CN105823056B - 一种生活垃圾用烘干炉及烘干方法 - Google Patents

一种生活垃圾用烘干炉及烘干方法 Download PDF

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Abstract

一种生活垃圾用烘干炉及烘干方法,所述烘干方法包括以下步骤:(1)对生活垃圾进行预处理,得到松散均匀的待处理垃圾;(2)将所述待处理垃圾置于烘干炉内进行烘干,烘干温度为100~140℃,机速为15~20r/min,烘干时间为3~8min,待处理垃圾在烘干过程中被吹至悬浮状态;(3)风选:对烘干后的垃圾进行风选,分别得到轻比重垃圾和重比重垃圾,并分别打包进行资源化利用。本发明还包括种生活垃圾用烘干炉。采用本发明,一是能够有效消除处理过程的二次污染;二是能够大大降低处理成本,提高处理效率,高效快速地实现生活垃圾的减量化、资源化和无害化。

Description

一种生活垃圾用烘干炉及烘干方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域,特别是一种生活垃圾用烘干炉及烘干方法。
背景技术
我国是世界上人口最多的国家,也是生活垃圾产生量最大的国家,每天新产生的垃圾量约140万吨,每年产生的垃圾总量约5.11亿吨,并且以年8%左右的速度递增,另据不完全统计,全国约有存量垃圾8亿吨,占地约5亿平方米,许多城市已出现垃圾围城现象,而且许多农村也出现垃圾围村现象,因此城乡生活垃圾已成为一大公害,治理形势十分严峻和迫切。
由于我国现阶段的经济技术水平和社会发展等各方面的原因,城乡生活垃圾的投放和收集并没有进行有效分类,终端处理方式主要是填埋法和焚烧法。填埋法约占垃圾处理总量的90%左右,不论是简单填埋还是采取防渗措施的卫生填埋均需占用大量土地,用不可再生的土地资源来消纳处理不断增加的生活垃圾显然是不科学和不可持续的。另外,大量的垃圾渗滤液会污染土壤和地下水,产生大量的有毒有害气体会污染空气,甲烷等可燃性气体还存在燃烧或爆炸等严重的安全隐患。至于焚烧法,对于目前农村地区存在比较普遍的露天焚烧,因产生大量有毒有害的气体,严重影响环境和人体健康,应该坚决禁止。而对于近十几年来我国许多大中城市引进的生活垃圾焚烧发电项目,虽然在无害化处理上有一定的效果和热能转化利用,不需持续占用土地,也不会损坏土地和地下水源,但它存在初始投入高、运行成本高、二次污染等自身难以克服的种种弊端,使它很难进行推广。
总之,我国城乡生活垃圾越来越多,已积累到无法处理的地步,环境已无法承受。现有生活垃圾的处理技术和方法无法解决处理过程中的二次污染问题,且处理成本高。目前迫切需要一种能消除二次污染的资源化利用且处理成本低的新技术和新方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种成本低廉,工作效率高的生活垃圾用烘干炉及烘干方法,且能够有效解决处理过程中的二次污染。
本发明的技术方案是:
本发明之一种生活垃圾的烘干方法,包括以下步骤:
(1)对生活垃圾进行预处理,得到松散均匀的待处理垃圾;
(2)将所述待处理垃圾置于烘干炉内进行烘干,烘干温度为100~140℃,机速为15~20r/min,烘干时间为3~8min,待处理垃圾在烘干过程中被吹至悬浮状态;
(3)风选:对烘干后的垃圾进行风选,分别得到轻比重垃圾和重比重垃圾,并分别打包,便可资源化利用。
本发明中,发明人认为垃圾是指放错位置的资源,之所以成为危害环境和影响人类健康的污染源,是因为人们无序丢弃和错位放置的投放行为习惯导致不同种类、不同性质的垃圾混合在一起,在水分、空气和温度的共同作用下,发生了一系列复杂的化学和生物反应,产生各种有毒有害的物质而形成的污染源。水是产生各种反应的必要条件,只要烘干垃圾中的水分就可以切断垃圾内部组分各种反应的反应链,阻止各种有毒有害物质的产生,从而有效消除处理过程中的二次污染,将烘干的垃圾进行分选分类后就可以实现资源化利用。
本发明通过将初次分选后的混合型生活垃圾进行破碎,不能破碎的团状类垃圾进行剪切,使之成为松散均匀的混合垃圾,此道工序可将生活垃圾水分去除20~30%;对松散均匀的混合生活垃圾进行烘干,使含水量低于5%,使之成为干型混合生活垃圾,再对松散均匀的干型混合生活垃圾通过风选进行分类,再进行打包,实现减量化、资源化和无害化利用。
本发明在预处理过程中获得松散均匀的待处理垃圾,一是能够加快烘干速度,提高工作效率;二是无需进行二次以上烘干,仅需一次烘干即可分类打包,大大缩短垃圾处理时间,降低运行成本;三是便于后续的回收和利用。
本发明将烘干过程中的待处理垃圾吹至悬浮状态,能够使垃圾与鼓入的热风充分接触,快速风干,避免垃圾挤压在一起导致烘干不均匀的现象,从而大大提高烘干速度,缩短烘干时间,仅需一次烘干即可。
此外,在烘干过程中,烘干温度为100~140℃,发明人发现,若烘干温度过低使得整个烘干过程反应缓慢,降低工作效率,增加运行成本,若温度过高,加快了分子间的运动速度,降低垃圾质量,不利于后续的回收和应用,由此选择温度为100~140℃,可以确保工作效率的同时,还能降低总的运行成本,便于后续的回收和应用。另外,选择机速为15~20r/min,以确保待处理垃圾处于悬浮状态的同时,还能大大提高烘干速度;发明人发现,若机速过低使得垃圾不易悬浮,若机速过高,不仅耗电,还会导致传热慢,降低烘干速度。
进一步,步骤(2)中,向烘干炉内以41~63kg/min的速度持续不断地加入待处理垃圾,烘干时间为3~8min。本发明一天可平均烘干20~30吨生活垃圾(每天按8小时计算),每吨的烘干成本仅50元左右,烘干效率高,运行成本低。
进一步,步骤(1)中,所述预处理包括以下步骤:
a. 向生活垃圾中加入除臭消毒剂;
b. 用磁选法将金属类垃圾分离回收;用筛选法将玻璃、渣土及大件废弃物与不便破碎的团状类垃圾分离,对团状类垃圾进行剪切;其余则进行破碎,经破碎和/或剪切后得到松散均匀的待处理垃圾。
本发明在预处理过程中,在混合型生活垃圾中加入除臭消毒剂,对生活垃圾的恶臭和消毒实施标本兼治,既从根本上抑制生活垃圾的腐败和恶臭释放,同时以灭毒形式,在生活垃圾的收集与处理过程中斩断病原体微生物及寄生虫的传播,进而消除处理过程的二次污染。
本发明之所以将剪切和破碎分开进行,这样获得松散均匀的垃圾的成功率会大大提高,因为团状类垃圾不易破碎,很容易出现缠绕住刀片、使刀片无法顺利破碎的情况。本发明选用鳄鱼式剪切机对垃圾进行剪切,可大大提高工作效率。现有的鳄鱼式剪切机主要用于对各种形状的型钢剪切及各种金属结构进行冷态剪断,本发明则用于对不便破碎的团状类垃圾进行剪切,由于鳄鱼式剪切机的剪切部像鳄鱼的嘴巴,极其锋利,此处用于切割垃圾,操作极其方便,省时省力,一是能够避免出现团状类垃圾缠绕住刀片、使刀片无法顺利破碎的现象;二是一次性剪切的成功率在96%以上,通常不需再进行二次以上剪切,大大缩短工作时间;三是剪切后的垃圾较破碎后的垃圾而言,大小适中,有利于后续的回收和应用。
进一步,所述除臭消毒剂包括以下组份,各组分的重量百分比为:石灰40~45%,香樟粉25~28%,薄荷粉10~18%,香艾粉10~15%,辣子草5~12%。本发明采用以中草药配方为主要成分的除臭消毒剂,相对于现有采用化学配方制备除臭消毒剂而言,能够大大消除处理过程的二次污染。
其中,石灰、香樟粉、薄荷粉主要用于去除气味、净化气体。另外,香樟粉还具有驱虫、防蛀和防潮作用,可去除水分、斩断病原体微生物及寄生虫的传播。辣子草和香艾粉主要起到杀菌消毒的作用。
进一步,所述剪切后所得垃圾的平均尺寸为(50~80mm)*(10~80mm);所述破碎后所得垃圾的的平均粒度为5~20mm。通过剪切和破碎后得到松散均匀的混合垃圾。
本发明之一种根据前述生活垃圾的烘干方法用烘干炉,包括炉体和炉膛,炉体内设有用于烘干垃圾的滚筒,所述滚筒的前侧设有进料口,后侧设有与运输带连接的出料口;所述炉膛设于滚筒的下部,利用炉膛的余热对垃圾进行烘干;所述炉体的一侧或两侧设有用于供热的生物质颗粒燃烧机,滚筒内壁的横截面呈正N边形,5≤N≤10。
滚筒内壁的横截面呈正N边形,即滚筒内壁冲压成带有一定角度的正N边形,使得滚筒在旋转过程中能将被烘干物悬浮飘动,增强热风通透牲,提高烘干效率。
进一步,还包括余热回收结构,所述余热回收结构包括设于炉膛处的蒸汽出口,经泵体管道连通炉膛的内胆。本发明将炉膛内产生的热量回收至炉膛的内胆处,使热量集中在滚筒的周围,一方面能够使得热能回收提高一倍以上;另一方面,使得炉膛的火快速流动,燃料燃烧更充分,炉温快速提高一倍以上,节约能源和燃料;另外,还降低了环境污染。
进一步,所述滚筒的转速为15~20r/min。
进一步,所述滚筒内壁的横截面呈正八边形。优选为正八边形,一方面能够增强热风通透牲,提高烘干效率,避免垃圾挤压在一起导致烘干不均匀的现象,仅需一次烘干即可;另一方面,不会增大滚筒的体积,节约原材料。
进一步,所述出料口的一侧设有风选机,出料口的末端连接重比重垃圾打包机,重比重垃圾打包机的一侧设有轻比重垃圾打包机。
本发明为我国城乡生活垃圾减量化、资源化和无害化提供了一种全新的解决方案,每吨混合生活垃圾的分选、破碎、剪切和烘干经生产线运作处理,总的运行成本约100元/T(吨),其终端下线产物均是可利用的可再生资源或者可直接作为某些产品的原料,具有非常广阔的发展前景。
附图说明
图1是本发明装置实施例的结构示意图;
图2是图1所示装置实施例滚筒进料口处的剖视图;
图3是图1所示装置实施例滚筒出料口处的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
装置实施例
如图1~图3所示:一种生活垃圾用烘干炉包括炉体1和炉膛2,炉体1内设有用于烘干垃圾的滚筒3,滚筒3的前侧设有进料口31,后侧设有与运输带4连接的出料口32;炉膛2设于滚筒3的下部,利用炉膛2的余热对垃圾进行烘干;炉体1的一侧设有用于供热的生物质颗粒燃烧机5,滚筒3内壁的横截面呈正八边形。炉膛2内产生的热量经蒸汽出口33通过泵体回收至炉膛2的内胆21处。出料口32的一侧设有风选机6,出料口32的末端连接重比重垃圾打包机7,重比重垃圾打包机7的一侧设有轻比重垃圾打包机8。
本实施例的工作原理为:经点火孔25点燃炉膛2内的燃料,使燃料充分燃烧,炉膛2内设有导热层22和保温层23,炉膛2内产生的热量传至导热层22,导热层22经过保温层23后不再向外部传热,只能往回传送,将热量集中在滚筒3的周围;当滚筒3内达到预定温度后,将垃圾经进料口31放入滚筒3内,并转动滚筒3,滚筒3的转速为15~20r/min;垃圾在滚筒3的转动和滚筒3内壁的双重作用下处于悬浮状态,并经滚筒3自转自动输出至出料口31,经运输带4将垃圾向外输送,在风选机6的作用下,轻比重垃圾则吹至轻比重垃圾打包机8内回收,重比重垃圾则继续沿运输带4运行至重比重垃圾打包机7内,实现垃圾的资源化利用。炉膛2内产生的热量则泵入炉膛2的内胆21进行循环利用,内胆产生的水蒸气被抽出。
方法实施例1
一种生活垃圾的烘干方法,包括以下步骤:
(1)预处理:
a. 向生活垃圾中加入除臭消毒剂,包括以下组份,各组分的重量百分比为:石灰40%,香樟粉25%,薄荷粉10%,香艾粉10%,辣子草5%;
b. 用磁选法将金属类垃圾分离回收;用筛选法将玻璃、渣土及大件废弃物与不便破碎的团状类垃圾分离;对团状类垃圾进行剪切;滋选出的其余散料则进行破碎;
c. 经破碎和剪切后得到松散均匀的待处理垃圾,其中剪切后所得垃圾的平均尺寸为长*宽=50*10mm,破碎后所得垃圾的平均粒度为5mm;
(2)烘干:将所述待处理垃圾置于烘干炉内进行烘干,向烘干炉内以41kg/min的速度持续不断地加入待处理垃圾,烘干温度为100℃,机速为15r/min,待处理垃圾在烘干过程中被吹至悬浮状态;烘干时间为8min;
(3)风选:对烘干后的垃圾进行风选,分别得到轻比重垃圾和重比重垃圾,并分别打包进行资源化利用。
方法实施例2
一种生活垃圾的烘干方法,包括以下步骤:
(1)预处理:
a. 向生活垃圾中加入除臭消毒剂,包括以下组份,各组分的重量百分比为:石灰40%,香樟粉27%,薄荷粉15%,香艾粉12%,辣子草7%;
b. 用磁选法将金属类垃圾分离回收;用筛选法将玻璃、渣土及大件废弃物与不便破碎的团状类垃圾分离;对团状类垃圾进行剪切;滋选出的其余散料则进行破碎;
c. 经破碎和剪切后得到松散均匀的待处理垃圾,其中剪切后所得垃圾的平均尺寸为长*宽=80*30mm,破碎后所得垃圾的平均粒度为10mm;
(2)烘干:将所述待处理垃圾置于烘干炉内进行烘干,向烘干炉内以50kg/min的速度持续不断地加入待处理垃圾,烘干温度为120℃,机速为16r/min,待处理垃圾在烘干过程中被吹至悬浮状态;烘干时间为6min;
(3)风选:对烘干后的垃圾进行风选,分别得到轻比重垃圾和重比重垃圾,并分别打包进行资源化利用。
方法实施例3
一种生活垃圾的烘干方法,包括以下步骤:
(1)预处理:
a. 向生活垃圾中加入除臭消毒剂,包括以下组份,各组分的重量百分比为:石灰43%,香樟粉25%,薄荷粉16%,香艾粉13%,辣子草9%;
b. 用磁选法将金属类垃圾分离回收;用筛选法将玻璃、渣土及大件废弃物与不便破碎的团状类垃圾分离;对团状类垃圾进行剪切;滋选出的其余散料则进行破碎;
c. 经破碎和剪切后得到松散均匀的待处理垃圾,其中剪切后所得垃圾的平均尺寸为长*宽=60*40mm,破碎后所得垃圾的平均粒度为15mm;
(2)烘干:将所述待处理垃圾置于烘干炉内进行烘干,向烘干炉内以58kg/min的速度持续不断地加入待处理垃圾,烘干温度为130℃,机速为18r/min,待处理垃圾在烘干过程中被吹至悬浮状态;烘干时间为3min;
(3)风选:对烘干后的垃圾进行风选,分别得到轻比重垃圾和重比重垃圾,并分别打包进行资源化利用。
方法实施例4
一种生活垃圾的烘干方法,包括以下步骤:
(1)预处理:
a. 向生活垃圾中加入除臭消毒剂,包括以下组份,各组分的重量百分比为:石灰45%,香樟粉28%,薄荷粉18%,香艾粉15%,辣子草12%;
b. 用磁选法将金属类垃圾分离回收;用筛选法将玻璃、渣土及大件废弃物与不便破碎的团状类垃圾分离;对团状类垃圾进行剪切;滋选出的其余散料则进行破碎;
c. 经破碎和剪切后得到松散均匀的待处理垃圾,其中剪切后所得垃圾的平均尺寸为长*宽=80*60mm,破碎后所得垃圾的平均粒度为18mm;
(2)烘干:将所述待处理垃圾置于烘干炉内进行烘干,向烘干炉内以63kg/min的速度持续不断地加入待处理垃圾,烘干温度为140℃,机速为20r/min,待处理垃圾在烘干过程中被吹至悬浮状态;烘干时间为5min;
(3)风选:对烘干后的垃圾进行风选,分别得到轻比重垃圾和重比重垃圾,并分别打包进行资源化利用。
本发明一是能够快速高效烘干垃圾中的水分,切断混合垃圾各组分之间的各种反应,阻止各种有毒有害的物质产生,从而消除二次污染;二是将烘干后的垃圾进行风选后对可回收利用的塑料类垃圾进行打包,便于储存、运输和生产;三是在垃圾处理一体化平台上,可回收利用其它处理系统如焚烧系统、热裂解系统的热源,大大降低处理成本,提高处理效率。
以上仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动、变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种生活垃圾的烘干方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)对生活垃圾进行预处理,得到松散均匀的待处理垃圾;
所述预处理包括以下步骤:
a. 向生活垃圾中加入除臭消毒剂;
b. 用磁选法将金属类垃圾分离回收;用筛选法将玻璃、渣土及大件废弃物与不便破碎的团状类垃圾分离,对团状类垃圾进行剪切;其余则进行破碎,经破碎和/或剪切后得到松散均匀的待处理垃圾;
(2)将所述待处理垃圾置于烘干炉内进行烘干,烘干温度为100~140℃,机速为15~20r/min,向烘干炉内以41~63kg/min的速度持续不断地加入待处理垃圾,烘干时间为3~8min,待处理垃圾在烘干过程中被吹至悬浮状态,使含水量低于5%;
(3)风选:对烘干后的垃圾进行风选,分别得到轻比重垃圾和重比重垃圾,并分别打包。
2.根据权利要求1所述生活垃圾的烘干方法,其特征在于,所述除臭消毒剂包括以下组份,各组分的重量百分比为:石灰40~45%,香樟粉25~28%,薄荷粉10~18%,香艾粉10~15%,辣子草5~12%。
3.根据权利要求1所述生活垃圾的烘干方法,其特征在于,所述剪切后所得垃圾的平均尺寸为(50~80mm)*(10~80mm);所述破碎后所得垃圾的平均粒度为5~20mm。
4.一种根据权利要求1~3任一项所述生活垃圾的烘干方法用烘干炉,其特征在于,包括炉体和炉膛,炉体内设有用于烘干垃圾的滚筒,所述滚筒的前侧设有进料口,后侧设有与运输带连接的出料口;所述炉膛设于滚筒的下部,利用炉膛的余热对垃圾进行烘干;所述炉体的一侧或两侧设有用于供热的生物质颗粒燃烧机,滚筒内壁的横截面呈正N边形,5≤N≤10。
5.根据权利要求4所述生活垃圾用烘干炉,其特征在于,还包括余热回收结构,所述余热回收结构包括设于炉膛处的蒸汽出口,蒸汽出口经泵体管道连通炉膛的内胆。
6.根据权利要求4或5所述生活垃圾用烘干炉,其特征在于,所述滚筒的转速为15~20r/min。
7.根据权利要求4或5所述生活垃圾用烘干炉,其特征在于,所述滚筒内壁的横截面呈正八边形。
8.根据权利要求4或5所述生活垃圾用烘干炉,其特征在于,所述出料口的一侧设有风选机,出料口的末端连接重比重垃圾打包机,重比重垃圾打包机的一侧设有轻比重垃圾打包机。
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