本实用新型属于有机垃圾处理技术领域，具体涉及一种模块化有机垃圾处理系统。
背景技术：
餐厨垃圾是指餐饮单位和家庭在日常营业以及生活过程中所产生的食品垃圾，是城镇有机垃圾的主要组成部分之一。由于餐厨垃圾组分复杂，如果混入生活垃圾进行卫生填埋处理，则渗沥液产量大，如果直接做堆肥处理则面临产品杂质高的困难，如进行焚烧处理则热值偏低，因此餐厨垃圾应有单独的处理工艺。现有的餐厨垃圾处理一般采用集中式厌氧发酵的方式，以便于对处理过程中产生的沼气等资源进一步回收利用。但由于餐厨垃圾的源头比较分散，对于现有的集中式的处理方式，通常情况下会导致以下几方面的缺点：一方面，对于分散的餐厨垃圾进行集中处理，势必会带来较高的运输成本；另一方面，在运输过程中，很容易造成垃圾的二次遗洒，从而容易造成环境的二次污染。此外，餐厨垃圾集中处理直接降低了餐厨垃圾处理系统(或设备)对垃圾进行处理的效率。因此，对于模块化地就地处理是比较好的选择形式。
技术实现要素：
为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种模块化有机垃圾处理系统，以能够方便快捷的对餐厨垃圾实现快速减量化处理，实现就地处置的目的，同时还可以大大减少传统分散式处置的风险，有效提高了餐厨垃圾的处理效率。
本实用新型的模块化有机垃圾处理系统包括：垃圾预处理装置、挤压脱水装置、亚临界水解处理装置、离心分离装置、废气处理装置和废水处理装置。其中，垃圾预处理装置用于对垃圾物料进行筛分和破碎；挤压脱水装置用于对筛分和破碎后的垃圾物料进行脱水；亚临界水解处理装置用于对脱水后的垃圾物料进行有机分解，有机分解产生的废气进入废气处理装置进行无害化处理；离心分离装置用于对有机分解后的垃圾物料进行固液分离，固液分离产生的废水和挤压脱水装置产生的废水进入废水处理装置进行无害化处理。
进一步地，垃圾预处理装置包括振动筛分装置和剪切破碎装置，其中，振动筛分装置用于接收垃圾物料，并对其进行筛分为餐厨垃圾和非餐厨垃圾；剪切破碎装置用于接收餐厨垃圾，并将其破碎成具有预设大小的物料颗粒。
进一步地，物料颗粒的粒径尺寸小于等于10mm。
进一步地，剪切破碎装置为多轴剪切破碎设备或多级剪切破碎设备。
进一步地，废水处理装置包括油水分离装置和电絮凝废水处理装置，其中，油水分离装置用于接收挤压脱水装置产生的废水并对其进行油水分离，油水分离后产生的油脂进行回收利用；电絮凝废水处理装置用于接收并处理油水分离装置油水分离后产生的废水和接收离心分离装置产生的废水，以使废水达到排放标准。
进一步地，电絮凝废水处理装置的电解区内的电极采用涂层阳极结构或者三维电极结构。
进一步地，电絮凝废水处理装置的工作时的ph值范围为5～9，极板间距范围为10～30mm，电流强度范围为2～25ma/cm2，废水停留时间范围为20～60min。
进一步地，亚临界水解处理装置的内胆采用聚四氟乙烯材质，垃圾停留时间不小于30min，工作温度不小于150度，工作压力不小于0.5mpa。
进一步地，挤压脱水装置为变径螺旋挤压脱水装置。
进一步地，废气处理装置包括uv光解单元和活性炭吸附单元。
本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统具有以下几方面的优点：
1)本实用新型的模块化有机垃圾处理系统通过各个装置的组合，能够使得其具有完整的有机垃圾处理工序，且最终的排放均可实现无害化，从而能够有效地实现移动式处置方式，避免造成现有技术中因餐厨垃圾处理系统(或设备)的餐厨垃圾的源头比较分散带来的较高的运输成本问题，和运输过程的二次遗洒而导致的二次污染的问题；
2)本实用新型的模块化有机垃圾处理系统通过采用亚临界水解处理装置对垃圾物料进行处理，能够实现垃圾物料中的有机物的快速分解，处理效率高，从而可避免垃圾物料中产生病毒、致病菌和病原微生物等有害物质；
3)本实用新型的模块化有机垃圾处理系统只需对各个装置插电运行，不需要其他外部能量，从而能够有效地节约其他能源的使用；
4)本实用新型的模块化有机垃圾处理系统通过采用电絮凝废水处理装置能够有效去除金属离子及氨氮，从而可有效地实现废水达标排放；
5)本实用新型的模块化有机垃圾处理系统通过采用“uv光解 活性炭吸附”的方式对废气进行除臭，能够有效地去除废气中的异味，消除味觉污染。
附图说明
图1为本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统的系统连接示意图。
具体实施方式
为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种模块化有机垃圾处理系统做进一步详细的描述。
图1示出了根据本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统100的系统连接示意图。如图1所示，该模块化有机垃圾处理系统100包括：垃圾预处理装置1、挤压脱水装置2、亚临界水解处理装置3、离心分离装置4、废气处理装置5和废水处理装置6。其中，垃圾预处理装置1用于对垃圾物料进行筛分和破碎；挤压脱水装置2用于对筛分和破碎后的垃圾物料进行脱水；亚临界水解处理装置3用于对脱水后的垃圾物料进行有机分解，有机分解产生的废气进入废气处理装置5进行无害化处理；离心分离装置4用于对有机分解后的垃圾物料进行固液分离，固液分离产生的废水和挤压脱水装置2产生的废水进入废水处理装置6进行无害化处理。
本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统100在使用时，将待处理的垃圾物料(如餐厨垃圾、餐厨垃圾)收集后，进入模块化有机垃圾处理系统100中的垃圾预处理装置1，垃圾预处理装置1对垃圾物料筛分和破碎后能够将垃圾物料中的有机餐厨垃圾和其他非厨余杂物进行分离，并破碎至预设大小的颗粒状，破碎后的垃圾物料送入挤压脱水装置2进行脱水，由于已经将大块物料破碎成小块物料，从而能够有效地提高通过挤压脱水装置2的脱水效果。脱水后的固体垃圾物料送入至亚临界水解处理装置3内实现有机处理，以使得垃圾物料内的有机物能够快速分解。亚临界水解处理装置3在对垃圾物料进行加热处理的过程中产生的气体排入至废气处理装置5进行无害化处理后排放。亚临界水解处理装置3处理后的固体垃圾物料和液体经过离心分离装置4进行固液分离，固体残渣和非厨余杂物一起被送入外部的垃圾焚烧厂进行最终处置，废液则排入至废水处理装置6进行无害化处理后排放。此外，挤压脱水装置2产生的废液也一同排入至废水处理装置6进行无害化处理后排放。
通过上述设置，本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统100具有以下几方面的优点：
1)本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统100通过各个装置的组合，能够使得其具有完整的有机垃圾处理工序，且最终的排放均可实现无害化。这样，有机垃圾处理系统100进行模块化的使用，能够有效地实现移动式处置方式，从而可避免造成现有技术中因餐厨垃圾处理系统(或设备)的餐厨垃圾的源头比较分散带来的较高的运输成本问题，和运输过程的二次遗洒而导致的二次污染的问题；
2)本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统100通过采用亚临界水解处理装置3对垃圾物料进行处理，能够实现垃圾物料中的有机物的快速分解，处理效率高，从而可避免垃圾物料中产生病毒、致病菌和病原微生物等有害物质；
3)本实用新型实施例的模块化有机垃圾处理系统100只需对各个装置插电运行，不需要其他外部能量，从而能够有效地节约其他能源的使用。
这里需要说明的是，亚临界水解处理装置3应当理解为能够将垃圾物料里的水加热至沸点以上，临界点以下，并控制系统压力使垃圾物料里的水保持为液态，以使得垃圾物料里的水形成为亚临界水。这样，在通常条件下，温度和压力都较高的条件下、水的极性降低，此时可以萃取非极性化合物，而有机物一般即是非极性或弱极性的，且难溶于极性较强的水。亚临界水具有强烈的溶解有机物在水中和强烈的分解力的性质。提取可以在数秒钟到数分钟的短时间内完成，故而具有可以进行连续处理的优点。
优选地，模块化有机垃圾处理系统100可通过控制系统设置为间歇式工作模式，以实现对垃圾物料的按批次的处理，保证每批次垃圾物料的处理效果，同时还能够延长模块化有机垃圾处理系统100的使用寿命。
优选地，如图1所示，垃圾预处理装置1可包括振动筛分装置11和剪切破碎装置12。其中，振动筛分装置11用于接收垃圾物料，并对其进行筛分为餐厨垃圾和非餐厨垃圾；剪切破碎装置12用于接收餐厨垃圾，并将其破碎成具有预设大小的物料颗粒。其中，振动筛分装置11和剪切破碎装置12可选用现有技术中的常规使用的餐厨垃圾振动筛分机和剪切破碎设备，这里不再赘述其结构和使用方式。其中，优选地，剪切破碎装置12可选用多轴剪切破碎设备或多级剪切破碎设备。多轴剪切破碎设备应当理解为具有多个用于剪切破碎的旋转刀轴，例如，可包括双轴、三轴或四周旋转刀轴，优选为双轴剪切破碎设备。多级剪切破碎设备应当理解为可连续进行剪切破碎的多个设备的组合，优选为两级剪切破碎设备。
优选地，物料颗粒的粒径尺寸可小于等于10mm。即经剪切破碎装置12破碎后的垃圾物料能够形成粒径尺寸小于等于10mm的物料颗粒，以便于其后续的处理。这里需要说明的是，物料颗粒的粒径应该理解为剪切破碎装置12破碎后的垃圾物料的形状近似为球形颗粒时的直径。
优选地，如图1所示，废水处理装置6可包括油水分离装置61和电絮凝废水处理装置62。其中，油水分离装置61用于接收挤压脱水装置2产生的废水并对其进行油水分离，油水分离后产生的油脂进行回收利用；电絮凝废水处理装置62用于接收并处理油水分离装置61油水分离后产生的废水和接收离心分离装置4产生的废水，以使废水达到排放标准。具体的，根据本实用新型实施例的废水处理装置6在使用时，挤压脱水装置2产生的废液进入油水分离装置61进行分离，分离后的油脂可以进行回收利用，分离后的废水则被送入电絮凝废水处理装置62进行处理，经电絮凝废水处理装置62处理后的废水达标后排放。通过该设置，电絮凝废水处理装置62能够有效去除金属离子及氨氮，从而可有效地实现废水达标排放。
在一个优选地实施方式中，油水分离装置61和电絮凝废水处理装置62均可选用现有技术中的常规使用的餐厨垃圾油水分离设备和电絮凝废水处理设备，这里不再赘述其结构和使用方式。进一步地，电絮凝废水处理装置62可包括污水处理装置，污水处理装置内形成有电解区。电解区内填充有电解极板，电解极板与外接电源相连。
优选地，电絮凝废水处理装置62的电解区内的电极(电解极板)可采用涂层阳极结构(如钛涂层阳极板)或者三维电极结构。其中，涂层阳极结构可为钛涂层阳极板；三维电极结构可构造为多孔电极、填充床电极等，三维电极结构能够有效增大电极的有效面积，电解效率高。
还优选地，电絮凝废水处理装置62的工作时的ph值范围可为5～9，极板间距范围可为10～30mm，电流强度范围可为2～25ma/cm2，废水停留时间范围可为20～60min。通过该设置，能够有效地保证废水的处理效果。
在一个优选地实施方式中，亚临界水解处理装置3可选用现有技术中的常规使用的亚临界水解处理设备。优选地，本实用新型实施的亚临界水解处理装置3在罐体内部还设置有用于填充垃圾物料的内胆，亚临界水解处理装置3的内胆可采用聚四氟乙烯材质，垃圾停留时间不小于30min，工作温度不小于150度，工作压力不小于0.5mpa。其中，内胆为聚四氟乙烯材质，使得内胆具有耐热、耐寒性优良，抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，且能够在-180～260℃长期使用，几乎不溶于所有的溶剂。因此，能够更有助于亚临界水解处理装置3内的垃圾物料进行有机分解。
在一个优选地实施方式中，挤压脱水装置2可为变径螺旋挤压脱水装置。其中，变径螺旋挤压脱水装置可为现有技术中常规使用的变径螺旋挤压机，下文仅变径螺旋挤压机的结构做简单介绍。挤压脱水装置2可包括机架和驱动机构，机架上转动地安装有螺杆，驱动机构与螺杆传动连接，螺杆的外周设有罩体；罩体与螺杆之间设有筛筒，筛筒的底部设有出液口；还包括与筛筒一端连通的进料口、与筛筒另一端连通的出渣口；从进料端至出料端，螺杆的直径逐渐增大，螺杆上螺纹的螺距逐渐减小。如此，通过螺杆直径和螺纹螺距的调整，使得从进料端至出料端，筛筒与螺杆间可容纳物料的空间逐步减小，保证随着水分流失，固相物料仍然能受到较大的挤压力，从而可有效地提升固液分离效果。
在一个优选地实施方式中，废气处理装置5可包括uv光解单元和活性炭吸附单元。根据本发明的废气处理装置5接收的废气含有一定的臭气组分，通常以氨气为主，其次会有微量的二硫化碳，除上述气体组分外可能会有其它微量的臭气组分。本发明实施例的废气处理装置5采用“uv光解 活性炭吸附”的方式对废气进行除臭，uv光解单元装有uv灯管，uv灯管可以释放出高能uv紫外线光束，此光束一方面可以将废气组分的化学键断裂，使之形成游离态的原子或基团，另一方面可以将废气中的氧气裂解，然后组合产生臭氧，臭氧参与到反应中，使臭气组分最终被裂解和氧化为简单的稳定化合物。废气经过uv光解单元后可能仍会含有极微量的臭气组分，最后将其进行活性炭吸附处理，活性炭吸附单元内装有活性炭，可以吸附剩余的臭气组分。经过以上处理后，废气可达到达标排放。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
1.一种模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，包括：垃圾预处理装置、挤压脱水装置、亚临界水解处理装置、离心分离装置、废气处理装置和废水处理装置，其中，所述垃圾预处理装置用于对垃圾物料进行筛分和破碎；所述挤压脱水装置用于对筛分和破碎后的垃圾物料进行脱水；所述亚临界水解处理装置用于对脱水后的垃圾物料进行有机分解，有机分解产生的废气进入所述废气处理装置进行无害化处理；所述离心分离装置用于对有机分解后的垃圾物料进行固液分离，固液分离产生的废水和所述挤压脱水装置产生的废水进入所述废水处理装置进行无害化处理。
2.根据权利要求1所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述垃圾预处理装置包括振动筛分装置和剪切破碎装置，其中，所述振动筛分装置用于接收垃圾物料，并对其进行筛分为餐厨垃圾和非餐厨垃圾；所述剪切破碎装置用于接收餐厨垃圾，并将其破碎成具有预设大小的物料颗粒。
3.根据权利要求2所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述物料颗粒的粒径尺寸小于等于10mm。
4.根据权利要求2所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述剪切破碎装置为多轴剪切破碎设备或多级剪切破碎设备。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述废水处理装置包括油水分离装置和电絮凝废水处理装置，其中，所述油水分离装置用于接收所述挤压脱水装置产生的废水并对其进行油水分离，油水分离后产生的油脂进行回收利用；所述电絮凝废水处理装置用于接收并处理所述油水分离装置油水分离后产生的废水和接收所述离心分离装置产生的废水，以使废水达到排放标准。
6.根据权利要求5所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述电絮凝废水处理装置的电解区内的电极采用涂层阳极结构或三维电极结构。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述亚临界水解处理装置的内胆采用聚四氟乙烯材质。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述挤压脱水装置为变径螺旋挤压脱水装置。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的模块化有机垃圾处理系统，其特征在于，所述废气处理装置包括uv光解单元和活性炭吸附单元。
技术总结