CN104874582A - 一种生活垃圾破碎分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾破碎分选系统，该分选系统由定量进料装置，磁选装置，重力坡度分选装置，钟摆式破碎装置，风选装置，针选装置以及物料输送装置组成，结构紧凑，可连续生产，生产效率高，操作简单，安全可靠，可将城市生活垃圾分为：可腐有机物、可燃废弃物、金属、玻璃和轻质可回收物，不仅可以使城市生活垃圾作为一种资源而得到充分利用，同时具有很高的环境效益和社会效益。

Description

一种生活垃圾破碎分选系统

技术领域

本发明涉及垃圾分类领域，尤其是涉及一种生活垃圾破碎分选系统。

背景技术

据统计，2014年我国城市生活垃圾的年清运量约为1.91亿吨，并以每年8％-10％的速度增长，全国城市生活垃圾的处理已成为影响城市可持续发展的重要因素之一。目前，我国对于城市生活垃圾的处理方式主要有卫生填埋，堆肥，焚烧三种，其中焚烧由于能使垃圾大幅度减容和减重，并能产生清洁的电能，成为较热门的处理方式。但是我国生活垃圾成分复杂，垃圾体积大小不一，尤其是含有大量厨余垃圾，且多置于塑料袋中，使得生活垃圾含水率大多在50％以上，造成垃圾燃烧困难，效率低，更是产生二噁英的诱因之一。因此，通过对城市生活垃圾进行分选，将可腐有机物、轻质可燃物、无机物分开，针对分开后的各类物质开展相关处置，不仅可以使城市生活垃圾作为一种资源而得到充分利用，同时具有很高的环境效益和社会效益。

为更好地分选生活垃圾，行业内的技术人员作了大量研究。申请公布号为CN 103551234A的申请文件公开了一种市政生活垃圾压榨破碎风选系统，该系统包括一级挤压破碎装置和二级钟摆式破碎装置。该风选系统具有良好的压榨、破碎、分选效果，可大幅度降低市政生活垃圾中的水分，并使其高效分离为可燃质和非可燃质，有助于生活垃圾的进一步后续利用，且该系统的颚式破碎器上颚连接有弹簧装置，使得颚式破碎器的挤压压力、破碎效果、处理能力可根据市政生活垃圾的数量进行调节。此外，申请公布号为CN 103611717A的申请文件公开了一种城市生活垃圾干湿联合分选系统，该系统包括干式钟摆式破碎装置和湿式水分选装置，采用转速不同、同向转动的破碎刀，解决了垃圾破碎时易缠绕，卡死等问题，将可腐有机物、轻质可燃物、无机物完全分离。然而，利用上述两种垃圾分选系统处理大件且难以破碎的垃圾时，破碎器仍较易卡死，而且上述两种垃圾分选系统的分选精度不高，垃圾分类可进一步细化。

为此，有必要研发一种新型城市生活垃圾分选系统，进一步分选回收城市生活垃圾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、可连续生产、生产效率高、操作简单、安全可靠的城市生活垃圾分选系统，将可腐物、轻质可回收物、可燃废弃物完全分离。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生活垃圾破碎分选系统，特别的，包括定量进料装置、钟摆式破碎装置、风选装置和物料输送装置；

定量进料装置包括定量进料装置壳体，定量进料装置壳体的顶部至少设有一个一号进料口；定量进料装置壳体内至少设有相邻设置的可相对定量进料装置壳体摆动的一号进料吊臂和二号进料吊臂；一号进料滚轮吊臂和二号进料滚轮吊臂上分别设有可相对一号进料滚轮吊臂和二号进料滚轮吊臂自转动和可相对定量进料装置壳体转动的一号进料滚轮和二号进料滚轮；

钟摆式破碎装置包括破碎仓；破碎仓的顶部至少设有一个二号进料口；破碎仓内至少设有相邻设置的可相对破碎仓摆动的一号破碎滚轮吊臂和二号破碎滚轮吊臂；一号破碎滚轮吊臂和二号破碎滚轮吊臂上分别设有可相对一号破碎滚轮吊臂和二号破碎滚轮吊臂自转动和可相对破碎仓转动的一号破碎滚轮和二号破碎滚轮；

风选装置包括风选室；破碎仓处在风选室的上游并与风选室相通；风选室的侧面至少设有一台用于筛选轻质可回收垃圾的风机；

物料输送装置包括一号输送带、二号输送带和四号输送带；一号输送带设在定量进料装置壳体的底部，用于输送进料的生活垃圾；二号输送带处在一号输送带的下游末端和二号进料口的顶部，用于连接定量进料装置和钟摆式破碎装置；四号输送带设在风选室的底部，用于输送经风选后的生活垃圾；风机处在四号输送带的上方，且四号输送带的输送方向与风机的风速方向相反。

本发明的原理如下：

待处理的垃圾从一号进料口进入定量进料装置壳体内，掉落至一号进料滚轮和二号进料滚轮之间，并由一号进料滚轮和二号进料滚轮带动，掉落至一号输送带上并往一号输送带的下游移动。随后，行至一号输送带末端的垃圾掉落至二号输送带上，并继续往二号输送带的下游移动，并最终掉落至二号进料口内，进入破碎仓，垃圾即被一号破碎滚轮和二号破碎滚轮撕扯破碎。随后，经破碎的垃圾掉落至四号输送带上，并往四号输送带的下游移动。当风选室内的风机启动后，四号输送带上的轻质可回收垃圾在风力的带动下，将往四号输送带的上游移动。在四号输送带上游的顶端设置轻质可回收物输送带即可实现轻质可回收物的分选回收。

一号进料滚轮和二号进料滚轮采用摆动式设计。正常情况下，一号进料滚轮和二号进料滚轮在重力的作用下，保持竖直状态。当有大件的物件经一号进料口进入一号进料滚轮和二号进料滚轮之间，一号进料滚轮和二号进料滚轮即会分别向两侧摆动，避免进料卡死。

一号进料滚轮和二号进料滚轮均可包括进料转轮件，进料转轮件的周向均布有若干个进料钩。为避免了大量垃圾同时进入破碎仓而影响破碎效果，可通过定量进料装置控制垃圾进料量。具体而言，一号进料滚轮和二号进料滚轮上的进料钩可呈交错布置；一号进料滚轮和二号进料滚轮的自转速度不同、自转方向相反；一号进料滚轮和二号进料滚轮的自转速度优选小于或等于每分钟两转。通过调节一号进料滚轮和二号进料滚轮的自转速度，即可控制单位时间内，掉落至一号输送带上的垃圾量。

一号破碎滚轮和二号破碎滚轮均可包括破碎转轮件，破碎转轮件的周向均布有若干把破碎刀。为避免垃圾破碎时缠绕在破碎刀上，影响垃圾破碎质量，可通过调节一号破碎滚轮和二号破碎滚轮的转速进而保证垃圾破碎质量。具体而言，一号破碎滚轮和二号破碎滚轮上的破碎刀可呈交错布置；一号破碎滚轮和二号破碎滚轮的自转速度不同，一号进料滚轮和二号进料滚轮的自转速度可相差5～10倍，且自转速度较慢的一者的自转速度应不小于每分钟10转，即当一号破碎滚轮的自转速度慢于二号破碎滚轮的自转速度时，一号破碎滚轮的自转速度不小于每分钟10转，二号破碎滚轮的自转速度可达每分钟50转至每分钟100转；当二号破碎滚轮的自转速度慢于一号破碎滚轮的自转速度时，二号破碎滚轮的自转速度不小于每分钟10转，一号破碎滚轮的自转速度可达每分钟50转至每分钟100转。同时，一号破碎滚轮和二号破碎滚轮的各自的自转方向均可调整，两者的自转方向可相同或相反。

为进一步分选往四号输送带下游移动的垃圾，本分选系统还优选设有处在四号输送带下游末端的针选装置。针选装置可包括可自转动的针选转轮件；针选转轮件的转动方向与四号输送带的输送方向相同；针选转轮件的周向均布有若干根分选针。进一步的，分选针的针长H可在80～120mm之间；各分选针之间的间距L可在30～50mm之间；针选装置与四号输送带的垂直距离S可在20～30mm之间。当垃圾沿四号输送带移动至四号输送带下游末端后，垃圾中的可燃废弃物因体积较大，会被分选针挑起随转轮件转动，而垃圾中的厨余残渣等细小的可腐物则会透过分选针之间的缝隙掉落。因此，在针选装置的一侧，即四号输送带与针选装置之间设置可腐有机物输送带，便可使厨余残渣等细小的可腐物掉落至可腐有机物输送带上，实现可腐有机物的分选回收；在针选装置的另一侧设置可燃废弃物输送带，即可使可燃废弃物掉落至可燃废弃物输送带上，实现可燃废弃物的分选回收。

生活垃圾中除轻质可回收物、可腐有机物和可燃废弃物外，往往还会有金属废弃物。对此，一号输送带的下游末端可设有电磁除铁器，用于吸附垃圾中的金属废弃物。处在一号输送带上的生活垃圾移动至一号输送带的下游末端时，垃圾中的金属废弃物即被吸附在一号输送带上，并不会掉落至二号输送带上，而是转动至一号输送带的下方并往一号输送带的上游移动。而当金属废弃物移动一定距离，脱离电磁除铁器后，金属废弃物即在重力的作用下掉落。如此，在一号输送带的下方设置除铁器输送带即可实现金属废弃物的分选回收。

此外，生活垃圾中还会含有玻璃瓶、瓷器等重量较重的物件。对此，本系统还可设有倾斜于地面的重力坡度分选输送带，通过重力坡度分选装置将玻璃瓶选出，便于回收。该重力坡度分选输送带可设在二号输送带与钟摆式破碎装置之间，具体地，重力坡度分选输送带可设在二号输送带的下游末端和二号进料口之间。垃圾经二号输送带掉落至重力坡度分选输送带后，因玻璃瓶、瓷器等物件表面较光滑、与输送带的摩擦力较小，玻璃瓶、瓷器即在重力的作用下，沿重力坡度分选输送带滚落，而其余垃圾即在重力坡度分选输送带的带动下，往二号进料口移动。因此，在重力坡度分选输送带的上游顶端布置玻璃输送带即可实现玻璃瓶、瓷器等物件的分选回收。进一步的，重力坡度分选输送带与地面的夹角α优选在25°～35°之间。

为确保处在定量进料装置、钟摆式破碎装置内的垃圾数量一定，避免垃圾大量堆积，一号输送带、二号输送带、重力坡度分选输送带、四号输送带、玻璃输送带、除铁器输送带、可燃废弃物输送带、可腐有机物输送带、轻质可回收物输送带优选均由可独立调速的电机带动，各输送带的各自的转速可根据实际生产情况独立调整。

本发明结构简单，垃圾进料采用定量进料，避免了大量垃圾同时进入破碎装置从而影响破碎效果，保证了分选效果最优；进料滚轮和破碎滚轮均采用钟摆式滚轮，不会发生进料卡死的情况，整套系统安全可靠；破碎仓采用转速不同，转向可调的破碎滚轮，解决了垃圾破碎时易缠绕的问题；利用风选室和针选装置将含水率高的可腐物选出，降低可燃废弃物的含水率，便于后续能源化利用；利用重力坡度分选输送带将玻璃瓶、瓷器等物件选出，便于后续回收。

附图说明

图1是本发明实施例中城市生活垃圾分选系统的示意图；

图2是本发明实施例中一号进料滚轮和二号进料滚轮上的进料钩呈交错布置的示意图；

图3是本发明实施例中一号破碎滚轮和二号破碎滚轮上的破碎刀呈交错布置的示意图；

图4是本发明实施例中针选装置的示意图；

图5是本发明实施例中一号破碎滚轮和二号破碎滚轮处在常态下的示意图；

图6是本发明实施例中一号破碎滚轮和二号破碎滚轮向两边张开的示意图。

附图标记说明：1-一号进料口；2-定量进料装置壳体；3-一号钢梁；4-一号进料滚轮吊臂；5-一号进料滚轮；6-二号钢梁；7-二号进料滚轮吊臂；8-二号进料滚轮；9-一号输送带；10-电磁皮带轮除铁器；11-二号输送带；12-重力坡度分选输送带；13-二号进料口；14-破碎仓；15-三号钢梁；16-一号破碎滚轮吊臂；17-一号破碎滚轮；18-四号钢梁；19-二号破碎滚轮吊臂；20-二号破碎滚轮；21-风机；22-针选装置；23-四号输送带；24-除铁器输送带；25-玻璃输送带；26-可燃废弃物输送带；27-可腐有机物输送带；28-轻质可回收物输送带；29-风选室；30-进料转轮件；31-进料钩；32-破碎转轮件；33-破碎刀；221-针选转轮件；222-分选针。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1所示的生活垃圾分选系统，包括定量进料装置、磁选装置、重力坡度分选装置、钟摆式破碎装置、风选装置、针选装置22和物料输送装置。

定量输送装置包括定量进料装置壳体2。定量进料装置壳体2的顶部设有一个一号进料口1。定量进料装置壳体2内设有相邻设置并相互平行的一号钢梁3和二号钢梁6，一号钢梁3和二号钢梁6上分别铰接有一号进料滚轮吊臂4和二号进料滚轮吊臂7。一号进料滚轮吊臂4可相对一号钢梁3转动，二号进料滚轮吊臂7可相对二号钢梁6转动。一号进料滚轮吊臂4和二号进料滚轮吊臂7上分别铰接有一号进料滚轮5和二号进料滚轮8。一号进料滚轮5可相对一号进料滚轮吊臂4自转动，二号进料滚轮8则可相对二号进料滚轮吊臂自转动。当一号进料滚轮吊臂4或二号进料滚轮吊臂7相对定量进料装置壳体2转动时，一号进料滚轮5或二号进料滚轮8亦可随之相对定量进料装置壳体2转动。如图2所示，一号进料滚轮5和二号进料滚轮8均由进料转轮件30构成，进料转轮件30的周向均布有若干个进料钩31。一号进料滚轮5和二号进料滚轮8上的进料钩31呈交错布置。一号进料口1处在一号进料滚轮5和二号进料滚轮8之间。本实施例中，一号进料滚轮5的自转速度为每分钟两转，沿顺时针方向转动；二号进料滚轮8的自转速度为每分钟三转，沿逆时针方向转动。

钟摆式破碎装置包括破碎仓14。破碎仓14的顶部设有二号进料口13。破碎仓14内设有相邻设置的三号钢梁15和四号钢梁18。三号钢梁15和四号钢梁18上分别铰接有一号破碎滚轮吊臂16和二号破碎滚轮吊臂19。一号破碎滚轮吊臂16可相对三号钢梁15转动，二号破碎滚轮吊臂19可相对四号钢梁18转动。一号破碎滚轮吊臂16和二号破碎滚轮吊臂19上分别铰接有一号破碎滚轮17和二号破碎滚轮20。一号破碎滚轮17可相对一号破碎滚轮吊臂16自转动，二号破碎滚轮20可相对二号破碎滚轮吊臂19自转动。当一号破碎滚轮吊臂16或二号破碎滚轮吊臂19相对破碎仓14转动时，一号破碎滚轮17或二号破碎滚轮20亦可随之相对破碎仓14转动。如图3所示，一号破碎滚轮17和二号破碎滚轮20均由破碎转轮件32构成，破碎转轮件32的周向均布有若干把破碎刀33，一号破碎滚轮17和二号破碎滚轮20上的破碎刀33呈交错布置。二号进料口13处在一号破碎滚轮17和二号破碎滚轮20之间。本实施例中，一号破碎滚轮17的自转速度为每分钟10转，沿顺时针方向转动；二号破碎滚轮20的自转速度为每分钟50转，沿逆时针方向转动。

风选装置即是风选室29，风选室29的左侧面设有一台用于筛选轻质可回收垃圾的风机21。破碎仓14位于风选室29的上方，并与风选室29相通。

重力坡度分选装置即是重力坡度分选输送带12。本实施例中，重力坡度分选输送带12与地面的夹角α为30°。重力坡度分选输送带12的上游顶端位于二号输送带11下游末端的下方，重力坡度分选输送带12的下游末端位于二号进料口13的上方。

物料输送装置包括一号输送带9、二号输送带11和四号输送带23。一号输送带9安装在定量进料装置壳体2的底部；二号输送带11则处在一号输送带9和重力坡度分选输送带12之间，且二号输送带11的上游顶端位于一号输送带9的下游末端的下方，二号输送带11的下游末端位于重力坡度分选输送带12的上游顶端的上方；四号输送带23安装在风选室29的底部，风选室29内的风机21则处在四号输送带23的上方，且四号输送带23的输送方向与风机21的风速方向相反。

如图4所示，针选装置22由针选转轮件221和若干根分选针222构成，分选针222均布在针选转轮件221的周向。本实施例中，针选装置22位于风选室29的左侧，分选针222的针长H为100mm，针选转轮件221上各分选针222之间的间距L为45mm，针选装置22与四号输送带23的垂直距离S，即针选装置22的最右侧与四号输送带23的最左侧的垂直距离为20mm。

而磁选装置则是电磁皮带轮除铁器10。电磁皮带轮除铁器10安装在一号输送带9的右侧，作为一号输送带9的带轮带动一号输送带9转动。

此外，物料输送装置还包括除铁器输送带24、玻璃输送带25、可燃废弃物输送带26、可腐有机物输送带27和轻质可回收物输送带28，其中，除铁器输送带24位于一号输送带9的下方；玻璃输送带25位于重力坡度分选输送带12上游顶端的下方；可燃废弃物输送带26位于针选装置22的左下方；可腐有机物输送带27位于针选装置22的右下方，针选装置22与四号输送带23之间；轻质可回收物输送带28则位于风选室29的右下方。同时，一号输送带9、二号输送带11、四号输送带23、除铁器输送带24、玻璃输送带25、可燃废弃物输送带26、可腐有机物输送带27和轻质可回收物输送带28均由可独立调速的电机带动，各输送带的各自的转速可独立调整。

启动系统，将垃圾由一号进料口1投入，垃圾由一号进料滚轮5和二号进料滚轮8带动，掉落到一号输送带9上，一号输送带9向右转动，当垃圾到达一号输送带9的最右端时，废铁被电磁皮带轮除铁器10吸住，转到电磁皮带轮除铁器10的下方，落入除铁器输送带24从而被收集，其余垃圾落到二号输送带11，进而移动至二号输送带11的最右侧，落到重力坡度分选输送带12上。垃圾在进入重力坡度分选输送带12后，由于重力和坡度的作用，垃圾中玻璃瓶等组分从重力坡度分选输送带12的斜面上滑落，落入玻璃输送带25从而被分出回收，剩余的垃圾通过重力坡度分选输送带12进入二号进料口13，从而落入破碎仓14，垃圾在破碎仓14中由于一号破碎滚轮17和二号破碎滚轮20的自转速度相差5倍而被撕扯破碎，并落入风选室29内。进入风选室29的垃圾，在风机21作用下，轻质可回收物被吹向右侧，落入轻质可回收物输送带28，不能吹动的垃圾由四号输送带23送往左侧，厨余残渣等细小的可腐物透过分选针222之间的缝隙落入可腐有机物输送带27，可燃废弃物由于体积较大被分选针222挑起，落入可燃废弃物输送带26，从而将垃圾分为可腐有机物、可燃废弃物、金属、玻璃和轻质可回收物五类，利于下一步分类利用。

如图5、6所示，在常态下，由于一号破碎滚轮17和二号破碎滚轮20的自重，一号破碎滚轮吊臂16和二号破碎滚轮吊臂19均垂直于地面；在遇到大件难以破碎的垃圾，卡住破碎刀之后，一号破碎滚轮17和二号破碎滚轮20会随着一号破碎滚轮吊臂16和二号破碎滚轮吊臂19转动，向两边张开，大件难以破碎的垃圾随即掉下，保护破碎刀。

以上详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，更改实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.一种生活垃圾破碎分选系统，其特征是：包括定量进料装置、钟摆式破碎装置、风选装置和物料输送装置；

所述定量进料装置包括定量进料装置壳体；所述定量进料装置壳体的顶部至少设有一个一号进料口；所述定量进料装置壳体内至少设有相邻设置的可相对定量进料装置壳体摆动的一号进料吊臂和二号进料吊臂；所述一号进料滚轮吊臂和二号进料滚轮吊臂上分别设有可相对一号进料滚轮吊臂和二号进料滚轮吊臂自转动和可相对定量进料装置壳体转动的一号进料滚轮和二号进料滚轮；

所述钟摆式破碎装置包括破碎仓；所述破碎仓的顶部至少设有一个二号进料口；所述破碎仓内至少设有相邻设置的可相对破碎仓摆动的一号破碎滚轮吊臂和二号破碎滚轮吊臂；所述一号破碎滚轮吊臂和二号破碎滚轮吊臂上分别设有可相对一号破碎滚轮吊臂和二号破碎滚轮吊臂自转动和可相对破碎仓转动的一号破碎滚轮和二号破碎滚轮；

所述风选装置包括风选室；所述破碎仓处在风选室的上游并与风选室相通；所述风选室的侧面至少设有一台用于筛选轻质可回收垃圾的风机；

所述物料输送装置包括一号输送带、二号输送带和四号输送带；所述一号输送带设在定量进料装置壳体的底部，用于输送进料的生活垃圾；所述二号输送带处在一号输送带的下游末端和二号进料口的顶部，用于连接定量进料装置和钟摆式破碎装置；所述四号输送带设在风选室的底部，用于输送经风选后的生活垃圾；所述风机处在四号输送带的上方，且四号输送带的输送方向与风机的风速方向相反。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：所述一号进料滚轮和二号进料滚轮均包括进料转轮件；所述进料转轮件的周向均布有若干个进料钩；所述一号进料滚轮和二号进料滚轮上的进料钩呈交错布置；所述一号进料滚轮与二号进料滚轮的自转速度不同且自转方向相反；所述一号进料滚轮和二号进料滚轮的自转速度小于或等于每分钟两转。

3.根据权利要求1所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：所述一号破碎滚轮和二号破碎滚轮均包括破碎转轮件；所述破碎转轮件的周向均布有若干把破碎刀；所述一号破碎滚轮和二号破碎滚轮上的破碎刀呈交错布置；所述一号破碎滚轮与二号破碎滚轮的自转速度相差5～10倍，且自转速度较慢的一者的自转速度不小于每分钟10转；一号破碎滚轮和二号破碎滚轮的自转方向相同或相反。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：还包括处在四号输送带下游末端的针选装置；所述针选装置包括可自转动的针选转轮件；所述针选转轮件的转动方向与四号输送带的输送方向相同；针选转轮件的周向均布有若干根分选针。

5.根据权利要求4所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：所述分选针的针长H在80～120mm之间；各分选针之间的间距L在30～50mm之间；所述针选装置与四号输送带的垂直距离S在20～30mm之间。

6.根据权利要求4所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：所述四号输送带与针选装置之间设有可腐有机物输送带，所述可腐有机物输送带由可独立调速的电机带动；所述针选装置的另一侧设有可燃废弃物输送带，所述可燃废弃物输送带由可独立调速的电机带动。

7.根据权利要求1所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：所述一号输送带的下游末端设有电磁除铁器，用于吸附垃圾中的金属废弃物；所述一号输送带的下方设有除铁器输送带；所述除铁器输送带由可独立调速的电机带动。

8.根据权利要求1所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：还包括倾斜于地面的重力坡度分选输送带；所述重力坡度分选输送带设在二号输送带的下游末端和二号进料口之间；所述重力坡度分选输送带与地面的夹角α在25°～35°之间；所述重力坡度分选输送带由可独立调速的电机带动。

9.根据权利要求1所述的生活垃圾破碎分选系统，其特征是：所述物料输送装置还包括轻质可回收物输送带，所述轻质可回收物输送带由可独立调速的电机带动；所述一号输送带、二号输送带、四号输送带由可独立调速的电机带动。