CN107116089A - 一种垃圾热干化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垃圾热干化装置及方法，包括：进料系统、干化箱和出料系统，其中，所述干化箱包括：吹扫系统、传送系统、收集系统、排烟系统和干化箱底座，其中，吹扫系统包括：进气口、烟气室、吹扫装置和控制装置；吹扫装置包括：多个吹扫针和多个吹扫挡板，呈阵列设置的所述多个吹扫针位于所述烟气室的下方且与所述烟气室相连通；传送系统的基座与所述干化箱底座相连并形成中部空腔，收集系统位于所述中部空腔内。本发明利用现有技术中的垃圾热处理系统产生的高温烟气，回用至垃圾的预处理干化阶段，采用接触式加热的方式深度干化垃圾，该装置结构简单且自动化控制程度高。

Description

一种垃圾热干化装置及方法

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种垃圾热干化装置及方法。

背景技术

随着城市规模的不断扩大，城市人口的日益增长以及人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾的产生量在逐渐增加。根据中国城市环境卫生协会统计，2010年我国产生近10亿吨垃圾，其中城市垃圾产量达到1.6亿吨，而且垃圾产量将以每年8~10%的速度增长。预计到2015年、2020年城市垃圾产量将分别达到2.6亿吨和3.23亿吨。“垃圾围城”形势日趋严峻，全国约2/3的城市处于垃圾包围中，1/4的城市已无填埋堆放场地，全国城市垃圾堆存累计侵占土地超过5亿立方米，每年经济损失高达300亿元。热处理技术能够实现垃圾处理的无害化、减量化和资源化，而且能够获得优秀的经济效益。但我国生活垃圾的含水率一般在50% 以上，在热处理过程中会增大升温压力，导致整个系统的热效率低下，热处理效果较差。因此，在垃圾热处理中，重要的前处理就是降低垃圾的含水率。

目前针对垃圾，通常采用生物干化的方式，即利用微生物高温好氧发酵过程中有机物降解所产生的生物热能，通过过程调控手段促进水分蒸发，从而实现快速去除水分，但生物干化一般需要15-30 天时间，干化周期长，需要将垃圾大面积铺开，占用的土地面积较大，使得垃圾的处理量受到制约。相比较而言，干化方式能够快速降低垃圾的含水率，因此处理效率较高，然而垃圾在热干化方面的应用并不多见，同时由于热处理系统能够产生大量的燃烧烟气，温度在200 ℃以上，但是烟气携带的热量却不能得到充分的利用，只能通过烟囱排入高空，浪费热源。因此如何设计一种结构简单、节能环保和实现高效利用热源的装置成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种垃圾热干化装置及方法，在垃圾热处理过程中，利用现有技术中的垃圾热处理系统产生的高温烟气，回用至垃圾的预处理干化阶段，采用接触式加热的方式深度干化垃圾，实现最大效率的垃圾脱水，该装置结构简单、自动化控制程度高、具有可连续生产的优势，将垃圾热处理系统产生的高温烟气应用于垃圾的热干化过程，实现热量的高效利用。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明提出了一种垃圾热干化装置，包括：进料系统、干化箱和出料系统，所述进料系统、干化箱和出料系统依次顺序连接，其特征在于，其中，所述干化箱包括：吹扫系统、传送系统、收集系统、排烟系统和干化箱底座，其中，所述吹扫系统包括：进气口、烟气室、吹扫装置和控制装置，其中，所述烟气室位于所述干化箱的内部，所述进气口一端与所述烟气室相连通，另一端沿竖直方向延伸至所述干化箱的外部，用于高温烟气经所述进气口进入所述烟气室中；所述吹扫装置包括：多个吹扫针和多个吹扫挡板，呈阵列设置的所述多个吹扫针位于所述烟气室的下方且与所述烟气室相连通，所述多个吹扫挡板位于所述烟气室的内部且分别位于每行所述吹扫针的上方，用于挡住所述吹扫针的针孔进而控制高温烟气的进气量，所述控制装置与所述多个吹扫挡板相连，用于控制所述多个吹扫挡板的升降，进而控制进行吹扫的吹扫针的数量；所述排烟系统位于所述干化箱的上部,与所述干化箱的内腔连通；所述传送系统位于所述干化箱腔内的下部，所述传送系统的基座与所述干化箱底座相连并形成中部空腔，所述收集系统位于所述中部空腔内，其包括：渗滤液收集导管、渗滤液贮存槽、渗滤液出液口、调节阀和渗滤液处理装置，其中，所述渗滤液收集导管一端位于所述传送系统的传送带过滤孔的下方，另一端与所述渗滤液贮存槽相连通，所述渗滤液出液口一端与所述渗滤液贮存槽相连通，另一端与所述渗滤液处理装置相连通，所述调节阀与所述渗滤液出液口相连，用于调节渗滤液的排出量。

进一步的，所述吹扫针均匀设置形成阵列，每行所述吹扫针的数量相等，所述控制装置根据所述进行吹扫的吹扫针的数量分为四个档位，一档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部升起，所述吹扫针全部开启；二档位为：所述控制装置控制隔行的所述吹扫挡板升起，一半所述数量的吹扫针开启；三档位为：所述控制装置进行控制，每隔两行升起一行吹扫挡板，三分之一所述数量的吹扫针开启；四档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部落下挡住所述吹扫针的针孔，所述吹扫针全部关闭。

进一步的，所述传送系统位于所述干化箱底座上，其包括：具有过滤孔的传送带、位于所述传送带两端的电机、传送带支撑装置和基座，所述传送带绕所述电机设置且位于所述烟气室下方，所述传送带支撑装置位于上部传送带和下部传送带的之间，用于支撑所述传送带，所述电机设置在所述基座上。

进一步的，所述排烟系统包括：烟气处理装置和排烟口，其中，所述排烟口位于所述传送带的末端、所述干化箱的上方且其一端与所述干化箱内腔相连通，另一端与所述烟气处理装置相连，用于将经所述排烟口排出的废旧烟气经所述烟气处理装置净化排出。

进一步的，所述进料系统位于所述干化箱的前端，其包括：进料料斗、螺旋进料装置、进料密封套筒和进料支撑调节装置，其中，所述进料料斗与所述进料密封套筒相连通，所述螺旋进料装置位于所述进料密封套筒的内部，所述进料密封套筒的尾端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的前端，所述进料支撑调节装置位于所述进料密封套筒的下方，用于调节所述进料密封套筒的高度，使物料落在所述干化箱内的传送带上。

进一步的，所述出料系统位于所述干化箱的末端，其包括：螺旋出料装置、出料密封套筒和出料支撑调节装置，其中，所述螺旋出料装置位于所述出料密封套筒的内部，所述出料密封套筒的前端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的末端，所述出料支撑调节装置位于所述出料密封套筒的下方，用于调节所述出料密封套筒的高度，使垃圾通过所述传送带进入所述出料密封套筒中进行排出。

进一步的，所述传送带支撑装置包括多个支撑体，所述多个支撑体具有间隔地竖直设置且其与所述电机的高度相等，所述上部传送带的水平高度低于所述电机的最高点高度，使所述上部传送带表面形成波浪状态设置，所述过滤孔设置于所述上部传动带的波谷处，便于收集渗滤液。

进一步的，所述螺旋进料装置与螺旋出料装置均包括螺旋轴和螺旋叶片。

在本发明的另一方面，提出了一种利用前面所述垃圾热干化装置进行垃圾热干化的方法，其特征在于，包括如下步骤：a.将垃圾通过所述进料料斗进料，由所述螺旋进料装置推动垃圾进入所述干化箱内部的传送带上；b.电机带动所述传送带转动，同时，从所述进气口通入高温烟气至烟气室，根据垃圾进料量通过所述控制装置选择档位，使高温烟气通过所述吹扫针阵列喷射出来，充分与垃圾接触形成热交换进而进行干化；c.在干化过程中，所述垃圾产生的渗滤液通过所述传送带的过滤孔经所述渗滤液收集导管进入渗滤液贮存槽，再经渗滤液出液口进入渗滤液处理装置进行处理；d.在干化过程中，所述高温烟气与垃圾进行热交换后产生的废旧烟气经所述排烟口，进入所述烟气处理装置进行净化排出；e.所述传送带运输干化后的垃圾进入所述出料密封套筒中，再由所述螺旋出料装置推送排出。

进一步的，所述步骤b中，所述高温烟气的温度至少为200℃。

本发明至少包括以下有益效果：

1）在垃圾热处理过程中，利用现有技术中的垃圾热处理系统产生的高温烟气，回用至垃圾的预处理干化阶段，采用接触式加热的方式深度干化垃圾，实现最大效率的垃圾脱水，该装置结构简单、自动化控制程度高、具有可连续生产的优势，将垃圾热处理系统产生的高温烟气应用于垃圾的热干化过程，实现热量的高效利用，同时无需复杂操作，而且操作过程中消耗低，维护成本低；

2）所述干化箱内高温烟气热源来自于垃圾热处理系统的热处理单元燃烧废气，采用本装置，取代传统电加热和外供能源，实现能源循环利用，且热利用率高；

3）垃圾在干化过程中，受热均匀，干燥效率高；

4）垃圾在干化过程中，物料相对于传送传送带稳定，高温烟气与垃圾接触充分，干燥效果好；并且，整个处理过程产生粉尘量极少，无需大型的除尘设备，没有发生爆炸的风险；

5）该装置将垃圾干化过程以及垃圾热处理系统在热处理过程产生的废气综合处理，减少了废气处理费用；

6）工业化效果好，单台装置垃圾干化处理量可大可小；

7）该装置在垃圾热干化过程中及时收集渗滤液，能够提高垃圾的脱水效率，同时防止渗滤液中污染物挥发进入烟气的过程，降低了烟气处理成本，提高了垃圾处理的环境效益，降低了对环境的污染。

附图说明

图1为本发明垃圾热干化装置的剖面结构示意图。

图2为本发明吹扫系统的结构示意图。

图3为本发明吹扫针的一档位示意图。

图4为本发明吹扫针的二档位示意图。

图5为本发明吹扫针的三档位示意图。

图6为本发明吹扫针的四档位示意图。

图7为本发明传送系统和收集系统的结构正视图。

图8为本发明传送系统和收集系统的结构俯视图。

其中，干化箱1，干化箱底座101，进气口2，烟气室3，吹扫针4，吹扫挡板401，基座5，收集系统6，渗滤液出液口601，调节阀602, 渗滤液收集导管603，渗滤液贮存槽604，传送带7，电机8，传送带支撑装置9，排烟口10，进料料斗11，螺旋进料装置12，螺旋轴1201，螺旋叶片1202，进料密封套筒13，进料支撑调节装置14，螺旋出料装置15，出料密封套筒16，出料支撑调节装置17。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更好地理解本方案的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

本发明提供了一种垃圾热干化装置，图1为本发明垃圾热干化装置的剖面结构示意图，参照图1所示，包括：进料系统、干化箱1和出料系统，所述进料系统、干化箱和出料系统依次顺序连接，根据本发明的实施例，其中，所述干化箱包括：吹扫系统、传送系统、收集系统6、排烟系统和干化箱底座101。

发明人发现，根据本发明实施例的垃圾热干化装置，在垃圾热处理过程中，利用现有技术中的垃圾热处理系统产生的高温烟气，回用至垃圾的预处理干化阶段，采用接触式加热的方式深度干化垃圾，实现最大效率的垃圾脱水，该装置结构简单、自动化控制程度高、具有可连续生产的优势，将垃圾热处理系统产生的高温烟气应用于垃圾的热干化过程，实现热量的高效利用，同时无需复杂操作，而且操作过程中消耗低，维护成本低；同时所述干化箱内高温烟气热源来自于垃圾热处理系统的热处理单元燃烧废气，采用本装置，取代传统电加热和外供能源，实现能源循环利用，且热利用率高，垃圾在干化过程中，受热均匀，干燥效率高，物料相对于传送传送带稳定，高温烟气与垃圾接触充分，干燥效果好；并且，整个处理过程产生粉尘量极少，无需大型的除尘设备，没有发生爆炸的风险，该装置将垃圾干化过程以及垃圾热处理系统在热处理过程产生的废气综合处理，减少了废气处理费用；此外，工业化效果好，单台装置垃圾干化处理量可大可小。

根据本发明的实施例，本发明所述干化箱的具体形状不受限制，本发明优选为方体，且其具体尺寸不受限制，可根据实际需要热干化处理的垃圾量进行调整，根据本发明的一些实施例，为了保证垃圾在干化箱内的停留时间和干化效果，干化箱的长度和高度保持不变，通过调整干化箱的宽度来适应处理量，优选的，所述干化箱的长度设置为20m，高度设置为1.8m，当调整所述干化箱的宽度为2m时，垃圾的处理量可达到15.3t/h。

根据本发明的实施例，图2为本发明吹扫系统的结构示意图，参照图1和图2所示，所述吹扫系统包括：进气口2、烟气室3、吹扫装置和控制装置，其中，所述烟气室位于所述干化箱的内部，所述进气口一端与所述烟气室相连通，另一端沿竖直方向延伸至所述干化箱的外部，用于高温烟气经所述进气口进入所述烟气室中；所述吹扫装置包括：多个吹扫针4和多个吹扫挡板401，呈阵列设置的所述多个吹扫针位于所述烟气室的下方且与所述烟气室相连通，所述多个吹扫挡板位于所述烟气室的内部且分别位于每行所述吹扫针的上方，根据本发明的一些实施例，本发明优选为一个吹扫挡板位于一行吹扫针上，实现精简控制每行吹扫针，所述吹扫挡板挡住所述吹扫针的针孔，进而控制高温烟气进入干化箱腔体内与垃圾进行接触的高温烟气量；所述控制装置与所述多个吹扫挡板相连，用于控制所述多个吹扫挡板的升降，进而控制进行吹扫的吹扫针的数量。

根据本发明的实施例，本发明所述进气口可以为进气管道，其具体形状不受限制，可以为圆柱形或者方体，本发明优选为圆柱形。

根据本发明的实施例，本发明所述烟气室为中空的高温烟气储存室，其具体形状不受限制，可以为圆柱形或者方体，本发明优选为方体，其具体的体积不受限制，只要满足能够对垃圾进行充分热干化的需求即可，更优选的，所述进气口一端与所述烟气室相连通，可以理解为所述烟气室上方设有一个通孔；所述多个吹扫针与所述烟气室相连通，可以理解为所述烟气室底部设有多个通孔与所述多个吹扫针匹配相连通。

根据本发明的一些实施例，本发明所述控制装置的具体类型不受限制，只要能够控制所述多个吹扫挡板的升降，进而控制进行吹扫的吹扫针的数量即可，本发明还可以包括控制装置与外接计算机相连，人为对计算机进行操作或者远程控制实现对控制装置的操作。

根据本发明的实施例，图3、4、5和6为本发明吹扫针档位示意图，参照图3、4、5和6所示，所述吹扫针均匀设置形成阵列，每行所述吹扫针的数量相等，所述控制装置根据所述进行吹扫的吹扫针的数量分为四个档位，一档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部升起，所述吹扫针全部开启；二档位为：所述控制装置控制隔行的所述吹扫挡板升起，一半所述数量的吹扫针开启；三档位为：所述控制装置进行控制，每隔两行升起一行吹扫挡板，三分之一所述数量的吹扫针开启；四档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部落下挡住所述吹扫针的针孔，所述吹扫针全部关闭，通过控制所述控制装置，实现精确控制每行吹扫针；根据本发明的一些实施例，针对不同情况的垃圾量可以使用不同的档位，保证热量得到充分利用，且与垃圾形成充分接触进行高效热干化；优选的，所述吹扫针下端距离垃圾物料上方100-200mm，进行近距离接触，当高温烟气经过所述吹扫针进入所述干化箱时，由于压力的缘故，烟气带有向下的初速度，因此能够立刻接触近距离的垃圾，由于吹扫针的均匀排列，因此高温烟气能够均匀的接触式干燥垃圾，热交换过后，产生的废旧烟气仍保留一定的余温，因此向上逸散。

根据本发明的实施例，本发明所述吹扫针的具体种类不受限制，只要能够将所述烟气室中的烟气喷出，充分与垃圾进行热交换实现对垃圾的热干化处理即可。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述传送系统位于所述干化箱腔内的下部且位于所述干化箱底座上，所述传送系统包括：具有过滤孔的传送带7、位于所述传送带两端的电机8、传送带支撑装置9和基座5，所述传送带绕所述电机设置且位于所述烟气室下方，所述传送带支撑装置位于上部传送带和下部传送带的之间，用于支撑所述传送带，所述电机设置在所述基座上，为传送带提供传送动力；根据本发明的一些实施例，图7为本发明传送系统和收集系统的结构正视图，参照图7所示，本发明所述传送带支撑装置包括：多个支撑体，所述多个支撑体具有间隔地竖直设置且其与所述电机的高度相等，所述上部传送带的水平高度低于所述电机的最高点高度10-50mm，使所述上部传送带表面形成波浪状态设置，所述过滤孔设置于所述上部传动带的波谷处，垃圾在热干化过程中产生的渗滤液集中在所述波谷位置，所述渗滤液收集导管603位于所述过滤孔的下方，渗滤液由此波谷处流入所述收集导管，再进入所述渗滤液贮存槽604中，大大地提高了收集渗滤液的效率。并且，所述多个支撑体增强所述传送带的稳定性进而保证垃圾在所述传送带上的稳定性；同时，本发明所述传送系统随着垃圾的处理量的不同而改变，具体的，可以通过改变电机组的数量和传送带的宽度从而适应垃圾不同的处理量，当所述电机组设置为四组并联，所述传送带的宽度为3.6m，长度为44m，传送带的传输速度为2.78mm/s，垃圾物料在传送带上的平均铺料厚度为200 mm，垃圾的处理量可达到15.3 t/h。

根据本发明的实施例，图8为本发明传送系统和收集系统的结构俯视图，参照图1、7和8所示，所述收集系统与传送系统配合一起使用，所述传送系统的基座与所述干化箱底座相连并形成中部空腔，所述收集系统6位于所述中部空腔内，其包括：渗滤液收集导管603、渗滤液贮存槽604、渗滤液出液口601、调节阀602和渗滤液处理装置，其中，所述渗滤液收集导管一端位于所述传送系统的传送带过滤孔的下方，另一端与所述渗滤液贮存槽相连通，所述渗滤液出液口一端与所述渗滤液贮存槽相连通，另一端与所述渗滤液处理装置相连通，所述调节阀与所述渗滤液出液口相连，用于调节渗滤液的排出量；根据本发明的一些实施例，垃圾在传送带上传送热干化过程中，产生的渗滤液通过所述传送带上的过滤孔经渗滤液收集导管流入渗滤液贮存槽中，渗滤液再由渗滤液出液口排出，通过调节阀调节渗滤液的排出量，最后进入渗滤液处理装置进行处理，所述渗滤液处理装置的具体种类不受限制，只要能够将渗滤液进行无污处理达标即可。

根据本发明的一些实施例，在垃圾热干化过程中，根据垃圾原料的含水率设置渗滤液的收集频率，可设置为10-60min收集一次，优选为30min收集一次，送入所述渗滤液处理装置集中处理；该装置在垃圾热干化过程中及时收集渗滤液，能够提高垃圾的脱水效率，同时防止渗滤液中污染物挥发进入烟气的过程，降低了烟气处理成本，提高了垃圾处理的环境效益。

根据本发明的实施例，本发明所述渗滤液出液口可以为排出管道，其具体形状不受限制，可以为圆柱形或者方体，本发明优选为圆柱形；同时本发明所述调节阀安装在所述排出管道上，当不需要排出渗滤液时，关闭调节阀，当需要排出渗滤液时，打开调节阀，所述调节阀也可以对渗滤液的排出量进行调节，更优选的，所述调节阀可以包括：能够调节渗滤液出液口的大小从而实现对排出量的调节。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述排烟系统位于所述干化箱的上部,与所述干化箱的内腔连通，所述排烟系统包括：烟气处理装置和排烟口10，其中，所述排烟口位于所述传送带的末端、所述干化箱的上方且其一端与所述干化箱内腔相连通，另一端与所述烟气处理装置相连，经过热交换向上方逸散的废旧烟气可以经过排烟口排出干化箱，然后进入所述烟气处理装置净化处理达标后排出。

根据本发明的实施例，本发明所述排烟口可以为排烟管道，其具体形状不受限制，可以为圆柱形或者方体，本发明优选为圆柱形。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述进料系统位于所述干化箱的前端，其包括：进料料斗11、螺旋进料装置12、进料密封套筒13和进料支撑调节装置14，其中，所述进料料斗与所述进料密封套筒相连通且位于所述进料密封套筒的左上方，所述螺旋进料装置位于所述进料密封套筒的内部，其包括：螺旋轴1201和螺旋叶片1202，用于推动垃圾前进进入所述干化箱内，所述进料密封套筒的尾端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的前端，所述进料支撑调节装置位于所述进料密封套筒的下方，用于调节所述进料密封套筒的高度，使垃圾物料通过所述螺旋进料装置前进，可以落在所述干化箱内的传送带上。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述出料系统位于所述干化箱的末端，其包括：螺旋出料装置15、出料密封套筒16和出料支撑调节装置17，其中，所述螺旋出料装置位于所述出料密封套筒的内部，其包括：螺旋轴和螺旋叶片，用于推动垃圾前进从所述干化箱内排出，所述出料密封套筒的前端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的末端，所述出料支撑调节装置位于所述出料密封套筒的下方，用于调节所述出料密封套筒的高度，使垃圾通过所述传送带进入所述出料密封套筒中通过所述螺旋出料装置进行排出，进入垃圾热处理系统进行处理，在垃圾热处理系统中产生的高温烟气通过所述进气口又再次送入所述干化箱内进行热处理，实现循环利用热资源。

根据本发明的一些实施例，本发明所述进料支撑调节装置和出料支撑调节装置的具体种类不受限制，只要能够调节密封套筒的高度即可，可以包括：支撑架，通过螺栓控制支撑架的高度，也可以包括升降机构。

发明人发现，根据本发明实施例的垃圾热干化装置，在垃圾热处理过程中，利用现有技术中的垃圾热处理系统产生的高温烟气，回用至垃圾的预处理干化阶段，采用接触式加热的方式深度干化垃圾，实现最大效率的垃圾脱水，该装置结构简单、自动化控制程度高、具有可连续生产的优势，将垃圾热处理系统产生的高温烟气应用于垃圾的热干化过程，实现热量的高效利用，同时无需复杂操作，而且操作过程中消耗低，维护成本低；同时所述干化箱内高温烟气热源来自于垃圾热处理系统的热处理单元燃烧废气，采用本装置，取代传统电加热和外供能源，实现能源循环利用，且热利用率高，垃圾在干化过程中，受热均匀，干燥效率高，物料相对于传送传送带稳定，高温烟气与垃圾接触充分，干燥效果好；并且，整个处理过程产生粉尘量极少，无需大型的除尘设备，没有发生爆炸的风险，该装置将垃圾干化过程以及垃圾热处理系统在热处理过程产生的废气综合处理，减少了废气处理费用；此外，工业化效果好，单台装置垃圾干化处理量可大可小。

在本发明的另一方面，提供了一种利用前面所述垃圾热干化装置进行垃圾热干化的方法，根据本发明的实施例，包括如下步骤：

a.将垃圾通过所述进料料斗11进料，由所述螺旋进料装置12推动垃圾进入所述干化箱1内部的传送带7上。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述进料系统位于所述干化箱的前端，其包括：进料料斗、螺旋进料装置、进料密封套筒和进料支撑调节装置，其中，所述进料料斗与所述进料密封套筒相连通且位于所述进料密封套筒的左上方，所述螺旋进料装置位于所述进料密封套筒的内部，其包括：螺旋轴和螺旋叶片，用于推动垃圾前进进入所述干化箱内，所述进料密封套筒的尾端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的前端，所述进料支撑调节装置位于所述进料密封套筒的下方，用于调节所述进料密封套筒的高度，使垃圾物料通过所述螺旋进料装置前进，可以落在所述干化箱内的传送带上。

b.电机8带动所述传送带7转动，同时，从所述进气口2通入温度至少为200℃的高温烟气至烟气室3，根据垃圾进料量通过所述控制装置选择档位，使高温烟气通过所述吹扫针4阵列喷射出来，充分与垃圾接触形成热交换进而进行干化。

根据本发明的实施例，图3、4、5和6为本发明吹扫针档位示意图，参照图3、4、5和6所示，所述吹扫针均匀设置形成阵列，每行所述吹扫针的数量相等，所述控制装置根据所述进行吹扫的吹扫针的数量分为四个档位，一档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部升起，所述吹扫针全部开启；二档位为：所述控制装置控制隔行的所述吹扫挡板升起，一半所述数量的吹扫针开启；三档位为：所述控制装置进行控制，每隔两行升起一行吹扫挡板，三分之一所述数量的吹扫针开启；四档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部落下挡住所述吹扫针的针孔，所述吹扫针全部关闭，通过控制所述控制装置，实现精确控制每行吹扫针；根据本发明的一些实施例，针对不同情况的垃圾量可以使用不同的档位，保证热量得到充分利用，且与垃圾形成充分接触进行高效热干化；优选的，所述吹扫针下端距离垃圾物料上方100-200mm，进行近距离接触，当高温烟气经过所述吹扫针进入所述干化箱时，由于压力的缘故，烟气带有向下的初速度，因此能够立刻接触近距离的垃圾，由于吹扫针的均匀排列，因此高温烟气能够均匀的接触式干燥垃圾，热交换过后，产生的废旧烟气仍保留一定的余温，因此向上逸散。

c.在干化过程中，所述垃圾产生的渗滤液通过所述传送带7的过滤孔经所述渗滤液收集导管进入渗滤液贮存槽，再经渗滤液出液口601进入渗滤液处理装置进行处理。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述传送系统的基座与所述干化箱底座相连并形成中部空腔，所述收集系统位于所述中部空腔内，其包括：渗滤液收集导管、渗滤液贮存槽、渗滤液出液口、调节阀和渗滤液处理装置，其中，所述渗滤液收集导管一端位于所述传送系统的传送带过滤孔的下方，另一端与所述渗滤液贮存槽相连通，所述渗滤液出液口一端与所述渗滤液贮存槽相连通，另一端与所述渗滤液处理装置相连通，所述调节阀与所述渗滤液出液口相连，用于调节渗滤液的排出量；根据本发明的一些实施例，垃圾在传送带上传送热干化过程中，产生的渗滤液通过所述传送带上的过滤孔经渗滤液收集导管流入渗滤液贮存槽中，渗滤液再由渗滤液出液口排出，通过调节阀调节渗滤液的排出量，最后进入渗滤液处理装置进行处理，所述渗滤液处理装置的具体种类不受限制，只要能够将渗滤液进行无污处理达标即可。

d.在干化过程中，所述高温烟气与垃圾进行热交换后产生的废旧烟气向上逸散经所述排烟口10，进入所述烟气处理装置进行净化排出。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述排烟系统位于所述干化箱的上部,与所述干化箱的内腔连通，所述排烟系统包括：烟气处理装置和排烟口，其中，所述排烟口位于所述传送带的末端、所述干化箱的上方且其一端与所述干化箱内腔相连通，另一端与所述烟气处理装置相连。

e.所述传送带7运输干化后的垃圾进入所述出料密封套筒16中，再由所述螺旋出料装置15推送排出，干燥后的垃圾进入垃圾热处理系统进行处理，在垃圾热处理系统中产生的高温烟气通过所述进气口2又再次送入所述干化箱1内进行热处理，实现循环利用热资源。

根据本发明的实施例，参照图1所示，所述出料系统位于所述干化箱的末端，其包括：螺旋出料装置、出料密封套筒和出料支撑调节装置，其中，所述螺旋出料装置位于所述出料密封套筒的内部，其包括：螺旋轴和螺旋叶片，用于推动垃圾前进从所述干化箱内排出，所述出料密封套筒的前端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的末端，所述出料支撑调节装置位于所述出料密封套筒的下方，用于调节所述出料密封套筒的高度，使垃圾通过所述传送带进入所述出料密封套筒中通过所述螺旋出料装置进行排出，进入垃圾热处理系统进行处理，在垃圾热处理系统中产生的高温烟气通过所述进气口又再次送入所述干化箱内进行热处理，实现循环利用热资源。

实施例：含水率为50%的垃圾样品，以15.3 t/h的速率连续送入所述干化箱内，250℃的高温烟气以5140.8 Nm³/h的速率由进气口进入高温烟气室，按照一档位的设置，由吹扫针喷出；同时所述传送带以2.78 mm/s的运行速度向前传输垃圾物料（垃圾在干化箱内的停留时间为1 h），在此过程中高温烟气与垃圾物料进行热交换后，形成的废旧烟气由排烟口进入所述烟气处理装置进行净化排出，此时，废旧烟气温度为20℃，干燥后的垃圾由螺旋出料装置推动排出进入垃圾热处理系统进行处理，在垃圾热处理系统中产生的高温烟气通过所述进气口又再次送入所述干化箱内进行热处理，实现循环利用热资源，经过干化后的垃圾含水率为20%，热干化效率高。

发明人发现，根据本发明实施例的垃圾热干化装置，在垃圾热处理过程中，利用现有技术中的垃圾热处理系统产生的高温烟气，回用至垃圾的预处理干化阶段，采用接触式加热的方式深度干化垃圾，实现最大效率的垃圾脱水，该装置结构简单、自动化控制程度高、具有可连续生产的优势，将垃圾热处理系统产生的高温烟气应用于垃圾的热干化过程，实现热量的高效利用，同时无需复杂操作，而且操作过程中消耗低，维护成本低；同时所述干化箱内高温烟气热源来自于垃圾热处理系统的热处理单元燃烧废气，采用本装置，取代传统电加热和外供能源，实现能源循环利用，且热利用率高，垃圾在干化过程中，受热均匀，干燥效率高，物料相对于传送传送带稳定，高温烟气与垃圾接触充分，干燥效果好；并且，整个处理过程产生粉尘量极少，无需大型的除尘设备，没有发生爆炸的风险，该装置将垃圾干化过程以及垃圾热处理系统在热处理过程产生的废气综合处理，减少了废气处理费用；此外，工业化效果好，单台装置垃圾干化处理量可大可小。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种垃圾热干化装置，包括：进料系统、干化箱和出料系统，所述进料系统、干化箱和出料系统依次顺序连接，其特征在于，其中，所述干化箱包括：吹扫系统、传送系统、收集系统、排烟系统和干化箱底座，其中，

所述吹扫系统包括：进气口、烟气室、吹扫装置和控制装置，其中，所述烟气室位于所述干化箱的内部，所述进气口一端与所述烟气室相连通，另一端沿竖直方向延伸至所述干化箱的外部，用于高温烟气经所述进气口进入所述烟气室中；所述吹扫装置包括：多个吹扫针和多个吹扫挡板，呈阵列设置的所述多个吹扫针位于所述烟气室的下方且与所述烟气室相连通，所述多个吹扫挡板位于所述烟气室的内部且分别位于每行所述吹扫针的上方，用于挡住所述吹扫针的针孔进而控制高温烟气的进气量，所述控制装置与所述多个吹扫挡板相连，用于控制所述多个吹扫挡板的升降，进而控制进行吹扫的吹扫针的数量；

所述排烟系统位于所述干化箱的上部,与所述干化箱的内腔连通；

所述传送系统位于所述干化箱腔内的下部，所述传送系统的基座与所述干化箱底座相连并形成中部空腔，所述收集系统位于所述中部空腔内，其包括：渗滤液收集导管、渗滤液贮存槽、渗滤液出液口、调节阀和渗滤液处理装置，其中，所述渗滤液收集导管一端位于所述传送系统的传送带过滤孔的下方，另一端与所述渗滤液贮存槽相连通，所述渗滤液出液口一端与所述渗滤液贮存槽相连通，另一端与所述渗滤液处理装置相连通，所述调节阀与所述渗滤液出液口相连，用于调节渗滤液的排出量。

2.根据权利要求1所述的垃圾热干化装置，其特征在于，所述吹扫针均匀设置形成阵列，每行所述吹扫针的数量相等，所述控制装置根据所述进行吹扫的吹扫针的数量分为四个档位，一档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部升起，所述吹扫针全部开启；二档位为：所述控制装置控制隔行的所述吹扫挡板升起，一半所述数量的吹扫针开启；三档位为：所述控制装置进行控制，每隔两行升起一行吹扫挡板，三分之一所述数量的吹扫针开启；四档位为：所述控制装置控制所述吹扫挡板全部落下挡住所述吹扫针的针孔，所述吹扫针全部关闭。

3.根据权利要求1所述的垃圾热干化装置，其特征在于，所述传送系统位于所述干化箱底座上，其包括：具有过滤孔的传送带、位于所述传送带两端的电机、传送带支撑装置和基座，所述传送带绕所述电机设置且位于所述烟气室下方，所述传送带支撑装置位于上部传送带和下部传送带的之间，用于支撑所述传送带，所述电机设置在所述基座上。

4.根据权利要求1所述的垃圾热干化装置，其特征在于，所述排烟系统包括：烟气处理装置和排烟口，其中，所述排烟口位于所述传送带的末端、所述干化箱的上方且其一端与所述干化箱内腔相连通，另一端与所述烟气处理装置相连，用于将经所述排烟口排出的废旧烟气经所述烟气处理装置净化排出。

5.根据权利要求1所述的垃圾热干化装置，其特征在于，所述进料系统位于所述干化箱的前端，其包括：进料料斗、螺旋进料装置、进料密封套筒和进料支撑调节装置，其中，所述进料料斗与所述进料密封套筒相连通，所述螺旋进料装置位于所述进料密封套筒的内部，所述进料密封套筒的尾端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的前端，所述进料支撑调节装置位于所述进料密封套筒的下方，用于调节所述进料密封套筒的高度，使物料落在所述干化箱内的传送带上。

6.根据权利要求1所述的垃圾热干化装置，其特征在于，所述出料系统位于所述干化箱的末端，其包括：螺旋出料装置、出料密封套筒和出料支撑调节装置，其中，所述螺旋出料装置位于所述出料密封套筒的内部，所述出料密封套筒的前端与所述干化箱相连通且位于所述传送带的末端，所述出料支撑调节装置位于所述出料密封套筒的下方，用于调节所述出料密封套筒的高度，使垃圾通过所述传送带进入所述出料密封套筒中进行排出。

7.根据权利要求3所述的垃圾热干化装置，其特征在于，所述传送带支撑装置包括多个支撑体，所述多个支撑体具有间隔地竖直设置且其与所述电机的高度相等，所述上部传送带的水平高度低于所述电机的最高点高度，使所述上部传送带表面形成波浪状态设置，所述过滤孔设置于所述上部传动带的波谷处，便于收集渗滤液。

8.根据权利要求5或6所述的垃圾热干化装置，其特征在于，所述螺旋进料装置与螺旋出料装置均包括螺旋轴和螺旋叶片。

9.一种利用权利要求1-6中任一项所述的垃圾热干化装置进行垃圾热干化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将垃圾通过所述进料料斗进料，由所述螺旋进料装置推动垃圾进入所述干化箱内部的传送带上；

b.电机带动所述传送带转动，同时，从所述进气口通入高温烟气至烟气室，根据垃圾进料量通过所述控制装置选择档位，使高温烟气通过所述吹扫针阵列喷射出来，充分与垃圾接触形成热交换进而进行干化；

c.在干化过程中，所述垃圾产生的渗滤液通过所述传送带的过滤孔经所述渗滤液收集导管进入渗滤液贮存槽，再经渗滤液出液口进入渗滤液处理装置进行处理；

d.在干化过程中，所述高温烟气与垃圾进行热交换后产生的废旧烟气经所述排烟口，进入所述烟气处理装置进行净化排出；

e.所述传送带运输干化后的垃圾进入所述出料密封套筒中，再由所述螺旋出料装置推送排出。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，所述高温烟气的温度至少为200℃。