申请日2012.10.31
公开(公告)日2013.06.19
IPC分类号B60P3/00; C02F9/14
摘要
本发明是一种移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废水净化处理专用车;由油水分离设备、加热与调温式餐厨废水或生活废水净化处理的设备,包括:加热式进料装置、调温式气浮设备、调温式膜生物好氧生化反应器、消毒水缓存箱,以及具备有本发明公开的特制货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆等三部分组成;本发明能够在餐馆、宾馆....等对产生的餐厨垃圾泔水或生活废水进行现场的净化达标处理,能将泔水分离成“地沟油”和餐厨废水,能连续化的将废水随时随地的进行快速的连续化的净化处理,净化后的水质达到国家规定《GB18918-2002》城镇污水处理厂排放标准;本发明具备好的工业实用性、新颖性和创造性。
权利要求书
1.移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废水净化处理专用车,其特 征在于:所述的专用车由油水分离设备、加热与调温式餐厨废水或 生活废水净化处理的设备,包括:加热式进料装置、调温式气浮设 备、调温式膜生物(MBR)好氧生化反应器、消毒水缓存箱,以及具 备有特制货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆三部分组 成;将油水分离设备、加热与调温式餐厨废水或生活废水净化处理 的设备装配在具备有特制货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输 车辆的货厢内,并与货厢底板或大梁固定成为一个整体;
具体地:将北斗卫星导航系统设备(111)配置在运输车辆(1) 驾驶室内靠近货厢(21)方向的方便操作的合适空间内,固定牢固; 将运输车辆(1)中的发动机(4)的高温烟气排气管(26)出口与烟 气换热器(20、19)的烟气进口用管道用串联的方式相连通,烟气 换热器(19)的烟气出口与消音器(25)的烟气进口用管道连接相通; 运输车辆(1)的发动机(4)排出的循环热水的出口成“T”型分别 与阀门(382)和阀门(381)相连通;阀门(382)与发动机散热水 箱(2)的循环水进口管用管道连接相通;阀门(381)与热水换热 器(5)的循环水进口管用管道连接相通,热水换热器(5)的循环 水出口管与发动机散热水箱(2)的循环水进口管用管道连接相通; 烟气换热器(20)一端配置餐厨泔水的进料过滤器(37),其另一 端配置餐厨泔水出口管(40),烟气换热器的餐厨泔水出口管(40) 与热水换热器(5)的餐厨泔水进口管(42)用管道相连通,热水换 热器(5)的餐厨泔水出口管(41)与过滤缓冲罐(7)的餐厨泔水进 口用管道相连通,过滤缓冲罐(7)的上部真空管出口与真空泵(16) 的进气口向联通;过滤缓冲罐(7)罐壁下部与餐厨泔水泵(8)的 进料管口相联通,泵(8)出料管口分别与阀门(521)和阀门(522) 的进料口相联通;阀门(522)的出料口与油水分离机(52)料进口 相连通,阀门(521)出料口与联通调节水箱(9)上部进料口;油 水分离机(52)的上部油相出口用管道连通地沟油缓存箱(39)的“地 沟油”进口管,油水分离机(52)的下部水相出口用管道与调节水箱 (9)的进料口相连通;调节水箱(9)的出水口与调节水输送泵(10) 的进水管口相联通,调节水输送泵(10)的出水管口与气浮设备(11) 的餐厨废水进料管口相连通;气浮设备(11)的出水管口与气浮水 输送泵(12)的进水管口相联通,气浮水输送泵(12)的出水管口 与好氧生化反应器(13)的餐厨废水进管口相连通,好氧生化反应 器(13)的过滤出水管口与过滤水抽出泵(14)的进水管口相联通, 过滤水抽出泵(14)的出水管口与消毒水缓存箱(15)的进水管口 相连通;烟气换热器(19)一端配置室温空气进口管(43),另一端的 热空气出口管(44)与电热设备(6)进气口相联通,电热设备(6)的 出气口分别与鼓风机(30)和(31)的空气进管口相连通;鼓风机 (30)的出气口与气浮设备(11)的曝气器的进气口相连通;鼓风 机(31)的出气口与好氧生化反应器(13)的曝气管进口相连通; PLC数字智能化操作控制柜(17)分别与仪表、阀门和电器设备(12、 32、16、30、14、31、6、8、72、382、381、361、362、52、39) 相连通,实施操作的自动控制;发电机(18)内的转子轴通过皮带 (50)与配置在车辆(1)变速箱(47)外侧的取力器(49)功率输 出轴相连接;固体餐厨垃圾储备箱(45)配置在车辆(1)的后部; 其中,消毒水缓存箱(15)的下部配置排水阀门(361),消毒水缓 存箱(15)的上部配置加药罐(35);过滤缓冲罐(7)内配置滤器 (71),其顶部配置真空表(72);发动机(4)的循环热水出口分别 于阀门(381)和阀门(382)的进水管口相联通,阀门(382)的出 水口与发动机散热水箱(2)的进水口相连通,“地沟油”缓存罐(39) 的下部配置排料阀门(362);依照图1、图2、和图3所示结构, 将上述所述设备安装在车辆(1)的车身和货厢(21)中,连接和牢 固在一起,形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废 水净化处理专用车,其特征在于:所述的特制货厢和借助于车辆发 动机取力发电的运输车辆(1),由车辆、特制货厢、发电机组成; 所述的车辆可以是标准出厂的或改装型的柴油燃料车、汽油燃料车、 天然气燃料车、液化气燃料车或充电式车辆;其车辆发动机的功率 应优选在80-350马力。
3.根据权利要求1所述的移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废 水净化处理专用车,其特征在于:所述的特制货厢,按照图1和图2 所示,车辆(1)货厢(21)的顶部由二块可以平行往复式移动的矩 形滑板(23)与支撑滑板的下部几组滑轮(22)所构成;货厢(21) 顶部的任何一块滑板(23)可以平行移动到另一个滑板的一方,可 以形成车厢(21)顶部一半左右面积的敞开,以方便货厢(21)内 设备的操作、维修、更换或吊装;滑板(23)的移动可以采用电动 或手动操作;当车厢(21)顶部的二块滑板(23)分别回位到二端 时,车厢(21)顶部将全部密闭,车厢(21)顶部与各个侧面的厢 板组合形成立体式车厢(21)的整体,车厢(21)内不透风、不漏 雨水,滑板(23)可以上锁固定,车辆(21)安全可靠;车辆(1) 货厢(21)的左右侧板(27)可以分成上下二块,每块侧板(27) 可以在0-90角度范围内像鸟的“翅膀”一样随意地分别地向上方向 或向下方向伸展开,用液压杆支撑装置(28)和稳固伸张开的厢板 (27),便于车厢(21)内的操作工人用好的视角去观察车内外的情 况;当车厢侧面板(27)伸张成水平面时,此面板(27)可以作为 工人的脚下操作台,方便工人的操作;当车厢(21)侧面的各个伸 张开的厢板(27)全部关闭回位及车厢顶部密闭时,车厢(21)的 上下前后左右各个侧面的厢板(27)组合成为车厢(21)整体,车 厢(21)内不透风、不漏雨水,各个侧面厢板(27)和顶部滑板(23) 可以上锁固定,车辆安全可靠;车辆(1)货厢(21)的左右二个侧 面(27),也可以采用传统的邮政快递专用车的双门扇结构,在二门 扇的中心线上锁,二门扇可以左右打开;车厢(21)的二边侧门和 后门,也可以采用传统的箱式货车结构,如冷冻食品运输车、邮政 快递专用车。
4.根据权利要求1所述的移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废 水净化处理专用车,其特征在于:所述的发电机,属于本发明配置 的发电机,参见图3,发电机的中心转子轴与车辆(1)变速箱(47) 的外侧配置取力器(49)的功率输出轴采用皮带(50)相连接;通 过操控离合器(46)可以控制取力器(49)的功率输出轴的转动或 发电机的停止与启动发电;车辆(1)也可以配置外接电源装置,给 车辆(1)上的相关设备提供电能或热能。
5.根据权利要求1所述的移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废 水净化处理专用车,其特征在于:所述的加热式进料装置,主要由 高温烟气换热器(20)、热水换热器(5)、过滤缓冲罐(7)、真空 设备(16)、调节水箱(9)等设备,按图1所示连接构成,其中:
所述的高温烟囱气换热器(19、20)和热水换热器(5),属于 常规的间接式换热器,如列管式换热器、翅片管式换热器、箱式散 热器,板式换热器、盘管式换热器...;
所述的过滤缓冲罐(7),可以是圆柱形或矩形的容器,内配有 过滤网滤除污水中的杂质,并起到缓冲和缓存储备污水的作用;
所述的真空设备(16),属于常规的真空泵;
所述的调节水箱(9),属于常规的调节水箱;
所述的油水分离设备(52),主要采用公知的碟片式离心机、管 式离心机或气浮法分离器、或其它常规的油水分离器装置。
6.根据权利要求1所述的移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废水 净化处理专用车,其特征在于:所述的调温式气浮设备,主要由常 规的气浮器(11)、电热设备(6)、泵(12)、鼓风机(30)、高温烟 气换热器(19)、浮渣储存罐(51)按图1所示连接构成。所述的电 热设备(6)属于常规的电热空气加热器,如电热丝加热器、红外线 加热器、电热换热器,以及其它电热器;所述的调温式膜生物(MBR) 好氧生化反应器(13),主要由常规的(MBR工艺)好氧生化反应器 (13)、高温烟气换热器(19)、电热设备(6)、鼓风机(31)、过滤 水抽出泵(14)按图1所示连接构成;所述的油水分离设备(52), 主要采用公知的碟片式离心机、管式离心机或气浮法分离器、或其 它常规的油水分离器装置;所述的“地沟油”缓存罐(39),属于常 规的动植物油储存罐。
7.根据权利要求1所述的移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废 水净化处理专用车,其特征在于:所述的固体餐厨垃圾储备箱(45), 属于常规的垃圾储备箱;所述的PLC数字智能化操作控制柜(17), 按公知的技术制造;所述的北斗卫星导航系统(111)设备,属于公 知的已经商业化的SD-HBD810-SD-H200A服务系统设备。
说明书
移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废水净化处理专用车
技术领域
本发明涉及到餐厨垃圾的油水分离及废水净化处理的设备,具体 地,是一种移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废水净化处理专用车, 属于环保设备领域。
背景技术
随着人们日常生活的不断改善,餐厨垃圾的量愈来愈多,规范化 的环保型的低成本的统一回收、利用和管理好餐厨垃圾,使其无害 化、减量化和资源化,杜绝“地沟油”上餐桌,维护人们的食品卫 生与健康,是当今社会关注的大事,有着重大的环境社会意义。
有关餐厨垃圾处理及转运车已有报道,在CN202219947.U《环 保型多功能餐厨垃圾车》中,公开了将餐馆的地沟油和固体餐厨垃 圾等餐厨废弃物全部被收集或压缩到《环保型多功能餐厨垃圾车》 上的一种储运设备;全部餐厨垃圾(固液)将被运输到垃圾处理工 厂进行处理或餐厨废水的净化;由于餐厨垃圾中80%左右的物质属 于无法资源化的餐厨废水,这将增加餐厨处理工厂的废水净化处理 设备的占地面积和废水的运输成本;特别地,泔水等餐厨垃圾在运 输途中难免会散发难闻的臭气或出现泔水的跑滴漏,严重污染道路 环境,公开号CN202219947.U《环保型多功能餐厨垃圾车》只属于 一种传统的有环境污染的单一储运功能的运输车辆。
餐厨垃圾主要由固体垃圾和泔水二部分组成;一般地,固体垃 圾占10%(W%)左右,泔水占90%(W%)左右;在泔水中,地沟油占 5-10%(W%),废水占90-95%(W%);特别地,通常的生活废水与 餐厨泔水的组成差别很大,主要是餐厨泔水具有含食用油量高、 CODcr和BOD5的值大,而重金属含量低的特点;因此,不能采用常 规的处理生活废水的技术设备去处理餐厨泔水,这是无可辩驳的客 观规律;
有关餐厨垃圾泔水的油水分离设备以及废水的净化达标处理设 备已有许多报导:在CN101215020中,公开了“餐厨垃圾废水油脂 一体化分离装置及方法”;通常地,在餐厨垃圾中,固体餐厨垃圾 占10%左右,泔水占90%左右;若将占餐厨垃圾90%(wt%)以上的 泔水从餐馆运输到垃圾处理厂将消耗高额的运输费用,增加了餐厨 垃圾的综合处理成本,泔水在运输和处理中会散发难闻的臭气,污 染环境;将泔水运输到垃圾处理工厂进行储存和集中净化处理是一 种高成本的有环境污染的落后方法;
在CN101215020装置中,采用了“重力隔油、气浮撇油和粗粒 化除油”三类依顺序相串联的油水分离设备,其弱点是设备占地面 积大,工艺路线长,无法将这类设备全部布置在面积狭小的车辆车 身平板上进行餐厨泔水的油水分离,该设备是落后的,这极大地增 加了泔水的分离处理成本;在CN101215048中,公开了“餐厨垃圾 高效厌氧反应水处理方法及其装置”,采用了变径管道、缺氧酸化池、 脉冲布水器和厌氧反应器等设备处理废水;通常地,冬季的室外低 温环境将导致厌氧发酵反应时间的延长和降低废水净化效果;该设 备处理废水的弱点是:废水的酸化或厌氧生化反应时间长,占地面 积大,工序多,处理成本高,泔水中分离出来的废水的净化达标处 理和排放,只能在垃圾处理厂内进行,不可能在面积狭小的移动式 车辆的车身平板上从事废水的净化达标处理,极大地增加了废水无 害处理的运输成本,特别是泔水在运输途中出现的跑、滴、漏会给 环境造成严重污染;
目前,已公开的餐厨垃圾泔水的“地沟油”与废水的分离,都 是将泔水运输到餐厨垃圾处理工厂内,在蒸汽锅炉,缓冲池,加热 分离池,搅拌釜,沉淀池、臭气吸附装置、臭气吸附净化塔(配置 吸附剂和填料)、引风机等设备联合作用下完成的;操作时,通入 水蒸汽给泔水加热至70-95℃时,同时进行搅拌,然后静止一段时 间,发生油水分层,比重小的“地沟油”浮在上层,比重大的废水 在下层,然后分别收集、利用和处理;泔水加热时设备内产生大量 的餐厨臭气,通过吸附帽罩引入到臭气吸附净化塔内处理废气;存 在工艺流程长、操作时间长、间歇式操作、设备多、设备重、设备 占地面积,需要消耗吸附剂,需要蒸汽加热导致成本大大增加;
因此,发明和创造出一种流程短、油水分离效果合格达标,操 作时间短、连续化操作、设备少、设备重量轻、能耗低、成本低、 设备占地面积小,特别是一年四季中不受环境低温气候变化影响的 餐厨垃圾“地沟油”与餐厨废水分离,以及餐厨废水现场净化达标 处理排放的移动式小型“工厂或专用车辆”,这,对各个餐馆的餐 厨垃圾进行“地沟油“与废水的现场分离,餐厨废水现场净化达标 处理排放,减少餐厨废水的运输成本,特别是降低整个餐厨垃圾处 理的综合成本,有着重大的经济和社会意义;
现已公开的各类污水或餐厨废水的净化处理技术主要包括:物 理法(如气浮法),化学法(如化学沉淀法),物理化学法(如反 渗透法),生物法(如好氧或厌氧生物处理法)等;目前,广泛采 用的是处理量大、污水处理效果好、处理成本低的生物法(包括厌 氧生化法和好氧生化法);依据生化反应原理,影响污水生化降解 效果的主要因素是温度、PH、营养物、供氧、有毒物质;科学证明: 好氧生化降解的最合适的温度为25-37℃左右,无论是厌氧生化降 解或者是好氧生化降解反应,低温条件下不利于生化降解反应的发 生;科学证明,在临近35℃废水净化达标处理的速度最快;一般水 温低于10℃或高于37℃时,都会对好氧生物的活性功能产生不利影 响,当温度高于40℃或低于5℃时,生化反应甚至会完全停止;特 别地,“地沟油”的凝固点比较高,低于30℃温度条件也不利于“地 沟油”与废水的有效分离;常规的餐厨废水的净化处理都是在垃圾 处理工厂的室外露天曝气池或沉淀池进行的,冬天的露天大气低温 环境或夜晚的低温环境都对废水的生化净化处理会带来严重的不利 影响,导致废水中好氧细菌的活力差,废水净化处理的时间长、操 作成本提高、油水分离及污水净化效果也差;严重的问题是,当冬 天低温季节或0℃度以下的夜晚环境温度时,泔水中的“地沟油” 结冻成为膏状物,油水分离或地沟油回收的效果差,油脂膏状物阻 塞收集的储运设备;
现有公开的各类餐厨泔水的油水分离以及废水的净化处理技术 设备(如公开号CN101215020和CN101215048)均存在工艺路线长、 设备多杂、设备占地面积大、工艺操作处理时间长等弱点;一般汽 车车身的法定标准宽度为2.3-2.8米,长度在6-20米左右,要在狭 窄的车辆货厢内装配常规的餐厨垃圾的油水分离及废水净化处理的 系统设备,进行连续化操作的油水分离和废水净化达标处理的商业 化的移动车辆,是无法实现的,目前,也没有其相关报导,现有公 开报导的有关《垃圾处理车或污水处理车》都不具备在同一台《垃 圾处理车或污水处理车》上实施餐厨泔水的油水分离和餐厨废水的 净化达标处理等双重功能;从上可知,在春夏秋冬四季露天或室温 的环境温度条件下,将常规的废水净化处理设备迁移或配置在车辆 货厢内,所制造出的这种《餐厨废水净化处理车》不能在低温环境 的冬季进行有效地、定量地实施废水净化达标处理;这,就是现有 公开的移动式餐厨垃圾处理车存在的严重缺陷;通过搜索和查阅国 内外大量的文献、杂志、书刊、光盘、专利,……等资料,国内国 外还没有发现具备餐厨泔水的油水分离和餐厨废水的净化达标处理 等双重功能的移动式成套装置或车辆的相关报导;
因此,创新和优化废水处理的技术设备,发明一种在确保泔水 中“地沟油”回收率合格和废水净化后水质达标的二个前提下,缩 短工艺流程,减少设备的重量及占地面积、降低处理成本,提高废 水净化效率与缩短工艺操作时间,在狭窄的车辆货厢内装配出可商 业化运行的餐厨垃圾的油水分离及废水净化达标处理的专用车辆, 有其重大的经济效益和环境社会效益。
通常地,市场上标准型车辆(如二汽厂生产的“东风”牌货车, 一汽厂生产的“解放”牌货车)发动机内的曲轴连杆前端上配置有 带轮,该带轮通过皮带连接发电机,驱动发电机发电,由于标准车 辆的发动机通常是配置在车辆方向盘的车头前方位置,该车头位置 空间狭窄,没有多余的空间配置大体积大功率的发电机,只能装配 发出12-36V低电压和0.8-1.5KVA小功率的小体积的直流发电机, 出发的电被储蓄在蓄电池中,仅用于车辆的灯光、音响、喇叭、自 动门等;若要配置能发出20-80KVA高电容量的发电机,以驱动车辆 货厢内的油水分离和废水净化设备的电机电器运转和工作,必须对 现有车辆发动机曲轴的功率输出方法、发电机的选型、发电机的安 装位置等相关工作进行科学的实用性的发明、研究与设计;至今为 止,通过搜索和查阅国内外大量的文献、杂志、书刊、光盘、专利,…… 等资料,还没有发现有关利用车辆发动机内曲轴连杆主轴的旋转输 出功力,既可以驱动车辆行驶,又可以直接驱动20-80KVA高功率发 电机发电的相关报导;
有关《污水处理车》已有报到,在公告号CN201574109U《一 体化污水处理车》中,公开了污水经过厌氧发酵--好氧发酵--移动 床生物膜反应--二次沉淀--催化氧化--消毒等六个步骤的处理方法 及设备,具备工艺流程长、设备沉重、占地面积大的弱点,特别是 厌氧消化降解反应需要长的时间,根本不能在面积狭小的车身平板 上安装大面积设备进行连续化的操作,属于一种传统的废水处理设 备搬迁到车辆上简易组合的《一体化污水处理车》;该《一体化污 水处理车》不能商业化运行,或无实用性,其理由是:其一,在环 境温度低于5℃时的秋冬季节,厌氧或好氧生化反应完全停止,在 5-15℃的春夏过度季节中,厌氧和好氧生化反应速度也很慢,导致 《污水处理车》上的设备达不到污水处理量的工艺设计要求;其二, 常规的载重货车的车载发电机每小时最多只能输出1.5KWH的电量, 实际上1吨/时废水处理设备上配置的电器设备的电容量至少在 6KVA(或每小时至少需要在6度电)以上,该《一体化污水处理车》 无充足的电力驱动废水处理设备正常运转;特别地,在远离外接电 源供给的情况下,该《一体化污水处理车》根本不能从事废水处理 的工作;
现有许多公开的污水(或废水)净化处理技术设备(如公开号 CN2432085Y和CN201574109U)均存在工艺路线长、设备多、设备 沉重、设备占地面积大、特别是在秋冬季节的室外低温环境下处理 废水,导致生化反应慢、生物菌的活性低、工艺操作处理时间长等 弱点;一般汽车车身的法定标准宽度为2.3-2.8米,长度在6-20米 左右,要在狭窄的车辆货厢内配置快速的连续化的不受外界环境温 度变化影响的“一种废水处理达标的可商业化运行的移动车辆”,是 无法实现的;这,就是现有公开的《废水净化处理车》存在的严重 缺陷;通过搜索和查阅国内外大量的文献、杂志、书刊、光盘、专 利,……等资料,国内国外还没有发现实际上可以商业化操作的《废 水处理车辆》的相关报导;
因此,要创造出一种在地球任何经纬度地域范围内和在不同冬 春低温季节能商业化运行的餐厨废水净化处理《车》,必须满足如下 主要工艺技术条件:
(1).单位重量的餐厨泔水分离成“地沟油”和餐厨废水,以及餐 厨废水净化处理速度要快,每小时餐厨泔水的处理量至少在1吨以 上,这《车》才有商业和市场价值意义;
(2).要达到最佳最快的餐厨废水处理速度,必须使餐厨废水处理 温度处于临近或达到30-35℃,以满足最佳餐厨废水生化降解反应 的工艺条件,以维持稳定的在餐厨污水在单位时间内的单位设计处 理量;
(3).克服传统的餐厨废水处理工艺技术设备的缺陷,而是发明出 新的高效率、流程短、设备少、设备重量轻的餐厨废水处理技术设 备;
(4)该《车》能提供独立(非外接)的高功率在10KWA以上的220V 或380V电源,在任何地域或任何环境下都能驱动《车》上的电器设 备工作,进行正常的餐厨废水净化处理;
目前为止,通过搜索和查阅国内外大量的文献、杂志、书刊、 光盘、专利,……等资料,还没有发现实际上可以商业化操作的具 有工业实用性的《餐厨泔水分离成“地沟油”和餐厨废水,以及将 餐厨废水净化达标处理的车辆》的相关报导;因此,创新和优化餐 厨废水净化处理的技术设备,发明一种在确保餐厨废水净化后水质 达标的前提下,缩短工艺流程、减少设备重量、减少设备的占地面 积、降低处理成本、缩短工艺操作时间、不受外界地域低温环境变 化的影响、特别是能在狭窄的车辆货厢内装配出可商业化运行的《餐 厨泔水分离成“地沟油”和餐厨废水,以及将餐厨废水净化达标处 理的专用车辆》,是该《餐厨垃圾泔水的油水分离及废水净化处理 专用车》走向市场必须完善和要解决的关键问题。
为了克服现有餐厨废水净化处理设备的工艺流程长、单位重量的 废水净化处理操作时间长、冬春低温季节废水处理效率低、设备多、 设备重、设备投资大、设备占地面积大等缺陷;本发明对现有公开 的餐厨垃圾的收集,以及餐厨废水的快速净化达标处理技术设备进 行了创造性的改进;本发明能够在不同的外界地域和一年四季各个 季节的环境温度变化下,在餐馆、宾馆、机关、家庭、……等厨房 现场对产生的餐饮垃圾随时随地的进行快速的收集、快速将餐厨泔 水分离成“地沟油”和餐厨废水,以及连续地将餐厨废水进行净化 处理,净化后的水质达到国家规定的排放标准、废水处理成本低;
特别地,从源头上治理餐馆“地沟油”,阻止“地沟油”上餐桌, 避免将餐厨废弃物直接作为饲料进入食物链,使其资源化利用,并 将餐馆、宾馆、食堂等各个餐厨单位的餐厨废弃物和地沟油进行规 范化的统一收集和科学化的监督管理,对维护人民的健康有着重大 意义;目前为止,市场上还没有出现规范化的低成本的容易受政府 城管部门监管的收集处理餐厨垃圾的车辆或设备的报导,许多餐馆 的“地沟油”还在非法的私下销售,根本得不到政府城管等职能部 门及时地定量的跟踪、监管和控制。
本发明具备好的工业实用性、新颖性和创造新;
发明内容
本发明是这样构成的:移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废水净 化处理专用车,由油水分离设备、加热与调温式餐厨废水或生活废 水净化处理的设备,包括:加热式进料装置、调温式气浮设备、调 温式膜生物(MBR)好氧生化反应器、消毒水缓存箱,以及具备有本 发明公开的特制货厢和借助于车辆发动机取力发电的运输车辆等三 部分组成;按图1所示,将油水分离设备、加热与调温式餐厨废水 或生活废水净化处理的设备装配在具备有本发明公开的特制货厢和 借助于车辆发动机取力发电的运输车辆的货厢内,并与货厢底板或 大梁固定成为一个整体;
依照生化反应原理:温度是微生物生长的一个重要因素,在适 宜的温度范围,温度提高10℃,微生物生长速度可提高1倍;对大 多数微生物,最佳温度为25~37℃,低于25℃或高于37℃,细菌 降解速度减慢;温度高于40℃,则急剧下,温度高于43℃以上,处 理效果很快变坏,因为这时生物体大量死亡,而恢复则需3~5天; 由下表可知,当温度在35~37℃时,厌氧或好氧处理均达到最佳处 理效果;当温度在15~20℃时,厌氧或好氧处理有机反应物杂质的 去除率已下降,但下降幅度不大;当温度在41~43℃时,好氧处理 已严重恶化,已不能达标排放;如下试验进行详细地说明:
按照公知的气浮曝和好氧生化反应技术设备,在相同样品的餐 厨污水处理时间,相同的餐厨废水处理量,相同特性的活性污泥量 的条件下进行对比实验,其结果如下:
序号 废水温度 调节池 好氧二沉池 除去率 ℃ COD/mg/L COD/mg/L % 试验一 1-7 821 801 2.4 试验二 16-21 821 361 56 试验三 35-36 821 156 81 试验四 40-42 821 779 5.1
从上表数据可以看出,如果采用在分离出“地沟油”后的餐厨 废水不加热升温,或是在餐厨废水的气浮曝处理和生化降解反应中 不调节餐厨废水的温度,而是依照自然环境温度进行餐厨废水的净 化处理时,当环境温度和废水处理的温度处在15-20℃时,除去率 为51%,污水处理的效果大大降低,当餐厨废水处理的温度高于41 ℃时,除去率仅为6.8%,餐厨废水净化处理的效果很低;当环境和 餐厨废水处理的温度在2-5℃时,除去率仅为3.4%,餐厨废水净化 处理的效果几乎为零,生化反应停止;而当餐厨废水处理的温度维 持在35-36℃时,除去率高达76%,餐厨废水净化效果最好;
本发明中,所述的餐厨废水(或污水)净化处理设备,主要是 采用“加热式进料——调温式气浮曝——调温式好氧生化(MBR工 艺)降解”相结合的新型“加热与调温式餐厨废水净化处理设备”; 本发明的设备能很好的控制餐厨废水净化处理中所需要的餐厨废水 最合适的温度,以提高气浮设备的除杂效果,维持生化降解反应的 最快速度和最佳效果;本发明的加热与调温式餐厨废水净化处理设 备,与传统的其它生化废水净化处理设备相比较,具有占地面积小、 污水净化达标处理的效率高,速度快,能很好的配置在狭窄的运输 车辆的货厢内,实施有效地商业价值的餐厨废水净化达标处理设备; 这,是本发明的主要特征之一;
通常的,车辆柴油发动机一般在出厂状态的额定工况耗油率(比 油耗),应该在大约170-190克/马力.小时;如果选用柴油发动机功 率为100马力的货车作为运载车辆,即,车辆每运行1小时,就会 消耗柴油17-19公斤;据报导,柴油在发动机内燃烧后,释放出的 能量首先用于驱动发动机内的曲轴转动,而剩余的能量将以高温烟 道气和发动机循环热水的形式排放出来;一般地,60%左右%的能量 推动活塞往复运动作功,使曲轴旋转,驱动车辆行驶,还有40%左 右剩余的热能以高温烟气的和发动机排放的循环热水形式向外排 出;如果将车辆排出的高温烟囱气热量和/或发动机排出的循环热水 的热量的70%加以回收利用,则每小时可以回收相当于4.76-5.32 公斤(即:17×40%×70%-19×40%×70%公斤)柴油的燃烧热;水 的热比容为4.2(KJ/KG,℃),如果将1000KG的餐厨废水从室温10℃ 升高到餐厨废水净化处理工艺所需要的35℃,需要将餐厨废水升高 25度(即35℃-10℃),需要热量是105000KJ或25200大卡,只需 要2.52公斤的燃油(热值10000大卡/KG);即,车辆发动机功率为 100马力的运载车辆,其每小时发动机排出的余热有相当于 4.76-5.32公斤柴油燃烧后的热量进行回收利用,可以在一小时内 将2000公斤或2吨的餐厨废水从10℃升高到餐厨废水净化处理工 艺所需要的35℃,给餐厨废水加热的热能能够得到充分的保障;
从上可知,利用发动机外排的高温烟囱气体和/或发动机排出的 循环热水的热量,给处理中的水进行升温和加热,对控制餐厨废水 净化处理过程中水的最佳的温度,以提高气浮设备的除杂效果,维 持生化降解反应的最快速度和最佳效果,降低餐厨废水净化的能耗 和综合成本高,起到了关键性的作用。
如果将传统的室外露天餐厨废水净化设备进行加热,维持处理水 的温度,这样做将导致消耗大量的能源,致使餐厨废水处理的综合 成本大大增加,入不敷出,餐厨废水处理亏本,无法商业化;特别 地,露天餐厨废水处理设备占地面积大,都是敞开的,保温无法实 施,无法在一年四季中实施对污水保持气浮和生化降解工序所要求 的最佳水温,所以,即使将传统的餐厨废水处理设备进行加热,也 无法进行商业化运作,无工业实用性;
本发明中,利用车辆在行驶中发动机排出的高温烟囱气余热或 循环热水的热量,转换给净化处理中的餐厨废水,给处理水进行升 温和加热,节约电力,降低所需的能耗成本;特别地,餐厨废水处 理设备配置在密封的有保温层的隔热型车厢内,且餐厨废水处理设 备外层有保温层,致使餐厨废水易被加热,或热量不易散发降温, 以确保餐厨废水在各种地域环境温度下的任何地点进行快速地高效 率的净化达标处理;餐厨废水净化处理的能耗低、效率高,速度快, 餐厨废水净化处理综合成本低,以确保餐厨废水的净化处理具有好 的商业价值和经济效益,这是本发明的主要特征之一;
本发明具备有北斗卫星远程跟踪、监控和导航系统,泔水分离 成地沟油和废水,废水净化处理达标及排放,地沟油和固体餐厨垃 圾的储运等四种功能;