CN107940464B - 生活垃圾密度法分选工艺与设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生活垃圾密度法分选工艺与设备，生活垃圾入炉前的预处理技术，至今是一个世界性难题，约占生活垃圾总量50％的不可燃物质参与焚烧，给社会与企业自身都造成了危害，使人们对垃圾焚烧心生畏惧，甚至抵制；本发明基于密度分选法原理，配置一种分选介质，其密度值介于生活垃圾中不可燃物质与可燃物质密度值之间，生活垃圾进入分选仓内分选介质中快速完成可燃物质、不可燃物分选，可燃物质在通过压榨、烘干后以干物质形态入焚烧炉焚烧，不可燃物磁选、粉碎后用作路基材料，分选介质回流至回流净化池净化后重复使用。优点是设计合计，结构简单，使用方便，经济可行，真正意义实现了生活垃圾“无害化、减量化、资源化”处理。

Description

生活垃圾密度法分选工艺与设备

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理领域，具体涉及一种生活垃圾密度法分选工艺与设备。

背景技术

生活垃圾入炉焚烧前的预处理技术，至今是一个世界性难题。尽管焚烧技术及设备在不断改进提高，但由于入炉生活垃圾未经严格的分选处理，大量的不可燃物质、以及约占生活垃圾总量的40％左右的水分参与焚烧，造成灰分高、有害气体排放量高，产能低，经济效益低。这“两高两低”严重污染了环境，危害了人体健康，以及畜禽安全，也使社会上许多人一提起焚烧垃圾的热电厂就心生畏惧、甚至公开抵制。英国、日本等发达国家在上世纪五六十年代，因垃圾焚烧事故，先后关闭了一大批生活垃圾焚烧产能企业。

生活垃圾构成十分复杂，按密度区分，一类属高密度、较高密度物质，另一类则是低密度、较低密度物质，例如生活垃圾中的煤渣、灰土、沙石、砖瓦、玻璃、陶瓷等一类无机物，贝壳、螺壳、蛋壳、骨骼等一类高钙物，谷物、果仁及某些谷物制品等一类高淀粉物，金属、重金属及盐、碱等矿物质都是高密度物质，是生活垃圾中的不可燃组分，也是主要的灰分；橡胶，轻质塑料，皮革，竹木，纸张，厨余垃圾中除谷物、果仁及某些谷物制品等一类高淀粉物及蛋壳、骨骼、贝壳外绝大多数物质都是低密度物质，是生活垃圾中的可燃组分，灰分含量亦较低。

我国有13亿人口，生活垃圾产生数量巨大，地域之间由于经济发展水平与民众生活习俗的差异，实施生活垃圾分类投放，困难重重。寻求一种既快捷高效，卫生环保又经济可行的用于清除生活垃圾中不可燃物的方法，已经成为一个十分急迫的科研课题。

生活垃圾预处理研究，在美国和日本，被称为RDF技术。从美国RDF产品分类(ASTM)表中可以看出，该技术对生活垃圾的分类收集有着严格要求，要求除去金属、玻璃与粗大垃圾，要求对垃圾进行高规格的破碎与过筛处理，但由于缺少快捷高效的分选手段，处理成本很高，因而在日处理上千吨的大中型垃圾焚烧厂难以推广。

美国RDF产品分类(ASTM)

日本的RDF研究，要求配设风选机、粉碎机、振动筛等，由于工艺复杂，制约了生产能力，奈良市棒原町的RDF装置生产能力仅为28t/7h，只能作为小型生活垃圾收集站使用，无法为大型热电企业配套。

与上述RDF技术比较，我们的预处理工艺，根据可燃物与不可燃物之间的密度差异应用分选介质、分选仓及相关设施，能够在垃圾入炉前进行快捷高效地分选，去掉绝大多数的不可燃物，并使可燃垃圾以干物质形态入炉焚烧，且预处理成本很低，因而更适宜在发展中国家、在大中型垃圾焚烧厂推广。

发明内容

本发明提出一种生活垃圾密度法分选工艺与设备，基于不同物质由于分子质量不同，因而比重不同，密度也不同这一原理，配置一种以水为主体的分选介质，其密度值介于可燃物与不可燃物密度值之间，通过分选介质能够快速地将生活垃圾中约占50％的低密度可燃物分选出来，可燃物通过压榨、烘干除水，成干物质形态，进入焚烧炉焚烧，实现生活垃圾的无害化、减量化、资源化的处理。

一种生活垃圾密度法分选工艺，它包括如下步骤：

(1)垃圾破袋：将生活垃圾投入到破袋机，扎口垃圾经破袋机破袋后，在破袋机高速旋转产生的离心力作用下被甩入分选仓；

(2)垃圾分选：生活垃圾分散落入分选介质中，在搅拌机搅拌下，随分选介质流动自左向右平行前移，同时按密度差异开始向下向右分离，高密度的不可燃物沉降到第一集料斗上，低密度的可燃物随分选介质右移，在第二集料斗的上方聚集，再从喷浆口向分选仓内加入絮凝剂，在絮凝剂作用下低密度的可燃物沉降到第二集料斗上；

(3)分选介质回流、介质过筛：启动回流泵，分选仓内分选介质由回流口经过回流泵送至回流净化池，同时打开两个集料斗的出料口和两个收料箱下方的分选介质出口，第一集料斗上的不可燃物随分选介质落入到第一收料箱内，过筛后，不可燃物留在第一收料箱内的第一筛网上，分选介质从第一收料箱底部的第一分选介质出口经第一下行管道流入回流净化池，第二集料斗上的可燃物随分选介质落入到第二收料箱内，过筛后，可燃物留在第二收料箱内的第二筛网上，分选介质从第二收料箱底部的第二分选介质出口经第二下行管道流入回流净化池，结束后，关闭两个集料斗的出料口和两个收料箱下方的分选介质出口；

(4)分选介质净化处理：喷淋器将絮凝剂、灭菌剂、脱色剂以及除臭剂按比例喷淋入分选介质中，在回流净化池内反应净化，净化后的分选介质通过注液泵送入分选仓进行下一批次垃圾分选，杂质沉淀在回流净化池底部，定期进行清理；

(5)不可燃物处理：第一收料箱中的不可燃物转运出去后，经过磁选、粉碎加工后再利用，用作路基材料等；

(6)可燃物处理：

(a)压榨除水：将第二收料箱中的可燃物送入压机，在压机中进行压榨处理，压榨产生的水通过压机水泵送至回流净化池；

(b)干燥：压榨除水后的可燃物块体再送入烘房，烘干，烘出的水蒸汽经冷凝后通过烘房水泵送至回流净化池；

(c)焚烧：烘干后的可燃物以干物质形态送入垃圾焚烧炉焚烧，焚烧产生的高温烟气部分从烟囱排出，部分导入烘房，供烘房加热。

(7)分选仓底部积污处理：定期通过泥浆泵清理分选仓底部积污。

在步骤(1)(2)(4)中所述生活垃圾与分选介质的重量比为1：8；分选介质为碘盐与水按照重量比1-1.2：1000配制而成；絮凝剂为10％浓度的石灰浆液，按照絮凝剂与分选介质重量比1：100加入分选介质中，碘盐能够更好的溶于水，且价格便宜，又具有助燃效果；脱色剂采用木炭或者活性炭，用于清除生活垃圾酱油、醋等有色调味品中含有的色素；絮凝剂、灭菌剂、脱色剂、除臭剂与分选介质按照重量比1：1：1：1：1000混合配置。

一种生活垃圾密度法分选设备，它包括破袋机、分选仓、收料箱、回流净化池、压机、以及烘房；所述破袋机设置在分选仓左侧斜上方，破袋机包括支架以及机体，机体通过支架固定在分选仓上，机体顶部设置有入口，底部设置有出口，出口贯穿分选仓侧壁，连通分选仓内腔；所述分选仓内顶部左侧固定安装有搅拌机，搅拌机搅拌桨向下伸入分选仓内，分选仓顶部中间设置有喷浆口，右侧设置有分选介质入口，分选仓侧壁底部设置有回流口，分选仓底部设置有清污口，分选仓内腔左右两侧分别倾斜设置有第一集料斗、第二集料斗，第一集料斗与第二集料斗之间通过连接板连成一体，将分选仓分隔成上下两部分，且在斗面上均匀设置有网孔，网孔连通分选仓上下两部分，连接板下设置有支撑件，支撑件分别支撑在第一集料斗、第二集料斗上，分选仓左右两侧分别设置有第一出料口、第二出料口，第一出料口位于第一集料斗上方，第二出料口位于第二集料斗上方；所述收料箱包括第一收料箱以及第二收料箱，分别设置在分选仓左右两侧，第一收料箱对应设置在第一出料口下方，第二收料箱对应设置在第二出料口下方，收料箱顶部设置有开口，第一收料箱底部设置有第一分选介质出口，第二收料箱底部设置有第二分选介质出口，第一分选介质出口通过第一下行管道连接回流净化池，第二分选介质出口通过第二下行管道连接回流净化池，第一收料箱中间倾斜设置有第一筛网，第二收料箱中间倾斜设置有第二筛网，在第一收料箱左侧壁、第二收料箱右侧壁分别设置有第一物料出口、第二物料出口，第一物料出口底部与第一筛网底部连接，第二物料出口底部与第二筛网底部连接；所述回流净化池设置在分选仓后侧，回流净化池通过回流泵连接分选仓回流口，回流净化池通过注液泵连接分选仓分选介质入口，回流净化池上设置有喷淋器，喷淋器喷头对准回流净化池底部；所述压机设置在第二收料箱侧，压机料口位于第二收料箱物料出口下方；所述烘房设置在压机一侧，烘房侧壁设置有排湿口，排湿口连接冷凝器，冷凝器通过烘房水泵连接回流净化池，烘房内设置有轨道，轨道成S型，轨道一端连接压机，另一端连接垃圾焚烧炉进料口，烘房内设置有热交换设备以及温度调节装置，热交换设备包括若干散热片，散热片套装在热风管道上，热风管道两端分别连通垃圾焚烧炉哈风口以及烟囱，且在热风管道入口一侧设置有电控阀，电控阀连接温度调节装置；所述分选仓一侧还设置有泥浆泵，泥浆泵通过管道连通分选仓清污口；所述设备还包括高架运输通道，高架运输通道整体呈梯形状，位于分选仓上方，与地面夹角小于12°，高架运输通道上坡道前设置有地磅，高架运输通道下坡道后设置车辆清洗消毒设备，高架运输通道上设置有投料口，投料口位于破袋机入口上方，连通破袋机入口，高架运输通道路面采用防滑设计。

所述压机包括压机本体，压机本体包括料仓、第一压仓、第二压仓、以及前行轨道，料仓顶部设置有料口，连通料仓内腔，料仓内设置有第一压板，第一压板通过第一油压推头固定安装在料仓一端，与料仓内壁之间间隙接触，第一油压推头推动第一压板在料仓内移动，料仓另一端设置有第一压仓，第一压仓与料仓连通，压仓两端贯通，一端设置有第二压板，第二压板固定安装在第二油压推头上，第二油压推头固定安装在压机本体上，推动第二压板在第一压仓内移动，另一端设置有第二压仓，第二压仓第二出料口两侧贯通，一侧设置有推板，推板固定安装在第三油压推头上，第三油压推头固定安装在压机本体上，推动推板在第二压仓内移动，另一侧连接有前行轨道，通过前行轨道连接烘房，且在前行轨道下设置有集液槽，集液槽通过管道连通第一压仓、第二压仓，集液槽一侧设置有出水口，出水口通过压机水泵连通回流净化池。

所述破袋机还包括滚筒、压板、卡口以及电机，滚筒安装在机体内，两端穿过机体并通过轴承固定在机体上，在滚筒外周面上均匀设置有若干压板，压板与机体内壁之间间隙接触，且压板上均匀设置有若干刀槽，在机体内壁设置有卡口，卡口由若干刀片组成，刀片刀刃向上，固定在机体侧壁，刀片与滚筒之间间隙接触，且刀片与压板刀槽位置对应，滚筒通过联轴器连接电机，且电机固定在机体上，驱动滚筒向卡口一侧旋转；电机驱动滚筒带动压板旋转，压板与刀片之间相向运动，且刀片穿过压板刀槽，当生活垃圾从入口落入机体内，随着滚筒转动，并在压板的压迫下强制从卡口上通过，卡口刀片划破垃圾袋，垃圾散落开，并在滚筒离心力作用下送入分选仓。

所述设备还包括高架运输通道，高架运输通道整体呈梯形状，位于分选仓上方，与地面夹角小于12°，高架运输通道上坡道前设置有地磅，高架运输通道下坡道后设置车辆清洗消毒设备，高架运输通道上设置有投料口，投料口位于破袋机入口上方，连通破袋机入口，高架运输通道路面采用防滑设计。

所述分选设备配套设置有控制系统以及安全监控装置，控制系统包括驱动装置以及控制柜，控制柜分别电连接驱动装置、破袋机、分选仓搅拌机以及压机，驱动装置分别驱动连接分选仓第一出料口、第二出料口、第一收料箱物料出口以及第二收料箱物料出口，控制柜控制驱动装置开启或者关闭第一出料口、第二出料口、第一收料箱物料出口以及第二收料箱物料出口，控制柜控制启动或者停止破袋机、分选仓搅拌机以及压机；安全监控装置包括若干摄像头以及监控显示器，若干摄像头分别设置在设备各处，电连接监控显示器，用于监控设备各处状况，便于实时调控。

所述第一集料斗、第二集料斗上网孔以及第一筛网和第二筛网的网孔孔径小于等于0.3cm，防止沉降的可燃物、不可燃物从网孔中穿过。

所述分选仓高度不低于15m，且分选仓容积小于等于回流净化池容积；第一集料斗距离分选仓顶部高度不低于分选仓整体高度1/3，第二集料斗距离分选仓顶部高度不低于分选仓整体高度2/3，第一集料斗与第二集料斗之间宽度比为1：2；为降低分选仓的地面高度，分选仓底部采用暗井方式，设置地面下，底部距离地面5-10m。

所述搅拌桨包括四组叶片以及桨轴，叶片对称设置在桨轴两侧，采用优质不锈钢材质，且同侧叶片之间通过紧固件连接，搅拌桨按顺时针或逆时针水平旋转，转速为50-60r/min。

实施例：实验选用分选仓的高度3.35m，长度1.8m，宽度0.85m，容积5.1255m3，为直立式长方体。实验开始时，将配置好的分选介质注入容器，使之达到3.2m高度的液面线，再将150kg原生垃圾徐徐倒入容器中，并启动破袋机与搅拌机械，约10分钟后分离基本完成，关闭破袋机与搅拌机，向容器中注向了约200g浓度为10％的石灰液，很快这些泥沙沉降下去，启动回流泵，打开两个集料斗的出料口和两个收料箱下方的分选介质出口，分选介质经收料箱中的筛片过筛后由下行管道流入分选介质回流池接受净化处理，从收料箱1中获取的高密度不可燃物质称重26.19kg，占150kg原生垃圾总质量的17.46％，存留在收料箱2中的低密度可燃物质物质进入后道工序的压榨仓内，接受压榨、烘干除水，后称重51.21kg，占生活垃圾总质量的34.13％。据此一个处理500吨生活垃圾的热电厂，配套设置分选仓的仓容≥500吨，长宽高设计为10m×5m×10m，每个批次分选量为50吨，预计用时小于等于2小时。

本发明优点是，设计合计，结构简单，利用密度分选法，选用一种以水为主体的分选介质将密度值介于分选介质的不可燃物语可燃物分选出来，再通过压榨、烘干除水，以干物质形态入炉焚烧，快捷高效，卫生环保又经济可行，生活垃圾处理效率高，能够清除生活垃圾中约50％的不可燃物，实现焚烧的无害化、减量化、资源化，且在热电厂的厂区不需要设置垃圾堆放场，同时产生如下社会效益与企业效益：

(1)清除了生活垃圾中的不可燃物质，可燃垃圾又以干物质形态入炉焚烧，不仅易于焚烧、燃烧充分、发热量高，产能会大幅上升，而且少用了作为辅助燃烧的煤炭，节约了生产成本。

(2)清除了生活垃圾中的煤渣、石块、砖瓦、玻璃、陶瓷、泥沙、贝壳、骨骼等无机物与高钙物，生活垃圾焚烧后的底灰、飞灰的排放量大大减少，底灰量约减少20％，飞灰量约减少15％，保护了青山绿水，留住了蓝天白云。

(3)清除了生活垃圾中的重金属，去除了垃圾焚烧中合成致癌元凶“二噁英”的主要催化剂，“二噁英”的合成机率几乎为“零”；由于生活垃圾中的水分被大量清除，大大减少了垃圾焚烧时CO、CO₂等的排放，减少了带有各种异臭味的水蒸气的排放，保护了人类健康。

(4)不可燃物质被清除，入炉生活垃圾减量50％左右，体积大幅缩小，这就增加了焚烧炉的处理量，同样一个垃圾焚烧炉，日处理量可以增加1倍以上，同时炉体得到了保护，维护费用大幅降低，使用寿命得以延长。

(5)垃圾运动车辆通过高架运输通道，直接将垃圾投入分选仓，厂区内不需要堆放垃圾的专用场地，减少了土地占用，净化了厂区环境。

(6)能够带动一批相关产业的发展。

附图说明

图1本发明结构示意图。

图2是本发明局部结构示意图(1)。

图3是本发明压机结构俯视图。

图4是本发明局部结构示意图(2)。

图5是本发明破袋机示意图(1)。

图6是本发明破袋机示意图(2)。

图7是本实用新型高架运输通道。

图8是本发明工艺流程图。

具体实施方式

参照附图1-8，一种生活垃圾密度法分选工艺，它包括如下步骤：

(1)垃圾破袋：将生活垃圾投入到破袋机01，扎口垃圾经破袋机01破袋后，在破袋机01高速旋转产生的离心力作用下被甩入分选仓02；

(2)垃圾分选：生活垃圾分散落入分选介质中，在搅拌机17搅拌下，随分选介质流动自左向右平行前移，同时垃圾按密度差异开始向下向右分离，高密度的不可燃物沉降到第一集料斗19上，低密度的可燃物随分选介质移动，在第二集料斗20的上方聚集，再从喷浆口26向分选仓投入絮凝剂，在絮凝剂作用下低密度的可燃物沉降到第二集料斗20上；

(3)分选介质回流、介质过筛：启动回流泵09，分选仓02内分选介质由回流口35经过回流泵09送至回流净化池04，同时打开第一出料口36、第二出料口37、第一分选介质出口32和第二分选介质出口33，第一集料斗19上的不可燃物随分选介质落入到第一收料箱23内，过筛后，不可燃物留在第一收料箱中的第一筛网30上，分选介质从第一分选介质出口32流入第一下行管道14流入回流净化池04，第二集料斗20上的可燃物随分选介质落入到第二收料箱24，过筛后，可燃物留在第二收料箱内的第二筛网31上，分选介质从第二分选介质出口33经第二下行管道15流入回流净化池04，结束后，关闭第一出料口36、第二出料口37、第一分选介质出口32和第二分选介质出口33；

(4)分选介质净化处理：回流净化池04上分选介质在絮凝剂、灭菌剂、脱色剂以及除臭剂作用下完成净化处理，净化后的分选介质通过上行管道16送至分选仓进行下一次垃圾分选，杂质沉淀在回流净化池04底部，定期通过进行清理；

(5)不可燃物处理：第一收料箱23中的不可燃物转运出去后，再经过磁选、粉碎加工后再利用，用作路基材料等；

(6)可燃物处理：

压榨除水：将第二收料箱24中的可燃物送入压机05，在压机05中进行压榨处理，压榨产生的水通过压机水泵11送至回流净化池04；

(b)干燥：压榨除水后的可燃物块体再送入烘房06，烘干，烘出的水蒸汽经冷凝后通过烘房水泵12送至回流净化池04；

(c)焚烧：烘干后的可燃物以干物质形态送入垃圾焚烧炉07焚烧，焚烧产生的高温烟气部分从烟囱排出，部分导入烘房06，供烘房06加热。

(7)分选仓底部积污处理：定期通过泥浆泵08清理分选仓底部积污。

在步骤(1)(2)(4)中所述生活垃圾与分选介质的重量比为1：8；分选介质为碘盐与水按照重量比1-2：1000配制而成，碘盐能够更好的溶于水，且价格便宜，又具有助燃效果；絮凝剂为10％浓度的石灰浆液，按照絮凝剂与分选介质之间重量比1：100加入分选介质中，脱色剂采用木炭或者活性炭，用于清除生活垃圾酱油、醋等有色调味品中含有的色素；回流净化池04中絮凝剂、灭菌剂、脱色剂、除臭剂与分选介质按照重量比1：1：1：1：1000混合配置。

如图1-2、4，一种生活垃圾密度法分选设备，它包括破袋机01、分选仓02、收料箱03、回流净化池04、压机05以及烘房06；所述破袋机01设置在分选仓02左侧斜上方，破袋机01包括支架以及机体62，机体62通过支架固定在分选仓02上，顶部设置入口18，底部设置有出口，出口贯穿分选仓02侧壁，连通分选仓02内腔；所述分选仓02内顶部左侧固定安装有搅拌机17，搅拌机17搅拌桨向下伸入分选仓02内，分选仓02顶部中间设置有喷浆口26，右侧设置有分选介质入口27，分选仓02侧壁底部设置有回流口35，分选仓底部设置有清污口34，分选仓02内腔两侧分别倾斜设置有第一集料斗19、第二集料斗20，第一集料斗19与第二集料斗20之间通过连接板21连接成一体，将分选仓02分隔成上下两部分，且在斗面上均匀设置有网孔，网孔连通分选仓02上下两部分，连接板21下设置有支撑件22，支撑件22分别支撑在第一集料斗19、第二集料斗20上，分选仓02两侧分别设置有第一出料口36、第二出料口37，第一出料口36为位于第一集料斗19上方，第二出料口37位于第二集料斗20上方；所述收料箱03包括第一收料箱23以及第二收料箱24，分别设置在分选仓02左右两侧，第一收料箱23对应设置在第一出料口36下方，第二收料箱24对应设置在第二出料口37下方，收料箱03顶部设置有开口，第一收料箱底部设置有第一分选介质出口32，第二收料箱底部设置有第二分选介质出口33，第一分选介质出口32通过第一下行管道14连接回流净化池04，第二分选介质出口33通过第二下行管道15连接回流净化池04，第一收料箱中间倾斜设置有第一筛网30，第二收料箱中间倾斜设置有第二筛网31，在第一收料箱23左侧壁、第二收料箱24右侧壁分别设置有第一物料出口28、第二物料出口29，第一物料出口28底部与第一筛网30底部连接，第二物料出口29底部与第二筛网31底部连接；所述回流净化池04设置在分选仓02后侧，回流净化池04通过回流泵09连接分选仓回流口35，回流净化池04通过注液泵10连接分选仓分选介质入口27，回流净化池04上设置有喷淋器13，喷淋器喷头对准回流净化池04底部；所述压机05设置在第二收料箱24侧，压机05连接第二收料箱的第二物料出口29；所述烘房06设置在压机05一侧，烘房06侧壁设置有排湿口56，排湿口56连接冷凝器57，冷凝器57通过烘房水泵12连接回流净化池04，烘房06底部设置有轨道55，轨道55成S型，轨道55一端连接压机05，另一端连接垃圾焚烧炉07进料口，烘房06内设置有热交换设备54以及温度调节装置，热交换设备54包括若干散热片，散热片套装在热风管道53上，热风管道53两端分别连通垃圾焚烧炉哈风口52以及烟囱51，且在热风管道53入口一侧设置有电控阀，电控阀连接温度调节装置；所述分选仓02一侧还设置还有泥浆泵08，泥浆泵08通过管道连通分选仓清污口34。

如图3，所述压机05包括压机本体38，压机本体38包括料仓39、第一压仓40、第二压仓41、以及前行轨道42，料仓39顶部设置有料口43，连通料仓39内腔，料仓39内设置有第一压板44，第一压板44通过第一油压推头45固定安装在料仓39一端，与料仓39内壁之间间隙接触，第一油压推头45推动第一压板44在料仓39内移动，料仓39另一端设置有第一压仓40，第一压仓40与料仓39连通，第一压仓40两端贯通，一端设置有第二压板46，第二压板46固定安装在第二油压推头47上，第二油压推头47固定安装在压机本体38上，推动第二压板46在第一压仓40内移动，另一端设置有第二压仓41，第二压仓41两侧贯通，一侧设置有推板48，推板48固定安装在第三油压推头49上，第三油压推头49固定安装在压机本体38上，推动推板48在第二压仓41内移动，另一侧连接有前行轨道42，通过前行轨道42连接烘房06，且在前行轨道42下设置有集液槽50，集液槽50通过管道连通第一压仓40、第二压仓41，集液槽50一侧设置有出水口，出水口通过压机水泵11连通回流净化池04。

如图5-6，所述破袋机01还包括滚筒63、压板64、卡口65以及电机66，滚筒63安装在机体62内，两端穿过机体62并通过轴承固定在机体62上，在滚筒63外周面上均匀设置有若干压板64，压板64与机体62内壁之间间隙接触，且压板64上均匀设置有若干刀槽，在机体62内壁设置有卡口65，卡口65由若干刀片67组成，刀片67刀口向，固定在机体62侧壁，刀片67与滚筒63之间间隙接触，且刀片67与压板64刀槽位置对应，滚筒63通过联轴器连接电机66，且电机66固定在机体62上，驱动滚筒63向卡口65一侧旋转；电机66驱动滚筒63带动压板64旋转，压板64与刀片67之间相向运动，且刀片67穿过压板64刀槽，当生活垃圾从入口落入机体62内，随着滚筒63转动，并在压板64的压迫下强制从卡口65上通过，卡口65刀片67划破垃圾袋，垃圾散落开，并在滚筒63离心力作用下送入分选仓02。

如图7，所述设备还包括高架运输通道58，高架运输通道58整体呈梯形状，位于分选仓02上方，与地面夹角小于12°，高架运输通道58上坡道前设置有地磅59，高架运输通道58下坡道后设置车辆清洗消毒设备60，高架运输通道58上设置有投料口61，投料口61位于破袋机入口18上方，连通破袋机入口18，高架运输通道58路面采用防滑设计。

所述分选设备配套设置有控制系统以及安全监控装置，控制系统包括驱动装置以及控制柜，控制柜分别电连接驱动装置、破袋机01、分选仓搅拌机17以及压机05，驱动装置分别驱动连接分选仓第一出料口36、第二出料口37、第一收料箱物料出口28以及第二收料箱物料出口29，控制柜控制驱动装置开启或者关闭第一出料口36、第二出料口37、第一收料箱物料出口28以及第二收料箱物料出口29，控制柜控制启动或者停止破袋机01、分选仓搅拌机17以及压机05；安全监控装置包括若干摄像头以及监控显示器，若干摄像头分别设置在设备各处，电连接监控显示器，用于监控设备各处状况，便于实时调控。

所述第一集料斗19、第二集料斗20上网孔以及收料箱的第一筛网30、第二筛网31的网孔孔径小于等于0.3cm，防止沉降的可燃物、不可燃物从网孔中穿过。

所述分选仓02高度不低于15m，且分选仓02容积小于等于回流净化池04容积；第一集料斗距离分选仓02顶部高度不低于分选仓02整体高度1/3，第二集料斗距离分选仓02顶部高度不低于分选仓02整体高度2/3，第一集料斗与第二集料斗之间宽度比为1：2；为降低分选仓的地面高度，分选仓底部02设计成暗井，暗井设置地面下，底部距离地面5-10m。

所述搅拌桨17包括四组叶片以及桨轴，叶片对称设置在桨轴两侧，采用优质不锈钢材质，且同侧叶片之间通过紧固件连接，搅拌桨17按顺时针或逆时针水平旋转，转速为50-60r/min。

本发明优点是，设计合计，结构简单，利用密度分选法，选用一种以水为主体的分选介质将密度值介于分选介质的不可燃物语可燃物分选出来，再通过压榨、烘干除水，以干物质形态入炉焚烧，快捷高效，卫生环保又经济可行，生活垃圾处理效率高，能够清除生活垃圾中约50％的不可燃物，实现焚烧的无害化、减量化、资源化，且在热电厂的厂区不需要设置垃圾堆放场，同时产生如下社会效益与企业效益：

(1)清除了生活垃圾中的不可燃物质，可燃垃圾又以干物质形态入炉焚烧，不仅易于焚烧、燃烧充分、发热量高，产能会大幅上升，而且少用了作为辅助燃烧的煤炭，节约了生产成本。

(2)清除了生活垃圾中的煤渣、石块、砖瓦、玻璃、陶瓷、泥沙、贝壳、骨骼等无机物与高钙物，生活垃圾焚烧后的底灰、飞灰的排放量大大减少，底灰量约减少20％，飞灰量约减少15％，保护了青山绿水，留住了蓝天白云。

(3)清除了生活垃圾中的重金属，去除了垃圾焚烧中合成致癌元凶“二噁英”的主要催化剂，“二噁英”的合成机率几乎为“零”；由于生活垃圾中的水分被大量清除，大大减少了垃圾焚烧时CO、CO₂等的排放，减少了带有各种异臭味的水蒸气的排放，保护了人类健康。

(4)不可燃物质被清除，入炉生活垃圾减量50％左右，体积大幅缩小，这就增加了焚烧炉的处理量，同样一个垃圾焚烧炉，日处理量可以增加1倍以上，同时炉体得到了保护，维护费用大幅降低，使用寿命得以延长。

(5)垃圾运动车辆通过高架运输通道，直接将垃圾投入分选仓，厂区内不需要堆放垃圾的专用场地，减少了土地占用，净化了厂区环境。

(6)能够带动一批相关产业的发展。

Claims (8)

1.一种生活垃圾密度法分选工艺，其特征在于，它包括如下步骤：

(1)垃圾破袋：将生活垃圾投入到破袋机，扎口垃圾经破袋机破袋后，在破袋机高速旋转产生的离心力作用下被甩入分选仓；

(2)垃圾分选：生活垃圾分散落入分选介质中，在搅拌机搅拌下，随分选介质流动自左向右平行前移，同时按密度差异开始向下向右分离，高密度的不可燃物沉降到第一集料斗上，低密度的可燃物随分选介质右移，在第二集料斗的上方聚集，再从喷浆口向分选仓内加入絮凝剂，在絮凝剂作用下低密度的可燃物沉降到第二集料斗上；

(3)分选介质回流、介质过筛：启动回流泵，分选仓内分选介质由回流口经过回流泵送至回流净化池，同时打开两个集料斗的出料口和两个收料箱下方的分选介质出口，第一集料斗上的不可燃物随分选介质落入到第一收料箱内，过筛后，不可燃物留在第一筛网上，分选介质从第一分选介质出口经第一下行管道流入回流净化池，第二集料斗上的可燃物随分选介质落入到第二收料箱内，过筛后，可燃物留在第二筛网上，分选介质从第二分选介质出口经第二下行管道流入回流净化池，结束后，关闭两个集料斗的出料口和两个收料箱下方的分选介质出口；

(4)分选介质净化处理：喷淋器将絮凝剂、灭菌剂、脱色剂以及除臭剂按比例喷淋入分选介质中，在回流净化池内反应净化，净化后的分选介质通过注液泵送入分选仓进行下一批次垃圾分选，杂质沉淀在回流净化池底部，定期进行清理；

(5)不可燃物处理：第一收料箱中的不可燃物转运出去后，经过磁选、粉碎加工后再利用，用作路基材料；

(6)可燃物处理：

(a)压榨除水：将第二收料箱中的可燃物送入压机，在压机中进行压榨处理，压榨产生的水通过压机水泵送至回流净化池；

(b)干燥：压榨除水后的可燃物块体再送入烘房，烘干，烘出的水蒸汽经冷凝后通过烘房水泵送至回流净化池；

(c)焚烧：烘干后的可燃物以干物质形态送入垃圾焚烧炉焚烧，焚烧产生的高温烟气部分从烟囱排出，部分导入烘房，供烘房加热；

(7)分选仓底部积污处理：定期通过泥浆泵清理分选仓底部积污；

在步骤(1)(2)(4)中所述生活垃圾与分选介质的重量比为1：8；分选介质为碘盐与水按照重量比1-1.2：1000配制而成；絮凝剂为10％浓度的石灰浆液，按照絮凝剂与分选介质重量比1：100加入分选介质中；脱色剂采用木炭或者活性炭；絮凝剂、灭菌剂、脱色剂、除臭剂与分选介质按照重量比1：1：1：1：1000混合配置。

2.一种生活垃圾密度法分选设备，其特征在于，它包括破袋机、分选仓、收料箱、回流净化池、压机、以及烘房；所述破袋机设置在分选仓左侧斜上方，破袋机包括支架以及机体，机体通过支架固定在分选仓上，机体顶部设置有入口，底部设置有出口，出口贯穿分选仓侧壁，连通分选仓内腔；所述分选仓内顶部左侧固定安装有搅拌机，搅拌机搅拌桨向下伸入分选仓内，分选仓顶部中间设置有喷浆口，右侧设置有分选介质入口，分选仓侧壁底部设置有回流口，分选仓底部设置有清污口，分选仓内腔左右两侧分别倾斜设置有第一集料斗、第二集料斗，第一集料斗与第二集料斗之间通过连接板连成一体，将分选仓分隔成上下两部分，且在斗面上均匀设置有网孔，网孔连通分选仓上下两部分，连接板下设置有支撑件，支撑件分别支撑在第一集料斗、第二集料斗上，分选仓左右两侧分别设置有第一出料口、第二出料口，第一出料口位于第一集料斗上方，第二出料口位于第二集料斗上方；所述收料箱包括第一收料箱以及第二收料箱，分别设置在分选仓左右两侧，第一收料箱对应设置在第一出料口下方，第二收料箱对应设置在第二出料口下方，收料箱顶部设置有开口，第一收料箱底部设置有第一分选介质出口，第二收料箱底部设置有第二分选介质出口，第一分选介质出口通过第一下行管道连接回流净化池，第二分选介质出口通过第二下行管道连接回流净化池，第一收料箱中间倾斜设置有第一筛网，第二收料箱中间倾斜设置有第二筛网，在第一收料箱左侧壁、第二收料箱右侧壁分别设置有第一物料出口、第二物料出口，第一物料出口底部与第一筛网底部连接，第二物料出口底部与第二筛网底部连接；所述回流净化池设置在分选仓后侧，回流净化池通过回流泵连接分选仓回流口，回流净化池通过注液泵连接分选仓分选介质入口，回流净化池上设置有喷淋器，喷淋器喷头对准回流净化池底部；所述压机设置在第二收料箱侧，压机料口位于第二收料箱物料出口下方；所述烘房设置在压机一侧，烘房侧壁设置有排湿口，排湿口连接冷凝器，冷凝器通过烘房水泵连接回流净化池，烘房内设置有轨道，轨道成S型，轨道一端连接压机，另一端连接垃圾焚烧炉进料口，烘房内设置有热交换设备以及温度调节装置，热交换设备包括若干散热片，散热片套装在热风管道上，热风管道两端分别连通垃圾焚烧炉哈风口以及烟囱，且在热风管道入口一侧设置有电控阀，电控阀连接温度调节装置；所述分选仓一侧还设置有泥浆泵，泥浆泵通过管道连通分选仓清污口；生活垃圾密度法分选设备还包括高架运输通道，高架运输通道整体呈梯形状，位于分选仓上方，与地面夹角小于12°，高架运输通道上坡道前设置有地磅，高架运输通道下坡道后设置车辆清洗消毒设备，高架运输通道上设置有投料口，投料口位于破袋机入口上方，连通破袋机入口，高架运输通道路面采用防滑设计。

3.根据权利要求2所述的一种生活垃圾密度法分选设备，其特征是所述压机包括压机本体，压机本体包括料仓、第一压仓、第二压仓、以及前行轨道，料仓顶部设置有料口，连通料仓内腔，料仓内设置有第一压板，第一压板通过第一油压推头固定安装在料仓一端，与料仓内壁之间间隙接触，第一油压推头推动第一压板在料仓内移动，料仓另一端设置有第一压仓，第一压仓与料仓连通，压仓两端贯通，一端设置有第二压板，第二压板固定安装在第二油压推头上，第二油压推头固定安装在压机本体上，推动第二压板在第一压仓内移动，另一端设置有第二压仓，第二压仓第二出料口两侧贯通，一侧设置有推板，推板固定安装在第三油压推头上，第三油压推头固定安装在压机本体上，推动推板在第二压仓内移动，另一侧连接有前行轨道，通过前行轨道连接烘房，且在前行轨道下设置有集液槽，集液槽通过管道连通第一压仓、第二压仓，集液槽一侧设置有出水口，出水口通过压机水泵连通回流净化池。

4.根据权利要求2所述的一种生活垃圾密度法分选设备，其特征是所述破袋机还包括滚筒、压板、卡口以及电机，滚筒安装在机体内，两端穿过机体并通过轴承固定在机体上，在滚筒外周面上均匀设置有若干压板，压板与机体内壁之间间隙接触，且压板上均匀设置有若干刀槽，在机体内壁设置有卡口，卡口由若干刀片组成，刀片刀刃向上，固定在机体侧壁，刀片与滚筒之间间隙接触，且刀片与压板刀槽位置对应，滚筒通过联轴器连接电机，且电机固定在机体上，驱动滚筒向卡口一侧旋转。

5.根据权利要求2所述的一种生活垃圾密度法分选设备，其特征是所述分选设备配套设置有控制系统以及安全监控装置，控制系统包括驱动装置以及控制柜，控制柜分别电连接驱动装置、破袋机、分选仓搅拌机以及压机，驱动装置分别驱动连接分选仓第一出料口、第二出料口、第一收料箱物料出口以及第二收料箱物料出口；安全监控装置包括若干摄像头以及监控显示器，若干摄像头分别设置在设备各处，电连接监控显示器。

6.根据权利要求2所述的一种生活垃圾密度法分选设备，其特征是所述第一集料斗、第二集料斗上网孔以及第一筛网和第二筛网的网孔孔径小于等于0.3cm。

7.根据权利要求2所述的一种生活垃圾密度法分选设备，其特征是所述分选仓高度不低于15m，且分选仓容积小于等于回流净化池容积；第一集料斗距离分选仓顶部高度不低于分选仓整体高度1/3，第二集料斗距离分选仓顶部高度不低于分选仓整体高度2/3，第一集料斗与第二集料斗之间宽度比为1：2；分选仓侧壁还设置有观察窗，观察窗采用高强度防破碎有机玻璃；分选仓底部采用暗井方式，设置地面下，底部距离地面5-10m。

8.根据权利要求2所述的一种生活垃圾密度法分选设备，其特征是所述搅拌桨包括四组叶片以及桨轴，叶片对称设置在桨轴两侧，采用优质不锈钢材质，且同侧叶片之间通过紧固件连接，搅拌桨按顺时针或逆时针水平旋转，转速为50-60r/min。