CN110523613A - 一种混合垃圾中rdf提取的工艺与设备 - Google Patents

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王志东
范少朋
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Abstract

本发明公开了一种混合垃圾中RDF提取的工艺与设备，涉及RDF提取相关技术领域，包括RDF提取机体，所述RDF提取机体的顶部一端开设有进料口，所述RDF提取机体的底端中部开设有有机质收集槽，所述RDF提取机的底部一端开设有RDF出料机构，所述RDF提取机的内部设有破碎机构、RDF分离机构和工艺水添加系统。本发明还公开了一种混合垃圾中RDF提取的工艺，包括以下步骤：A：进料、B：破碎、C：清洗、D：出料。本发明充分利用垃圾中塑料、织物、橡胶、纸张等物与易腐有机物、泥沙、金属、无机颗粒之间冲击破碎性能不同的特性，来设计柔软物与冲击易碎物的高效分离，来实现生活垃圾中RDF的高效提取。

Description

一种混合垃圾中RDF提取的工艺与设备
技术领域
本发明涉及生活垃圾分类分选的处理技术领域，特别涉及一种混合垃圾中RDF提取的工艺与设备。
背景技术
人们在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾、集市贸易与商业垃圾、公共场所垃圾、街道清扫垃圾及企事业单位垃圾等。
在混合垃圾中存在很多可利用资源，如果不将其进行分离，就会造成资料浪费。在现有技术中，垃圾的资源化利用的瓶颈在于垃圾的精细分选，含水量高的混合垃圾的精细分选需要消耗大量能量，投入更多的高科技设备，花费更高的成本，使得垃圾资源化项目没有盈利能力，不可持续。
因此，本发明提出一种从混合垃圾中快速、高效提取RDF的工艺与设备来解决上述问题，是根据生活垃圾高湿，高混合度，其中可直接资源化物料少的特点设计的，是生活垃圾精细分类分选的基础之一。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种从混合垃圾中快速、高效提取RDF的工艺与设备，解决了现有的垃圾处理工艺与设备难以对生活垃圾进行高效的分选和成本较高等问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种混合垃圾中RDF提取的设备，包括RDF提取机体，所述RDF提取机体的顶部一端开设有进料口，所述RDF提取机体的底端中部开设有有机质收集槽，所述RDF提取机体的底部一端开设有RDF出料口，所述有机质收集槽和RDF出料的底端均固定连接有排料系统，所述RDF提取机体的内部设有破碎机构和分离提取机构，所述破碎机构与进料口相对应，所述分离提取机构与有机质收集槽相对应，所述破碎机构包括固定轴、传输轴和锤头，所述锤头固定连接在固定轴周向，所述固定轴固定连接在传输轴的一端，所述传输轴远离固定轴的一端贯穿RDF提取机体并连接有驱动装置，所述分离提取机构包括转轴、螺旋叶片和筛网，所述筛网套在螺旋叶片的外侧，所述螺旋叶片的周向固定连接有支撑杆，所述支撑杆远离螺旋叶片的一端与筛网固定连接，所述螺旋叶片和转轴为一体，所述螺旋叶片的内部呈中空状，所述螺旋叶片的表面开设有出水口，所述转轴的内部开设有进水管道，所述螺旋叶片的一端与固定轴固定连接，所述转轴的一端贯穿RDF提取机体并转动连接有轴支座，所述轴支座的一侧设有供水机构，所述供水机构包括水泵、进水管和导通管，所述水泵的输入端与进水管固定连接，所述水泵的输出端与导通管固定连接，所述进水管道与螺旋叶片的内部相连通，所述导通管与进水管道相连通。
可选的，所述筛网为圆筒形，所述筛网表面的网孔为方形或圆形，所述筛网接近锤头的一端设有密封圈，所述密封圈与分离箱固定连接，所述筛网接近转轴的一端与RDF出料口相对应，所述筛网的中部与有机质收集槽相对应。
可选的，所述锤头呈T字形,所述锤头有两个，两个所述锤头对称固定在固定轴的两侧。
可选的，所述导通管为金属管，所述导通管的中部安装有电磁阀，导通管与转轴水平排列，所述导通管通过密封轴承与进水管道转动连接。
可选的，所述驱动装置包括电机控制柜、变频电机和电机支座，所述电机控制柜与变频电机电连接，所述变频电机固定连接在电机支座上，所述变频电机上的轴通过联轴器与传输轴固定连接。
可选的，所述转轴与RDF提取机体呈平行排列，所述转轴与固定轴之间的角度为172度。
一种混合垃圾中RDF提取的工艺，包括以下步骤：
A：投料：将混合垃圾从进料口投入RDF提取机内，混合垃圾掉落在破碎机构所在段；
B：破碎：启动变频电机，变频电机通过联轴器带动传输轴旋转，传输轴通过固定轴带动锤头旋转，在锤头的作用下，混合垃圾中的脆性物料被破碎，使垃圾中的易腐有机质和惰性物质破碎成细碎物；
C：分离：在变频电机的作用下，固定轴通过转轴带动螺旋叶片旋转，螺旋叶片带动物料垃圾进入筛网内，在筛网和螺旋叶片高速旋转的作用下，将含易腐有机质的细碎物和难腐有机分离；
D：清洗：启动水泵，水泵通过进水管抽入水源，水经导通管进入到转轴内的进水管道，再进入螺旋叶片内后由螺旋叶片表面的出水口喷出，喷出的水帮助粘附在柔软难腐有机物上的有机物浆和泥土快速分离，易腐有机质浆料和破碎的无机物颗粒通过筛网后掉落在有机质收集槽内，难腐有机物和部分较大的惰性物质在螺旋叶片的推动下从筛网末端排口排出后掉落在RDF出料机构内，最终实现难腐有机质和易腐有机制分离，完成RDF的提取。
可选的，所述步骤A中混合垃圾的直径为200mm。
可选的，所述步骤B中变频电机的转速为900-1500r/min。
可选的，所述步骤D中易腐有机质浆料和破碎的无机物颗粒的粒径为20mm以下，难腐有机物和惰性物质的粒径大于20mm，所述步骤D中排出的RDF中易腐有机质的含量小于5％，无机物灰分含量低于10％。
(三)有益效果
本发明提供了一种混合垃圾中RDF提取的工艺与设备，具备以下有益效果：
1、本发明充分利用垃圾中塑料、织物、橡胶、纸张等物与易腐有机物、泥沙、金属、无机颗粒之间的特性，来设计通过冲击破碎将易腐有机物、无机脆性物料破碎，然后在相对高速旋转的RDF推进机构和筛网的共同作用下实现柔软物与冲击易碎的高效分离，提高了分离效果，降低了分离难度。
2、本发明通过锤头形状科学设计，减少RDF清洗过程中的破损，使得垃圾进料和RDF出料能够顺利实现。
3、本发明将水的喷施嘴设置在装置的转轴和螺旋叶片上，又在转轴、螺旋叶片和筛网的作用下，不仅大大减少了水的用量，而且湿态下通过物料高速旋转产生的离心力和高速旋转的筛网，迅速实现大块柔软物的清洗，提高了RDF提取效果，保证细碎浆料的顺利排出。
附图说明
图1为本发明结构的主视剖面示意图；
图2为本发明螺旋叶片结构的示意图；
图3为本发明螺旋叶片与筛网的剖面连接示意图；
图4为本发明工艺流程示意图。
图中：1、RDF提取机体；2、电机支座；3、轴支座；4、变频电机；5、转轴；6、螺旋叶片；7、出水口；8、进水管道；9、支撑杆；10、筛网；11、固定轴；12、传输轴；13、联轴器；14、锤头；15、进料口；16、有机质收集槽；17、RDF出料机构；18、排料系统；19、水泵；20、进水管；21、导通管；22、密封圈；23、破碎机构；24、分离提取机构；25、驱动装置；26、供水机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
根据如图1-3所示，本发明提供了一种技术方案：
一种混合垃圾中RDF提取的设备，包括RDF提取机体1，RDF提取机体1的顶部一端开设有进料口15，RDF提取机体1的底端中部开设有有机质收集槽16，RDF提取机体1的底部一端开设有RDF出料机构17，有机质收集槽16和RDF出料机构17的底端均固定连接有排料系统18，RDF提取机体1的内部设有破碎机构23和分离提取机构24，破碎机构23与进料口15相对应，分离提取机构24与有机质收集槽16相对应，破碎机构23包括固定轴11、传输轴12和锤头14，锤头14固定连接在固定轴11周向，固定轴11固定连接在传输轴12的一端，传输轴12远离固定轴11的一端贯穿RDF提取机体1并连接有驱动装置25，分离提取机构24包括转轴5、螺旋叶片6和筛网10，筛网10套在螺旋叶片6的外侧，螺旋叶片6的周向固定连接有支撑杆9，支撑杆9远离螺旋叶片6的一端与筛网10固定连接，螺旋叶片6和转轴5为一体，螺旋叶片6的内部呈中空状，螺旋叶片6的表面开设有出水口7，转轴5的内部开设有进水管道8，螺旋叶片6的一端与固定轴11固定连接，转轴5的一端贯穿RDF提取机体1并转动连接有轴支座3，轴支座3的一侧设有供水机构26，供水机构26包括水泵19、进水管20和导通管21，水泵19的输入端与进水管20固定连接，水泵19的输出端与导通管21固定连接，进水管道8与螺旋叶片6的内部相连通，导通管21与进水管道8相连通。
作为本发明的一种可选技术方案：
筛网10为圆筒形，筛网10表面的网孔为方形或圆形，筛网10接近锤头14的一端设有密封圈22，密封圈22与RDF提取机体1固定连接，设置密封圈22能够避免混合垃圾被打碎后直接落入有机质收集槽16内，筛网10接近转轴5的一端与RDF出料机构17相对应，筛网10的中部与有机质收集槽16相对应。
作为本发明的一种可选技术方案：
锤头14呈T字形,锤头14有两组，两组锤头14对称固定在固定轴11的两侧；锤头14也可以为多个。
作为本发明的一种可选技术方案：
导通管21为金属管，导通管21的中部安装有电磁阀，设置电磁阀便于控制水流大小，导通管21与转轴5水平排列，导通管21通过密封轴承与进水管道8转动连接，这样能够使转轴5在旋转时不影响导通管21的正常输水工作。
作为本发明的一种可选技术方案：
驱动装置25包括电机控制柜、变频电机4和电机支座2，电机控制柜与变频电机4电连接，变频电机4固定连接在电机支座2上，变频电机4上的轴通过联轴器13与传输轴12固定连接。
作为本发明的一种可选技术方案：
转轴5与RDF提取机体1呈平行排列，转轴5与固定轴11之间的角度为172度。
根据如图4所示，本发明提供了一种技术方案：
一种混合垃圾中RDF提取的工艺，包括以下步骤：
A：投料：将混合垃圾从进料口15投入RDF提取机体1内，混合垃圾掉落在破碎机构23所在段，混合垃圾的直径为200mm；
B：破碎：启动变频电机4，变频电机4的转速为1200r/min，变频电机4通过联轴器13带动传输轴12旋转，传输轴12通过固定轴11带动锤头14旋转，在锤头14的作用下，混合垃圾被破碎，使垃圾中的易腐有机质和惰性物质破碎成细碎物；
C：分离：在变频电机4的作用下，固定轴11通过转轴5带动螺旋叶片6旋转，螺旋叶片6带动物料垃圾进入筛网10内，在筛网10和螺旋叶片6高速旋转的作用下，将含易腐有机质的细碎物和难腐有机分离；
D：清洗：启动水泵19，水泵19通过进水管20抽入水源，水经导通管21进入到转轴5内的进水管道8，再进入螺旋叶片6内后由螺旋叶片6表面的出水口7喷出，喷出的水帮助粘附在柔软难腐有机物上的有机物浆和泥土快速分离，易腐有机质浆料和破碎的无机物颗粒通过筛网10后掉落在有机质收集槽16内，难腐有机物和部分较大的惰性物质在螺旋叶片6的推动下从筛网10末端排口排出后掉落在RDF出料机构17内，最终实现难腐有机质和易腐有机制分离，完成RDF的提取。易腐有机质浆料和破碎的无机物颗粒的粒径为20mm以下，难腐有机物和惰性物质的粒径大于20mm，排出的RDF中易腐有机质的含量小于5％，无机物灰分含量低于10％。
综上所述：本发明充分利用垃圾中塑料、织物、橡胶、纸张等物与易腐有机物、泥沙、金属、无机颗粒之间的特性，来设计柔软物与冲击易碎的高效分离，提高了分离效果，降低了分离难度，通过锤头14形状、角度的科学设计，减少RDF清洗过程中的破损，使得垃圾进料和RDF出料能够顺利实现，本发明将水的喷施嘴设置在装置的转轴5、锤头14和螺旋叶片6上，又在转轴5、螺旋叶片6和筛网10的作用下，不仅大大减少了水的用量，而且湿态下通过物料高速旋转产生的离心力和高速旋转的筛网10，迅速实现细碎物与大块柔软物的分离，提高了RDF提取效果，保证细碎浆料的顺利排出。
需要说明的是，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。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合垃圾中RDF提取的设备，包括有RDF提取机体(1)，其特征在于：所述RDF提取机体(1)的顶部一端开设有进料口(15)，所述RDF提取机体(1)的底端中部开设有有机质收集槽(16)，所述RDF提取机体(1)的底部一端开设有RDF出料口(17)，所述有机质收集槽(16)和RDF出料口(17)的底端均固定连接有排料系统(18)，所述RDF提取机体(1)的内部设有冲击破碎机构(23)、RDF分离机构(24)和工艺水添加的出水口，所述冲击破碎机构(23)与进料口(15)相对应，所述RDF推进机构(24)与有机质收集槽(16)相对应，所述冲击破碎机构(23)包括固定轴(11)、传输轴(12)和锤头(14)，所述锤头(14)固定连接在固定轴(11)周向，所述固定轴(11)固定连接在传输轴(12)的一端，所述传输轴(12)远离固定轴(11)的一端贯穿RDF提取机体(1)并连接有驱动装置(25)，所述RDF分离提取机构(24)包括转轴(5)、螺旋叶片(6)和筛网(10)，所述筛网(10)套在螺旋叶片(6)的外侧，所述螺旋叶片(6)的周向固定连接有支撑杆(9)，所述支撑杆(9)远离螺旋叶片(6)的一端与筛网(10)固定连接，所述螺旋叶片(6)和转轴(5)为一体，所述螺旋叶片(6)的内部呈中空状，所述螺旋叶片(6)的表面开设有出水口(7)，所述转轴(5)的内部开设有进水管道(8)，所述螺旋叶片(6)的一端与固定轴(11)固定连接，所述转轴(5)的一端贯穿分离箱(1)并转动连接有轴支座(3)，所述轴支座(3)的一侧设有进水机构(26)，所述进水机构(26)包括水泵(19)、进水管(20)和导通管(21)，所述水泵(19)的输入端与进水管(20)固定连接，所述水泵(19)的输出端与导通管(21)固定连接，所述进水管道(8)与螺旋叶片(6)的内部相连通，所述导通管(21)与进水管道(8)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种混合垃圾中RDF提取的设备，其特征在于：
所述筛网(10)为圆筒形，所述筛网(10)表面的网孔为方形或圆形，所述筛网(10)接近锤头(14)的一端设有密封圈(22)，所述密封圈(22)与RDF提取机体(1)固定连接，所述筛网(10)接近转轴(5)的一端与RDF出料口(17)相对应，所述筛网(10)的中部与有机质收集槽(16)相对应。
3.根据权利要求1所述的一种混合垃圾中RDF提取的设备，其特征在于：
所述锤头(14)呈T字形,所述锤头(14)有两组，两组所述锤头(14)对称固定在固定轴(11)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种混合垃圾中RDF提取的设备，其特征在于：
所述导通管(21)为金属管，所述导通管(21)的中部安装有电磁阀，所述导通管(21)与转轴(5)水平排列，所述导通管(21)通过密封轴承与进水管道(8)转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种混合垃圾中RDF提取的设备，其特征在于：
所述驱动装置(25)包括电机控制柜、变频电机(4)和电机支座(2)，所述电机控制柜与变频电机(4)电连接，所述变频电机(4)固定连接在电机支座(2)上，所述变频电机(4)上的轴通过联轴器(13)与传输轴(12)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种混合垃圾中RDF提取的设备，其特征在于：
所述转轴(5)与RDF提取机体(1)呈平行排列，所述转轴(5)与固定轴(11)之间的角度为172度。
7.一种混合垃圾中RDF提取的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A：进料：将混合垃圾从仅能料口(15)送入RDF提取机体(1)内，混合垃圾掉落在冲击破碎机构(23)所在段；
B：破碎：启动变频电机(4)，变频电机(4)通过联轴器(13)带动传输轴(12)旋转，传输轴(12)通过固定轴(11)带动锤头(14)旋转，在锤头(14)的作用下，混合垃圾中脆性物料被冲击破碎，使垃圾中的易腐有机质和惰性物质破碎成细碎物；
C：分离：在变频电机(4)的作用下，固定轴(11)通过转轴(5)带动螺旋叶片(6)旋转，螺旋叶片(6)带动物料垃圾进入筛网(10)内，在筛网(10)和螺旋叶片(6)高速旋转的作用下，将含易腐有机质的细碎物在离心力作用下穿过筛网和难腐有机物(RDF)分离；
D：清洗：启动水泵(19)，水泵(19)通过进水管(20)抽入水源，水经导通管(21)进入到转轴(5)内的进水管道(8)，再进入螺旋叶片(6)内后由螺旋叶片(6)表面的出水口(7)喷出，喷出的水帮助粘附在柔软RDF上的有机物浆和泥土快速分离，易腐有机质浆料和破碎的无机物颗粒通过筛网(10)后掉落在有机质收集槽(16)内，难腐有机物和部分较大的惰性物质在螺旋叶片(6)的推动下从筛网(10)末端排口排出后掉落在RDF出料螺旋(17)内，最终实现难腐有机质和易腐有机制分离，完成RDF的提取。
8.根据权利要求7所述的一种混合垃圾中RDF提取的工艺，其特征在于：
所述步骤A中混合垃圾的直径为200mm左右。
9.根据权利要求7所述的一种混合垃圾中RDF提取的工艺，其特征在于：
所述步骤B中变频电机(4)的转速为900-1500r/min。
10.根据权利要求7所述的一种混合垃圾中RDF提取的工艺，其特征在于：
所述步骤D中易腐有机质浆料和破碎的无机物颗粒的粒径为20mm以下，难腐有机物和加杂的金属块的粒径大于20mm，所述步骤D中排出的RDF中易腐有机质的含量小于5％，无机物灰分含量低于10％。
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