位于箱体二中的液体。
本发明还提供一种无害化处理泔水的油水分离方法，其应用于上述任意所述的无害化处理泔水的油水分离系统中，其包括以下步骤：
检测位于刮油箱中的液体的液面高度;
判断所述液面高度是否大于一个预设高度一;
在所述液面高度大于所述预设高度一时，驱使刮油电机转动;
判断所述液面高度是否大于一个预设高度二;
在所述液面高度大于所述液面高度二时，停止向所述接料空间输送油水混合物;
计算一个预设时间内所述液面高度的高度变化值;
根据所述液面高度变化值，按照一个预设的变化值-转速对照表的对照关系调节刮油电机的转速;其中，所述高度变化值与所述转速在所述变化值-转速对照表中存在负相关的一一对照关系。
相较于现有的餐厨油水分离系统，本发明的无害化处理泔水的油水分离系统及其油水分离方法具有以下有益效果：
1、该无害化处理泔水的油水分离系统，其隔油箱的分隔板将箱体一的内部分隔成多个隔油空间，而这些隔油空间则通过位于分隔板的上部空间和下部空间连通，这样在油水混合物进入第一个隔油空间后，油水混合物会在该隔油空间中进行静置分层，并分成至少两层。位于上层的油层则会从分隔板的上部空间流至下一个隔油空间，而位于下层的水层或者沉淀层则会通过下部空间进入到其他隔油空间的底部，这样就需要不需要重新分层，如此，油水混合物在多个隔油空间的分隔过程中会使油层的含油率大大提高，使得最后到达的隔油空间中的油液含油率达到最大值，从而提高油水分离的分离效果，提高油液的分离效率，大大提高隔油速率。
2、该无害化处理泔水的油水分离系统，其出液机构的出液管将出液空间中的油液输送至刮油箱中，这样刮油电机就可以驱使链轮转动，使得链轮带动链条转动，并进一步使刮油板跟随着链条而运动，这样在运动的过程中，刮油板会将位于刮油箱中的油液和浮油渣刮起并刮出，从而实现刮油功能，整个刮油过程中无需人工操作，而且多个刮油板不停地对油液进行刮取，能够大大提高刮油效率，进一步提高油水分离的分离效率，同时还使得刮出的油液或者浮油渣的纯度较高，能够提高油水分离的分离效果。
3、该无害化处理泔水的油水分离系统，其还可包括检测机构和油水分离控制器，检测机构的液位传感器能够检测刮油箱中液面高度，而油水分离控制器则会判断液面高度是否满足预设高度一，是则需要对油液进行刮取，此时驱使刮油电机进行转动，是刮油板刮出刮油箱中的油液或者浮油渣。该油水分离控制器还会判断液面高度是否大于预设高度二，是则驱使进料阀关闭对应的进料管，从而防止油液进一步流入刮油箱中，保证刮油的正常进行。而且，该油水分离控制器还会计算预设时间内液面高度的变化值，并且根据变化值-转速对照表中的对照关系调节刮油电机的转速，从而使转速与高度变化值按照表中的变化关系进行变化，使入料量和出料量满足动态的变化规律，这样能够进一步提高油水分离的效率，同时由于出入速度可控，这样整个分离系统就不会出现油液过多堆积或者油液分离过快的情况，从而使分离系统的分离使用时间更长，提高能源的利用率。(发明人孟行健)
