CN113020224A - 一种用于生活垃圾高值化回收系统及其处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于生活垃圾高值化回收系统，包括受料和给料系统、粗选筛分系统、精细化分拣系统和高温生物干化系统，所述受料和给料系统包括受料坑、板式给料机和破袋机，所述粗选筛分系统包括人工分选输送机、一级筛分机、二级筛分机、除铁器A、B、C和风选机，所述精细化分拣系统包括依次通过输送装置连通的弹跳筛分机、光电分选机和涡流分选机，弹跳筛分机与粗选筛分系统中的风选机连通，所述高温生物干化系统的发酵仓通过输送装置与粗选筛分系统中的除铁器C连通，接收粗选筛分后的垃圾筛下物。该系统可最大程度提高生活垃圾回收率，提高出料品质，从而实现生活垃圾高值化和资源化回收。

Description

一种用于生活垃圾高值化回收系统及其处理工艺

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，特别涉及一种用于生活垃圾高值化回收系统及其处理工艺。

背景技术

生活垃圾是人们日常生活中产生的固体废弃物，可分为四大类：可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。其中可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，可通过综合处理回收利用，节省资源；餐厨垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等易腐类废物，含水率高；有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，需要安全处置；其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦、陶瓷、渣土等，回收利用价值低。

我国的生活垃圾处理技术主要有卫生填埋、焚烧和堆肥(含综合处理厂)3种，以卫生填埋和焚烧为主要处置手段。

生活垃圾卫生填埋处置是目前最被广泛采纳的处理技术，原生生活垃圾经长时间的生化降解趋于稳定之后，土地可再利用，但周期较长，且垃圾产生的渗沥液存在渗漏并污染周边土壤和地下水的风险，土地占用成本高。

生活垃圾焚烧处置是我国大力发展的处理技术，具有占地面积小、减量化率高等优势，但将生活垃圾中所有物料都混合焚烧，不符合循环型社会的理念要求，同时餐厨垃圾的混入导致物料含水率赠高，热值降低，焚烧处置需要添加辅助燃料，增大后续烟气处理成本和难度。

生活垃圾堆肥处理技术目前应用相对受限，产物中杂物含量多，品质低，缺乏有效出路和市场。

综上所述，可见目前现有生活垃圾处理技术存在方式单一和资源化利用率低等缺陷，需探寻一种生活垃圾高值化回收的工艺及系统，实现生活垃圾中可回收物的分选回收和资源利用，提高垃圾热值，降低运输成本，以利于后续资源化利用。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于生活垃圾高值化回收系统，该系统将采用生活垃圾全量化分选+易腐组分高温生物干化的技术进行综合处理，可最大程度提高生活垃圾回收率，提高出料品质，从而实现生活垃圾高值化和资源化回收。

本发明的另一目的是提供上述用于生活垃圾高值化回收系统的处理工艺，该工艺通过分拣、干化、焚烧和回收，同时利用多种工艺耦合，解决了现有单一工艺的应用缺陷。

如上构思，本发明采用的技术方案是：一种用于生活垃圾高值化回收系统，包括受料和给料系统，粗选筛分系统，所述受料和给料系统包括受料坑、板式给料机和破袋机，所述粗选筛分系统包括人工分选输送机、一级筛分机、二级筛分机、除铁器A、B、C和风选机、一级筛分机的进料口输入人工分选输送机拣出的垃圾，出料口分别与除铁器A和破碎机连接，除铁器A与收纳容器连接，破碎机与打包机连接，二级筛分机的进料口输入一级筛分机拣出的筛下物，出料口将筛分出的筛上物和筛下物分别通过除铁器B和除铁器C拣出后输入至风选机和高温生物干化系统，风选机的出料口将筛分出的轻质物和重质物分别输入至精细化分拣系统和建材生产模块；其特征在于：还包括精细化分拣系统和高温生物干化系统，所述精细化分拣系统包括依次通过输送装置连通的弹跳筛分机、光电分选机和涡流分选机，弹跳筛分机与粗选筛分系统中的风选机连通，接收风选机筛分出的轻质物，该轻物质再依次通过光电分选机和涡流分选机拣出其中的高品质可回收废物进行回收，所述高温生物干化系统包括发酵仓，发酵仓通过输送装置与粗选筛分系统中的除铁器C连通，接收粗选筛分后的垃圾筛下物。

进一步，所述一种用于生活垃圾高值化回收系统的处理工艺，包括如下步骤：

第一步，生活垃圾受料和给料步骤：将生活垃圾经分类收集后卸至受料坑，再将坑中的生活垃圾抓至板式给料机，通过板式给料机将收运来的垃圾送至破袋机进行破袋；

第二步，生活垃圾粗选筛分步骤：将破袋后的垃圾被均匀布料在人工分选输送机上，输送机两侧设置人工手选位，人工捡出其中的大件垃圾和织物运至破碎机进行破碎后打包进行资源化焚烧利用；人工捡出的玻璃瓶和塑料置于收纳容器中直接进行资源化回收；经分拣后的剩余垃圾被输送至一级筛分机分拣为筛上重质物、筛上轻质物和筛下物，筛上重质物送至除铁器A，将其中的磁性黑色金属分拣出来进行回收，剩余垃圾去到建材生产模块进行资源化利用，筛上轻质物被送至破碎机破碎后打包进行资源化焚烧，筛下物被运至二级筛分机，二级筛分机将筛下物分为筛上物和筛下物，筛下物经除铁器C分拣出磁性黑色金属后，送至高温生物干化系统进行处理，筛上物经除铁器B分拣出磁性黑色金属后，输送至风选机分为重质物和轻质物，重质物送至建材生产模块进行资源化回收利用，轻质物则被输送至精细化分拣系统的弹跳筛分级进行进一步精细化分拣；

第三步，生活垃圾精细化分拣步骤：轻物质被弹跳筛分拣为2D轻物质和3D轻物质，2D轻物质通过光电分选机将其中的PE、PP、纸类分拣出打包进行回收，3D轻物质则通过光电分选机进行层层分拣，挑出其中的PET瓶、PE瓶、PP瓶、利乐包和纸类进行价值回收，剩余的垃圾经涡流分选机拣出其中的有色金属进行回收后，与2D轻物质的分选残余物一起打包进行资源化焚烧；

第四步，生活垃圾高温生物干化步骤：经二级筛分机筛分的筛下物经除铁器C分拣出磁性黑色金属后通过均匀布料机将垃圾卸至高温生物干化系统的发酵仓内进行高温干化，在好氧高温的环境下去除垃圾中的水分，从而降低出料含水率，以便进行资源化焚烧。

进一步，所述板式给料机采用链式鱼鳞板输送机，在出料侧设置破袋机并设有均料辊。

进一步，所述破袋机为滚筒式破袋机，内部设置刀片。

进一步，所述人工分选输送机为一条输送皮带，两边设置人工分拣平台。

进一步，所述一级筛分机为螺杆筛分机。

进一步，所述破碎机为辊式粗破碎机。

进一步，所述除铁器A、B、C为强磁除铁器。

进一步，所述二级筛分机为蝶形筛分机。

进一步，所述风选机采用卧式风选机。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明在传统分拣工艺的基础上增加精细化分拣系统对生活垃圾进行精细化筛分，可提高生活垃圾资源化回收率；

2、本发明精细化分拣系统的弹跳筛分级将粗选筛分系统筛分出的筛上轻物质中的2D和3D物料分拣出来，可提高后续分拣效率，提升产物品质；

3、本发明对风选机分拣出的轻物质进行光电分选，可提高产物品质；

4、本发明针对粗选筛分系统分拣出的生活垃圾中的易腐垃圾进行高温生物干化来制作有机燃料进行资源化焚烧，出路稳定可靠。

附图说明

图1是本发明实施例的流程原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实例对本发明进行详细说明。

如图1所示：本发明提供一种用于生活垃圾高值化回收系统，该系统包括受料和给料系统、粗选筛分系统、精细化分拣系统和高温生物干化系统。

1、所述受料和给料系统包括受料坑、板式给料机和破袋机，所述受料坑之前设置地磅，原生生活垃圾由自卸卡车装载，经过地磅称重后倒入受料坑，所述受料坑坑底向卸料平台有一定的坡度，方便受料坑中产生的渗沥液经过格栅汇至渗沥液收集渠，后泵送至污水处理站处理达标后再排放，所述板式给料机采用链式鱼鳞板输送机，在出料侧设置破袋机并设有均料辊，所述破袋机为滚筒式破袋机，内部设置刀片，可划破生活垃圾中的包装袋，充分释放和拨匀生活垃圾，以便均匀布料，滚筒式破袋机可调换转动方向，避免缠绕卡死。

2、所述粗选筛分系统包括人工分选输送机、一级筛分机、二级筛分机、除铁器A、B、C和风选机、一级筛分机的进料口输入人工分选输送机拣出的垃圾，出料口分别与除铁器A和破碎机连接，除铁器A与收纳容器连接，破碎机与打包机连接，二级筛分机的进料口输入一级筛分机拣出的筛下物，出料口将筛分出的筛上物和筛下物分别通过除铁器B、C拣出后输入至风选机和高温生物干化系统，风选机的出料口将筛分出的轻质物和重质物分别输入至精细化分拣系统和建材生产模块。

所述人工分选输送机为一条输送皮带，两边设置人工分拣工位，将工人的操作空间与其他分拣车间分开来，并设置微负压除臭系统和离子新风系统，保证人工作业环境；

所述一级筛分机为螺杆筛分机，可将垃圾分拣为筛上重质物、筛上轻质物和筛下物，且可保证垃圾在筛分过程中不缠绕，对垃圾含水率无要求限制；

所述破碎机为一种辊式粗破碎机，对来自螺杆筛分机的筛上轻质物和人工分拣出的大件垃圾进行破碎，破碎后粒径≤200mm；

所述除铁器A、B、C为强磁除铁器，可以从非磁性物料中拣出磁性黑色金属，回收垃圾中的黑色金属；

所述二级筛分机为蝶形筛分机，可将来自螺杆筛分机的筛下物进一步筛分，筛下物粒径≤80mm；

所述风选机采用卧式风选机，通过调整风力将筛上物中的重质物和轻质物进行区分。轻质物大多为塑料、废纸等可回收物，重质物多为砖瓦碎石等。

3、所述精细化分拣系统包括依次通过输送装置连通的弹跳筛分机、光电分选机和涡流分选机，弹跳筛与粗选筛分系统中的风选机连通，接收风选机筛分出的轻质物，该轻物质再依次通过光电分选机和涡流分选机拣出其中的高品质可回收废物通过打包机进行回收。

所述弹跳筛分机将垃圾分拣为3D物料和薄片状2D物料，分拣出的3D物料大多为PET瓶、PP瓶、PE瓶、利乐包等，2D物料主要为纸片、塑料片等；

所述光电分选机根据物料表面的反射特性将风选出轻物质中的PET瓶、PP瓶、PE瓶、利乐包等分别分拣出来，提高资源化回收率；

所述涡流分选机利用电磁原理将垃圾中的有色金属进行有效筛分，将非金属物料与金属及有色金属进行自动分离，回收有色金属；

所述的打包机可将分拣出来的垃圾进行压缩打捆，以减少运输体积。

4、所述高温生物干化系统包括发酵仓，发酵仓通过输送装置与粗选筛分系统中的除铁器连通，接收粗选筛分后的垃圾筛下物。

所述发酵仓为条形发酵仓，垃圾筛下物通过皮带输送机被送到条形发酵仓内进行槽式生物干化。发酵仓底部设有曝气系统和渗沥液收集系统，曝气系统为发酵仓内的堆肥垃圾补充氧气，并辅以翻抛机，保证垃圾堆体始终处于好氧状态，从而加快垃圾堆体升温和干化；渗沥液收集系统将渗沥液收集后泵送至污水处理系统；发酵仓内排出的臭气通过除臭系统处理后达标后排放。

上述一种用于生活垃圾高值化回收系统的运行工艺，包括如下步骤：

1、生活垃圾受料和给料步骤：生活垃圾经分类收集后，自卸卡车经过地磅称重后卸至受料坑，再用带抓斗的桥式起重机将坑中的生活垃圾抓至链板给料机，通过链板给料机将收运来的垃圾送至破袋机进行破袋。

2、生活垃圾粗选筛分步骤：破袋后的垃圾被均匀布料在人工分拣平台，平台两侧设置人工手选位，人工捡出其中的大件垃圾和织物运至破碎机进行破碎后(≤200mm)打包进行资源化焚烧利用；人工捡出的玻璃瓶和塑料置于收纳容器中直接进行资源化回收；经分拣后的剩余垃圾被输送至螺杆筛分机分拣为筛上重质物、筛上轻质物和筛下物，筛上重质物(≥300mm)送至除铁器A，将其中的磁性黑色金属分拣出来进行回收，剩余垃圾去到建材生产模块进行资源化利用；筛上轻质物(≥300mm)被送至破碎机破碎后打包进行资源化焚烧；筛下物(≤300mm)通过皮带输送机被运至碟形筛分机。碟形筛分机将垃圾筛分为筛上物(≥80mm)和筛下物(≤80mm)，筛下物经除铁器C分拣出磁性黑色金属后，送至高温生物干化系统进行处理；筛上物经除铁器B分拣出磁性黑色金属后，输送至风选机分为重质物和轻质物，重质物送至建材生产模块进行资源化回收利用，轻质物则被输送至弹跳筛分机进行进一步精细化分拣。

3、生活垃圾精细化分拣步骤：轻物质被弹跳筛分机分拣为2D轻物质和3D轻物质。2D轻物质通过光电分选机将其中的PE、PP、纸类分拣出打包进行回收；3D轻物质则通过光电分选机进行层层分拣，挑出其中的PET瓶、PE瓶、PP瓶、利乐包和纸类进行价值回收，剩余的垃圾经涡流分选机拣出其中的有色金属进行回收后，与2D轻物质的分选残余物一起打包进行资源化焚烧。

4、生活垃圾高温生物干化步骤：经粗分选后的粒径≤80mm含较多易腐物质的垃圾通过皮带输送机送至高温生物干化厂房，通过均匀布料机将垃圾卸至发酵仓内，经过一定周期的升温、保温、降温后，垃圾堆体的含水率大大降低，有机质被充分降解。反应期间通过发酵仓仓底设置的曝气孔给垃圾堆体注入高温干化需要的氧气，同时通过槽式翻抛机对垃圾堆体进行翻拌，以保证堆体内始终处于好氧状态。期间产生的渗沥液在仓底进行收集后送至污水处理系统。整个高温干化厂房排出的臭气通过生物滤池除臭后达标排放。

本发明在生活垃圾分类收集收运的基础上，利用弹跳筛、光电分选机和涡流分选机进行精细化分拣，以提高生活垃圾资源化回收率和出料品质。本发明处理工艺将生活垃圾全量化分拣后进行资源化回收，包括：资源化回收、资源化焚烧及建材生产，实现废物零填埋。

上述实施案例仅为本发明的常规实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思或原理的前提下，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。

Claims (10)

1.一种用于生活垃圾高值化回收系统，包括受料和给料系统，粗选筛分系统，所述受料和给料系统包括受料坑、板式给料机和破袋机，所述粗选筛分系统包括人工分选输送机、一级筛分机、二级筛分机、除铁器A、B、C和风选机、一级筛分机的进料口输入人工分选输送机拣出的垃圾，出料口分别与除铁器A和破碎机连接，除铁器A与收纳容器连接，破碎机与打包机连接，二级筛分机的进料口输入一级筛分机拣出的筛下物，出料口将筛分出的筛上物和筛下物分别通过除铁器B和除铁器C拣出后输入至风选机和高温生物干化系统，风选机的出料口将筛分出的轻质物和重质物分别输入至精细化分拣系统和建材生产模块；其特征在于：还包括精细化分拣系统和高温生物干化系统，所述精细化分拣系统包括依次通过输送装置连通的弹跳筛分机、光电分选机和涡流分选机，弹跳筛分机与粗选筛分系统中的风选机连通，接收风选机筛分出的轻质物，该轻物质再依次通过光电分选机和涡流分选机拣出其中的高品质可回收废物进行回收，所述高温生物干化系统包括发酵仓，发酵仓通过输送装置与粗选筛分系统中的除铁器C连通，接收粗选筛分后的垃圾筛下物。

2.一种根据权利要求1所述的用于生活垃圾高值化回收系统的处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，生活垃圾受料和给料步骤：将生活垃圾经分类收集后卸至受料坑，再将坑中的生活垃圾抓至板式给料机，通过板式给料机将收运来的垃圾送至破袋机进行破袋；

第二步，生活垃圾粗选筛分步骤：将破袋后的垃圾被均匀布料在人工分选输送机上，输送机两侧设置人工手选位，人工捡出其中的大件垃圾和织物运至破碎机进行破碎后打包进行资源化焚烧利用；人工捡出的玻璃瓶和塑料置于收纳容器中直接进行资源化回收；经分拣后的剩余垃圾被输送至一级筛分机分拣为筛上重质物、筛上轻质物和筛下物，筛上重质物送至除铁器A，将其中的磁性黑色金属分拣出来进行回收，剩余垃圾去到建材生产模块进行资源化利用，筛上轻质物被送至破碎机破碎后打包进行资源化焚烧，筛下物被运至二级筛分机，二级筛分机将筛下物分为筛上物和筛下物，筛下物经除铁器C分拣出磁性黑色金属后，送至高温生物干化系统进行处理，筛上物经除铁器B分拣出磁性黑色金属后，输送至风选机分为重质物和轻质物，重质物送至建材生产模块进行资源化回收利用，轻质物则被输送至精细化分拣系统的弹跳筛分级进行进一步精细化分拣；

第三步，生活垃圾精细化分拣步骤：轻物质被弹跳筛分拣为2D轻物质和3D轻物质，2D轻物质通过光电分选机将其中的PE、PP、纸类分拣出打包进行回收，3D轻物质则通过光电分选机进行层层分拣，挑出其中的PET瓶、PE瓶、PP瓶、利乐包和纸类进行价值回收，剩余的垃圾经涡流分选机拣出其中的有色金属进行回收后，与2D轻物质的分选残余物一起打包进行资源化焚烧；

第四步，生活垃圾高温生物干化步骤：经二级筛分机筛分的筛下物经除铁器C分拣出磁性黑色金属后通过均匀布料机将垃圾卸至高温生物干化系统的发酵仓内进行高温干化，在好氧高温的环境下去除垃圾中的水分，从而降低出料含水率，以便进行资源化焚烧。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述板式给料机采用链式鱼鳞板输送机，在出料侧设置破袋机并设有均料辊。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述破袋机为滚筒式破袋机，内部设置刀片。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述人工分选输送机为一条输送皮带，两边设置人工分拣平台。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述一级筛分机为螺杆筛分机。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述破碎机为辊式粗破碎机。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述除铁器A、B、C为强磁除铁器。

9.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述二级筛分机为蝶形筛分机。

10.根据权利要求1或2所述的一种用于生活垃圾高值化回收系统，其特征在于：所述风选机采用卧式风选机。

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