(一)技术领域：
本发明提出的一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置属于物理或化学方法的分离类(bo1d)。
(二)
背景技术：
：
餐厨垃圾是居民生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，是城市生活垃圾的重要组成部分。随着我国社会经济的发展和居民生活水平的提高，餐厨垃圾的产生量急剧增加，不仅严重污染环境，也给公众生活带来困扰。因此餐厨垃圾的高效、环保处理十分重要。目前国内餐厨垃圾无害化处理能力严重不足。处理技术也多采用单一的固体废物处理技术，包括分选、分离、干燥、粉碎，研究重点也只是放在了餐厨垃圾预处理方式上。但餐厨垃圾的处理技术是一项系统工程，其成分的复杂性也决定了使用单一的处理技术难以完成高效高产值处理。本发明提出的设计方案包括餐厨垃圾的破碎、旋转离心超滤、复合发酵反应及输送等全过程高效处理，主要适用于建立在科学垃圾分类的前提下，针对餐厨垃圾中的水果、蔬菜、米饭等不含油部分进行资源回收循环利用间歇式处理。
(三)
技术实现要素：
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1.见图1，本发明提出的一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置由破碎系统、高速旋转离心超滤系统、复合反应系统、出料系统四大系统组成。一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置设进料口(1)、破碎固定外壳(2)、破碎电机(3)、破碎刀转轴(4)、破碎刀(5)、破碎机固定座(6)、破碎机排流管(7)、固液分离外筒(8)、固液分离圆锥滤渣外斗(9)、固液分离圆锥滤渣内斗(10)、滤清液收集筒(11)、动态刚性陶瓷膜床(12)、离心电机(13)、滤清液出口(14)、滤渣发酵室罐(15)、保温层(16)、温控仪(17)、电加热棒(18)、发酵罐锥壳体(19)、加药管(20)、计量泵(21)、储药罐(22)、电动出料阀(23)、储存室(24)、清理门(25)、机架立柱(26)，其特征是：
a.见图1，发明内容1所述破碎固定外壳(2)、破碎电机(3)、破碎刀转轴(4)、破碎刀(5)、破碎机固定座(6)、破碎机排流管(7)组成破碎系统；
b.见图1，发明内容1所述固液分离外筒(8)、固液分离圆锥滤渣外斗(9)、固液分离圆锥滤渣内斗(10)、滤清液收集筒(11)、动态刚性陶瓷膜床(12)、离心电机(13)、滤清液出口(14)组成高速旋转离心超滤系统；
c.见图1，发明内容1所述滤渣发酵室罐(15)、保温层(16)、温控仪(17)、电加热棒(18)、发酵罐锥壳体(19)、加药管(20)、计量泵(21)、储药罐(22)、电动出料阀(23)组成复合反应系统；
d.见图1，发明内容1所述出料系统设储存室(24)、清理门(25)。
2.见图1，发明内容1所述破碎固定外壳(2)内部形成圆锥形搅拌室，破碎电机(3)通过破碎机固定座(6)固定在圆锥形搅拌室上部；破碎电机(3)连接破碎刀转轴(4)，破碎刀转轴(4)下部设破碎刀(5)，破碎电机(3)外接电源，工作时接通电源破碎电机(3)带动破碎刀转轴(4)高速旋转，使破碎刀(5)在圆锥形搅拌室底端呈高速旋切状态，从而使餐厨垃圾实现破碎功能。
3.见图2，设进料口(2.1)，其特征是人工进料；同时，破碎固定外壳(2.2)上部设破碎固定外壳法兰(2.3)。
4.见图1，发明内容1所述破碎系统与高速旋转离心超滤系统之间设破碎机排流管(7)，通过破碎机排流管(7)将发明内容2所述实现破碎后的餐厨垃圾从破碎系统进入高速旋转离心超滤系统。
5.见图3，发明内容1所述高速旋转离心超滤系统设滤清液收集筒(3.1)、固液分离外筒(3.2)、滤清液出口(3.3)、固液分离圆锥滤渣外斗(3.4)、固液分离圆锥滤渣内斗(3.5)、离心转轴与动态刚性陶瓷膜床环状连接处(3.6)。滤清液收集筒(3.1)与固液分离外筒(3.2)之间形成输送通道(上)；固液分离圆锥滤渣外斗(3.4)与固液分离圆锥滤渣内斗(3.5)之间形成输送通道(下)。
6.见图1，离心电机(13)工作时，带动动态刚性陶瓷膜床(12)，使动态刚性陶瓷膜床(12)在高速旋转的动态下工作，即以超重力(离心力)为驱动力，水分子在超重力的驱动下通过动态刚性陶瓷膜床(12)达到干湿分离的目的。
7.见图1，动态刚性陶瓷膜床(12)内安装陶瓷膜组件及中心管，餐厨垃圾干湿分离后的液体通过中心管进入膜组件底内，在离心力的作用下，通过膜被分离，并经滤清液出口(14)、排除，完成干湿分离过程。
8.见图1，固液分离外筒(8)和滤清液收集筒(11)之间形成输送通道(上)，固液分离圆锥滤渣外斗(9)与固液分离圆锥滤渣内斗(10)之间形成输送通道(下)。干湿分离时，固态的餐厨垃圾在高速旋转离心力的作用下甩至输送通道(上)，通过输送通道(下)进入复合反应系统。干湿分离时，餐厨垃圾的水分通过动态刚性陶瓷膜床(12)储存在滤清液收集筒(11)内底部，即时通过滤清液出口(14)排出。
9.见图4，发明内容1所述滤渣发酵室罐设加药管(4.1)、温控仪(4.2)、破碎固定外壳(4.3)、发酵罐锥壳体(4.4)、电加热棒(4.5)，使进入滤渣发酵室罐的废渣在恒定的温度下发酵反应。
10.见图1和图4，发明内容1所述的复合反应系统设加药管、计量泵、储药罐、控制开关，形成3组加药装置；同时计量泵设智能计量器，可以远程调节加药剂量，可以根据所进餐厨垃圾的成分、性质进行27种排列组合调整所添加的药剂组分。
11.见图1，发明内容1所述的复合反应系统设电动出料阀(23)，7-15天完成发酵反应，发酵反应完成后形成的复合肥通过电动出料阀(23)进入储存室(24)，从清理门(25)排出。
本发明有益效果：
1.本发明采用破碎系统、高速旋转离心超滤系统、复合反应系统、出料系统四大系统，使餐厨垃圾有效实现破碎高速旋转离心超滤复合反应，形成复合肥，实现废物循环再利用，变废为宝。
2.利用离心旋转产生的超重力，等效于膜的推动力一压力，结合膜的高效分离液体混合物的能力，完成混合物的分离，充分提高膜的分离效率。
3.以离心力旋转超重力机和膜分离两种高科技技术相结合，而形成的全新动态膜分离技术。
4.具有体积小、密封性好、操作简便等优点。
(四)附图说明：
图1为一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置总装示意图：进料口(1)、破碎固定外壳(2)、破碎电机(3)、破碎刀转轴(4)、破碎刀(5)、破碎机固定座(6)、破碎机排流管(7)、固液分离外筒(8)、固液分离圆锥滤渣外斗(9)、固液分离圆锥滤渣内斗(10)、滤清液收集筒(11)、动态刚性陶瓷膜床(12)、离心电机(13)、滤清液出口(14)、滤渣发酵室罐(15)、保温层(16)、温控仪(17)、电加热棒(18)、发酵罐锥壳体(19)、加药管(20)、计量泵(21)、储药罐(22)、电动出料阀(23)、储存室(24)、清理门(25)、机架立柱(26)。
图2为进料口与破碎固定外壳总承示意图：进料口(2.1)、破碎固定外壳(2.2)、破碎固定外壳法兰(2.3)。
图3为高速旋转离心超滤系统结构剖视图：滤清液收集筒(3.1)、固液分离外筒(3.2)、滤清液出口(3.3)、固液分离圆锥滤渣外斗(3.4)、固液分离圆锥滤渣内斗(3.5)、离心转轴与动态刚性陶瓷膜床环状连接处(3.6)。
图4为复合反应系统示意图：加药管(4.1)、温控仪(4.2)、破碎固定外壳(4.3)、发酵罐锥壳体(4.4)、电加热棒(4.5)。
(五)具体实施方式：
餐厨垃圾通过进料口(1)进入一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置，具体实施方式如下：
1.见图1，本具体实施方式提出的一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置由破碎系统、高速旋转离心超滤系统、复合反应系统、出料系统四大系统组成。一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置设进料口(1)、破碎固定外壳(2)、破碎电机(3)、破碎刀转轴(4)、破碎刀(5)、破碎机固定座(6)、破碎机排流管(7)、固液分离外筒(8)、固液分离圆锥滤渣外斗(9)、固液分离圆锥滤渣内斗(10)、滤清液收集筒(11)、动态刚性陶瓷膜床(12)、离心电机(13)、滤清液出口(14)、滤渣发酵室罐(15)、保温层(16)、温控仪(17)、电加热棒(18)、发酵罐锥壳体(19)、加药管(20)、计量泵(21)、储药罐(22)、电动出料阀(23)、储存室(24)、清理门(25)、机架立柱(26)，其特征是：
a.见图1，具体实施方式1所述破碎固定外壳(2)、破碎电机(3)、破碎刀转轴(4)、破碎刀(5)、破碎机固定座(6)、破碎机排流管(7)组成破碎系统；
b.见图1，具体实施方式1所述固液分离外筒(8)、固液分离圆锥滤渣外斗(9)、固液分离圆锥滤渣内斗(10)、滤清液收集筒(11)、动态刚性陶瓷膜床(12)、离心电机(13)、滤清液出口(14)组成高速旋转离心超滤系统；
c.见图1，具体实施方式1所述滤渣发酵室罐(15)、保温层(16)、温控仪(17)、电加热棒(18)、发酵罐锥壳体(19)、加药管(20)、计量泵(21)、储药罐(22)、电动出料阀(23)组成复合反应系统；
d.见图1，具体实施方式1所述出料系统设储存室(24)、清理门(25)。
2.见图1，具体实施方式1所述破碎固定外壳(2)内部形成圆锥形搅拌室，破碎电机(3)通过破碎机固定座(6)固定在圆锥形搅拌室上部；破碎电机(3)连接破碎刀转轴(4)，破碎刀转轴(4)下部设破碎刀(5)，破碎电机(3)外接电源，工作时接通电源破碎电机(3)带动破碎刀转轴(4)高速旋转，使破碎刀(5)在圆锥形搅拌室底端呈高速旋切状态，从而使餐厨垃圾实现破碎功能。
3.见图2，设进料口(2.1)，其特征是人工进料；同时，破碎固定外壳(2.2)上部设破碎固定外壳法兰(2.3)。
4.见图1，具体实施方式1所述破碎系统与高速旋转离心超滤系统之间设破碎机排流管(7)，通过破碎机排流管(7)将发明内容2所述实现破碎后的餐厨垃圾从破碎系统进入高速旋转离心超滤系统。
5.见图3，具体实施方式1所述高速旋转离心超滤系统设滤清液收集筒(3.1)、固液分离外筒(3.2)、滤清液出口(3.3)、固液分离圆锥滤渣外斗(3.4)、固液分离圆锥滤渣内斗(3.5)、离心转轴与动态刚性陶瓷膜床环状连接处(3.6)。滤清液收集筒(3.1)与固液分离外筒(3.2)之间形成输送通道(上)；固液分离圆锥滤渣外斗(3.4)与固液分离圆锥滤渣内斗(3.5)之间形成输送通道(下)。
6.见图1，离心电机(13)工作时，带动动态刚性陶瓷膜床(12)，使动态刚性陶瓷膜床(12)在高速旋转的动态下工作，即以超重力(离心力)为驱动力，水分子在超重力的驱动下通过动态刚性陶瓷膜床(12)达到干湿分离的目的。
7.见图1，动态刚性陶瓷膜床(12)内安装陶瓷膜组件及中心管，餐厨垃圾干湿分离后的液体通过中心管进入膜组件底内，在离心力的作用下，通过膜被分离，并经滤清液出口(14)、排除，完成干湿分离过程。
8.见图1，固液分离外筒(8)和滤清液收集筒(11)之间形成输送通道(上)，固液分离圆锥滤渣外斗(9)与固液分离圆锥滤渣内斗(10)之间形成输送通道(下)。干湿分离时，固态的餐厨垃圾在高速旋转离心力的作用下甩至输送通道(上)，通过输送通道(下)进入复合反应系统。干湿分离时，餐厨垃圾的水分通过动态刚性陶瓷膜床(12)储存在滤清液收集筒(11)内底部，即时通过滤清液出口(14)排出。
9.见图4，具体实施方式1所述滤渣发酵室罐设加药管(4.1)、温控仪(4.2)、破碎固定外壳(4.3)、发酵罐锥壳体(4.4)、电加热棒(4.5)，使进入滤渣发酵室罐的废渣在恒定的温度下发酵反应。
10.见图1和图4，具体实施方式1所述的复合反应系统设加药管、计量泵、储药罐、控制开关，形成3组加药装置；同时计量泵设智能计量器，可以远程调节加药剂量，可以根据所进餐厨垃圾的成分、性质进行27种排列组合调整所添加的药剂组分。
11.见图1，具体实施方式1所述的复合反应系统设电动出料阀(23)，7-15天完成发酵反应，发酵反应完成后形成的复合肥通过电动出料阀(23)进入储存室(24)，从清理门(25)排出。
详细具体操作步骤如下：
1)对餐厨垃圾进行科学分类，将餐厨垃圾中的水果、蔬菜、米饭等不含油部分作为本发明一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置的处理及循环回收利用的对象(以下简称“处理对象”)。
2)见图1，从进料口(1)采用人工进料方式添加处理对象；
3)依次开启破碎电机(3)、离心电机(13)，使之工作30-60秒后，关闭破碎电机(3)、离心电机(13)；
4)打开计量泵(21)往滤渣发酵室罐(15)内添加发酵催化药剂，打开温控仪(17)，通过电加热棒(18)及保温层(16)使滤渣发酵室罐(15)的温度控制在31℃-35℃之间，发酵反应7-15天；
5)7-15天后，打开电动出料阀(23)，从清理门(25)取出完全发酵反应后形成的复合肥，从而完成一次完整的一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置的工作过程。
技术特征：
1.一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置由破碎系统、高速旋转离心超滤系统、复合反应系统、出料系统四大系统组成，设进料口(1)、破碎固定外壳(2)、破碎电机(3)、破碎刀转轴(4)、破碎刀(5)、破碎机固定座(6)、破碎机排流管(7)、固液分离外筒(8)、固液分离圆锥滤渣外斗(9)、固液分离圆锥滤渣内斗(10)、滤清液收集筒(11)、动态刚性陶瓷膜床(12)、离心电机(13)、滤清液出口(14)、滤渣发酵室罐(15)、保温层(16)、温控仪(17)、电加热棒(18)、发酵罐锥壳体(19)、加药管(20)、计量泵(21)、储药罐(22)、电动出料阀(23)、储存室(24)、清理门(25)、机架立柱(26)，其特征是：
a.权利要求1所述破碎固定外壳(2)、破碎电机(3)、破碎刀转轴(4)、破碎刀(5)、破碎机固定座(6)、破碎机排流管(7)组成破碎系统；
b.权利要求1所述固液分离外筒(8)、固液分离圆锥滤渣外斗(9)、固液分离圆锥滤渣内斗(10)、滤清液收集筒(11)、动态刚性陶瓷膜床(12)、离心电机(13)、滤清液出口(14)组成高速旋转离心超滤系统；
c.权利要求1所述滤渣发酵室罐(15)、保温层(16)、温控仪(17)、电加热棒(18)、发酵罐锥壳体(19)、加药管(20)、计量泵(21)、储药罐(22)、电动出料阀(23)组成复合反应系统；
d.权利要求1所述出料系统设储存室(24)、清理门(25)；
f.权利要求1所述破碎固定外壳(2)内部形成圆锥形搅拌室，破碎电机(3)通过破碎机固定座(6)固定在圆锥形搅拌室上部；破碎电机(3)连接破碎刀转轴(4)，破碎刀转轴(4)下部设破碎刀(5)，破碎电机(3)外接电源，工作时接通电源破碎电机(3)带动破碎刀转轴(4)高速旋转，使破碎刀(5)在圆锥形搅拌室底端呈高速旋切状态，从而使餐厨垃圾实现破碎功能；
g.权利要求1所述进料口其特征是人工进料，同时破碎固定外壳(2.2)上部设破碎固定外壳法兰(2.3)；
h.权利要求1所述破碎系统与高速旋转离心超滤系统之间设破碎机排流管(7)，通过破碎机排流管(7)将权利要求2所述实现破碎后的餐厨垃圾从破碎系统进入高速旋转离心超滤系统。
2.权利要求1所述高速旋转离心超滤系统设滤清液收集筒(3.1)、固液分离外筒(3.2)、滤清液出口(3.3)、固液分离圆锥滤渣外斗(3.4)、固液分离圆锥滤渣内斗(3.5)、离心转轴与动态刚性陶瓷膜床环状连接处(3.6)；滤清液收集筒(3.1)与固液分离外筒(3.2)之间形成输送通道(上)；固液分离圆锥滤渣外斗(3.4)与固液分离圆锥滤渣内斗(3.5)之间形成输送通道(下)。
3.离心电机(13)工作时，带动动态刚性陶瓷膜床(12)，使动态刚性陶瓷膜床(12)在高速旋转的动态下工作，即以超重力(离心力)为驱动力，水分子在超重力的驱动下通过动态刚性陶瓷膜床(12)达到干湿分离的目的。
4.动态刚性陶瓷膜床(12)内安装陶瓷膜组件及中心管，餐厨垃圾干湿分离后的液体通过中心管进入膜组件底内，在离心力的作用下，通过膜被分离，并经滤清液出口(14)、排除，完成干湿分离过程。
5.固液分离外筒(8)和滤清液收集筒(11)之间形成输送通道(上)，固液分离圆锥滤渣外斗(9)与固液分离圆锥滤渣内斗(10)之间形成输送通道(下)；干湿分离时，固态的餐厨垃圾在高速旋转离心力的作用下甩至输送通道(上)，通过输送通道(下)进入复合反应系统。干湿分离时，餐厨垃圾的水分通过动态刚性陶瓷膜床(12)储存在滤清液收集筒(11)内底部，即时通过滤清液出口(14)排出。
6.权利要求1所述滤渣发酵室罐设加药管(4.1)、温控仪(4.2)、破碎固定外壳(4.3)、发酵罐锥壳体(4.4)、电加热棒(4.5)，使进入滤渣发酵室罐的废渣在恒定的温度下发酵反应。
7.权利要求1所述的复合反应系统设加药管、计量泵、储药罐、控制开关，形成3组加药装置；同时计量泵设智能计量器，可以远程调节加药剂量，可以根据所进餐厨垃圾的成分、性质进行27种排列组合调整所添加的药剂组分。
8.权利要求1所述的复合反应系统设电动出料阀(23)，7-15天完成发酵反应；发酵反应完成后形成的复合肥通过电动出料阀(23)进入储存室(24)，从清理门(25)排出。
技术总结
本发明提出的一种破碎高速旋转离心超滤复合反应装置属于物理或化学方法的分离类(B01D)，其设计方案包括餐厨垃圾的破碎、旋转离心超滤、复合发酵反应及输送等全过程高效处理，主要适用于建立在科学垃圾分类的前提下，针对餐厨垃圾中的水果、蔬菜、米饭等不含油部分进行资源回收循环利用间歇式处理。使餐厨垃圾有效实现破碎高速旋转离心超滤复合反应形成复合肥，实现废物循环再利用，变废为宝；具有体积小、密封性好、操作简便等优点。
技术开发人、权利持有人：余波;黄启瑞;刘泉
