[发明专利]餐厨垃圾制备生物质燃料的预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于一种餐厨垃圾的预处理方法，特别涉及一种将餐厨垃圾用于制备生物质燃料如沼气、乙醇等的预处理方法。

背景技术

餐厨垃圾又称潲水，主要来源于宾馆、饭店、企事业单位食堂、家庭、餐饮业，其数量大、混杂物多，主要成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类，同时混杂少许餐盒、筷子、餐具碎片、塑料瓶(袋)、肉、骨等杂物。由于它含水率高，有机物含量高，盐分含量高，导致其不适于焚烧处理，填埋又易腐败发臭、产生大量渗滤液，高含盐量又使其堆肥的应用受到限制。目前有一些餐厨垃圾甲烷发酵、乳酸发酵、乙醇发酵、生物制氢等资源化技术的报道，部分技术也在逐步开始工业化生产和商业性应用，尤其值得关注的是甲烷(沼气)发酵和乙醇发酵技术的应用。根据餐厨垃圾的组分和特性，通过生物技术的处理制备清洁的生物质能源(沼气、燃料乙醇、生物柴油等)理论上可行，经济上合理，工艺技术上易于突破和实现商业化，既清洁环保地处理了较难处理的餐厨垃圾，又高附加值地实现资源化再生利用。因而，餐厨垃圾的能源化处理方法和技术主要集中在利用餐厨垃圾制备燃料乙醇、沼气、生物柴油方面。

由于餐厨垃圾的成分极为复杂，现有的预处理工艺和分选设备如CN200810226945.X公布了一种适用于餐厨垃圾乙醇发酵的预处理设备，该设备由油水分离装置，料液储罐、均质装置组成，但该设备对较粗杂物和油脂可进行去除和回收利用，对其中较细的硬质杂物(金属、陶玻、肉、骨等)无法去除。然后将这些物料直接放入打浆机中进行打浆，浆料用于生物发酵。这就导致其中的肉骨类杂物、陶玻、金属等除对下一步的打浆设备的安全运行有风险外，还可导致后处理工艺中的油脂、氨氮偏高，对后续发酵工艺的微生物生长也会产生影响，因此寻找一种既能去除较粗杂物和油脂，同时能去除较细的肉类金属、陶玻、肉、骨等，从而避免它们对下一步打浆以及发酵的影响的预处理方法是目前研究餐厨垃圾制备生物质燃料的业内人士急需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种既能去除较粗杂物和油脂，同时能去除较细的肉类金属、陶玻、肉、骨等的餐厨垃圾制备生物质燃料的预处理方法。

本发明目的是这样实现的：一种餐厨垃圾制备生物质燃料的预处理方法，按照如下步骤完成：

(1)将收集运来的餐厨垃圾经粗格栅分离出大块杂物；

(2)将过筛后的物料通过固液分离，分离出液相和固形物，所述液相经油水分离，油相作为初级产品销售或用于制备生物柴油，水相与固形物混合；

(3)将上述水相和固形物的混合物送入剪切器中，在剪切器中将物料剪切为半浆状物，其中肉、骨、金属、陶玻和果核等较难分离的杂物将不被剪切；

(4)将步骤(3)中的浆料经细格栅分离出肉、骨、金属、陶玻和果核等较难分离的杂物，分离后的浆料经打浆后用于生物发酵制备乙醇或沼气；

所述剪切器包括罐体(1)、弧形刀片(2)、左刀轴(3a)、右刀轴(3b)、变频电机(4)、变频电机齿轮(5)、左齿轮(6)、右齿轮(7)、输出齿轮(8)，所述左齿轮(6)为同轴双齿轮，所述罐体(1)的顶部设有进料口(1a)，所述罐体(1)的底部设有放料口(1b)，所述变频电机(4)安装在罐体(1)的顶端，所述变频电机(4)的电机输出轴(4a)上套装变频电机齿轮(5)，所述变频电机齿轮(5)分别与左齿轮(6)的上齿轮和右齿轮(7)啮合，所述左齿轮(6)的下齿轮与输出齿轮(8)啮合，所述输出齿轮(8)上套装有左输出轴(8a)，所述左输出轴(8a)与左刀轴(3a)连接，所述右齿轮(7)上也套装右输出轴(7a)，该右输出轴(7a)与右刀轴(3b)连接，所述左、右刀轴(3a、3b)的另一端伸入罐体(1)内，并在其伸入端分别装有3-6个弧形刀片(2)，所述弧形刀片(2)的两端均连接在刀轴上，每一个刀轴上的弧形刀片(2)组成灯笼形。

采用上述技术方案，本发明首先将大块杂物和油脂进行分离，将油脂回收用于制备生物柴油等，然后运用本发明的剪切器采用弧形刀片组成笼式结构，两个笼式结构的刀片对旋，刀片采用弧形刀片，且由3-6个刀片组成灯笼形状，变频电机控制剪切的速度和剪切时间，将物料中的饭、面条、蔬菜等物料剪切成半浆状，而物料中稍硬的或不易剪碎的肉、骨、陶玻、金属等杂物则不会被剪碎，这样，再通过较细的格栅便能将肉、骨、金属、陶玻和果核等分离，半浆状物进入打浆机中进行打浆，用于生物发酵，避免肉、骨、金属、陶玻和果核对打浆设备造成损害以及影响生物发酵。

在上述技术方案中：所述左、右刀轴(3a、3b)上各有四个弧形刀片(2)。