[发明专利]一种提高餐厨垃圾油水分离的方法

说明书

本发明公开了一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，属于餐厨油水分离技术领域；包括以下步骤：设定用于油水分离的固定罐体的结构参数和油水混合物的流体参数，设定固定罐体内的长度为Asubgt;1/subgt;、宽度为Asubgt;2/subgt;，出油口高于出水口的高度差为h，且出油口为上宽下窄的梯形结构，其底边长为b、梯形腰倾斜角为θ；将餐厨桶内的油水混合物持续倒入用于油水分离的固定罐体内，分别计算在累积油层达到h时的单位时间内出水口的流量Qsubgt;1/subgt;，以及超过油层高度界限h后结束溢流时的单位时间内出油口的溢流量Qsubgt;2/subgt;；采用控制变量法优化固定罐体的结构参数，满足最快油水分离速度。本发明方法通过计算油水分离出油口的开度大小，提高油水分离适用性，加快分离速度，提高分离质量。

技术领域

本发明属于餐厨油水分离技术领域，具体涉及一种提高餐厨垃圾油水分离的方法。

背景技术

目前我国生活垃圾中餐余垃圾占比达到59.3％，接近60％。我国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨，年均增速预计达10％以上，随着人们生活消费水平的提高和城市化进程的快速发展以及餐饮结构与数量的丰富化，这个比重还将进一步上升。餐饮垃圾属于有着丰富的营养元素和有机质，具有很好回收利用价值，餐饮垃圾废水中包含有悬浮物质和动植物油脂，其中的油脂可以回收加工炼制生物柴油和制造化工产品，采用回收技术既降低了环境污染也减少了资源的浪费。

现有的油水分离装置中，大多数采用安装离心泵，利用油与水的性质将油水混合物进行分离，该方法虽然能够很好的将油水分离，但是分离处理速度较慢，并且还需要电力驱动才能运转，费时费力，无法实现简单、方便实时性处理，等待过程中箱内垃圾易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒，不能存放，且还会对环境造成很大的污染。

因此，亟需提供一种餐饮垃圾油水分离的方法，提高油水分离效率和分离质量，且操作简单，适用性强。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中存在的问题，提供一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，通过设计梯形结构的出油口，并采用控制变量法，优化油水分离出油口开度大小，提高油水分离适用性，进一步加快分离速度。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种提高餐厨垃圾油水分离的方法，包括以下步骤：

S1、设定用于油水分离的固定罐体的结构参数和油水混合物的流体参数：

设定固定罐体内的长度为A₁、宽度为A₂，出油口高于出水口的高度差为h，且出油口为上宽下窄的梯形结构，其底边长为b、梯形腰倾斜角为θ；

设定一桶餐厨油水混合物的总质量为m，倾倒一桶餐厨油水混合物的时间为T；油水混合物中混合油的质量为m₁，混合水的质量为m₂＝m-m₁，混合油的密度为ρ₁，混合水的密度为ρ₂，出油口处混合油的流速为v，出油口处混合油的溢流高度为H；

S2、将餐厨桶内的油水混合物持续倒入用于油水分离的固定罐体内，在T₁时刻累积油层达到h时停止倒入，计算此时单位时间内出水口的流量Q₁：

在T₁时刻累积油层达到h时，混合油的厚度为h，此时混合油的质量为m₁＝A₁·A₂·h·ρ₁；根据单位时间内流量的计算公式得到单位时间内出水口的流量代入上述步骤S1中的m₂＝m-m₁，得到单位时间内出水口的流量

S3、继续将餐厨桶内剩余的油水混合物倒入油水分离的固定罐体内，油面继续上升，超过油层高度界限h后混合油从出油口溢出，在剩余的T₂时刻内结束溢流，计算单位时间内出油口的溢流量Q₂：