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专利申请类型:发明专利;专利名称:一种垃圾自动分类分选系统
专利类型:发明专利
专利申请号:CN202411097233.8
专利申请(专利权)人:宜宾学院
权利人地址:四川省宜宾市酒圣路8号
专利发明(设计)人:发明人:曾韵敏,刘燕兰,李春兰,赵宇莎,任冰,鞠心雨,毛依,柏迪亚,马德飞
专利摘要:本发明提供了一种垃圾自动分类分选系统,涉及垃圾分类分选技术领域。本发明首先通过垃圾包裹初级分选单元的气味分析识别模块采集垃圾包裹的气味组成便能判断垃圾包裹中是否有餐厨垃圾,并结合包裹体积识别模块识别垃圾包裹的体积和重量和包裹密度,分析判断餐厨垃圾的占比并选取达到价值阈值的垃圾包裹进行后续分类分选操作;通过垃圾包裹固液分选单元对垃圾包裹进行初级固液分。佣统掷喾盅∥统旌弦汉筒统酆衔,方便后续精细化分类分。煌ü滩喙桃悍盅『鸵翰喙桃悍盅∠嘟岷,得到脱水混合物原料、高价值聚合物、高纯度分离油脂和各层的分离废水,使得餐厨垃圾不管是从固侧还是液侧都得到了很好的利用。
主权利要求:
1.一种垃圾自动分类分选系统,运用于社区生活垃圾的自动分类分。涮卣髟谟,包括垃圾包裹初级分选单元、垃圾包裹固液分选单元、垃圾包裹拆包分选单元、餐厨垃圾聚合物分选单元和餐厨垃圾混合液分选单元;其中,所述垃圾包裹初级分选单元用于对社区生活垃圾进行初级评估分类分。ɡ侗鹉?、包裹体积识别模块、气味分析识别模块和初级分类决策模块;其中,所述垃圾包裹识别模块用于拾取社区生活垃圾中的垃圾包裹,所述包裹体积识别模块用于识别垃圾包裹的体积和重量并得到包裹密度,所述气味分析识别模块用于采集垃圾包裹的气味组成,所述初级分类决策模块用于根据包裹密度和气味组成判断餐厨垃圾占比,并分选出餐厨垃圾占比达到价值阈值的垃圾包裹;
所述垃圾包裹固液分选单元用于对垃圾包裹进行初级固液分。ò费孤怂?、包裹破包粗碎模块和固液分离存储模块;其中,所述包裹挤压滤水模块用于控制挤压垃圾包裹,得到餐厨垃圾混合液和粗滤水垃圾包裹;所述包裹破包粗碎模块对粗滤水垃圾包裹进行破包碎渣,得到餐厨垃圾聚合物;所述固液分离存储模块将餐厨垃圾混合液和餐厨垃圾聚合物分离存储;
所述餐厨垃圾聚合物分选单元用于对餐厨垃圾聚合物进行固侧固液分。ǜ呔酆衔锓盅∧?、二次挤压滤水模块和聚合物泔渣化模块;其中,所述高聚合物分选模块用于从餐厨垃圾聚合物中分选出高价值聚合物并单独存储,所述二次挤压滤水模块用于控制挤压餐厨垃圾聚合物,得到脱水垃圾聚合物并将渗沥液加入至餐厨垃圾混合液中;所述聚合物泔渣化模块用于对脱水垃圾聚合物进行泔渣化处理,并添加辅料制成脱水混合物原料;
所述餐厨垃圾混合液分选单元用于对餐厨垃圾混合液进行液侧固液分。ň仓梅植悴杉?、离心分选采集模块和废水分选采集模块;其中,所述静置分层采集模块用于控制静置餐厨垃圾混合液并等待产生分层现象,得到上层高油脂混合液、中间分离废水和底层高残渣混合液;所述离心分选采集模块控制离心机分别对上层高油脂混合液进行离心分。玫缴喜愀叽慷确掷胗椭拖虏惴掷敕纤,对底层高残渣混合液离心分。玫缴喜惴掷敕纤拖虏愕秃掷氩性,并将下层低含水分离残渣加入至餐厨垃圾聚合物中;所述废水分选采集模块收集上层分离废水、中间分离废水和下层分离废水,得到集中待处理废水。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾自动分类分选系统,其特征在于,所述垃圾包裹初级分选单元通过如下步骤进行初级评估分类分。航缜罾秸谭旁诖痛,并实时采集垃圾图像信息;
垃圾包裹识别模块通过垃圾图像信息进行垃圾包裹识别,控制机械臂拾取社区生活垃圾中的垃圾包裹;
包裹体积识别模块通过垃圾图像信息推算垃圾包裹的体积,通过传送带下方的重力传感器测量上方通过垃圾包裹的重量,并计算各垃圾包裹的包裹密度;
气味分析识别模块通过针孔采集器从垃圾包裹上方向下插入吸取包裹内气体,并通过气体传感器分析垃圾包裹的气味组成;
初级分类决策模块分析气味组成中气味成分及其浓度,判断垃圾包裹中是否存在餐厨垃圾所具备的特征气味成分,若有则进行下一步,否则排除当前垃圾包裹;
初级分类决策模块通过特征气味成分的浓度和包裹密度计算餐厨垃圾的占比,并与预设的价值阈值进行比较;若达到价值阈值则选取当前垃圾包裹,否则排除当前垃圾包裹;其中,价值阈值为经验值。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾自动分类分选系统,其特征在于,所述垃圾包裹固液分选单元通过接收料斗进行包裹挤压滤水,通过螺旋给料机进行包裹破包粗碎,通过储料仓存储餐厨垃圾聚合物,通过集液罐存储餐厨垃圾混合液;其中,所述接收料斗由料斗内层和料斗外层组成,所述料斗内层为漏斗状且四壁开孔,通过开孔排出渗沥液,所述料斗外层由不锈钢外壳密封,且底部设置有排水渠收集渗沥液;所述螺旋给料机设置在料斗内层的漏斗底部,并在下方设置传送带;所述储料仓设置有蒸汽热交换装置,在仓底部开孔并通过开孔排出渗沥液;所述集液罐侧边开设有内部分层观测窗口。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾自动分类分选系统,其特征在于,所述垃圾包裹固液分选单元通过如下步骤对垃圾包裹进行初级固液分。喊费孤怂?榭刂平邮樟隙方邮绽,并通过机械臂向下推压垃圾包裹;垃圾包裹受到推压后,通过接收料斗开孔排出渗沥液,得到餐厨垃圾混合液和粗滤水垃圾包裹;
包裹破包粗碎模块启动螺旋给料机,控制机械臂继续向下推压粗滤水垃圾包裹,通过螺旋给料机对粗滤水垃圾包裹进行破包并粗破碎为餐厨垃圾聚合物;
固液分离存储模块控制餐厨垃圾混合液流入集液罐,控制传送带将餐厨垃圾聚合物送入储料仓;
固液分离存储模块控制蒸汽热交换装置将储料仓的温度维持在有机水解温度范围,进一步收集渗沥液并流入集液罐。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾自动分类分选系统,其特征在于,所述高聚合物分选模块通过图像识别模型进行设置,采集聚合物图像信息并进行高价值聚合物识别;其中,所述高价值聚合物包括高蛋白聚合物、高骨质聚合物和高金属聚合物;所述二次挤压滤水模块则通过螺旋挤压脱水机和板框压滤脱水机进行;所述聚合物泔渣化模块通过磁选机、剪切式破碎机、消毒搅拌机和滚筒式烘干机进行设置。
6.根据权利要求5所述的一种垃圾自动分类分选系统,其特征在于,所述餐厨垃圾聚合物分选单元通过如下步骤对餐厨垃圾聚合物进行固侧固液分。焊呔酆衔锓盅∧?槎圆统酆衔锝懈呒壑稻酆衔锸侗,通过控制机械臂分选出高价值聚合物并单独存储;
二次挤压滤水模块控制螺旋挤压脱水机进行螺旋挤压脱水和再次粗破碎餐厨垃圾聚合物,聚合物泔渣化模块控制磁选机去除餐厨垃圾聚合物中残留金属;
聚合物泔渣化模块通过剪切式破碎机对餐厨垃圾聚合物进行细碎浆化处理,并送至板框压滤脱水机前添加调理剂,二次挤压滤水模块控制板框压滤脱水机控制板框挤压脱水,得到固化泔渣;
聚合物泔渣化模块控制在固化泔渣中添加辅料并通过消毒搅拌机进行高温蒸汽消毒,再控制滚筒式烘干机进行风干处理,并控制干燥热风温度在安全区间。
7.根据权利要求3所述的一种垃圾自动分类分选系统,其特征在于,所述静置分层采集模块通过图像识别模型进行设置,通过集液罐侧边的内部分层观测窗口采集内部分层图像,判断分层现象是否充分并获取各分层厚度,通过控制液体抽取装置进行混合液分层抽。黄渲,所述图像识别模型通过对内部分层图像进行颜色区域分割,确定各分层区域;对分层区域进行色度纯度识别,并通过色度值判断各分层区域分层现象是否充分;通过对各分层区域进行边缘位置检测,并计算得到各分层厚度。 说明书 : 一种垃圾自动分类分选系统技术领域[0001] 本发明涉及垃圾分类分选技术领域,尤其涉及一种垃圾自动分类分选系统。背景技术[0002] 随着开云优惠体育网页版入口的发展和时代的进步,当今社会越来越注重资源的再利用;其中,针对垃圾的回收再利用则是最为重要的组成部分;为了更好的利用这些资源,我们通过对垃圾进行集中分类分。陨秆〕鼍弑富厥占壑档睦,是保障后续垃圾回收处理的基础。[0003] 在过去,我们通常只筛取垃圾中的金属、塑料、玻璃、纤维等原材料进行回收再利用,而对于餐厨垃圾我们的整体利用率并不是很高,一方面受限于餐厨垃圾处理技术能力,另一方面则是受限于垃圾分类分选技术。[0004] 现如今,餐厨垃圾处理技术得到了很大的提升,人们通过餐厨垃圾中的有机固渣协同多种生物质废物制作RDF颗粒燃料用于锅炉燃烧供热;但是,针对餐厨垃圾的垃圾自动分类分选系统还不够完善,现阶段主要还是依靠人工进行分类分。贾路掷喾盅〕杀窘细,分类分选效率不足的问题。[0005] 此外,现阶段得到回收利用的餐厨垃圾还是集中在酒店、食堂等集中率较高的场景中,而对于社区生活场景,虽然其餐厨垃圾总量占比极高,但是由于其往往混杂着各种生活垃圾一同被倾倒,导致其在分类分选时无法得到有效筛出,从而无法得到很好的利用。[0006] 因此,需要一种垃圾自动分类分选系统来解决上述技术问题。发明内容[0007] 为解决上述技术问题,本发明提供的一种垃圾自动分类分选系统,运用于社区生活垃圾的自动分类分。ɡ跫斗盅〉ピ、垃圾包裹固液分选单元、垃圾包裹拆包分选单元、餐厨垃圾聚合物分选单元和餐厨垃圾混合液分选单元;其中,[0008] 所述垃圾包裹初级分选单元用于对社区生活垃圾进行初级评估分类分。ɡ侗鹉?、包裹体积识别模块、气味分析识别模块和初级分类决策模块;其中,所述垃圾包裹识别模块用于拾取社区生活垃圾中的垃圾包裹,所述包裹体积识别模块用于识别垃圾包裹的体积和重量并得到包裹密度,所述气味分析识别模块用于采集垃圾包裹的气味组成,所述初级分类决策模块用于根据包裹密度和气味组成判断餐厨垃圾占比,并分选出餐厨垃圾占比达到价值阈值的垃圾包裹;[0009] 所述垃圾包裹固液分选单元用于对垃圾包裹进行初级固液分。ò费孤怂?、包裹破包粗碎模块和固液分离存储模块;其中,所述包裹挤压滤水模块用于控制挤压垃圾包裹,得到餐厨垃圾混合液和粗滤水垃圾包裹;所述包裹破包粗碎模块对粗滤水垃圾包裹进行破包碎渣,得到餐厨垃圾聚合物;所述固液分离存储模块将餐厨垃圾混合液和餐厨垃圾聚合物分离存储;[0010] 所述餐厨垃圾聚合物分选单元用于对餐厨垃圾聚合物进行固侧固液分。ǜ呔酆衔锓盅∧?、二次挤压滤水模块和聚合物泔渣化模块;其中,所述高聚合物分选模块用于从餐厨垃圾聚合物中分选出高价值聚合物并单独存储,所述二次挤压滤水模块用于控制挤压餐厨垃圾聚合物,得到脱水垃圾聚合物并将渗沥液加入至餐厨垃圾混合液中;所述聚合物泔渣化模块用于对脱水垃圾聚合物进行泔渣化处理,并添加辅料制成脱水混合物原料;[0011] 所述餐厨垃圾混合液分选单元用于对餐厨垃圾混合液进行液侧固液分。ň仓梅植悴杉?、离心分选采集模块和废水分选采集模块;其中,所述静置分层采集模块用于控制静置餐厨垃圾混合液并等待产生分层现象,得到上层高油脂混合液、中间分离废水和底层高残渣混合液;所述离心分选采集模块控制离心机分别对上层高油脂混合液进行离心分。玫缴喜愀叽慷确掷胗椭拖虏惴掷敕纤,对底层高残渣混合液离心分。玫缴喜惴掷敕纤拖虏愕秃掷氩性,并将下层低含水分离残渣加入至餐厨垃圾聚合物中;所述废水分选采集模块收集上层分离废水、中间分离废水和下层分离废水,得到集中待处理废水。[0012] 作为更进一步的解决方案,所述垃圾包裹初级分选单元通过如下步骤进行初级评估分类分。篬0013] 将社区生活垃圾平整铺放在传送带上,并实时采集垃圾图像信息;[0014] 垃圾包裹识别模块通过垃圾图像信息进行垃圾包裹识别,控制机械臂拾取社区生活垃圾中的垃圾包裹;[0015] 包裹体积识别模块通过垃圾图像信息推算垃圾包裹的体积,通过传送带下方的重力传感器测量上方通过垃圾包裹的重量,并计算各垃圾包裹的包裹密度;[0016] 气味分析识别模块通过针孔采集器从垃圾包裹上方向下插入吸取包裹内气体,并通过气体传感器分析垃圾包裹的气味组成;[0017] 初级分类决策模块分析气味组成中气味成分及其浓度,判断垃圾包裹中是否存在餐厨垃圾所具备的特征气味成分,若有则进行下一步,否则排除当前垃圾包裹;[0018] 初级分类决策模块通过特征气味成分的浓度和包裹密度计算餐厨垃圾的占比,并与预设的价值阈值进行比较;若达到价值阈值则选取当前垃圾包裹,否则排除当前垃圾包裹;其中,价值阈值为经验值。[0019] 作为更进一步的解决方案,所述垃圾包裹固液分选单元通过接收料斗进行包裹挤压滤水,通过螺旋给料机进行包裹破包粗碎,通过储料仓存储餐厨垃圾聚合物,通过集液罐存储餐厨垃圾混合液;其中,[0020] 所述接收料斗由料斗内层和料斗外层组成,所述料斗内层为漏斗状且四壁开孔,通过开孔排出渗沥液,所述料斗外层由不锈钢外壳密封,且底部设置有排水渠收集渗沥液;所述螺旋给料机设置在料斗内层的漏斗底部,并在下方设置传送带;所述储料仓设置有蒸汽热交换装置,在仓底部开孔并通过开孔排出渗沥液;所述集液罐侧边开设有内部分层观测窗口。[0021] 作为更进一步的解决方案,所述垃圾包裹固液分选单元通过如下步骤对垃圾包裹进行初级固液分。篬0022] 包裹挤压滤水模块控制接收料斗接收垃圾包裹,并通过机械臂向下推压垃圾包裹;垃圾包裹受到推压后,通过接收料斗开孔排出渗沥液,得到餐厨垃圾混合液和粗滤水垃圾包裹;[0023] 包裹破包粗碎模块启动螺旋给料机,控制机械臂继续向下推压粗滤水垃圾包裹,通过螺旋给料机对粗滤水垃圾包裹进行破包并粗破碎为餐厨垃圾聚合物;[0024] 固液分离存储模块控制餐厨垃圾混合液流入集液罐,控制传送带将餐厨垃圾聚合物送入储料仓;[0025] 固液分离存储模块控制蒸汽热交换装置将储料仓的温度维持在有机水解温度范围,进一步收集渗沥液并流入集液罐。[0026] 作为更进一步的解决方案,所述高聚合物分选模块通过图像识别模型进行设置,采集聚合物图像信息并进行高价值聚合物识别;其中,所述高价值聚合物包括高蛋白聚合物、高骨质聚合物和高金属聚合物;所述二次挤压滤水模块则通过螺旋挤压脱水机和板框压滤脱水机进行;所述聚合物泔渣化模块通过磁选机、剪切式破碎机、消毒搅拌机和滚筒式烘干机进行设置。[0027] 作为更进一步的解决方案,所述餐厨垃圾聚合物分选单元通过如下步骤对餐厨垃圾聚合物进行固侧固液分。篬0028] 高聚合物分选模块对餐厨垃圾聚合物进行高价值聚合物识别,通过控制机械臂分选出高价值聚合物并单独存储;[0029] 二次挤压滤水模块控制螺旋挤压脱水机进行螺旋挤压脱水和再次粗破碎餐厨垃圾聚合物,聚合物泔渣化模块控制磁选机去除餐厨垃圾聚合物中残留金属;[0030] 聚合物泔渣化模块通过剪切式破碎机对餐厨垃圾聚合物进行细碎浆化处理,并送至板框压滤脱水机前添加调理剂,二次挤压滤水模块控制板框压滤脱水机控制板框挤压脱水,得到固化泔渣;[0031] 聚合物泔渣化模块控制在固化泔渣中添加辅料并通过消毒搅拌机进行高温蒸汽消毒,再控制滚筒式烘干机进行风干处理,并控制干燥热风温度在安全区间。[0032] 作为更进一步的解决方案,所述静置分层采集模块通过图像识别模型进行设置,通过集液罐侧边的内部分层观测窗口采集内部分层图像,判断分层现象是否充分并获取各分层厚度,通过控制液体抽取装置进行混合液分层抽。黄渲,所述图像识别模型通过对内部分层图像进行颜色区域分割,确定各分层区域;对分层区域进行色度纯度识别,并通过色度值判断各分层区域分层现象是否充分;通过对各分层区域进行边缘位置检测,并计算得到各分层厚度。[0033] 与相关技术相比较,本发明提供的一种垃圾自动分类分选系统具有如下有益效果:[0034] 本发明首先通过垃圾包裹初级分选单元的气味分析识别模块采集垃圾包裹的气味组成便能判断垃圾包裹中是否有餐厨垃圾,并结合包裹体积识别模块识别垃圾包裹的体积和重量和包裹密度,分析判断餐厨垃圾的占比,对于占比过低的则不进行后续的餐厨垃圾分类分选处理,达到价值阈值的则说明有利用价值并进行后续分类分选操作;然后,通过垃圾包裹固液分选单元对垃圾包裹进行初级固液分。佣统掷喾盅∥统旌弦汉筒统酆衔,方便后续精细化分类分。蛔詈,通过固侧固液分选和液侧固液分选相结合,使得餐厨垃圾不管是从固侧还是液侧都得到了很好的利用,脱水混合物原料能制作RDF燃料,高价值聚合物能制作复合型有机肥料等,上层高纯度分离油脂能用于工业原料或者生物质燃料,各层的分离废水能通过废水处理进行回收利用。附图说明[0035] 图1为本发明提供的一种垃圾自动分类分选系统的结构示意图;[0036] 图2为本发明提供的垃圾包裹固液分选单元进行初级固液分选的步骤示意图;[0037] 图3为本发明提供的餐厨垃圾聚合物分选单元进行固侧固液分选的步骤示意图。具体实施方式[0038] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。[0039] 如图1所示,一种垃圾自动分类分选系统,运用于社区生活垃圾的自动分类分。ɡ跫斗盅〉ピ、垃圾包裹固液分选单元、垃圾包裹拆包分选单元、餐厨垃圾聚合物分选单元和餐厨垃圾混合液分选单元;其中,[0040] 所述垃圾包裹初级分选单元用于对社区生活垃圾进行初级评估分类分。ɡ侗鹉?、包裹体积识别模块、气味分析识别模块和初级分类决策模块;其中,所述垃圾包裹识别模块用于拾取社区生活垃圾中的垃圾包裹,所述包裹体积识别模块用于识别垃圾包裹的体积和重量并得到包裹密度,所述气味分析识别模块用于采集垃圾包裹的气味组成,所述初级分类决策模块用于根据包裹密度和气味组成判断餐厨垃圾占比,并分选出餐厨垃圾占比达到价值阈值的垃圾包裹;[0041] 所述垃圾包裹固液分选单元用于对垃圾包裹进行初级固液分。ò费孤怂?、包裹破包粗碎模块和固液分离存储模块;其中,所述包裹挤压滤水模块用于控制挤压垃圾包裹,得到餐厨垃圾混合液和粗滤水垃圾包裹;所述包裹破包粗碎模块对粗滤水垃圾包裹进行破包碎渣,得到餐厨垃圾聚合物;所述固液分离存储模块将餐厨垃圾混合液和餐厨垃圾聚合物分离存储;[0042] 所述餐厨垃圾聚合物分选单元用于对餐厨垃圾聚合物进行固侧固液分。ǜ呔酆衔锓盅∧?、二次挤压滤水模块和聚合物泔渣化模块;其中,所述高聚合物分选模块用于从餐厨垃圾聚合物中分选出高价值聚合物并单独存储,所述二次挤压滤水模块用于控制挤压餐厨垃圾聚合物,得到脱水垃圾聚合物并将渗沥液加入至餐厨垃圾混合液中;所述聚合物泔渣化模块用于对脱水垃圾聚合物进行泔渣化处理,并添加辅料制成脱水混合物原料;[0043] 所述餐厨垃圾混合液分选单元用于对餐厨垃圾混合液进行液侧固液分。ň仓梅植悴杉?、离心分选采集模块和废水分选采集模块;其中,所述静置分层采集模块用于控制静置餐厨垃圾混合液并等待产生分层现象,得到上层高油脂混合液、中间分离废水和底层高残渣混合液;所述离心分选采集模块控制离心机分别对上层高油脂混合液进行离心分。玫缴喜愀叽慷确掷胗椭拖虏惴掷敕纤,对底层高残渣混合液离心分。玫缴喜惴掷敕纤拖虏愕秃掷氩性,并将下层低含水分离残渣加入至餐厨垃圾聚合物中;所述废水分选采集模块收集上层分离废水、中间分离废水和下层分离废水,得到集中待处理废水。[0044] 需要说明的是:现有的餐厨垃圾利用主要集中在食堂、酒店的泔水回收,而社区生活垃圾中的餐厨垃圾未得到充分利用,究其原因是未对其进行充分有效地分类分。淮惩ü斯ど秆〉胤椒ㄐ什还桓,而现有的自动分类分选系统大多不会针对餐厨垃圾进行细致化。[0045] 为了实现社区生活垃圾中的餐厨垃圾的充分利用,我们可以分析得到:生活中产生的餐厨垃圾通常集中在厨房垃圾桶,在倾倒时通常会集中在某些垃圾包裹中(厨房垃圾袋),或者单独通过垃圾袋倾倒泔水,而未被包裹直接倾倒的情况较少;因此,需要我们识别出垃圾袋中是否有餐厨垃圾,这样才能进行进一步分类分选从而得到利用。[0046] 为此,本实施例通过垃圾包裹识别模块从社区生活垃圾中分选出垃圾包裹,对于不好利用的分散状态的餐厨垃圾则无需进行单独分。ü斗治鍪侗鹉?椴杉钠蹲槌杀隳芘卸侠惺欠裼胁统,并结合包裹体积识别模块识别垃圾包裹的体积和重量和包裹密度,分析判断餐厨垃圾的占比,对于占比过低的则不进行后续的餐厨垃圾分类分选处理,达到价值阈值的则说明有利用价值并进行后续分类分选操作。[0047] 通过垃圾包裹固液分选单元对垃圾包裹进行初级固液分。佣统掷喾盅∥统旌弦汉筒统酆衔,方便后续精细化分类分。煌ü统酆衔锓盅〉ピ圆统酆衔锝泄滩喙桃悍盅。佣玫礁呒壑稻酆衔锖屯阉旌衔镌希煌ü统旌弦悍盅〉ピ圆统旌弦航幸翰喙桃悍盅。佣玫缴喜愀叽慷确掷胗椭透鞑愕姆掷敕纤槐臼凳├ü滩喙桃悍盅『鸵翰喙桃悍盅∠嘟岷,使得餐厨垃圾不管是从固侧还是液侧都得到了很好的利用,脱水混合物原料能制作RDF燃料,高价值聚合物能制作复合型有机肥料等,上层高纯度分离油脂能用于工业原料或者生物质燃料,各层的分离废水能通过废水处理进行回收利用。[0048] 其中,固侧固液分选是针对固体物含量较高的餐厨垃圾聚合物的固体侧进行分选处理操作,餐厨垃圾聚合物的固体含量占比为80% 85%(重量百分比),含水率为90% 92%;液~ ~侧固液分选则是针对餐厨垃圾混合液的液体侧进行分选处理操作,餐厨垃圾混合液的液体含量占比85% 90%(重量百分比),含固率为10% 15%。~ ~[0049] 作为更进一步的解决方案,所述垃圾包裹初级分选单元通过如下步骤进行初级评估分类分。篬0050] 将社区生活垃圾平整铺放在传送带上,并实时采集垃圾图像信息;[0051] 垃圾包裹识别模块通过垃圾图像信息进行垃圾包裹识别,控制机械臂拾取社区生活垃圾中的垃圾包裹;[0052] 包裹体积识别模块通过垃圾图像信息推算垃圾包裹的体积,通过传送带下方的重力传感器测量上方通过垃圾包裹的重量,并计算各垃圾包裹的包裹密度;[0053] 气味分析识别模块通过针孔采集器从垃圾包裹上方向下插入吸取包裹内气体,并通过气体传感器分析垃圾包裹的气味组成;[0054] 初级分类决策模块分析气味组成中气味成分及其浓度,判断垃圾包裹中是否存在餐厨垃圾所具备的特征气味成分,若有则进行下一步,否则排除当前垃圾包裹;[0055] 初级分类决策模块通过特征气味成分的浓度和包裹密度计算餐厨垃圾的占比,并与预设的价值阈值进行比较;若达到价值阈值则选取当前垃圾包裹,否则排除当前垃圾包裹;其中,价值阈值为经验值。[0056] 作为更进一步的解决方案,所述垃圾包裹固液分选单元通过接收料斗进行包裹挤压滤水,通过螺旋给料机进行包裹破包粗碎,通过储料仓存储餐厨垃圾聚合物,通过集液罐存储餐厨垃圾混合液;其中,[0057] 所述接收料斗由料斗内层和料斗外层组成,所述料斗内层为漏斗状且四壁开孔,通过开孔排出渗沥液,所述料斗外层由不锈钢外壳密封,且底部设置有排水渠收集渗沥液;所述螺旋给料机设置在料斗内层的漏斗底部,并在下方设置传送带;所述储料仓设置有蒸汽热交换装置,在仓底部开孔并通过开孔排出渗沥液;所述集液罐侧边开设有内部分层观测窗口。[0058] 如图2所示,作为更进一步的解决方案,所述垃圾包裹固液分选单元通过如下步骤对垃圾包裹进行初级固液分。篬0059] 包裹挤压滤水模块控制接收料斗接收垃圾包裹,并通过机械臂向下推压垃圾包裹;垃圾包裹受到推压后,通过接收料斗开孔排出渗沥液,得到餐厨垃圾混合液和粗滤水垃圾包裹;[0060] 包裹破包粗碎模块启动螺旋给料机,控制机械臂继续向下推压粗滤水垃圾包裹,通过螺旋给料机对粗滤水垃圾包裹进行破包并粗破碎为餐厨垃圾聚合物;[0061] 固液分离存储模块控制餐厨垃圾混合液流入集液罐,控制传送带将餐厨垃圾聚合物送入储料仓;[0062] 固液分离存储模块控制蒸汽热交换装置将储料仓的温度维持在有机水解温度范围,进一步收集渗沥液并流入集液罐。[0063] 需要说明的是:在一个具体的实施例中,储料仓中配置的蒸汽热交换装置对餐厨垃圾进行加热,温度控制在60℃ 80℃的有机水解温度范围,促进餐厨垃圾里油脂溶解和有~机食物残渣水解;经30min 60min加热后进入螺旋挤压机,通过螺旋挤压的方式进行固液分~离,经脱水后泔渣含水率为70% 75%。~[0064] 作为更进一步的解决方案,所述高聚合物分选模块通过图像识别模型进行设置,采集聚合物图像信息并进行高价值聚合物识别;其中,所述高价值聚合物包括高蛋白聚合物、高骨质聚合物和高金属聚合物;所述二次挤压滤水模块则通过螺旋挤压脱水机和板框压滤脱水机进行;所述聚合物泔渣化模块通过磁选机、剪切式破碎机、消毒搅拌机和滚筒式烘干机进行设置。[0065] 如图3所示,作为更进一步的解决方案,所述餐厨垃圾聚合物分选单元通过如下步骤对餐厨垃圾聚合物进行固侧固液分。篬0066] 高聚合物分选模块对餐厨垃圾聚合物进行高价值聚合物识别,通过控制机械臂分选出高价值聚合物并单独存储;[0067] 二次挤压滤水模块控制螺旋挤压脱水机进行螺旋挤压脱水和再次粗破碎餐厨垃圾聚合物,聚合物泔渣化模块控制磁选机去除餐厨垃圾聚合物中残留金属;[0068] 聚合物泔渣化模块通过剪切式破碎机对餐厨垃圾聚合物进行细碎浆化处理,并送至板框压滤脱水机前添加调理剂,二次挤压滤水模块控制板框压滤脱水机控制板框挤压脱水,得到固化泔渣;[0069] 聚合物泔渣化模块控制在固化泔渣中添加辅料并通过消毒搅拌机进行高温蒸汽消毒,再控制滚筒式烘干机进行风干处理,并控制干燥热风温度在安全区间。[0070] 需要说明的是:在一个具体的实施例中,板框压滤脱水机前添加入木屑作为调理剂,木屑的粒度为1 3mm,含水率为30% 35%,以改善泔渣的脱水性能,调理剂添加量为20%~ ~ ~30%,经板压脱水后泔渣含水率为50% 55%。~[0071] 泔渣脱水后送入搅拌罐,加入辅料,使泔渣搅拌分散并与辅料混合均匀,通过高温蒸汽对物料进行消毒。辅料为木屑、锯末、糠壳、酒糟、农业秸秆碎屑等生物质固体废物,辅料粒度为3 5mm,含水率为30%左右,泔渣对生物质物料颗粒成型、稳定具有关键作用,辅料~添加量与泔渣的质量比为1:1 2:1。~[0072] 烘干:经均质化、消毒后的混合物料通过输送机输送到滚筒式烘干机,进一步去除水分,要求出料含水率15% 20%。采用热风干燥。为避免在干燥过程中泔渣出现焦化、碳化、~燃烧(产生二噁英)等现象,对干燥热风温度严格控制在140℃ 160℃范围内。~[0073] 造粒成型:采用生物质颗粒燃料制粒机对烘干后的脱水混合物原料进行加工制粒,压制成型的RDF颗粒燃料形态稳定,无异味,便于运输和贮存,密度可以达到1100?13003kg/m,热值达到4000 4500kJ/kg。~[0074] 作为更进一步的解决方案,所述静置分层采集模块通过图像识别模型进行设置,通过集液罐侧边的内部分层观测窗口采集内部分层图像,判断分层现象是否充分并获取各分层厚度,通过控制液体抽取装置进行混合液分层抽。黄渲,所述图像识别模型通过对内部分层图像进行颜色区域分割,确定各分层区域;对分层区域进行色度纯度识别,并通过色度值判断各分层区域分层现象是否充分;通过对各分层区域进行边缘位置检测,并计算得到各分层厚度。[0075] 需要说明的是:现有技术在进行分层采集时主要是通过三相分离机,但是其设备成本较高,而且处理量无法满足餐厨垃圾处理,因此,本实施例先是通过静置分层采集得到上层高油脂混合液、中间分离废水和底层高残渣混合液,然后通过离心机进行离心处理,设备成本低且处理效率更快,固液分离也更加彻底。[0076] 在一个具体的实施例中,离心机的进料温度为80℃ 90℃,进料含固率仅为4% 6%。~ ~分离出来的粗油纯度达到90%以上,油脂经过处理后形成脂肪酸甲酯提供给具有专业资质的正规炼油厂生产生物柴油。[0077] 以上仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
专利地区:四川
专利申请日期:2024-08-12
专利公开日期:2024-10-15
专利公告号:CN118635246B