CN106269520B - 一种生活垃圾分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾分选装置，装置由破袋机、高速皮带、带式除铁器、永磁滚筒式除铁器、滚筒筛、内置风选机、转盘筛、金属收集仓、输送机一、输送机二、输送机三组成。内置风选机悬挂于滚筒筛的筛网内部，并与滚筒筛的护罩固定。内置风选机包括调压风机、进风管道、回风管道、回风收集罩、可燃物输送机、前端固定件、后端固定件、风选机筛分室、封闭罩、可调风嘴。转盘筛位于滚筒筛的下面，可调风嘴和金属收集仓位于高速皮带的后下端。本装置将风选机内置于滚筒筛内部，将转盘筛至于滚筒筛的下部，集磁选、风选、筛选于一体，提高了分选效率、节约了空间、降低了造价，适合处理中国复杂的混合垃圾。

Description

一种生活垃圾分选装置

技术领域

本发明专利涉及环境保护、垃圾处理以及废弃物回收利用等技术领域，具体涉及到一种生活垃圾分选装置。

背景技术

传统的垃圾处理方式主要分为填埋、焚烧、堆肥、厌氧、热解几类。

卫生填埋处理方法的优点是处理费用低，方法简单，但防渗处理不好，容易造成对地下水资源的二次污染，更重要是的占用大量土地。

焚烧处理的优点是减量效果好(焚烧后体积减少90％以上，重量减少80％以上)。但是焚烧厂的建设和运行费用昂贵，对垃圾的热值要求高，产生的二恶英具有毒性，民众普遍反对。

堆肥处理是解决有机生物质垃圾的出路，可达到资源化的目的，但堆肥的效果取决于垃圾前分选工艺水平，不然长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏。

厌氧发酵的优点是可以获得生物天然气能源和有机肥资源，技术成熟、不易产生臭气、环境友好，但对生活垃圾的预处理要求高。

热解是在一个封闭环境中，在高温、无氧或缺氧环境下，把废物完全转变成合成气和可回收的固体残留。烟气排放大幅减少、资源化效率高。但该方式的技术成熟度和经济效益是制约其发展的瓶颈。

现有垃圾焚烧发电厂绝大部分都是直接将生活垃圾焚烧；少数垃圾焚烧发电厂对生活垃圾进行简单的预处理，也主要是经过磁选选出里面的金属，或者是为了满足焚烧炉对垃圾尺寸的要求而将生活垃圾进行破碎。

现有的生活垃圾厌氧发酵处理方式，虽然强调将生活垃圾经过分选，实现生活垃圾的综合处理和资源化利用，但工艺流程长、系统复杂，项目成功率低。生活垃圾中含有大量的塑料、有机质、金属、砂石等物质。现阶段，我国未普遍实行垃圾分类收集，垃圾成分复杂，所以不仅垃圾处理量大，而且处理难度也非常大。传统的垃圾处理方式填埋、堆肥和焚烧均会带来二次污染及严重的弊端，近几年，垃圾综合分选方式逐渐被人们所接受，能够真正达到垃圾资源化、减量化、无害化的处理要求。

垃圾综合分选方式中的一个首要任务便是将垃圾分类筛选，然后有针对性的进行再利用。现有的垃圾筛分设备虽然种类繁多，但是效果均不理想，因此此类发明在垃圾处理中的作用显得十分重要。

发明内容

本发明是针对中国垃圾成份复杂，处理量和处理难度大，而现有的垃圾分类筛选设备种类繁多、占地大，相反处理效果不理想的现状，提个一种生活垃圾分选装置。该装置针对中国垃圾成份复杂的现状和垃圾分类筛选的工艺要求，将磁选、风选、筛选功能有效综合于一处，并且通过设计修正和生产实践，优化设备关键点参数，使该分选装置占地小，分选效率高。

为达到上述目的，该生活垃圾分选装置由破袋机1、高速皮带2、带式除铁器3、永磁滚筒式除铁器4、滚筒筛5、内置风选机6、转盘筛7、金属收集仓9、输送机一10、输送机二11、输送机三12组成。内置风选机6悬挂于滚筒筛5的筛网16内部，与滚筒筛5的筛网16筛料侧对向偏心布置，并与滚筒筛5的护罩17固定。所述的内置风选机6包括调压风机13、进风管道14、回风管道15、回风收集罩18、可燃物输送机19、前端固定件20、后端固定件21、风选机筛分室22、封闭罩24、可调风嘴8。破袋机1位于高速皮带2的上侧机尾卸料端，滚筒筛5和内置风选机6位于高速皮带2的后端，转盘筛7位于滚筒筛5的下面，可调风嘴8和金属收集仓9位于高速皮带2的后下端，带式除铁器3位于高速皮带2上方并置于破袋机1与滚筒筛5之间，永磁滚筒式除铁器4位于高速皮带2机头滚筒处。

高速皮带2由变频电机、机头滚筒、机尾滚筒、输送皮带、上托辊及下托辊组成。机头滚筒与机尾滚筒直径200～320mm，上托辊采用平形托辊，皮带机两侧设置通长的挡料板。一些实施例中，输送带采用挡边皮带，挡料板可为2mm钢板折弯制成并距离输送带表面2cm距离，挡料板位于挡边皮带的挡边内侧并保持50mm～100mm距离。一些实施例中，输送带采用普通平皮带，挡料板可为2mm钢板折弯在于输送带接触处设置橡胶板，橡胶板于输送带表面接触，橡胶板位于输送带内并距输送带边线50mm～100mm距离。输送速度比一般皮带机高，带速范围采用2～3.5m/s,变频电机功率3kw,并且变频调速以使用不同情况下的输送物料。高速皮带2为整套装置的进料和风选预加速部分，承接来自于破袋机1的出料，为内置风选机6进料，并且物料加速到不小于2.5m/s。高速皮带2长度不适宜太长或者太短，太长资源浪费，太短起不到预加速的预期效果，总长控制在3～5m，宽度在不小于800mm为宜，有易于平摊物料，提高筛选效率。机头滚筒设置永磁滚筒式除铁器4，永磁滚筒磁场强度1500～1800GS，主要将物料底层铁磁性物质吸附后随皮带一同运动，在皮带回程脱离永磁滚筒时，将铁磁性物质甩出并落至金属收集仓9。金属收集仓9置于高速皮带2机头处正下方，宽度至少大于等于输送带宽度200mm，即金属收集仓9两侧边缘均超出输送带两侧边缘100mm，收集仓前端超出永磁滚筒式除铁器4中心150～200mm，收集仓用3～4mm不锈钢板组焊制成，收集仓上部及下部均为开口结构，下部距离地面1～1.5m，可设置移动收集箱接筛选出的铁磁性物体。高速皮带2机头滚筒即永磁滚筒式除铁器4中心与滚筒筛5的筛网16中心相同高度或者高出滚筒筛5的筛网16中心150～300mm安装，永磁滚筒式除铁器4滚筒中心在滚筒筛5的进料侧端面上或者进入滚筒筛5的进料侧端面100～200mm。

破袋机1采用辊式破袋方式，包含单辊和对辊破袋方式，利用齿间啮合过程剪切破袋，若单辊破袋则有固定齿与之啮合，破袋齿采用高强度耐磨工具钢制作，破碎轴两端调心轴承座支撑，轴承、壳体与轴接触部位采用机械和密封圈双重密封保护，放置垃圾渗滤液进入轴承内和渗出设备外。高速皮带2转速在40～70r/min,电机功率40～55kw,电机输送扭矩7000～9000n·m。壳体分上下壳体，用16mm钢板组焊后机加工制作，周围合理分布加强筋板，上下壳体螺栓连接，上下壳体之间放石棉橡胶板，厚度2mm。破碎刀齿为异形刀齿，刀头和刀座可分体或整体，分体时，刀座与辊轴楔形栓接，刀座材质可为普通合金钢或碳素工具钢，刀头材质为高强度耐磨合金工具钢并热处理至洛氏硬度30～45。破袋机1刀齿啮合下料空隙在粒径20～60mm。设备上部设进料斗，下部设下料口。下料口距离高速皮带2皮带上表面200～600mm，破袋机1下料口卸料中心距离高速皮带2机尾滚筒中心300～800mm。

滚筒筛5主要由护罩17、筛网16、拖轮、变频电机、出料溜槽、支架组成。滚筒筛5径高比1：2至1:3范围内。护罩17由4mm钢板组焊加工而成，顶部弧形，与筛网直径同心并距离筛网直径100～200mm,出料溜槽与顶部弧形护罩17栓接，溜槽角度在60度以上，溜槽倾斜部位保持与筛网间隙不小于150mm。筛网16孔径50～70mm可为10mm后钢板冲孔加工而成，也可有编织网附于筛网骨架制作而成，筛网16前后端设摩擦圈，摩擦圈对应置于前后的拖轮上，并前后设挡轮限制筛网位置。筛网16转速17～25r/min。由减速电机带动拖轮，筛网16在静摩擦力作用下被拖轮带动旋转。滚筒筛5水平放置，筛网16内部设导料螺旋，螺旋与筛网焊接固定，螺旋高度100～150mm，螺距500～600mm，螺旋由8mm钢板组焊或拉伸矫形制成，螺旋及筛网16采用16Mn或其他耐磨钢材。

破袋机1与滚筒筛5之间安装带式除铁器3，带式除铁器3置于高速皮带2上部，距离皮带上表面200～350mm，距离破袋机1.5m～2m距离，采用永磁自卸式除铁器，磁场强度大于等于90mT。功率1.5～3kw。

滚筒筛5内安装内置风选机6。内置风选机6的风选机筛分室22与封闭罩24组成密封腔体。风选机筛分室22前端包裹永磁滚筒式除铁器4，永磁滚筒式除铁器4中心距离可燃物输送机19机尾中心600～800mm。封闭罩24后端上部设置两个400mm*400mm*300mm的回风收集罩18，封闭罩24下部与可燃物输送机19密封栓接。所述的风选机筛分室22侧板为圆弧形侧板，侧板圆弧半径比滚筒筛5的筛网16半径小80～120mm，风选机筛分室22前段至永磁滚筒式除铁器4滚筒中心或者过滚筒中心100～200mm,后端与封闭罩24加2mm石棉密封板密封衔接。封闭罩24靠近滚筒筛5的筛网16侧的侧板为圆弧形侧板，侧板圆弧半径比滚筒筛5的筛网16半径小200～400mm，另一侧侧板底部为垂直侧板，从垂直侧板连接左侧圆弧形侧板顶端为40°～60°斜板。可燃物输送机19出料端距离滚筒筛出料端面1～2m。可调风嘴8调整角度为35～55度，出风方向斜向上，出风风速6～7.5m/s。

风选机筛分室22与封闭罩24由4mm厚碳素钢制作，可预制规则的组件，由螺栓连接组装，也可有整块钢板折弯加工并焊接加强筋制作而成，拼装缝隙添加2mm石棉橡胶板密封。风选机筛分室22与永磁滚筒式除铁器4处间隔距离5mm，且高速皮带2挡料板位于风选机筛分室22内或整个永磁滚筒式除铁器4进入风选机筛分室22内。调压风机13、进风管道14、回风管道15、回风收集罩18、可调风嘴8之间用螺栓连接，栓接间隙用2mm石棉橡胶板密封。

转盘筛7由转盘、转轴、牵引链条、转轴轴承、机壳、机架和减速电机组成。转盘为圆形或多边形，材质采用高分子量聚乙烯或铸铁，盘片套与转轴上，相邻转轴上的盘片相互交叉，形成筛分空隙粒径20～40mm。减速电机为多台均布，每台电机通过牵引链条牵引6～8根转轴旋转，每台电机功率1.5～2.2kw,转速150～250r/min。所以转盘转动方向一致，相邻转盘转速可不同，分快速和慢速，也可转速均相同。转盘直径在160mm至180mm,筛盘平面1m～1.5m。转盘筛7位于滚筒筛5正下方或者偏离滚筒筛5设备中心线150～400mm放置，且偏向滚筒筛5的筛网16筛料侧。距离滚筒筛5的筛网16下侧500～600mm。转盘筛可水平放置，也可向上倾斜5～8度放置，向上倾斜放置可进一步增加筛分效率。

输送机三12输送滚筒筛5筛上物和转盘筛7筛上物。输送机一10和输送机二11输送和转运转盘筛7的筛下物。

本发明具有如下优点：

1)集成风选、磁选、筛选等筛分方式于一体，使整机结构紧凑，占地面积小。

2)有效分离塑料、有机质及砂土。

3)设备易损件更换、维护方便、故障率极低。

附图说明

结合附图对设备具体实施方式进行详细说明。

图1是设备主视图。

图2是设备左视图。

图3是设备俯视图

图4是设备后视图

附图序号：1破袋机、2高速皮带、3带式除铁器、4永磁滚筒式除铁器、5滚筒筛、6内置风选机、7转盘筛、8可调风嘴、9金属收集仓、10输送机一、11输送机二、12输送机三、13调压风机、14进风管道、15回风管道、16筛网、17护罩、18回风收集罩、19可燃物输送机、20前端固定件、21后端固定件、22风选机筛分室、23转盘筛出料口、24封闭罩。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步的详述。

如图所示，生活垃圾分选装置是通过破袋、一级磁选、二级磁选、风选、滚筒筛分和转盘筛分将成份复杂的生活垃圾分类成塑料、有机质、砂石三类物质并分类收集运出。

该装置由破袋机1、高速皮带2、带式除铁器3、永磁滚筒式除铁器4、滚筒筛5、内置风选机6、转盘筛7、金属收集仓9、输送机一10、输送机二11、输送机三12组成。内置风选机6悬挂于滚筒筛5的筛网16内部，与滚筒筛5的筛网16筛料侧对向偏心布置，并与滚筒筛5的护罩17固定。所述的内置风选机6包括调压风机13、进风管道14、回风管道15、回风收集罩18、可燃物输送机19、前端固定件20、后端固定件21、风选机筛分室22、封闭罩24、可调风嘴8。破袋机1位于高速皮带2的上侧机尾卸料端，滚筒筛5和内置风选机6位于高速皮带2的后端，转盘筛7位于滚筒筛5的下面，可调风嘴8和金属收集仓9位于高速皮带2的后下端，带式除铁器3位于高速皮带2上方并置于破袋机1与滚筒筛5之间，永磁滚筒式除铁器4位于高速皮带2机头滚筒处。

高速皮带2由变频电机、机头滚筒、机尾滚筒、输送皮带、上托辊及下托辊组成。机头滚筒与机尾滚筒直径均为240mm，上托辊采用平形托辊，上下托辊直径均为76mm,皮带机两侧设置通长的挡料板。输送带采用挡边皮带，挡料板为2mm钢板折弯制成并距离输送带表面2cm距离，挡料板位于挡边皮带的挡边内侧并保持80mm距离。输送带带宽1000mm,尼龙减层芯输送带，3层带芯。带速采用3m/s。变频电机功率3kw。高速皮带2为整套装置的进料和风选预加速部分，承接来自于破袋机1的出料，为内置风选机6进料，并且物料加速到不小于2.5m/s。高速皮带2总长度5m。机头滚筒设置永磁滚筒式除铁器4，永磁滚筒磁场强度1800GS，主要将物料底层铁磁性物质吸附后随皮带一同运动，在皮带回程脱离永磁滚筒时，将铁磁性物质甩出并落至金属收集仓9。金属收集仓9置于高速皮带2机头处正下方，宽度为1200mm，收集仓前端超出永磁滚筒式除铁器4中心160mm，收集仓用4m不锈钢板组焊制成，收集仓上部及下部均为开口结构，下部距离地面1.5m，可设置移动收集箱接筛选出的铁磁性物体。高速皮带2机头滚筒即永磁滚筒式除铁器4中心与滚筒筛5的筛网16中心相同高度或者高出滚筒筛5的筛网16中心150mm安装，永磁滚筒式除铁器4滚筒中心在滚筒筛5的进料侧端面上或者进入滚筒筛5的进料侧端面120mm。

破袋机1采用单辊破袋方式，利用齿间啮合过程剪切破袋，有固定齿与单辊破袋齿啮合，破袋齿采用高强度耐磨工具钢制作，破碎轴两端调心轴承座支撑，轴承、壳体与轴接触部位采用机械和密封圈双重密封保护，放置垃圾渗滤液进入轴承内和渗出设备外。高速皮带2转速在60r/min,电机功率45kw,电机输送扭矩7100n·m。壳体分上下壳体，用16mm钢板组焊后机加工制作，周围合理分布加强筋板，筋板厚度10mm，上下壳体螺栓连接，上下壳体之间放石棉橡胶板，厚度2mm。破碎刀齿为异形刀齿，刀头和刀座为分体结构，刀座与辊轴楔形栓接，刀座材质可为普通碳素工具钢，刀头材质为高强度耐磨合金工具钢并热处理至洛氏硬度35。破袋机1刀齿啮合下料空隙在粒径30mm。设备上部设进料斗，下部设下料口。下料口距离高速皮带2皮带上表面500mm，破袋机1下料口卸料中心距离高速皮带2机尾滚筒中心600mm。

滚筒筛5主要由护罩17、筛网16、拖轮、变频电机、出料溜槽、支架组成。滚筒筛5径高比1：2.5范围内。筛网16直径2400mm，长度6000mm。护罩17由4mm钢板组焊加工而成，顶部弧形，弧形半径1300mm,出料溜槽与顶部弧形护罩17栓接，溜槽角度60度，溜槽倾斜部位保持与筛网16间隙150mm。筛网16孔径60mm，为10mm后钢板冲孔加工而成，筛网16前后端设摩擦圈，摩擦圈对应置于前后的拖轮上，并前后设挡轮限制筛网位置。筛网16转速21r/min。由减速电机带动拖轮，筛网16在静摩擦力作用下被拖轮带动旋转。滚筒筛5水平放置，筛网16内部设导料螺旋，螺旋与筛网焊接固定，螺旋高度150mm，螺距500mm，螺旋由8mm钢板组焊或拉伸矫形制成，螺旋及筛网16材料为16Mn。

破袋机1与滚筒筛5之间安装带式除铁器3，带式除铁器3置于高速皮带2上部，距离皮带上表面250mm，距离破袋机1.5m距离，采用永磁自卸式除铁器，磁场强度90mT。功率2.2kw。

滚筒筛5内安装内置风选机6。内置风选机6的风选机筛分室22与封闭罩24组成密封腔体。风选机筛分室22前端包裹永磁滚筒式除铁器4，永磁滚筒式除铁器4中心距离可燃物输送机19机尾中心700mm。封闭罩24后端上部设置两个400mm*400mm*300mm的回风收集罩18，封闭罩24下部与可燃物输送机19密封栓接。风选机筛分室22侧板为圆弧形侧板，侧板圆弧半径110mm，风选机筛分室22前段至永磁滚筒式除铁器4滚筒中心或者过滚筒中心120mm,后端与封闭罩24加2mm石棉密封板密封衔接。封闭罩24靠近滚筒筛5的筛网16侧的侧板为圆弧形侧板，侧板圆弧半径1000mm，另一侧侧板底部为垂直侧板，从垂直侧板连接左侧圆弧形侧板顶端为60°斜板。可燃物输送机19出料端距离滚筒筛出料端面1.5m。可调风嘴8调整角度为35～55度，出风方向斜向上，出风风速7.5m/s。

风选机筛分室22与封闭罩24由4mm厚碳素钢制作，可预制规则的组件，由螺栓连接组装，也可有整块钢板折弯加工并焊接加强筋制作而成，拼装缝隙添加2mm石棉橡胶板密封。风选机筛分室22与永磁滚筒式除铁器4处间隔距离5mm，且高速皮带2挡料板位于风选机筛分室22内或整个永磁滚筒式除铁器4进入风选机筛分室22内。调压风机13、进风管道14、回风管道15、回风收集罩18、可调风嘴8之间用螺栓连接，栓接间隙用2mm石棉橡胶板密封。

转盘筛7由转盘、转轴、牵引链条、转轴轴承、机壳、机架和减速电机组成。转盘为圆形或多边形，材质采用高分子量聚乙烯或铸铁，盘片套与转轴上，相邻转轴上的盘片相互交叉，形成筛分空隙粒径20～40mm。减速电机为多台均布，每台电机通过牵引链条牵引6～8根转轴旋转，每台电机功率1.5kw,转速200r/min和160r/min,且交叉布置即相邻转轴的转速不同但转盘转动方向一致。转盘直径在170mm,筛盘平面1000mm。转盘筛7偏离滚筒筛5设备中心线300mm放置，且偏向滚筒筛5的筛网16筛料侧。距离滚筒筛5的筛网16下侧600mm。转盘筛可水平放置。

输送机三12输送滚筒筛5筛上物和转盘筛7筛上物。输送机一10和输送机二11输送和转运转盘筛7的筛下物。输送机一10、输送机二11、输送机三12均为带宽800mm普通皮带输送机，功率3kw，带速0.8m/s。

Claims (1)

1.一种生活垃圾分选装置，其特征在于，该装置由破袋机(1)、高速皮带(2)、带式除铁器(3)、永磁滚筒式除铁器(4)、滚筒筛(5)、内置风选机(6)、转盘筛(7)、金属收集仓(9)、输送机一(10)、输送机二(11)、输送机三(12)组成：

内置风选机(6)悬挂于滚筒筛(5)的筛网(16)内部，与滚筒筛(5)的筛网(16)筛料侧对向偏心布置，并与滚筒筛(5)的护罩(17)固定；

破袋机(1)位于高速皮带(2)的上侧机尾卸料端，滚筒筛(5)和内置风选机(6)位于高速皮带(2)的后端，转盘筛(7)位于滚筒筛(5)的正下方，所述转盘筛(7)的转盘转动方向一致，所述转盘筛(7)相邻转轴的转速不同，所述转盘筛水平放置；

内置风选机(6)的可调风嘴(8)和金属收集仓(9)位于高速皮带(2)的后下端，带式除铁器(3)位于高速皮带(2)上方并置于破袋机(1)与滚筒筛(5)之间，永磁滚筒式除铁器(4)位于高速皮带(2)机头滚筒处；

高速皮带(2)由变频电机、机头滚筒、机尾滚筒、输送皮带、上托辊及下托辊组成，所述高速皮带(2)的机头滚筒与机尾滚筒直径200-320mm，所述高速皮带(2)的上托辊采用平行托辊，所述高速皮带(2)的皮带机两侧设置通长的挡料板，将物料加速到不小于2.5m/s，高速皮带(2)宽度不小于800mm，机头滚筒设置永磁滚筒式除铁器(4)，永磁滚筒磁场强度1500-1800GS；

金属收集仓(9)置于高速皮带(2)机头处正下方，宽度大于等于输送带宽度200mm；

破袋机(1)采用辊式破袋方式，采用单辊或对辊破袋方式，破袋机(1)转速在40-70r/min，电机功率40-55kw，电机输送扭矩7000-9000n.m，壳体分上下壳体，破碎刀齿为异形刀齿，刀头和刀座可分体或整体，分体时，刀座与辊轴楔形栓接，刀头材质为高强度耐磨合金工具钢并热处理至洛氏硬度30-45；滚筒筛(5)的护罩(17)与筛网直径同心并距离筛网直径100-200mm；滚筒筛(5)水平放置，筛网(16)前后端设摩擦圈，摩擦圈对应置于前后的拖轮上，并前后设挡轮限制筛网位置。