CN104707861A - 一种垃圾快速沼气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾快速沼气处理系统，包括：垃圾自动除水处理设备，用于对垃圾进行甩干和风干处理；接收经过甩干和风干处理的垃圾分选设备，用于将经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物、无机物和废品类；接收垃圾分选设备分选出的有机物的厌氧发酵设备，用于使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；所述垃圾自动除水处理设备包括：其上分布有多个出水孔的滚筒；安装在滚筒内的径向吹风管对准滚筒前端的轴向吹风管；分别连接供风装置、驱动装置和电动舱门的控制器，以及控制滚筒旋转。由于本发明对经过甩干和风干处理的垃圾分选有机物，提高了有机物的分选效率，进而加快了垃圾沼气处理效率。

Description

一种垃圾快速沼气处理系统

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种对经过甩干和风干处理的垃圾分选出的有机物进行发酵的垃圾快速沼气处理系统。

背景技术

目前我国城市生活垃圾每年正以10％的速度递增，而实施简易处理的城市垃圾仅占总量的2.3%，目前我国历年垃圾堆存所占用耕地面积约为5亿平方米，直接经济损失达80亿元人民币。全国城市现已发展到660个，其中已有200个城市陷入垃圾包围之中。以城镇人口2.6亿，每人每年产生440公斤垃圾计算，产生垃圾量为1.14亿吨，可以使100万人口的城市覆盖1米。且每年还在以8-10％的速度在递增。中国已成为世界上垃圾包袱最重的国家，城市垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。

目前国内的垃圾的收集方法均为混合接收，垃圾中的厨余及浴脚类物质的量较高；水分及易腐烂物质较高；袋装不规范；原始垃圾几乎为“袋中袋”形式投放且袋内物质成分复杂无法分类；所以在环保工程领域内我们通称为“高湿混合垃圾”其具备以下特性：

1、混合接收成分复杂，袋装物含量高；

2、水分大，平均水分50%，极限水分高达70%；

3、厨余、渣土类含量较高，分离与脱水难度较大；

4、易腐败物质含量较高，处理不当造成严重的二次污染。

由此可见，国内垃圾资源化处理的核心技术在于垃圾的有效分选及深度脱水过程。

现有的垃圾的分选分类主要靠筛选及人工分拣，受垃圾成分及水分影响，滚筒筛在实际工作中经常堵孔，如果水分较大则干脆抱团成球，无法实现其良好的分类作用。

现有的将垃圾的深度脱水主要采用沥离和发酵相结合的方法，主要存在以下问题：

1、操作环境恶劣，二次污染严重：采用沥水及发酵蒸发的方法去除水分其周期长、恶嗅气体排放量大、垃圾渗滤液产生量大、渗滤液中COD、BOD含量极高处理成本大；

2、受垃圾水分变化影响，发酵产物的使用性能极不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种对经过甩干和风干处理的垃圾分选出的有机物进行发酵的垃圾快速沼气处理系统。

垃圾自动除水处理设备，用于对垃圾进行甩干和风干处理；

接收经过甩干和风干处理的垃圾分选设备，用于将经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物、无机物和废品类；

接收垃圾分选设备分选出的有机物的厌氧发酵设备，用于将所述有机物破碎并通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；

所述垃圾自动除水处理设备包括：其上分布有多个出水孔的滚筒；安装在所述滚筒内的径向吹风管，其上开有多个面向所述出水孔的出风口；连通所述滚筒入口的进料装置；连接所述径向吹风管一端的供风装置；连接所述供风装置并对准所述滚筒前端的轴向吹风管；用来驱动滚筒旋转的驱动装置；安装在所述滚筒的出口的用来打开或封闭滚筒出口的电动舱门；分别连接所述供风装置、驱动装置和电动舱门的控制器，用于控制供风装置分别向所述径向吹风管和轴向吹风管供风，控制电动舱门打开或封闭滚筒出口，以及控制滚筒旋转；其中，所述径向吹风管的另一端为封闭端。

优选地，所述供风装置包括：风机；其进风口连接所述风机的二通换向阀；连接在所述二通换向阀第一出风口与所述径向吹风管一端之间的第一连接管；以及连接在所述二通换向阀第二出风口与所述轴向吹风管之间的第二连接管。

优选地，本发明的垃圾自动除水处理设备还包括用来衔接所述滚筒出口的出料槽5。

优选地，本发明的垃圾自动除水处理设备还包括连接在所述滚筒1与基座7之间的轴承支架装置。

优选地，所述轴承支架装置包括：

安装在所述滚筒上的轴承；以及

固定在基座上并支撑所述轴承的支架。

优选地，所述电动舱门通过铰接机构连接所述滚筒。

优选地，在所述出料槽与安装在基座的支架相连接。

优选地，所述径向吹风管通过径向吹风管连接架安装在所述滚筒内。

优选地，所述径向吹风管连接架包括：

安装在所述径向吹风管上的轴承；以及

固定连接所述滚筒内壁并与所述轴承连接的多个支撑杆。

优选地，所述进料装置包括：进料斗；以及连接所述进料斗并连通所述滚筒的入口的进料管。

优选地，本发明的垃圾自动除水处理设备还包括用来驱动滚筒旋转的驱动装置，包括电机；连接电机转轴的主动齿轮；固定连接所述滚筒前端并与所述主动齿轮啮合的被动齿圈。

相对于现有技术，本发明的有益技术效果是：

1、由于对经过甩干和风干处理的垃圾分选有机物，提高了有机物的分选效率，进而加快了垃圾沼气处理效率；

2、实现了垃圾除水处理的自动控制，从而减轻了工作人员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的垃圾快速沼气处理系统的示意图；

图2是本发明的垃圾自动除水处理设备的示意图；

图3是本发明的垃圾自动除水处理设备的滚筒的剖视图；

图4是本发明的垃圾自动除水处理设备的径向吹风管连接架的示意图；

图5是本发明的用于控制垃圾自动除水处理的电路原理图。

具体实施方式

图1显示了本发明的一种垃圾快速沼气处理系统，如图1所示，该垃圾快速沼气处理系统包括：

垃圾自动除水处理设备，用于对垃圾进行甩干和风干处理；

接收经过甩干和风干处理的垃圾分选设备，用于将经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物、无机物和废品类；

接收垃圾分选设备分选出的有机物的厌氧发酵设备，用于将所述有机物破碎并通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；本发明的厌氧发酵设备可以包括破碎机和厌氧发酵罐。

由于垃圾经过甩干和风干处理后，消除了垃圾的抱团成球现象，因此提高了垃圾分选设备对垃圾的分选作业。

此外，由于对经过甩干和风干处理的垃圾分选有机物，提高了有机物的分选效率，进而加快了垃圾沼气处理效率。

垃圾分选设备对经过甩干和风干处理的垃圾进行分选，除去垃圾中的金属、玻璃、橡胶、塑料、木块和织物等不溶性杂物之后，得到包括植物和动物的有机物，然后由厌氧发酵设备的破碎机将有机物粉碎制成有机浆液，然后将有机浆液送入厌氧发酵罐中通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气。

此外，厌氧发酵罐可以采用现有的任何一种带有温度控制和搅拌控制部件的现有产品，故省略对其详细说明。

图2和图3分别显示了本发明的垃圾自动除水处理设备，图5显示了本发明的用于控制垃圾自动除水处理的电路原理图，如图2、图3和图5所示，该垃圾自动除水处理设备包括：其上分布有多个出水孔11的滚筒1；安装在所述滚筒1内的径向吹风管2，其上开有多个面向所述出水孔11的出风口21；连通所述滚筒1入口12的进料装置3；连接所述径向吹风管2一端的供风装置；连接所述供风装置并对准所述滚筒1前端的轴向吹风管9；用来驱动滚筒1旋转的驱动装置8；安装在所述滚筒1的出口的用来打开或封闭滚筒出口的电动舱门13；分别连接所述供风装置、驱动装置8和电动舱门13的控制器，用于控制供风装置分别向所述径向吹风管2和轴向吹风管9供风，控制电动舱门13打开或封闭滚筒出口，以及控制滚筒旋转；其中，所述径向吹风管2的另一端为封闭端。

本发明的供风装置包括：风机4；其进风口连接所述风机的二通换向阀41；连接在所述二通换向阀41第一出风口与所述径向吹风管2一端之间的第一连接管42；以及连接在所述二通换向阀41第二出风口与所述轴向吹风管9之间的第二连接管43。其中，二通换向阀41可以是电磁换向阀。

此外，本发明的供风装置也可以包括分别连接径向吹风管2和垂向吹风管9的两个风机。

为了便于脱水后的垃圾进入后续处理工序，本发明的垃圾自动除水处理设备还设有用来衔接所述滚筒出口的出料槽5。

在垃圾脱水作业开始时，首先将电动舱门13关闭，然后通过进料装置3将垃圾装满滚筒1。接着使滚筒1快速旋转并向径向吹风管2供风，滚筒1快速旋转产生很大的离心力，使垃圾中的水分通过滚筒的出水孔甩出去，同时径向吹风管2通过出风口21向垃圾吹飞，风干垃圾。完成垃圾除水处理后，打开电动舱门5，使脱水后的垃圾沿着出料槽5到达分选设备。其中，出料槽5与安装在基座7的支架51相连接。

本发明通过滚筒的快速旋转将垃圾中所含水分从滚筒的出水孔中甩出，并通过径向吹风管向垃圾吹风风干垃圾，因此相对于现有技术，本发明可以快速除去垃圾中的水分。

此外，本发明利用设置在滚筒前端的轴向吹风管9向滚筒轴向吹风，可以清除附在滚筒内壁上的垃圾，从而避免垃圾堵塞滚筒出水孔11的现象，此外向滚筒轴线吹风还可以将垃圾中的塑料袋等塑料制品与其他垃圾快速分离，并且还可以加快脱水后的垃圾离开滚筒1。

此外，本发明的垃圾自动除水处理设备还包括连接在所述滚筒1与基座7之间的轴承支架装置6。轴承支架装置6包括：安装在所述滚筒1上的轴承62；以及固定在基座7上并支撑所述轴承62的支架61。轴承62可以是滚珠轴承或含油轴承。

电动舱门13通过铰接机构连接所述滚筒1，电动舱门13可以连接在滚筒1下端的任意位置，比如图中所示的上端位置。可以电动或人工打开或关闭电动舱门13。

如图4所示，径向吹风管2通过径向吹风管连接架22安装在所述滚筒1内。径向吹风管连接架22包括：安装在所述径向吹风管2上的轴承221；固定连接所述滚筒1内壁并与所述轴承221连接的多个支撑杆222。

本发明的进料装置3包括：进料斗31；以及连接所述进料斗31并连通所述滚筒1的入口12的进料管32。

此外，本发明的驱动装置8包括：电机81；连接电机81转轴的主动齿轮82；固定连接所述滚筒前端并与所述主动齿轮82啮合的被动齿圈83。

参见图5所示电路，控制器的控制过程是：

控制器生成滚筒旋转控制信号并将其发送给滚筒驱动装置，使滚筒驱动装置根据接收到的滚筒旋转控制信号开始操作，以驱动滚筒对垃圾进行甩干处理；

在滚筒旋转后，控制器生成径向供风控制信号并将其发送给供风装置，使供风装置向径向吹风管供风，以便加速垃圾中的水分从滚筒的出水口中甩出，并对垃圾进行风干处理；

在甩干处理和风干处理进行一段时间后，控制器生成停止滚筒旋转和停止向径向吹风管供风的控制信号，并分别发送给滚筒驱动装置和供风装置，使滚筒停止旋转，并停止向径向吹风管供风；

接着，控制器控制电动舱门打开，使脱水后的垃圾缓慢滑出滚筒，与此同时，控制器控制供风装置向轴向吹风管供风，以便将垃圾中的塑料袋与其他垃圾分离，并清除掉附在滚筒内壁上的垃圾。

控制器对供风装置的控制是通过和控制风机4电磁换向阀41实现的；对滚筒驱动装置8的控制是通过控制电机81实现的。

此外，本发明的滚筒1倾斜放置，其与水平线的夹角最好为10～40度。

此外，本发明的控制器可以是工业控制器IPC。

由于本发明对经过甩干和风干处理的垃圾分选有机物，提高了有机物的分选效率，进而加快了垃圾沼气处理效率。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，包括：

垃圾自动除水处理设备，用于对垃圾进行甩干和风干处理；

接收经过甩干和风干处理的垃圾分选设备，用于将经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物、无机物和废品类；

接收垃圾分选设备分选出的有机物的厌氧发酵设备，用于将所述有机物破碎并通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；

所述垃圾自动除水处理设备包括：

其上分布有多个出水孔（11）的滚筒（1）；

安装在所述滚筒（1）内的径向吹风管（2），其上开有多个面向所述出水孔（11）的出风口（21）；

连通所述滚筒（1）入口（12）的进料装置（3）；

连接所述径向吹风管（2）一端的供风装置；

连接所述供风装置并对准所述滚筒（1）前端的轴向吹风管（9）；

用来驱动滚筒（1）旋转的驱动装置（8）；

安装在所述滚筒（1）的出口的用来打开或封闭滚筒出口的电动舱门（13）；以及

分别连接所述供风装置、驱动装置（8）和电动舱门（13）的控制器，用于控制供风装置分别向所述径向吹风管（2）和轴向吹风管（9）供风，控制电动舱门（13）打开或封闭滚筒出口，以及控制滚筒旋转；

其中，所述径向吹风管（2）的另一端为封闭端。

2.根据权利要求1所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述供风装置包括：

风机（4）；

其进风口连接所述风机的二通换向阀（41）；

连接在所述二通换向阀（41）第一出风口与所述径向吹风管（2）一端之间的第一连接管（42）；以及

连接在所述二通换向阀（41）第二出风口与所述轴向吹风管（9）之间的第二连接管（43）。

3.根据权利要求2所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述垃圾自动除水处理设备还包括用来衔接所述滚筒出口的出料槽（5）。

4.根据权利要求2所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述垃圾自动除水处理设备还包括连接在所述滚筒（1）与基座（7）之间的轴承支架装置（6）。

5.根据权利要求4所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述轴承支架装置（6）包括：

安装在所述滚筒（1）上的轴承（62）；以及

固定在基座（7）上并支撑所述轴承（62）的支架（61）。

6.根据权利要求2所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述电动舱门（13）通过铰接机构连接所述滚筒（1）。

7.根据权利要求2所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述径向吹风管（2）通过径向吹风管连接架（22）安装在所述滚筒（1）内。

8.根据权利要求7所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述径向吹风管连接架（22）包括：安装在所述径向吹风管（2）上的轴承（221）；以及固定连接所述滚筒（1）内壁并与所述轴承（221）连接的多个支撑杆（222）。

9.根据权利要求1或2所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述进料装置（3）包括：进料斗（31）；以及连接所述进料斗（31）并连通所述滚筒（1）的入口（12）的进料管（32）。

10.根据权利要求1所述的垃圾快速沼气处理系统，其特征在于，所述驱动装置（8）包括：电机（81）；连接电机（81）转轴的主动齿轮（82）；固定连接所述滚筒前端并与所述主动齿轮（82）啮合的被动齿圈（83）。