CN104858220B - 一种垃圾处理再利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾处理再利用装置，包括：对垃圾进行甩干和风干处理的垃圾除水处理单元，从经过甩干和风干处理的垃圾分类出有机物的垃圾分类单元；使有机物中的有机质充分分解产生出沼气的厌氧发酵单元；利用净化提纯处理后的沼气进行发电的热力发电机单元；利用有机质充分分解产生出沼气后剩余的沼渣制成有机肥的制肥单元；所述垃圾除水处理单元包括：其上分布有多个水出口的旋转装置；安装在所述旋转装置内的风筒，其上开有多个面向所述水出口的吹风孔。由于本发明对经过甩干和风干处理的垃圾分类有机物，提高了有机物的分类效率，进而加快了垃圾综合处理效率，此外本发明对垃圾同时进行甩干和风干处理，从而大大加速了垃圾的除水过程。

Description

一种垃圾处理再利用装置

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种利用对垃圾分类出的有机物进行综合处理的垃圾处理再利用装置。

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；原始垃圾几乎都为“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，分离与除水难度较大；

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类及深度除水过程。

现有的垃圾的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除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干燥除水处理的垃圾分类出的有机物进行综合处理的垃圾处理再利用装置。

本发明的实现上述目的的一种垃圾处理再利用装置包括：

用于对垃圾进行干燥处理的除水处理单元；用于从经过所述除水处理的垃圾中分类出有机物的分类单元；厌氧发酵单元，用于将从所述分类单元分类出的所述有机物破碎并在加热条件下进行搅拌使所述有机物中的有机质充分分解产生出沼气并进行收集；热力发电单元，用于对收集的所述沼气进行脱硫、脱碳、工艺的净化提纯处理，将净化后的沼气作为燃料转换成热力进行发电；制肥单元，用于收集有机质充分分解产生出沼气后剩余的残渣，将其进行离心除水处理后，进行好氧堆肥，得到有机肥；

所述垃圾除水处理单元包括：

其上均匀分布有多个水出口的旋转装置；所述的旋转装置为中空的筒形，其中间部分的内径大于两端的内径，所述的旋转装置(1)连接有可变速变向驱动装置；

安装在所述旋转装置内的风筒，其上开有多个面向所述水出口的吹风孔；所述风筒为中空的筒形，其中间部分的外径大于两端的外径，并与旋转装置中间部分的内径相适应；

连通所述旋转装置入口的进料装置；以及

连接所述风筒一端的鼓风机，所述的鼓风机连接有风量控制机构，用于时鼓风机产生脉冲式的鼓风；

其中，所述风筒的另一端为封闭的；

其中，所述旋转装置的出口安装有用来打开或封闭旋转装置出口的门。

优选地，本发明的垃圾除水处理单元还包括用来衔接所述旋转装置出口的出料槽。

优选地，本发明的垃圾除水处理单元还包括连接在所述旋转装置与基座之间的轴承支架装置。

优选地，所述轴承支架装置包括：

安装在所述旋转装置上的轴承；以及

固定在基座上并支撑所述轴承的支架二。

优选地，所述门通过铰接机构连接所述旋转装置。

优选地，在所述出料槽与安装在基座的支架一相连接。

优选地，所述风筒通过风筒连接架安装在所述旋转装置内。

优选地，所述风筒连接架包括：

安装在所述风筒上的轴承；以及

固定连接所述旋转装置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旋转装置的入口的进料管。

优选地，本发明的垃圾除水处理单元还包括用来驱动旋转装置旋转的驱动装置，包括电机；连接电机转轴的主动齿轮；固定连接所述旋转装置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，由于对经过甩干和风干处理的垃圾分类有机物，提高了有机物的分类效率，进而加快了垃圾综合处理效率。

附图说明

图1是本发明的垃圾处理再利用装置的系统示意图；

图2是本发明的垃圾除水处理单元的示意图；

图3是本发明的垃圾除水处理单元的旋转装置的剖视图；

图4是本发明的垃圾除水处理单元的风筒连接架的示意图。

具体实施方式

图1显示了本发明的一种垃圾综合处理系统，如图1所示，该垃圾综合处理系统包括：

垃圾除水处理单元，用于对垃圾进行甩干和风干处理；

垃圾分类单元，用于将经过甩干和风干处理的垃圾分类出有机物、无机物和废品类；

接收垃圾分类单元分类出的有机物的厌氧发酵单元，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，本发明的厌氧发酵单元可以包括破碎机和厌氧发酵罐；

收集所述沼气的热力发电机单元，用于对收集的沼气进行脱硫、脱碳、除水工艺的净化提纯处理，并将净化后的沼气作为燃料转换成热力进行发电；

制肥单元，用于收集有机质充分分解产生出沼气后剩余的沼渣，将其进行离心除水处理后，进行好氧堆肥，得到有机肥。

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，因此提高了垃圾分类单元对垃圾的分类作业。

此外，由于对经过甩干和风干处理的垃圾分类有机物，提高了有机物的分类效率，进而加快了垃圾综合处理效率。

垃圾分类单元对经过甩干和风干处理的垃圾进行分类，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，然后由厌氧发酵单元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。

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。

本发明的热力发电机单元可以是现有的垃圾填埋沼气发电机。

图2和图3分别显示了本发明的垃圾除水处理单元，如图2和图3所述，该垃圾除水处理单元包括：其上分布有多个水出口11的旋转装置1，所述的旋转装置1为中空的筒形，其中间部分的内径大于两端的内径；安装在所述旋转装置1内的风筒2，其上开有多个面向所述水出口11的吹风孔21，所述风筒为中空的筒形，其中间部分的外径大于两端的外径，并与旋转装置中间部分的内径相适应；如果旋转装置为规则的圆筒形，由于旋转装置1为倾斜设置，在进行旋转离心脱水时，投入的垃圾极容易很快的堆积在出口处，既不利于除水，又容易使该处的水出口11堵塞，而旋转装置前端和中部的空间没有得到有效利用，通过本发明创造性的将旋转装置中间部分的内径设置大于两端的内径，并通过将风筒的外径进行适应性设置，使得旋转装置内部的离心除水空间有一段构造为拱形，这样，投入的垃圾在进行旋转离心脱水时，前进时首先碰到风筒2中部的拱形部分，并在倾斜的重力和旋转离心力共同作用下，向上通过该拱形区域，随后到达旋转装置后端，从而使进行脱水的垃圾以均匀的逐步前进的方式进行，使脱水空间得到了有效利用，并避免了在出口处堆积；

所述的旋转装置1连接有可变速变向驱动装置8；连通所述旋转装置1入口12的进料装置3；以及连接所述风筒2一端的鼓风机4；所述的鼓风机连接有风量控制机构，用于使鼓风机产生脉冲式的鼓风；

其中风筒2的另一端为封闭端；旋转装置1的出口安装有用来打开或封闭旋转装置出口的门13。

为了便于除水后的垃圾进入后续处理工序，本发明的垃圾除水处理单元还设有用来衔接所述旋转装置出口的出料槽5。

在垃圾除水作业开始时，首先将门13关闭，然后通过进料装置3将垃圾装满旋转装置1。接着使旋转装置1快速旋转并向风筒2供风，旋转装置1快速旋转产生很大的离心力，使垃圾中的水分通过旋转装置的水出口甩出去，同时风筒2通过吹风孔21向垃圾吹飞，风干垃圾。由于所述的旋转装置1连接有可变速变向驱动装置；同时鼓风装置能实现脉冲式鼓风，所以在实际旋转脱水时，当旋转装置变速变向旋转时，已充分脱水干燥的，紧贴在旋转装置内表面的外层垃圾将会落下，使得内层的还未充分脱水的垃圾在反向旋转作用力下除水风干。反之，如果没有上述变速变向旋转和脉冲式鼓风功能，则在实际脱水时，容易造成外层的垃圾一直紧贴在旋转装置内表面，造成内层的垃圾脱水不充分，形成外干内湿的现象。完成垃圾除水处理后，打开门5，使除水后的垃圾沿着出料槽5到达分类单元。其中，出料槽5与安装在基座7的支架一51相连接。

本发明通过旋转装置的快速旋转将垃圾中所含水分从旋转装置的水出口中甩出，并通过风筒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，本发明的垃圾除水处理单元还包括连接在所述旋转装置1与基座7之间的轴承支架装置6。轴承支架装置6包括：安装在所述旋转装置1上的轴承62；以及固定在基座7上并支撑所述轴承62的支架二61。轴承62可以是滚珠轴承或含油轴承。

门13通过铰接机构连接所述旋转装置1，门13可以连接在旋转装置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门13。

如图4所示，风筒2通过风筒连接架22安装在所述旋转装置1内。风筒连接架22包括：安装在所述风筒2上的轴承221；固定连接所述旋转装置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并连通所述旋转装置1的入口12的进料管32。

此外，本发明的垃圾除水处理单元还包括用来驱动旋转装置旋转的驱动装置8，包括电机81；连接电机81转轴的主动齿轮82；固定连接所述旋转装置前端并与所述主动齿轮82啮合的被动齿圈83。

此外，本发明的旋转装置1倾斜放置，其与水平线的夹角最好为10～40度。

由于本发明对垃圾同时进行甩干和风干处理，从而大大加速了垃圾的除水过程，加快了垃圾分类系统的分类作业，进而加快了垃圾综合处理效率。

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 (6)

1.一种垃圾处理再利用装置，其特征在于，包括：

用于对垃圾进行干燥处理的除水处理单元；用于从经过所述除水处理的垃圾中分类出有机物的分类单元；厌氧发酵单元，用于将从所述分类单元分类出的所述有机物破碎并在加热条件下进行搅拌使所述有机物中的有机质充分分解产生出沼气并进行收集；热力发电单元，用于对收集的所述沼气进行脱硫、脱碳工艺的净化提纯处理，将净化后的沼气作为燃料转换成热力进行发电；制肥单元，用于收集有机质充分分解产生出沼气后剩余的残渣，将其进行离心除水处理后，进行好氧堆肥，得到有机肥；

所述垃圾除水处理单元包括：

其上均匀分布有多个水出口(11)的旋转装置(1)；所述的旋转装置(1)为中空的筒形，其中间部分的内径大于两端的内径，所述的旋转装置(1)连接有可变速变向驱动装置；

安装在所述旋转装置(1)内的风筒(2)，其上开有多个面向所述水出口(11)的吹风孔(21)；所述风筒(2)为中空的筒形，其中间部分的外径大于两端的外径，并与旋转装置(1)中间部分的内径相适应；

连通所述旋转装置(1)入口(12)的进料装置(3)；以及

连接所述风筒(2)一端的鼓风机(4)，所述的鼓风机(4)连接有风量控制机构，用于使鼓风机产生脉冲式的鼓风；

其中，所述风筒(2)的另一端为封闭的；

其中，所述旋转装置(1)的出口安装有用来打开或封闭旋转装置出口的门(13)。

2.根据权利要求1所述的垃圾处理再利用装置，其特征在于，所述垃圾除水处理单元还包括用来衔接所述旋转装置出口的出料槽(5)，以及连接在所述旋转装置(1)与基座(7)之间的轴承支架装置(6)，所述轴承支架装置(6)包括安装在所述旋转装置(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)。

3.根据权利要求1所述的垃圾处理再利用装置，其特征在于，所述门(13)通过铰接机构连接所述旋转装置(1)。

4.根据权利要求1所述的垃圾处理再利用装置，其特征在于，所述风筒(2)通过风筒连接架(22)安装在所述旋转装置(1)内，所述风筒连接架(22)包括安装在所述风筒(2)上的轴承(221)；以及固定连接所述旋转装置(1)内壁并与所述轴承(221)连接的多个支撑杆(222)。

5.根据权利要求1所述的垃圾处理再利用装置，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)并连通所述旋转装置(1)的入口(12)的进料管(32)。

6.根据权利要求1所述的垃圾处理再利用装置，其特征在于，所述垃圾除水处理单元的可变速变向驱动装置(8)包括电机(81)；连接电机(81)转轴的主动齿轮(82)；固定连接所述旋转装置前端并与所述主动齿轮(82)啮合的被动齿圈(83)。