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        餐廚垃圾處理系統(tǒng)中大物質(zhì)+精細(xì)分選試驗(yàn)研究*

        2020-03-26 09:34:32鄭云鋒朱麗可
        環(huán)境衛(wèi)生工程 2020年1期

        吳 元,鄭云鋒,張 力,劉 翠,朱麗可,屈 陽

        (維爾利環(huán)??萍技瘓F(tuán)股份有限公司,江蘇 常州 213125)

        1 引言

        餐廚垃圾是城市生活垃圾的重要組成部分,約占生活垃圾總量的50%。通常將家庭、學(xué)校、機(jī)關(guān)、公共食堂以及餐飲行業(yè)的食物廢料、餐飲剩余物、食品加工廢料及不可再食用的動(dòng)植物油脂和各類油水混合物定義為餐廚垃圾[1-5]。市面上存在的多級(jí)分選[6-8]效果較一級(jí)分選好,但存在路線較長、設(shè)備投入較大等問題。本研究結(jié)合前期大物質(zhì)分選[9]的優(yōu)勢(shì),在精細(xì)分選上進(jìn)一步結(jié)合試驗(yàn)研究,為工藝優(yōu)化與更新提供理論數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

        2 材料與方法

        試驗(yàn)設(shè)備采用常州金源機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的大物質(zhì)分選機(jī)+精細(xì)分選機(jī)(圖1)、程序箱式電爐(SXL—1008,4 kW,300~1 000 ℃,上海精宏儀器)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG—9246,10~300 ℃,上海精宏儀器)。試驗(yàn)采用單一變量法,控制進(jìn)料螺旋頻率17 Hz 不變,固定大物質(zhì)分選機(jī)頻率70 Hz(轉(zhuǎn)速77 r/min),精細(xì)分選機(jī)保持滿頻工作狀態(tài)(轉(zhuǎn)速600 r/min)。開機(jī)調(diào)節(jié)到試驗(yàn)頻率,待其運(yùn)行穩(wěn)定后(根據(jù)電流判斷) 進(jìn)行采樣。取分選料、漿料進(jìn)行含水率、含油率和VS測(cè)試。

        試驗(yàn)采用大物質(zhì)分選剔除較大體積雜質(zhì),減少對(duì)后面精細(xì)分選機(jī)的壓力與磨損,大物質(zhì)分選機(jī)篩網(wǎng)篩孔直徑為50 mm。再經(jīng)過精細(xì)分選機(jī)分選出未能分出的雜質(zhì),精細(xì)分選機(jī)篩網(wǎng)篩孔直徑為30 mm和10 mm。

        圖1 分選機(jī)

        3 結(jié)果與討論

        3.1 不同精細(xì)篩網(wǎng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)

        對(duì)大物質(zhì)分選漿料進(jìn)行精細(xì)分選,保持大物質(zhì)分選機(jī)進(jìn)料頻率與分選頻率不變,精細(xì)分選機(jī)頻率不變,對(duì)不同孔徑的篩網(wǎng)工藝效果進(jìn)行試驗(yàn)。不同孔徑篩網(wǎng)對(duì)比如圖2 所示。由圖3~圖5 可以看出,不同孔徑的篩網(wǎng)對(duì)分選料與漿料的影響較大。大物質(zhì)分選機(jī)的分選料量相對(duì)較少,且為較大塑料物件,其上有明顯油水存在;漿料較粗,明顯有較大物料存在。經(jīng)過大物質(zhì)再經(jīng)過30 mm篩孔的分選機(jī)后的分選料多為小件骨頭與少量塑料,表面無明顯油水;漿料更加精細(xì),但仍有較少雜質(zhì)可見。經(jīng)過大物質(zhì)再經(jīng)過10 mm 篩孔的分選機(jī)的分選料數(shù)量明顯較多,且均為細(xì)碎的骨頭、塑料、植物纖維等,含有水分但油分不明顯;漿料與前兩者相比更加精細(xì),且看不出明顯雜質(zhì)。

        圖2 不同孔徑分選機(jī)篩網(wǎng)

        圖3 大物質(zhì)分選料與漿料(50 mm)

        圖4 精細(xì)分選機(jī)分選料與漿料(30 mm)

        圖5 精細(xì)分選機(jī)分選料與漿料(10 mm)

        由圖6~圖11 可以看出精細(xì)分選篩孔越小,分選料的體積越小,含量越復(fù)雜;漿料越細(xì)小,其中含有的明顯雜質(zhì)越少。

        圖6 大物質(zhì)分選料分揀

        圖7 精細(xì)分選分選料分揀(30 mm)

        圖8 精細(xì)分選分選料分揀(10 mm)

        圖9 大物質(zhì)漿料分揀

        圖10 精細(xì)分選漿料分揀(30 mm)

        將不同分選料與漿料進(jìn)行分揀,統(tǒng)計(jì)主要成分(表1、表2)。由表1 可知精細(xì)分選料中含油率較小,油的損失較少。大物質(zhì)分選料中含油率較高會(huì)損失部分油分,但其總量較小,后期可以采用淋洗擠壓的方式減少油的損失。大物質(zhì)主要分選出的是塑料、纖維、骨頭、較大的果皮肉皮等,明顯減少雜質(zhì)對(duì)精細(xì)分選機(jī)的壓力。精細(xì)分選機(jī)會(huì)進(jìn)一步將大物質(zhì)分選機(jī)無法分出的體積較小的雜質(zhì)分離出來。由表2 可以看出,大物質(zhì)漿料及30 mm篩孔的精細(xì)分選漿料中仍然含有塑料、骨頭等雜質(zhì),相比而言,10 mm 篩孔的精細(xì)分選漿料中的雜質(zhì)幾乎不明顯,效果較佳,有一定的利用價(jià)值。

        表1 分選料成分對(duì)比

        表2 漿料成分對(duì)比

        3.2 精細(xì)漿料成分分析

        為了進(jìn)一步了解精細(xì)漿料的成分,進(jìn)行了過篩(30 目) 分揀實(shí)驗(yàn)(圖12)??梢钥闯觯^篩后篩上物主要是細(xì)碎的有機(jī)纖維及少量的雜質(zhì)如骨頭、辣椒皮、砂粒等,塑料含量微乎其微。由表3 可以看出篩上物比例在30%~50%。另外篩上物是經(jīng)人工擠干,含水率在80%以上。表4 為篩上物分揀數(shù)據(jù),雜質(zhì)總含量相對(duì)較少(3%~4%),其中主要有辣椒皮、砂石玻璃、骨頭等。砂含量為1%~2%,剩余物多為菜、米粒、肉類等有機(jī)食物殘?jiān)?/p>

        圖12 精細(xì)漿料過篩分揀

        表3 精細(xì)漿料與篩上物檢測(cè)結(jié)果

        表4 精細(xì)漿料過篩篩上物 g

        4 結(jié)論

        大物質(zhì)+精細(xì)分選(10 mm) 對(duì)原始餐廚垃圾處理效果較好。處理后的大物質(zhì)分選料含水率低于65%,含油率低于1%。處理后的精細(xì)漿料外觀較細(xì),含油率5%以上。篩上物占比30%~50%,含有的主要成分是菜、米粒、肉類等有機(jī)食物殘?jiān)?,雜質(zhì)較少(3%~4%),塑料占比基本為零。

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