生活垃圾集中处理装置
技术领域
本发明属于固、液、气集中处理的环保领域,具体涉及一种生活垃圾集中处理装置。
背景技术
每天不管是城市还是乡村,产生的生活垃圾数目巨大,目前最为主要的处理方式为填埋。但是填埋不仅耗费大量的土地,最主要的是这些填埋物会污染土壤、地下水。这些垃圾会产生垃圾渗滤液污水,而对垃圾渗滤液污水的处理是成本相对较高的处理方式。同时填埋物中含有大量的不可降解物,对土壤会造成不可逆的破坏。因此在目前垃圾处理的环境下,就地将生活垃圾进行处理是需要研究人员刻不容缓的进行解决的问题。
对于生活垃圾处理过程中相对困难的是如何将已经完全混合在一起的垃圾进行重新分类,目前主要的做法是破碎之后进行分类,CN108994043A公开了一种垃圾触及分类处理的环保装置,其利用不同物质的重量不同,通过赋予其相同的动能,从而产生不同的速度而实现了对垃圾的初级分类。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提出一种生活垃圾集中处理装置。
通过如下技术手段实现:
一种生活垃圾集中处理装置,包括粗破室、细破室、混合室、密度分离室、塑料去除室、焚烧炉、成泡室、酸处理室和复合处理过滤室。
所述粗破室包括粗破外壳、垃圾主入口、粗破轴、粗破内齿、粗破外齿、出口管道、粗破室出口、块状物挡网、储块盒和粗破室喷水嘴;所述垃圾主入口设置在粗破外壳的顶壁的一端,在粗破外壳内部横置有粗破轴,在所述粗破轴上设置有多个粗破内齿,在与多个所述粗破内齿相间隔位置的粗破外壳的内壁上设置有多个粗破外齿,在粗破外壳的底壁的一端设置有粗破室出口,所述出口管道顶端与所述粗破室出口相连通,在出口管道内设置有块状物挡网,所述块状物挡网的边部与所述出口管道的内壁固接且固接位置高度不同,在较低的固接位置的出口管道外部设置有储块盒,用于承接块状物挡网的网上物,在出口管道的内侧壁上还设置有多个粗破室喷水嘴。
所述细破室包括细破外壳、细破轴、细破内齿、细破外齿、细破室入料口、细破室出料口和细破室喷水嘴;所述细破室入料口设置在细破外壳的顶壁的一端并与所述出口管道的底端连通,在细破外壳内部横置有细破轴,在所述细破轴上设置有多个细破内齿,在与多个所述细破内齿相间隔位置的细破外壳的内壁上设置有多个细破外齿,在细破外壳的底壁的一端设置有细破室出料口,所述细破内齿和所述细破外齿之间的间隙小于所述粗破内齿和所述粗破外齿之间的间隙。
所述混合室包括混合室入料口、混合室搅拌轴和混合室出料口,所述混合室入料口设置在混合室顶部并与所述细破室出料口连通,所述混合室搅拌轴设置有多个,均设置在混合室的内壁上,所述混合室出料口设置在混合室的底部。
所述密度分离室包括分离室外壳、分离室入料口、分离室漂浮物出口、分离室出水口、分离室沉淀物出口、高压喷嘴和传送带;所述分离室入料口设置在分离室外壳的侧壁的上部并与所述混合室出料口连通,所述高压喷嘴设置在所述分离室入料口的上部并且高于分离室的液面,在与高压喷嘴相对的一侧设置有分离室漂浮物出口,在分离室漂浮物出口一侧的下部设置有分离室出水口,在分离室外壳一侧壁的下部分设置有分离室沉淀物出口,在分离室外壳的内底部设置有传送带,所述传送带通过所述分离室沉淀物出口贯穿分离室外壳的内外。
所述塑料去除室包括漂浮物传送管、塑料筛分装置和液体混合室;所述漂浮物传送管一端与所述分离室漂浮物出口连通另一端与塑料筛分装置的筛分入口连通;所述漂浮物传送管包括依次相接的漂浮物上传送管、漂浮物中传送管和漂浮物下传送管,所述漂浮物上传送管和漂浮物下传送管均为倾斜向下设置,所述漂浮物中传送管水平或与漂浮物上传送管和漂浮物下传送管逆向倾斜设置,在漂浮物中传送管的底壁上设置有密布通孔形成传送管滤水口;所述塑料筛分装置包括筛分内筒、筛分外筒、筛分入口、筛分出口、竖喷气管、热风机和筛分储存盒;所述筛分内筒和筛分外筒同轴设置且筛分内筒能够以二者共同的轴转动,所述筛分内筒侧壁为密布通孔结构设置,且在筛分内筒侧壁外部均布有电热丝,在筛分内筒顶部设置有所述的筛分入口,在所述筛分内筒和筛分外筒共同的轴心位置竖直设置有设置竖喷气管,所述竖喷气管顶部封闭侧壁密布有通孔,在竖喷气管底部连接有热风机,在筛分内筒底部设置有筛分出口,所述筛分储存盒与所述筛分出口连通;所述液体混合室包括液体混合室第一入口、液体混合室第二入口和液体混合室出口;所述液体混合室第一入口与所述传送管滤水口连通,所述液体混合室第二入口与所述分离室出水口连通,所述液体混合室出口设置在液体混合室的底部。
所述焚烧炉包括焚烧炉顶部入口、焚烧炉烟气出口、导气管和增压气泵;所述焚烧炉顶部入口与所述传送带的终端相接,所述焚烧炉烟气出口设置在焚烧炉顶部并与所述导气管的一端连通,在导气管上设置有增压气泵,导气管的另一端与所述成泡室的气体入口连通。
所述成泡室包括成泡室外壳、成泡室入水口、成泡室出水口、曝气部件、泡沫处理部件、气体过滤室和处理烟气排气口;所述曝气部件设置在成泡室外壳的内底部,所述曝气部件包括横向设置的储水盘、设置在储水盘顶部的多个曝气口以及设置在储水盘底部的气体入口,所述气体入口与所述导气管连通,将导气管中的烟气通过曝气口喷到成泡室外壳内部的水体中,所述成泡室入水口设置在成泡室外壳顶部、所述成泡室出水口设置在成泡室外壳的底部;所述泡沫处理部件包括高压喷气嘴、出泡口、泡沫处理管、泡沫过滤板、成泡室回水口和气体出口;所述高压喷气嘴设置在成泡室外壳内部水体的液面部位的成泡室外壳的侧壁上,在与所述高压喷嘴相对位置的成泡室外壳的侧壁上设置有所述出泡口,所述出泡口顶端设置有气体出口,底端连通有泡沫处理管,在泡沫处理管中设置有一个或多个泡沫过滤板,在成泡室外壳的侧壁下部设置有成泡室回水口,所述泡沫处理管底端连通所述成泡室回水口;所述气体过滤室底部连通所述气体出口,顶部设置所述处理烟气排气口。
所述酸处理室包括酸处理室入液口、第一过滤板、加酸喷头和酸处理室出液口;所述酸处理室入液口设置在酸处理室的顶端并与所述成泡室出水口连通,所述加酸喷头设置在酸处理室的顶端,用于向酸处理室中加入酸液,所述酸处理室出液口设置在酸处理室的底部。
所述复合处理过滤室包括复合处理过滤室入液口、加碱喷头、第二过滤板、复合料过滤吸附板、活性炭过滤吸附板和处理水出水口;所述复合处理过滤室入液口设置在复合处理过滤室顶部并与所述酸处理室出液口连通,所述加碱喷头设置在复合处理过滤室的顶端,用于向复合处理过滤室中加入碱液,所述复合处理过滤室内部从上到下依次设置有第二过滤板、复合料过滤吸附板和活性炭过滤吸附板,所述处理水出水口设置在复合处理过滤室的最底部。
作为优选,和所述粗破室出口设置在粗破外壳的远离所述垃圾注入口的一端。
作为优选,所述细破内齿和所述细破外齿之间的间隙为1.5~2.5mm(进一步优选2mm)。
作为优选,所述粗破内齿和所述粗破外齿之间的间隙为18~28mm(进一步优选25mm)。
作为优选,所述混合室搅拌轴分别设置在混合室的内顶壁和内侧壁上。
作为优选,所述混合室搅拌轴分别设置在混合室的内顶壁、内侧壁和内底壁上。
作为优选,所述塑料筛分装置还包括有刮板,用于将筛分内筒内部粘结的塑料刮除。
作为优选,所述焚烧炉还包括内部的焚烧系统,通过内部的焚烧系统将进入到焚烧炉的物料进行焚烧。
作为优选,在所述泡沫处理管外部设置有泡沫物储存盒,所述泡沫物储存盒与所述泡沫过滤板的终端连通,用于承接所述泡沫过滤板的板上物。
作为优选,所述气体过滤室内设置有多层氧化钙颗粒过滤吸附层和多层活性炭吸附过滤层。
作为优选,所述酸液为稀盐酸、稀硫酸和/或稀硝酸。
作为优选,所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾和/或氢氧化钙溶液。
作为优选,储块盒集满后也将其中的物料置入到焚烧炉中。
作为优选,所述块状物挡网的网孔直径为35~50mm。
作为优选,所述复合料过滤吸附板具体为石英砂颗粒和凸凹棒土颗粒构成的复合料。
作为优选,所述复合料过滤吸附板具体为石英砂颗粒和凸凹棒土颗粒按体积比1:1的比例构成的复合料。
本发明的技术效果在于:
1,通过粗破室将垃圾混合物进行初级破碎,然后通过块状物挡网将不易被破碎的大块生活垃圾(主要为较硬的金属块或无机非金属块状物)滤除到储块盒中,然后将滤下物置入到细破室中破碎为细颗粒,然后通过高压喷水,将垃圾中的可溶物和粉末悬浮物溶入到水体中,根据密度的不同,一部分颗粒物漂浮在水体上(主体为轻质塑料和纸品等纤维质物质),一部分颗粒物沉淀到下部传送带上(主体为金属、无机非金属类和重质塑料),分离之后分别对三种物质进行进一步的深处理,从而通过相对较简的步骤实现了对生活垃圾的初级分类,并且由于将其中可溶有害物充分溶解到水体中,避免了后续可能存在的填埋而对地下水体的污染。
2,通过设置三级的漂浮物传送管,通过将漂浮物中传送管与前后两个传送管设置出一定的角度,使得含有部分水体的漂浮物通过漂浮物中传送管底部的密布通孔重新通过液体混合室与主水体混合后进行统一的液体处理。避免了漂浮物后续处理时所含过量的水体而造成塑料固化时固化率较低的问题。
通过设置可以旋转的筛分内筒,且从中央竖直的可以喷出气体的竖管将进入到筛分内筒中的物料喷吹到筛分内筒的内壁上,而筛分内筒外侧壁上设置加热丝,当混合物中的塑料碰到筛分内筒后会附着在筛分内筒内侧壁上,而其它颗粒物则不会附着在筛分内筒上而落入到筛分储存盒,从而将轻质的塑料与其它物料分离,当筛分内筒上附着过量的塑料后通过刮板将其刮除。
3,通过将焚烧炉排出的烟气作为曝气的气体充入到成泡室中,通过气泡的上升气泡表面张力的作用而将水体中的微粒粘附在气泡外表面继而上浮形成泡沫,而烟气气泡通过与水体接触,可以将烟气中的氮氧化物和硫氧化物与水反应而除去,从而既净化了烟气也通过气泡作用纯净化了水体。
通过将成泡室的出气口设置在出泡口外部,同时结合高压喷气嘴的喷吹,使得在成泡室水体表面的泡沫形成定向流动到出泡口处,强化了泡沫的转移。
通过向竖喷漆管中喷入热风,从而既对进入到筛分内筒中的物料实现了预热,同时也将该物料达到了烘干的目的,多余的气体通过筛分内筒侧壁的密布通孔排出,避免了内部气压的过高。
附图说明
图1为本发明生活垃圾集中处理装置的结构示意图。
其中:11-垃圾主入口,12-粗破轴,13-粗破内齿,14-粗破外齿,15-粗破室出口,16-块状物挡网,17-储块盒,18-粗破室喷水嘴,21-细破轴,22-细破内齿,23-细破外齿,24-细破室出料口,25-细破室喷水嘴,3-混合室,31-混合室搅拌轴,32-混合室出料口,40-密度分离室液面,41-漂浮物,42-高压喷嘴,43-传送带,511-漂浮物上传送管,512-漂浮物中传送管,513-漂浮物下传送管,521-筛分内筒,522-筛分外筒,523-竖喷气管,53-筛分储存盒,54-热风机,55-液体混合室,6-焚烧炉,61-烟气出口,62-增压气泵,63-导气管,70-成泡室液面,71-曝气口,72-高压喷气嘴,73-出泡口,74-泡沫过滤板,75-成泡室回水口,76-气体过滤室,761-处理烟气排气口,81-第一过滤板,82-加酸喷头,83-酸处理室出液口,91-加碱喷头,92-第二过滤板,93-复合料过滤吸附板,94-活性炭过滤吸附板,95-处理水出水口。
具体实施方式
实施例1
如图1所示。生活垃圾集中处理装置,包括粗破室、细破室、混合室、密度分离室、塑料去除室、焚烧炉、成泡室、酸处理室和复合处理过滤室。
所述粗破室包括粗破外壳、垃圾主入口、粗破轴、粗破内齿、粗破外齿、出口管道、粗破室出口、块状物挡网、储块盒和粗破室喷水嘴;所述垃圾主入口设置在粗破外壳的顶壁的最左端,在粗破外壳内部横置有粗破轴,在所述粗破轴上设置有3个粗破内齿,在与3个所述粗破内齿相间隔位置的粗破外壳的内壁上设置有3排每排3个的粗破外齿(每排粗破外齿之间设置有间隔,间隔长度为每个粗破外齿的宽度),在粗破外壳的底壁的最右端设置有粗破室出口,所述出口管道顶端与所述粗破室出口相连通,在出口管道内设置有块状物挡网,所述块状物挡网的边部与所述出口管道的内壁固接且固接位置高度不同,如图1所示为左高右低,在较低的即最右端的固接位置的出口管道外部设置有储块盒,用于承接块状物挡网的网上物,在出口管道的内侧壁上还设置有3个粗破室喷水嘴。
所述细破内齿和所述细破外齿之间的间隙为2mm。
所述粗破内齿和所述粗破外齿之间的间隙为25mm。
所述细破室包括细破外壳、细破轴、细破内齿、细破外齿、细破室入料口、细破室出料口和细破室喷水嘴;所述细破室入料口设置在细破外壳的顶壁的最右端并与所述出口管道的底端连通,在细破外壳内部横置有细破轴,在所述细破轴上设置有3个细破内齿,在与3个所述细破内齿相间隔位置的细破外壳的内壁上设置有3排每排3个的细破外齿(每排3个细破外齿之间也设置间隙,但是该间隙大大小于每排粗破外齿之间的间隔),在细破外壳的底壁的最左端设置有细破室出料口,所述细破内齿和所述细破外齿之间的间隙小于所述粗破内齿和所述粗破外齿之间的间隙。
所述混合室包括混合室入料口、混合室搅拌轴和混合室出料口,所述混合室入料口设置在混合室顶部并与所述细破室出料口连通,所述混合室搅拌轴设置有3个,均设置在混合室的内壁上,所述混合室出料口设置在混合室的底部。
所述混合室搅拌轴分别设置在混合室的内顶壁和内侧壁上。
所述密度分离室包括分离室外壳、分离室入料口、分离室漂浮物出口、分离室出水口、分离室沉淀物出口、高压喷嘴和传送带;所述分离室入料口设置在分离室外壳的侧壁的上部并与所述混合室出料口连通,所述高压喷嘴设置在所述分离室入料口的上部并且高于分离室的液面,如图1所示设置在左端侧壁,在与高压喷嘴相对的一侧(即如图1为右侧)设置有分离室漂浮物出口,在分离室漂浮物出口一侧的下部设置有分离室出水口,在分离室外壳左侧壁的下部分设置有分离室沉淀物出口,在分离室外壳的内底部设置有传送带,所述传送带通过所述分离室沉淀物出口贯穿分离室外壳的内外。
所述塑料去除室包括漂浮物传送管、塑料筛分装置和液体混合室;所述漂浮物传送管左端与所述分离室漂浮物出口连通右端与塑料筛分装置的筛分入口连通;所述漂浮物传送管包括依次相接的漂浮物上传送管、漂浮物中传送管和漂浮物下传送管,所述漂浮物上传送管和漂浮物下传送管均为倾斜向下设置(即左高右低),所述漂浮物中传送管右高左低的倾斜设置,在漂浮物中传送管的底壁上设置有密布通孔形成传送管滤水口;所述塑料筛分装置包括筛分内筒、筛分外筒、筛分入口、筛分出口、竖喷气管、热风机和筛分储存盒;所述筛分内筒和筛分外筒同轴设置且筛分内筒能够以二者共同的轴转动,所述筛分内筒侧壁为密布通孔结构设置,且在筛分内筒侧壁外部均布有电热丝,在筛分内筒顶部设置有所述的筛分入口,在所述筛分内筒和筛分外筒共同的轴心位置竖直设置有设置竖喷气管,所述竖喷气管顶部封闭侧壁密布有通孔,在竖喷气管底部连接有热风机,在筛分内筒底部设置有筛分出口,所述筛分储存盒与所述筛分出口连通;所述液体混合室包括液体混合室第一入口、液体混合室第二入口和液体混合室出口;所述液体混合室第一入口与所述传送管滤水口连通,所述液体混合室第二入口与所述分离室出水口连通,所述液体混合室出口设置在液体混合室的底部。
所述塑料筛分装置还包括有刮板,用于将筛分内筒内部粘结的塑料刮除。
所述焚烧炉包括焚烧炉顶部入口、焚烧炉烟气出口、导气管和增压气泵;所述焚烧炉顶部入口与所述传送带的终端相接,所述焚烧炉烟气出口设置在焚烧炉顶部并与所述导气管的一端连通,在导气管上设置有增压气泵,导气管的另一端与所述成泡室的气体入口连通。
所述焚烧炉还包括内部的焚烧系统,通过内部的焚烧系统将进入到焚烧炉的物料进行焚烧。
所述成泡室包括成泡室外壳、成泡室入水口、成泡室出水口、曝气部件、泡沫处理部件、气体过滤室和处理烟气排气口;所述曝气部件设置在成泡室外壳的内底部,所述曝气部件包括横向设置的储水盘、设置在储水盘顶部的18个曝气口(2排,每排9个)以及设置在储水盘底部的气体入口,所述气体入口与所述导气管连通,将导气管中的烟气通过曝气口喷到成泡室外壳内部的水体中,所述成泡室入水口设置在成泡室外壳顶部、所述成泡室出水口设置在成泡室外壳的底部;所述泡沫处理部件包括高压喷气嘴、出泡口、泡沫处理管、泡沫过滤板、成泡室回水口和气体出口;所述高压喷气嘴设置在成泡室外壳内部水体的液面部位的成泡室外壳的右侧壁上,在与所述高压喷嘴相对位置的成泡室外壳的左侧壁上设置有所述出泡口,所述出泡口顶端设置有气体出口,底端连通有泡沫处理管,在泡沫处理管中设置有2个泡沫过滤板,在成泡室外壳的侧壁下部设置有成泡室回水口,所述泡沫处理管底端连通所述成泡室回水口;所述气体过滤室底部连通所述气体出口,顶部设置所述处理烟气排气口。
所述气体过滤室内设置有多层氧化钙颗粒过滤吸附层和多层活性炭吸附过滤层。
在所述泡沫处理管外部设置有泡沫物储存盒,所述泡沫物储存盒与所述泡沫过滤板的终端连通,用于承接所述泡沫过滤板的板上物。
所述酸处理室包括酸处理室入液口、第一过滤板、加酸喷头和酸处理室出液口;所述酸处理室入液口设置在酸处理室的顶端并与所述成泡室出水口连通,所述加酸喷头设置在酸处理室的顶端,用于向酸处理室中加入酸液,所述酸处理室出液口设置在酸处理室的底部。
所述酸液为稀盐酸和稀硝酸的混合物。
所述复合处理过滤室包括复合处理过滤室入液口、加碱喷头、第二过滤板、复合料过滤吸附板、活性炭过滤吸附板和处理水出水口;所述复合处理过滤室入液口设置在复合处理过滤室顶部并与所述酸处理室出液口连通,所述加碱喷头设置在复合处理过滤室的顶端,用于向复合处理过滤室中加入碱液,所述复合处理过滤室内部从上到下依次设置有第二过滤板、复合料过滤吸附板和活性炭过滤吸附板,所述处理水出水口设置在复合处理过滤室的最底部。
所述碱液为氢氧化钠和氢氧化钙混合溶液。
对比例1
本对比例没有设置漂浮物中传送管,其他设置方式与实施例1相同,经过8小时相同条件下的对比性试验后得到:筛分储存盒中塑料物的残存比例是实施例1的3.8倍,筛分内筒的内侧壁上塑料附着量是实施例1的81%,。
对比例2
本对比例没有将烟气出口与曝气口连通,而是将烟气出口与气体过滤室直接连接,采用外接气体与曝气口连通,通过10小时相同条件下的对比性试验得到:从泡沫过滤板的板上物和泡沫物储存盒中得到的杂物总量是实施例1的86%,同时气体过滤室中活性炭颗粒的满载量是实施例1的3.9倍,并且最终排出的气体中氮氧化物和硫氧化物的残留量是实施例1的1.38倍。