关于含高淀粉和高油脂的餐厨垃圾智能处理系统浅议

第39卷第5期2020年10月
四川环境
SICHUAN ENVIRONMENT
Vol.39,No5
Octobee2020
-治理技术•D0I：10.14034/kbschj.2020.05.032
关于含高淀粉和高油脂的餐厨垃圾智能处理系统浅议
谢伟雪J刘孝敏2,魏蒙恩1
(1.兰州资源环境职业技术学院，兰州730021；2.甘肃自然能源研究所，兰州730046)
摘要：餐厨垃圾含高有机物和高油脂，处置不当会造成环境污染，对人们的生活带来危害。

针对西北地区高淀粉、高油脂的餐厨垃圾特点，设计出餐厨垃圾处理系统，餐厨垃圾首先通过预处理装置的滤网和破碎得到适宜处理的粒径后，通过PLC控制系统进入固液分离装置，离后的液体经液体输送管输送至油水分离装置，油水液体通过清洁能源加热箱进行加热，通过PLC控制系统进行油水分离过程。

该餐厨垃圾处理系统可以高效地油水分离，实现了餐厨垃圾中高淀粉和高油脂等成分的去除。

同时充分利用太阳能等绿色清洁能源维持运转，自动化程度高，运行维护简单，实用性强。

关键词：高淀粉；高油脂；餐厨垃圾；智能处理系统
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号：1001-3644(2020)05-0175-04
Intelligent Treatment System of Kitchen Wast e Containing High Starch and High Grease
XIC Wei-xuv1,LIC Xiao-min2,WEI Meng-en1
(nzhou Resources&Environment Voc-Tech College,Laozhoo730021,China；
2.Gansu Natured Eneroy Researcc Institute,Laozhoo730046,China)
Abstract:Food wastecontaonshogh oeganocma t eeand hogh geease.Cmpeopeedosposaowo o causeeneoeonmentaopo o u toon and harm to peoples life.According to the characteristics of high starch and high fat food waste in Northwest China,a food waste
eeamen9sysem osdesogned.Aoee9heoood waseges9hepeopeepaeocoesoee9heough9heoooeesceeen and ceushongoo9he peeeeamen9deeoce,oen ees9hesoood-ooquod sepaeaoon deeoce9heough9hePLC con eoosysem,and9hesepaeaed ooquod os eanspoeed o9heooo-waeesepaeaoon deeoce9heough9heooquod deooeeeypope,and9heooo-waeeooquod osheaed by9hecoean eneegyheaongboX,and9heooo-waeesepaeaoon peoce s osca e oed ou99heough9hePLCcon eoosysem.Thesysem can sepaeae oooand waeee o ocoen oyand eemoeehogh saech and geeaseoeom kochen wase.A99hesame ome,makeou o useoosooaeeneegy and o9heegeeen coean eneegy omaon aon opeeaoon,woh hogh degeeeooau omaoon,sompoeopeeaoon and maon enance,and seong pocticability.
K ywords：Hogh staech；hogh oat；kotchen waste；onte o ogentteeatmentsystem
餐厨垃圾含咼有机物、咼含水率、咼油脂、咼盐分的特性，直接破碎排入下水道会增加管路的压力，堵塞甚至腐蚀下水道，也会使污水处理厂的压力增大。

餐厨垃圾是城市生活垃圾中有机相的主要组成部分，因而也是极宝贵的有机资源［1］。

餐厨垃圾易腐烂、发酵、发臭等,处置不当会造成环境污染，对人们的生活带来危害。

餐厨垃圾含高有机物和高油脂，属于较高的资源型废弃物。

餐厨垃圾的有效处理能够避免地沟油重回餐桌，保证食品卫生安全和人民身体健康，同时能利用其油脂及其它有机物，从而降低餐厨垃圾对环境的污染，将其变废为宝，实现餐厨垃圾“资源化、无害化、减量
收稿日期：2020-02-03
基金项目：2018年兰州资源环境职业技术学院科研项目(Y2018A-02)；2019年甘肃省职业教育教学改革研究项目(2019eoyjy-5)。

作者简介:谢伟雪(1982-)，女，甘肃甘谷人,2008年毕业于兰州理工大学环境工程专业，硕士研究生，副教授，研究方向为固体废物处理与资源化利用。

176
四川环境
39卷
化”的目标％
对于西
区餐厨垃圾因其自身含有高淀粉、
油脂、高面粉和高辣椒
特点，易造 环境污, 生大 臭物质。

对于
厨垃圾，由于
淀
对油脂的包埋，现有餐厨垃圾处理
在油
水 很不彻底，
效
低，如不对油
有效的去除 ，在运处 程
造成食品
卫生安
问题。

本文以州资源环境
职业技术学院校
生的餐厨垃圾为例，针对本地
区 厨垃圾含有 淀 、 油 、 面 和 辣椒 特点，研究高校校 厨垃圾处理 ％，
女生产生的餐厨垃圾量多于男生，这是
女生自身的特点决定的，学院食堂
取了相应
措施如女生饭菜
据实际需要相应减少，可
以从 上减少餐厨垃圾的产生量%对校
厨垃
圾进行取 校
厨垃圾的组成主要为剩
米饭、馒、面条、剩蔬菜、
、动植物油等食
、盛 菜的 、 勺、吸管、餐巾
、 杯，其 剩米饭、馒头、面条、剩蔬菜、
、动植物油等食 数量最多，主要以高淀
、高油脂、高含水率、有机物、高面粉和高辣椒
为主％
1餐厨垃圾的特
对兰州市兰州 环境职业技术学院学生
食堂为期一周的 和 ［2^4］， 发现餐厨垃 圾的产生量与学生的饮食习惯、男女生比例有一定
2餐厨垃圾处理流
针对高淀粉和高油
厨垃圾的特点，设计处
理流程［5］如图1所示％
釆用
采用
油水分离装置
利用
”去除
固体餐厨垃圾
高淀粉和高油 脂餐厨垃圾
太阳能提供热源
加热箱进行加热
固液分离装置
大块餐厨垃圾＞筛网碎机
重力分离
前处理装置
图1校园高淀粉餐厨垃圾处理流程
Fig. 1 Process flow of high starch kitchen waste in Campus
餐厨油餐厨废水
资源化利用
需
厌氧发酵
热解
淀粉和高油
厨垃圾 和 机去除悬浮
物并得到
的粒径，将废
到固%
将餐
厨垃圾 行 ，
后的餐厨
废物通作用送到餐厨 箱，可 堆肥、厌
发酵、热解处理 处理
％ 后
的 厨
油水
，
箱 生
温， 机将
向油水
内部，对
油水
的废物进行 ［6—7］，温 到
40f 搅拌器开始搅拌，边 边搅拌，
搅拌
后的油水 行 ， 后的 厨油 油 板刮到餐厨油
箱，
后的餐厨废水
厨
废水 箱，餐厨油和餐厨废水可以进行相应的回
和处理%
3餐厨垃圾处理系统
淀粉和高油 厨垃圾处理 3"〕包括:
前处理、
、油水 、加热
箱、 PLC ， 如图 2 所示%
5期谢伟雪等：关于含高淀粉和高油脂的餐厨垃圾智能处理系统浅议177
注：1-破碎机；2-滤网；3-红外线检测器；4-PLC；5-出料阀；6-输送管；7-固液分离装置；8-加热槽；9-固体收集箱；10-液体输送管；11-液体容器；12-搅拌器；13-刮油板；14-餐厨油收集箱；15-废水收集箱；16-加热箱；17-太阳能板；18-蓄电池；19-散热风扇；20-轴流风机；21-温度控制器；22-物料输送器；23-出风口；24-出油口；25-出水口；26-废水出口阀门；27-滑槽；28-滑块；29-曲柄连杆机构；30-液位传感器；31-电磁阀；32-驱动电机
图2高淀粉和高油脂餐厨垃圾处理系统结构示意图
Fig.2Structure diagram of high starch and high grease kitchen waste treaty e nt system
3.1前处理装置
厨垃圾前处理装置主要包括破碎机、滤网、红外测器、、输送管。

主要作淀厨垃圾将大块垃圾去除后，机到的，机的垃圾达到一定量后，将废送管到
%
3.2固液分离装
厨垃圾主要包括物送、餐厨箱％
主要作将厨垃圾的
行，后的餐厨废物物
送箱，后的送管输送至油水％
3.3油水分离装置
厨垃圾油水主要包括槽、送管、、搅拌器、刮油板、餐厨油收集箱、废水箱、物送、、水、废水、滑槽、滑块、曲柄连杆机构、液位、磁阀、驱动电机％
主要作后的送管送至油水的内，对油水废行加,搅拌行搅拌，边边边搅拌，实现均匀，使淀，淀所包埋的油脂释放并上水面上方，油板不断将油脂刮向出油口，使油厨油箱％内的液体经油水分离后，打开废水出口阀门，将废水废水箱％
3.4加热箱
厨垃圾加热箱主要包括加热槽、太阳能板、
、散扇、机、温制器、出风口％
主要作箱内的槽产生的被轴流风机内部，对油水废液进行加热％温制器可制加热箱内的温，般控制温度在40-80f，淀粉快速溶解，又箱不受损坏％
3.5PLC控制系统
餐厨垃圾PLC控制系统与预处理装置的红外测器、电磁阀、油水的液位 和动电机相连接％
主要作用为两个方面，一是当破碎机中的垃圾达到一定量后，红外测器向PLC发，PLC制动作，将废送管到
，后PLC控制5。

匚
内的面到油，位向PLC发，PLC控制电磁，停止进液,并控制机构的驱动电机开启，滑块在曲柄机构的带动下在滑槽内作往复运动，刮油板随滑块作往复运动，不断将油向出油口，使油脂厨油箱，面下降油口以下时，PLC接到位的，制
178四川环境39卷
机构的驱动电机关闭，刮油板停止刮油，并控制电磁阀开启。

4餐厨垃圾处理系统的优势
4.1本餐厨垃圾处理系统是针对高淀粉和高油脂餐厨垃圾，对其中的油脂进行有效分离去除和处理的设备，通过加热槽产生高温，轴流风机将热空气吹向油水分离装置的液体容器内部，对其中的液体进行加热，边进液体边加热，加热均匀且效率高,淀粉经加热溶解，释放其中所包埋的油脂，油脂被释放后上升至水面以上，有利于油水分离，可大幅提升油水分离效果；另外，通过散热风扇加强了对流，一方面有利于将热空气吹向液体容器内部；另一方面有利于加热箱的通风散热，起到保护加热箱的作用％
4.2本餐厨垃圾处理系统在油水分离装置引入加热箱调节油水分离的温度，并采用温度控制器，有利于控制温度的高低，提高油水分离效率；本实用新型采用热风加热方式，更安全可靠，不会导致物料焦糊。

4-3本餐厨垃圾处理系统设计了结构简单的油水分离装置，利用搅拌器与加热箱相配合，边搅拌边，有于淀的解，且油上，
步提高油水分离效率，使分离更加彻底；刮油板通过往复运动，不断将油脂刮向出油口，使油脂从水面分离％
4.4本餐厨垃圾处理系统可实现智能化控制，当红外线检测器检测到破碎机中的餐厨垃圾较多时，向PLC发出信号，PLC控制出料阀动作，将废料到，大大了设备的和工作效率；当液位传感器检测到液体容器内的液面达到指定高度时，向PLC发出信号，PLC控制曲机构的动机开启并制，油板开始工作；通过智能控制可达到节能的效果，使能源得到有效利用。

餐厨垃圾处理系统自动化程度高，使用方便，运行维护简单，实用性强。

5结论
本餐厨垃圾处理系统是一种智能化、除油分离效率高、实现资源化利用的餐厨垃圾处理系统，对于西北地区高淀粉和高油脂的餐厨垃圾可进行高效地油水分离，实现了餐厨垃圾中高淀粉和高油脂等组成的去除。

同时充分利用太阳能等绿色清洁能源维持运转，自动化程度高，运行维护简单，实用性强。

参考文献：
(I)谢伟雪，胡敏哲,刘孝敏，等•角蛋白基生物炭对废水中重金
属N1#")的吸附性能研究(J).四川环境，2017,36(6)：23-
27.
(2)赵学，何登科.厨余垃圾燃烧特性研究(J).四川环境,
2019，38(4)：152-155.
[3)李文，魏晴，等•校园餐厨垃圾组成及热解特性分析[J].
甘肃科技.2017,33(13)：65-67.
[4)丁杰萍，周静•兰州城区餐厨垃圾成分分析[J]•甘肃科技,
2018，34(18)：57-60.
[5)谢伟雪，刘孝敏•干垃圾中角蛋白基有机质制备生物炭的性
能研究[J) •环境工程，2018,35(5)：128-131.
[6)王瑛,钱跃言•餐饮垃圾固废处理技术研究进展[J)•浙江化
工，2017，48(8)：33-36.
[7)张慧敏，黄程等•新型餐厨垃圾处理设备的研究[J)•食品工
业，2018,39(6)：119-122.
[8)罗文苑，刘鹏等•小型餐厨垃圾处理设备的设计[J)•广船
科技，2016，(3)：19-21.
[9)文源•餐厨垃圾处理PLC控制系统的研究[D)•武汉:武汉
工业学院硕士论文.20116
[10]姜会敏•餐厨垃圾处理工艺方案设&[D) •济南：山东大学硕
士论.2018，3.
[II]刘悦，巴智勇，等•新型餐厨垃圾预处理设备的设计开发研究[J]•现代化工，2017,27(12)：164-167.
[12]Sun R,Luc X,Tang B,et al.Bioaccumulation of shot chain
chloonated para/ins in a typical freshwater food web contamina­
ted by e-waste in south china:Bioaccumulation factors,tissue dis-
teobutoon，and teophoc teansoee[J].EneoeonmentaoPo o utoon，
2017，222：165-174.
[13]&Gu B，JoangS，WangH，etao.Chaeacteeoeatoon，quantooocatoon and
management of China/municipal solid waste in spaaotemporal
dosteobutoons：A eeeoew[J].Wastemanagement(New Yoek，
NY),2017,61：67-77.
[14]Chen H,Yang Y,Jiang W,et al.Source separation of municipal
soood waste：TheeectsoTdoeeentsepaeatoon methodsand coto-
zens"mcimatmn-case study of Changsha,China[J].Journal of
tOe Air&Waste Manayement Association,2017,67(2):182­
195.。