CN104148372B - 一种垃圾减容减湿预处理装置和预处理方法 - Google Patents

Abstract

一种垃圾减容减湿预处理装置，其中：一压缩仓，内部安装有压缩切割装置和高温高压蒸汽机，所述压缩切割装置的一端为液压压缩推杆，该液压压缩推杆与进料口和出料口相连通，进料口和出料口之间安装有冲头；压缩仓的底部为湿式碳化池，湿式碳化池内设有纳米曝气盘；一网带，贯通地置于压缩仓内、多次干燥室内和储料室内，网带的一端置于压缩切割装置的出料口下方，网带的另一端置于储料室；多次干燥室内的底部均安装有热交换器，热交换器的上方安装有进风管，进风管与加热风机相连通；多次干燥室内的顶部均安装有回风管，回风管与排湿风机相连通；多次干燥室内位于网带的上方各安装有翻料辊。本发明还公开了对城市垃圾进行预处理的方法。

Description

一种垃圾减容减湿预处理装置和预处理方法

技术领域

本发明涉及一种降低城市垃圾含水率的装置，具体地涉及一种垃圾减容减湿预处理装置。

本发明还涉及利用上述装置对城市垃圾预处理方法。

背景技术

目前我国城市垃圾人均年产量达到440kg，2010年我国城市生活垃圾量达到3.52亿吨，居世界第一，而且每年以8-10的速度增长，垃圾的历年堆存量达到60多亿吨，全国有100多个城市陷入垃圾的包围之中，垃圾堆存侵占的土地面积多大75万亩，垃圾问题越来越成为影响城市生活质量的一个突出问题。

垃圾处理方式主要为好氧堆肥、厌氧发酵、焚烧及填埋等，而垃圾含水率是制约垃圾处理的一个重要因素。如在焚烧过程中，高含水率会降低垃圾焚烧的热值，增加焚烧难度；在填埋过程中，会产生大量难以处理的渗滤液，腐蚀填埋场结构并污染周边环境；在好氧堆肥、厌氧发酵过程中，更是强烈制约了微生物的代谢过程。因此在垃圾处理过程，在原有处理工序的基础上，寻找一种方法降低垃圾含水率会给垃圾处理带来很大的便利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾减容减湿预处理装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置对城市垃圾进行预处理的方法。

为实现上述目的，本发明提供的垃圾减容减湿预处理装置，主要由压缩仓、多次干燥室和储料室组成；其中：

一压缩仓，内部安装有压缩切割装置和高温高压蒸汽机，所述压缩切割装置的一端为液压压缩推杆，该液压压缩推杆与进料口和出料口相连通，进料口和出料口之间安装有冲头；

压缩仓的底部为湿式碳化池，湿式碳化池内设有纳米曝气盘；

一网带，贯通地置于压缩仓内、多次干燥室内和储料室内，网带的一端置于压缩切割装置的出料口下方，网带的另一端置于储料室；

多次干燥室内的底部均安装有热交换器，热交换器的上方安装有进风管，进风管与加热风机相连通；

多次干燥室内的顶部均安装有回风管，回风管与排湿风机相连通；

多次干燥室内位于网带的上方各安装有翻料辊。

所述的垃圾减容减湿预处理装置，其中，湿式碳化池内的纳米曝气盘与一鼓风机连接。

所述的垃圾减容减湿预处理装置，其中，热交换器通过管道与湿式碳化池相连接，以回收湿式碳化池排出的热风。

本发明提供的利用上述垃圾减容减湿预处理装置对城市垃圾进行预处理的方法：

有机垃圾输入湿式碳化池内，在由高温高压蒸汽机产生的高温高压条件下对有机垃圾进行湿式碳化，将大分子有机垃圾碳化成固体碳化物；

经过湿式碳化池处理的生活垃圾由进料口进入压缩仓，启动冲头将压实的垃圾切割成小尺寸块状，通过出料口在重力的作用下跌落到通往多次干燥室的网带上；

网带先后经过多次干燥室，对压缩切割后的生活垃圾进行干燥处理；经过热交换器预热的冷空气经过加热风机再次加热，在进风管的引导下均匀布风，热风在向上流动的过程中带走网带上的垃圾内的水分，随后在排湿风机的作用下通过回风管被排出；

干燥处理完毕的块状垃圾在重力的作用下自动落入储料室内。

所述的方法，其中，网带经过多次干燥室时，由翻料辊自动翻动垃圾，提高脱水效率。

所述的方法，其中，热交换器通过管道将湿式碳化池排出的热风进行回收，以对冷空气进行预热。

所述的方法，其中，多次干燥室内的加热风机对冷空气再次加热时，温度为100-120℃。

所述的方法，其中，湿式碳化池内的温度为120～200℃，压力为2～6Mpa。

所述的方法，湿式碳化池运行一段时间后，内壁的结垢采用稀硝酸进行清洗。

本发明使用机械方法高效降低生活垃圾内的含水率，防止生活垃圾由于含水率过高，导致垃圾处理过程难以进行，其占地面积小，处理效果好，可将垃圾含水率大大降低，并且根据不同的要求，可以自行调节干燥装置，使城市生活垃圾的减量化、资源化、无害化变得可行。本发明利用纳米曝气装置达成低温低压有机垃圾碳化工艺，纳米气泡的爆破性产生的局部高温功能、ζ电位和羟基自由基可以促使有机物快速碳化，使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能。随水热反应温度和压力的增加，颗粒碰撞增大，颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏，使束缚水和固体颗粒分离。

碳化过程同时释放热量用于后续干燥处理，其热量几乎全部来源于湿式碳化池产生的热量，在垃圾干燥的过程同时，进行有机垃圾、尤其有机污泥的减容化，可适用于大、中型垃圾处理厂，其垃圾减容、减湿作用明显，利用垃圾处理厂不同进料，最大化的降低运行成本，提高处理效果。

附图说明

图1是本发明的垃圾减容减湿预处理装置的结构示意图。

附图中主要组件符号说明：

1压缩仓；2液压压缩推杆；3进料口；4冲头；5出料口；6翻料辊；7排湿风机；8回风管；9一次干燥室；10二次干燥室；11网带；12储料室；13热交换器；14进风管；15加热风机；16有机垃圾物料；17纳米曝气盘；18湿式碳化池；19高温高压蒸汽机；20鼓风机；21离心机。

具体实施方式

请参阅图1。本发明提供的垃圾减容减湿预处理装置，主要由压缩仓、多次干燥室(以下是以一次干燥室9和二次干燥室10为例，实际中可以根据需要设置成多次干燥室)和储料室组成；其中：

压缩仓1内安装有压缩切割装置和高温高压蒸汽机19，所述压缩切割装置的一端为液压压缩推杆2，该液压压缩推杆2与进料口3和出料口5相连通，进料口3和出料口5之间安装有冲头4；

压缩仓1的底部为湿式碳化池18，湿式碳化池18内设有纳米曝气盘17，纳米曝气盘17连接一鼓风机20，纳米曝气盘间歇曝气，产生膨化效果。

一网带11，贯通地置于压缩仓1、一次干燥室9、二次干燥室10和储料室12，网带11的一端置于压缩切割装置的出料口5下方，网带11的另一端置于储料室12；

一次干燥室9和二次干燥室10内底部各安装有热交换器13，热交换器13的上方安装有进风管14，进风管14与加热风机15相连通；一次干燥室9和二次干燥室10内顶部各安装有回风管8，回风管8与排湿风机7相连通；一次干燥室9和二次干燥室10内位于网带11的上方各安装有翻料辊6。

本发明的垃圾减容减湿预处理装置对城市垃圾进行预处理的方法是：

有机垃圾输入湿式碳化池18，停留时间为1～2h，在高温高压蒸汽机19产生的高温高压条件下(120～200℃，压力为2～6Mpa)，由纳米曝气机17对有机垃圾进行湿式碳化，将大分子有机垃圾碳化成固体碳化物，启动时利用超高压蒸汽的热能启动，运行中利用反应放热能够维持系统运行(自热运行)，温度很快升高至120℃以上，用以加热干燥所需的热风。湿式碳化池的有机垃圾浓度＞9％，固体量不得低于9％，以便提供系统内稳定的产热量。同时垃圾中有机成分消融彻底，消融后的垃圾非常稳定，压缩干燥过程中不会再次发酵影响压缩干燥效果。

湿式碳化池运行一段时间后内壁会结垢，可以采用稀硝酸进行清洗。

经过湿式碳化池18处理的生活垃圾通过离心机21离心后由进料口3进入压缩仓1，在液压压缩推杆2的作用下压缩紧密，启动冲头4将压实的垃圾切割成小尺寸块状，通过出料口5在重力的作用下跌落到通往多次干燥室的网带11上，热值高达27049～36682kJ/kg。

网带11先后经过一次干燥室9和二次干燥室10，对压缩切割后的生活垃圾进行不同程度的干燥处理。

启动一次干燥室9和二次干燥室10内的加热风机15及排湿风机7预热一段时间，排湿风机7抽出的热风在热交换器13作用下进行热量回收，继续对冷空气进行预热。经过热交换器13进行预热的冷空气在加热风机15再次加热，在进风管14的作用下均匀布风，待温度达到100-120℃后，运行一次干燥室9和二次干燥室10。垃圾在网带11的传递作用下缓缓的移动，热风在向上流动的过程中带走垃圾内的水分，随后在排湿风机7的作用下通过回风管8被排出。

经过热交换器13预热的冷空气经过加热风机15再次加热，再次加热的温度控制在100-120℃左右为好，既能去除垃圾中水分，又可降低由于温度过高引起消防隐患的可能性。

网带11经过一次干燥室9和二次干燥室10时，由翻料辊6自动翻动垃圾，提高脱水效率。干燥处理完毕的块状垃圾在重力的作用下自动落入储料室12。

热交换器13通过管道将湿式碳化池18排出的热风进行回收，以对冷空气进行预热。

Claims (9)

1.一种垃圾减容减湿预处理装置，主要由压缩仓、多次干燥室和储料室组成；其中：

一压缩仓，内部安装有压缩切割装置和高温高压蒸汽机，所述压缩切割装置的一端为液压压缩推杆，该液压压缩推杆与进料口和出料口相连通，进料口和出料口之间安装有冲头；

压缩仓的底部为湿式碳化池，湿式碳化池内设有纳米曝气盘；

一网带，贯通地置于压缩仓内、多次干燥室内和储料室内，网带的一端置于压缩切割装置的出料口下方，网带的另一端置于储料室；

多次干燥室内的底部均安装有热交换器，热交换器的上方安装有进风管，进风管与加热风机相连通；

多次干燥室内的顶部均安装有回风管，回风管与排湿风机相连通；

多次干燥室内位于网带的上方各安装有翻料辊。

2.根据权利要求1所述的垃圾减容减湿预处理装置，其中，湿式碳化池内的纳米曝气盘与一鼓风机连接。

3.根据权利要求1所述的垃圾减容减湿预处理装置，其中，热交换器通过管道与湿式碳化池相连接，以回收湿式碳化池排出的热风。

4.利用权利要求1所述垃圾减容减湿预处理装置对城市垃圾进行预处理的方法：

有机垃圾输入湿式碳化池内，在由高温高压蒸汽机产生的高温高压条件下对有机垃圾进行湿式碳化，对有机垃圾进行碳化处理，氧化成小分子有机物乃至无机物；

经过湿式碳化池处理的生活垃圾由进料口进入压缩仓，启动冲头将压实的垃圾切割成小尺寸块状，通过出料口在重力的作用下跌落到通往多次干燥室的网带上；

网带先后经过多次干燥室，对压缩切割后的生活垃圾进行干燥处理；经过热交换器预热的冷空气经过加热风机再次加热，在进风管的引导下均匀布风，热风在向上流动的过程中带走网带上的垃圾内的水分，随后在排湿风机的作用下通过回风管被排出；

干燥处理完毕的块状垃圾在重力的作用下自动落入储料室内。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，网带经过多次干燥室时，由翻料辊自动翻动垃圾，提高脱水效率。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，热交换器通过管道将湿式碳化池排出的热风进行回收，以对冷空气进行预热。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，多次干燥室内的加热风机对冷空气再次加热时，温度为100-120℃。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，湿式碳化池内的温度为120～200℃，压力为2～6Mpa。

9.根据权利要求4所述的方法，湿式碳化池运行一段时间后，内壁的结垢采用稀硝酸进行清洗。