CN110102388A - 一种生活垃圾预处理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种生活垃圾预处理装置，其特征在于：包括本体、一级筛分层、二级晒分层破碎装置、垃圾入料口，所述破碎装置包括超声处理器和搅拌器，所述搅拌器包括连轴和叶片，所述超声处理器的变幅杆位于所述连轴内，所述一级筛分层和二级筛分层均为网状结构，所述一级筛分层包括网孔开合部件，所述一级筛分层的网格孔径为30‑40mm，所述第二筛分层的网格孔径为15‑25mm。本发明通过采用合适的结构和部件设置，使垃圾得到充分的预处理和分类收集，大幅提高后续处理效果和效率，同时采用合理的工艺参数，极大提高的预处理效果。

Description

一种生活垃圾预处理装置和方法
技术领域
本发明属于垃圾预处理领域，具体涉及一种生活垃圾预处理装置和方法。
背景技术
随着我国城市化进程的不断推进，全国生活垃圾的产生量逐年剧增，垃圾的平均日产量已经达到数千万吨，与此同时，我国环境保护力度的加强促使污水处理量不断增长，导致了全国污水厂污泥的大幅增长。目前主要的处理方式有填埋、粉碎直排、焚烧、堆肥等，然而填埋方式如果处理不当会造成二次污染带来安全隐患；焚烧排出的污染物严重污染环境，不利于生活健康；粉碎直排成本过高并且没有对生活垃圾中的有利组分进行充分利用，此外直接排放可能会造成城市管道堵塞，加重污水污物处理系统的运行负荷；堆肥处理周期长、占地面积大同时生活垃圾中还会有无法降解的塑料制品、重金属物质等，不仅影响堆肥产品的质量，同时也会造成严重的环境污染。
公开号为CN109573224A的发明专利公开了一种生活垃圾预处理系统，进料 导向筒、两组皮带单元和收集箱，两组所述皮带单元上的皮带呈V字型排布，且两组所述皮 带单元上的皮带位于同一水平面上，所述皮带的传送面位于垂直面上，所述皮带的传送面 上间隔设置多个穿刺挂钩，所述穿刺挂钩的前端弯折朝上；所述进料导向筒为倒圆台型，所述进料导向筒位于两根所述皮带之间且靠近所述V字型的交汇端处，所述进料导向筒的下端的水平高度低于所述皮带上沿的水平高度；所述收集箱位于两根所述皮带之间区域的正下方。
公开号为CN109317500A的中国发明专利公开了一种生活垃圾处理系统，包括入料口、发酵装置，入料口置于地面，发酵装置设置 于地下，在发酵装置内设置有搅拌装置，发酵装置连接水压间，水压间再通向蓄液池，在蓄 液池上安装有取料装置；由发酵装置内收集的甲烷通过管道连接到煤气灶，在连接煤气灶 之前管道上安装有去硫装置和阻燃装置，所述系统还包括气味除臭子系统，通过通气管道 分别收集所述入料口、发酵装置、水压间、蓄液池飘出来的臭气，并将飘出来的臭气并形成 高浓度的混合臭气：所述气味除臭子系统包括臭气引入单元、生物除臭装置、雾化除臭装 置、离心风机以及气体排放单元；高浓度的混合臭气经所述气体引入单元引入并均匀分布 后，自所述生物除臭装置的底部进入所述生物除臭装置，经由栖息于所述生物除臭装置的 微生物降解后，再输送至后置的所述雾化除臭装置中进行溶解吸收以进一步降低混合臭气 的浓度，处理后的气体通过所述离心风机抽吸风输送至所述气体排放单元中。
发明内容
针对现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种生活垃圾预处理装置和方法，目的在于解决现有工序复杂，处理效果差、成本高的问题。
本发明提供的一种生活垃圾预处理装置，包括本体（1）、一级筛分层（2）、二级晒分层（3）、破碎装置（4）、垃圾入料口（8），所述破碎装置包括超声处理器和搅拌器，所述搅拌器包括连轴和叶片（6），所述超声处理器的变幅杆（5）位于所述连轴内，所述一级筛分层位于所述二级筛分层上方，所述一级筛分层和二级筛分层均为网状结构，所述一级筛分层包括网孔开合部件（12），所述一级筛分层的网格孔径为30-40mm，所述第二筛分层的网格孔径为15-25mm。
进一步的，所述装置还包括辅料入料口（7）、液体收集装置（9）、液体排出通道（10）、固料排出通道（11）。
进一步的，所述装置包括使所述部件开合的传动装置。
进一步的，所述装置包括使所述二级筛分层远离固料排出通道的一侧抬起的提升装置。
本发明提供的一种生活垃圾预处理方法，采用前述预处理设备，包括如下步骤：
1）使一级筛分层网孔处于闭合状态下，向垃圾入料口投入生活垃圾，向辅料入口投入烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠的混合水溶液，其中所述混合水溶液的加入量为垃圾投入重量的20%-40%，所述混合水溶液中烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水的质量比为1:0.4:10-1:0.6:20，所述混合水溶液温度为35-45℃；
2）开启破碎装置，设置超声处理器的声能密度为0.8-2.4W/mL，超声时间为15-30分钟，在此过程中保持搅拌器一直以120-150r/min的速度进行搅拌；
3）破碎结束后，开启一级筛分层网孔，使破碎后的小颗粒垃圾和液体经过一级筛分层分离至二级筛分层上，待二级筛分层上的液体沥干后将固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理。
进一步的，所述将固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理具体为开启提升装置，将二级筛分层远离固体排出通道一侧提起使固体通过重力方式进入固体排出通道。
本发明采用分级筛分使固液分离，同时经过大量实验得出当固体垃圾的粒径保持在15-40mm时在后续生物发酵过程中效率最高、效果最好，而粒径小于25mm的固体垃圾可与液体垃圾进行同步处理，基于此，本发明将预处理装置设置为分层结构，对不同粒径的固体垃圾和液体垃圾进行筛分以此提高后处理效率和效果。
本发明研究发现，当超声处理器的声能密度控制在0.8-2.4W/mL并配合120-150r/min的搅拌过程时固体生活垃圾的破碎效果和破碎率最为理想，声能密度过小破碎力度不够，效果不理想，声能密度过大导致固液混合物中液体温度过高，影响有机物的去除效果进而影响后续固体垃圾的发酵效果，搅拌速度过低搅拌不均匀会造成破碎效率低下，搅拌速度过高会导致破碎不够充分同样也会造成破碎效率低下。
本发明研究还发现，向生活垃圾中添加20%-40%的比例为1:0.4:10-1:0.6:20的烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水混合溶液时能有效去除生活垃圾中的液体及破碎过程中产生的有机渗透液，进而保证30-40mm固体垃圾的生物发酵效果。
相对于现有技术，本发明通过采用合适的结构和部件设置，使垃圾得到充分的预处理和分类收集，大幅提高后续处理效果和效率，同时采用合理的工艺参数，极大提高的预处理效果。
附图说明
图1为本发明生活垃圾预处理装置结构示意图；
其中，1.本体、2.一级筛分层、3.二级筛分层、4.破碎装置、5.变幅杆、6.叶片、7.辅料入料口、8. 垃圾入料口、9. 液体收集装置、10.液体排出通道、11.固体排出通道、12. 网孔开合部件。
具体实施方式
为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
实施例1
如图1所示，一种生活垃圾预处理装置，包括本体（1）、一级筛分层（2）、二级晒分层（3）、破碎装置（4）、垃圾入料口（8）、辅料入料口（7）、液体收集装置（9）、液体排出通道（10）、固料排出通道（11），所述破碎装置包括超声处理器和搅拌器，所述搅拌器包括连轴和叶片（6），所述超声处理器的变幅杆（5）位于所述连轴内，所述一级筛分层和二级筛分层均为网状结构，所述一级筛分层位于所述二级筛分层上方，所述一级筛分层包括网孔开合部件（12），所述一级筛分层的网格孔径为35mm，所述第二筛分层的网格孔径为22mm。
一种生活垃圾预处理方法，采用上述预处理设备，包括如下步骤：
1）使一级筛分层网孔处于闭合状态下，向垃圾入料口投入生活垃圾，向辅料入口投入烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠的混合水溶液，其中所述混合水溶液的加入量为垃圾投入重量的20%，所述混合水溶液中烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水的质量比为1:0.4:10，所述混合水溶液温度为45℃；
2）开启破碎装置，设置超声处理器的声能密度为0.8W/mL，超声时间为15分钟，在此过程中保持搅拌器一直以150r/min的速度进行搅拌；
3）破碎结束后，开启一级筛分层网孔，使破碎后的小颗粒垃圾和液体经过一级筛分层分离至二级筛分层上，待二级筛分层上的液体沥干后将固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理。
实施例2
一种生活垃圾预处理装置，包括本体（1）、一级筛分层（2）、二级晒分层（3）、破碎装置（4）、垃圾入料口（8）、辅料入料口（7）、液体收集装置（9）、液体排出通道（10）、固料排出通道（11），所述破碎装置包括超声处理器和搅拌器，所述搅拌器包括连轴和叶片（6），所述超声处理器的变幅杆（5）位于所述连轴内，所述一级筛分层和二级筛分层均为网状结构，所述一级筛分层包括网孔开合部件（12），所述一级筛分层的网格孔径为40mm，所述第二筛分层的网格孔径为25mm。
一种生活垃圾预处理方法，采用上述预处理设备，包括如下步骤：
1）使一级筛分层网孔处于闭合状态下，向垃圾入料口投入生活垃圾，向辅料入口投入烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠的混合水溶液，其中所述混合水溶液的加入量为垃圾投入重量的25%，所述混合水溶液中烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水的质量比为1:0.6:20，所述混合水溶液温度为38℃；
2）开启破碎装置，设置超声处理器的声能密度为2W/mL，超声时间为20分钟，在此过程中保持搅拌器一直以130r/min的速度进行搅拌；
3）破碎结束后，开启一级筛分层网孔，使破碎后的小颗粒垃圾和液体经过一级筛分层分离至二级筛分层上，待二级筛分层上的液体沥干后将固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理。
实施例3
一种生活垃圾预处理装置，包括本体（1）、一级筛分层（2）、二级晒分层（3）、破碎装置（4）、垃圾入料口（8）、辅料入料口（7）、液体收集装置（9）、液体排出通道（10）、固料排出通道（11），所述破碎装置包括超声处理器和搅拌器，所述搅拌器包括连轴和叶片（6），所述超声处理器的变幅杆（5）位于所述连轴内，所述一级筛分层和二级筛分层均为网状结构，所述一级筛分层包括网孔开合部件（12），所述一级筛分层位于所述二级筛分层上方，所述一级筛分层的网格孔径为35mm，所述第二筛分层的网格孔径为22mm，所述装置包括使所述部件开合的传动装置。
一种生活垃圾预处理方法，采用前述预处理设备，包括如下步骤：
1）使一级筛分层网孔处于闭合状态下，向垃圾入料口投入生活垃圾，向辅料入口投入烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠的混合水溶液，其中所述混合水溶液的加入量为垃圾投入重量的40%，所述混合水溶液中烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水的质量比为1:0.5:16，所述混合水溶液温度为35℃；
2）开启破碎装置，设置超声处理器的声能密度为1.2W/mL，超声时间为30分钟，在此过程中保持搅拌器一直以140r/min的速度进行搅拌；
3）破碎结束后，开启一级筛分层网孔部件开合部件的传动装置使一级筛分层网孔打开，破碎后的小颗粒垃圾和液体经过一级筛分层分离至二级筛分层上，待二级筛分层上的液体沥干后将固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理。
实施例4
一种生活垃圾预处理装置，包括本体（1）、一级筛分层（2）、二级晒分层（3）、破碎装置（4）、垃圾入料口（8）、辅料入料口（7）、液体收集装置（9）、液体排出通道（10）、固料排出通道（11），所述破碎装置包括超声处理器和搅拌器，所述搅拌器包括连轴和叶片（6），所述超声处理器的变幅杆（5）位于所述连轴内，所述一级筛分层和二级筛分层均为网状结构，所述一级筛分层包括网孔开合部件（12），所述一级筛分层位于所述二级筛分层上方，所述一级筛分层的网格孔径为35mm，所述第二筛分层的网格孔径为22mm，所述装置包括使所述部件开合的传动装置，和使所述二级筛分层远离固料排出通道的一侧抬起的提升装置。
一种生活垃圾预处理方法，采用前述预处理设备，包括如下步骤：
1）使一级筛分层网孔处于闭合状态下，向垃圾入料口投入生活垃圾，向辅料入口投入烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠的混合水溶液，其中所述混合水溶液的加入量为垃圾投入重量的40%，所述混合水溶液中烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水的质量比为1:0.5:16，所述混合水溶液温度为42℃；
2）开启破碎装置，设置超声处理器的声能密度为2.1W/mL，超声时间为27分钟，在此过程中保持搅拌器一直以145r/min的速度进行搅拌；
3）破碎结束后，开启一级筛分层网孔，使破碎后的小颗粒垃圾和液体经过一级筛分层分离至二级筛分层上，将二级筛分层远离固体排出通道一侧提起使固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种生活垃圾预处理装置，其特征在于：包括本体1、一级筛分层2、二级晒分层3、破碎装置4、垃圾入料口8，所述破碎装置包括超声处理器和搅拌器，所述搅拌器包括连轴和叶片6，所述超声处理器的变幅杆5位于所述连轴内，所述一级筛分层和二级筛分层均为网状结构，所述一级筛分层位于所述二级筛分层上方，所述一级筛分层包括网孔开合部件12，所述一级筛分层的网格孔径为30-40mm，所述第二筛分层的网格孔径为15-25mm。
2.如权利要求1所述的预处理装置，其特征在于：所述装置还包括辅料入料口7、液体收集装置9、液体排出通道10、固料排出通道11。
3.如权利要求1所述的预处理装置，其特征在于：所述装置包括使所述部件开合的传动装置。
4.如权利要求1所述的预处理装置，其特征在于：所述装置包括使所述二级筛分层远离固料排出通道的一侧抬起的提升装置。
5.如权利要求1所述的预处理装置，其特征在于：所述一级筛分层的网格孔径为35mm，所述第二筛分层的网格孔径为22mm。
6.一种生活垃圾预处理方法，采用权利要求1-5任一项所述的预处理设备，其特征在于：包括如下步骤：
1）使一级筛分层网孔处于闭合状态下，向垃圾入料口投入生活垃圾，向辅料入口投入烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠的混合水溶液，其中所述混合水溶液的加入量为垃圾投入重量的20%-40%，所述混合水溶液中烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水的质量比为1:0.4:10-1:0.6:20，所述混合水溶液温度为35-45℃；
2）开启破碎装置，设置超声处理器的声能密度为0.8-2.4W/mL，超声时间为15-30分钟，在此过程中保持搅拌器一直以120-150r/min的速度进行搅拌；
3）破碎结束后，开启一级筛分层网孔，使破碎后的小颗粒垃圾和液体经过一级筛分层分离至二级筛分层上，待二级筛分层上的液体沥干后将固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述将固体小颗粒垃圾通过固体排出通道排出进入下一级处理具体为开启提升装置，将二级筛分层远离固体排出通道一侧提起使固体通过重力方式进入固体排出通道。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述混合水溶液中烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和水的质量比为1:0.5:16。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述混合水溶液温度为38℃。
10.如权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于：所述混合水溶液的加入量为垃圾投入重量的35%。
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