CN114345533A - 一种园林废弃物的资源化利用系统 - Google Patents

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高秋芬
杨立鹤
周焕新
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Abstract

本发明公开了一种园林废弃物的资源化利用系统，包括：一可对园林废弃物进行破碎的粗破系统、一可筛除园林废弃物中金属的磁选系统、一可将经磁选系统处理后的园林废弃物分为易降解组分与不易降解组分的枝叶分离系统、一可将易降解组分制备成有机肥料的有机肥料制备系统及一可将不易降解组分制备成生物质燃料的生物质燃料制备系统，所述粗破系统、磁选系统及枝叶分离系统按照生产工序依次通过输送设备衔接设置，所述枝叶分离系统的易降解组分的输出口输送连接至有机肥料制备系统，所述枝叶分离系统的不易降解组分的输出口输送连接至生物质燃料制备系统。

Description

一种园林废弃物的资源化利用系统
技术领域
本发明涉及园林废弃物处理技术领域，尤其是指一种园林废弃物的资源化利用系统。
背景技术
传统的园林废弃物的处理方式是填埋或者焚烧，直接填埋容易滋生白蚁，引起虫害，且大量的有机物覆盖物在阴雨天气产生的渗沥液较多，随着地表水的渗漏，间接造成二次水污染。
园林废弃物目前的处置方式，除了填埋焚烧之外，通常采用堆肥发酵或者生物造粒的处理方式转化为资源化产品。但是园林废弃物的组分复杂，同时含有容易降解(树叶、草篱类)的组分和不容降解(树枝、树干类)的组分，如果不容易降解的组分也用于堆肥发酵，比如树枝含有大量木质素，不易腐烂，用于堆肥的话发酵周期非常长，至少需要3个月以上。而园林废弃物中的草篱组分水分含量多，如果采用生物质造粒的话，那么烘干水分的能耗高，经济效益就降低了。
有鉴于此，本发明的发明人为了解决上述问题，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种园林废弃物的资源化利用系统，能够提高园林废弃物的利用率，同时避免单一堆肥方式堆肥周期长的问题，也避免采用单一造粒的方式而造成能耗高经济效益低的问题。
为达到上述目的，本发明的解决方案为：
一种园林废弃物的资源化利用系统，包括：一可对园林废弃物进行破碎的粗破系统、一可筛除园林废弃物中金属的磁选系统、一可将经磁选系统处理后的园林废弃物分为易降解组分与不易降解组分的枝叶分离系统、一可将易降解组分制备成有机肥料的有机肥料制备系统及一可将不易降解组分制备成生物质燃料的生物质燃料制备系统，所述粗破系统、磁选系统及枝叶分离系统按照生产工序依次通过输送设备衔接设置，所述枝叶分离系统的易降解组分的输出口输送连接至有机肥料制备系统，所述枝叶分离系统的不易降解组分的输出口输送连接至生物质燃料制备系统。
所述粗破系统将园林废弃物破碎至粒径≤500mm。
所述枝叶分离系统通过易降解组分、不易降解组分在风力系统中运动抛物线轨迹不同来筛分出易降解组分和不易降解组分。
所述有机肥料制备系统是将易降解组分通过细碎系统破碎至粒径≤20mm，再进入快速智能好氧发酵系统进行快速腐熟发酵，制备成有机肥料。
所述快速智能好氧发酵系统包括按照生产工序相互配合的自动翻料系统、曝气系统、温度与氧气监测系统、渗沥液收集回用系统、臭气收集与处理系统。
腐熟发酵的时间为30天。
所述生物质燃料制备系统是将不易降解组分粉碎至粒径≤5mm，再通过风干或者烘干的方式降低不易降解组分水分≤20％，接着利用造粒设备制备成生物质燃料。
所述生物质燃料为颗粒状或者棒状。
所述生物质燃料制备系统中包含有除尘系统。
所述枝叶分离系统是通过高压密度分选机实现。
采用上述技术方案后，本发明通过粗破系统、磁选系统、枝叶分离系统、有机肥料制备系统及生物质燃料制备系统的设置，从而利用枝叶分离系统将经磁选系统处理后的园林废弃物筛分成易降解组分与不易降解组分，接着利用有机肥料制备系统将易降解组分制备成有机肥料，利用生物质燃料制备系统将不易降解组分制备成生物质燃料，实现易降解组分及不易降解组分的分类处理与资源化利用，提高园林废弃物的利用率，避免单一堆肥方式堆肥周期长的问题，也避免采用单一造粒的方式而造成能耗高经济效益低的问题。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。
本发明揭示了一种园林废弃物的资源化利用系统，包括：一可对园林废弃物进行破碎的粗破系统、一可筛除园林废弃物中金属的磁选系统、一可将经磁选系统处理后的园林废弃物分为易降解组分与不易降解组分的枝叶分离系统、一可将易降解组分制备成有机肥料的有机肥料制备系统及一可将不易降解组分制备成生物质燃料的生物质燃料制备系统，所述粗破系统、磁选系统及枝叶分离系统按照生产工序依次通过输送设备衔接设置，所述枝叶分离系统的易降解组分的输出口输送连接至有机肥料制备系统，所述枝叶分离系统的不易降解组分的输出口输送连接至生物质燃料制备系统；其中，所述磁选系统利用铁类的铁磁性，采用磁选设备筛除园林废弃物中的金属类物质，避免铁块对后端设备的磨损。
园林废弃物含有不同的组分，不同的园林废弃物组成成分不同。新鲜的草沫、树叶、植物花卉主要成分是多糖和纤维素，木质素比较少，容易降解；树枝主要由木质素、纤维素组成，其它成分较少，木质素是交叉链接的酚聚合物，具有三维网状结构的生物高分子，刚性强并且不容易降解；所以本发明的易降解组分为新鲜的草沫、树叶、植物花卉等，本发明的不易降解组分为树枝。
其中，因现今收集的园林废弃物成分复杂，除了含有树木花草，还有塑料袋、渔网等杂质，所以所述粗破系统将园林废弃物破碎至粒径≤500mm。
再者，所述枝叶分离系统可以通过易降解组分、不易降解组分在风力系统中运动抛物线轨迹不同来筛分出易降解组分和不易降解组分。接着，所述有机肥料制备系统是将易降解组分通过细碎系统破碎至粒径≤20mm，再进入快速智能好氧发酵系统进行快速腐熟发酵，制备成有机肥料。
其次，所述快速智能好氧发酵系统包括按照生产工序相互配合的自动翻料系统、曝气系统、温度与氧气监测系统、渗沥液收集回用系统、臭气收集与处理系统。
另外，腐熟发酵的时间可以为30天，将易降解组分转化为有机肥料，避免二次污染产生。
进一步，所述生物质燃料制备系统是将不易降解组分粉碎至粒径≤5mm，再通过风干或者烘干的方式降低不易降解组分水分≤20％，接着利用造粒设备制备成生物质燃料，其中，所述生物质燃料为颗粒状或者棒状。
其中，所述生物质燃料制备系统中可以包含有除尘系统，避免粉尘二次污染。
进一步，所述枝叶分离系统可以是通过高压密度分选机实现；高压密度分选机是由离心风机、转动滚筒的分离单元、高速皮带机以及回旋式沉降室组成，所述高压密度分选机根据空气动力学原理，以空气为分选介质，在气流作用下使破碎后的园林废弃物按密度和粒度大小进行分选的方法，气流能将较轻的物料(如树叶、草篱等)向上带走或水平方向带向较远的区域，从轻质物出料口落下；而重物料(如树枝、树干等)则由于上升气流不能支持它们而降落，或由于惯性在水平方向抛出较近的区域，从重质物出料口落下，从而实现枝叶分离，筛分出易降解组分和不易降解组分。枝叶分离系统可以采用全封闭和负压设计，避免粉尘和气味外溢，分选的环境佳，其中可以采用双风机式或多通道式风嘴结构，使得密度分选机分选处的风压更均衡，受力时间更长，分选效果高达80％以上。
试验A：
1：2020年4月8日，从厦门同安取一批园林废弃物约1吨，进行破碎，破碎后85％物料粒径≤400mm，物料混合均匀后称取50kg的物料。
2：将破碎混匀后的50kg园林物料通过皮带输送至高压密度分选机进行枝叶分离，调节高压密度分选机的风量为4000m3/h；
3：高压密度分选机设有轻质物出料口和重质物出料口，分别收集两个出料口的物料。
4：称取轻质物出料口的物料总重为M1，人工分离出轻质物中的重物料(树干、树枝)，称取重物料(树干、树枝)的重量，计为 M2，则轻质物的重量为M1-M2；
4：称取重质物出料口的物料总重为N1，人工分离出重质物中的轻物料(树叶、草篱)，称取轻物料(树叶、草篱)的重量，计为 N2，则轻质物的重量为N1-N2；
5：分别计算出轻质物出料口的含杂率与重质物出料口的含杂率。
6：重复上述2～5步骤的操作，调节高压密度分选机的风量7000m 3/h、10000m3/h、13000m3/h、15000m3/h、18000m3/h，记录所有的数据
试验结果：
Figure BDA0003415776240000061
Figure BDA0003415776240000071
试验B：
1：2020年4月15日，从厦门集美取一批园林废弃物约1吨，进行破碎，破碎后85％物料粒径≤400mm，物料混合均匀后称取50kg 的物料。
2：将破碎混匀后的50kg园林物料通过皮带输送至高压密度分选机进行枝叶分离，调节高压密度分选机的风量为4000m3/h；
3：高压密度分选机设有轻质物出料口和重质物出料口，分别收集两个出料口的物料。
4：称取轻质物出料口的物料总重为M1，人工分离出轻质物中的重物料(树干、树枝)，称取重物料(树干、树枝)的重量，计为 M2，则轻质物的重量为M1-M2；
4：称取重质物出料口的物料总重为N1，人工分离出重质物中的轻物料(树叶、草篱)，称取轻物料(树叶、草篱)的重量，计为 N2，则轻质物的重量为N1-N2；
5：分别计算出轻质物出料口的含杂率与重质物出料口的含杂率。
6：重复上述2～5步骤的操作，调节高压密度分选机的风量7000m 3/h、10000m3/h、13000m3/h、15000m3/h、18000m3/h，记录所有的数据
试验结果：
Figure BDA0003415776240000081
试验分析：由于园林废弃物的组分因着季节、区域的变化，物料组分具有波动性，经过重复性试验，选取高压密度分选机的风量7000m 3/h～10000m3/h时，枝叶分离的效果最佳，分离效率≥80％。
综上所述，本发明通过粗破系统、磁选系统、枝叶分离系统、有机肥料制备系统及生物质燃料制备系统的设置，从而利用枝叶分离系统将经磁选系统处理后的园林废弃物筛分成易降解组分与不易降解组分，接着利用有机肥料制备系统将易降解组分制备成有机肥料，利用生物质燃料制备系统将不易降解组分制备成生物质燃料，实现易降解组分及不易降解组分的分类处理与资源化利用，提高园林废弃物的利用率，避免单一堆肥方式堆肥周期长的问题，也避免采用单一造粒的方式而造成能耗高经济效益低的问题；进一步，本发明的园林废弃物的资源化利用系统是整套的资源化利用系统，根据物料的特性，高效率、高收益进行资源化利用；枝叶分离系统采用不同物料的密度差异，在风力系统中运动抛物线轨迹不同，能有效分离树干、树枝和树叶、草篱类物料；树干、树枝物料中木质素含量高，不易降解，采用造粒技术；树叶、草篱类物料中水分含量高但是较容易降解，采用堆肥技术，实现资源化利用。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，本发明的组成并不以上述为限，本领域的技术人员仍可能基于本发明的揭示而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为权利要求书所涵盖。

Claims (10)

1.一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于，包括：一可对园林废弃物进行破碎的粗破系统、一可筛除园林废弃物中金属的磁选系统、一可将经磁选系统处理后的园林废弃物分为易降解组分与不易降解组分的枝叶分离系统、一可将易降解组分制备成有机肥料的有机肥料制备系统及一可将不易降解组分制备成生物质燃料的生物质燃料制备系统，所述粗破系统、磁选系统及枝叶分离系统按照生产工序依次通过输送设备衔接设置，所述枝叶分离系统的易降解组分的输出口输送连接至有机肥料制备系统，所述枝叶分离系统的不易降解组分的输出口输送连接至生物质燃料制备系统。
2.如权利要求1所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述粗破系统将园林废弃物破碎至粒径≤500mm。
3.如权利要求1所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述枝叶分离系统通过易降解组分、不易降解组分在风力系统中运动抛物线轨迹不同来筛分出易降解组分和不易降解组分。
4.如权利要求1所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述有机肥料制备系统是将易降解组分通过细碎系统破碎至粒径≤20mm，再进入快速智能好氧发酵系统进行快速腐熟发酵，制备成有机肥料。
5.如权利要求4所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述快速智能好氧发酵系统包括按照生产工序相互配合的自动翻料系统、曝气系统、温度与氧气监测系统、渗沥液收集回用系统、臭气收集与处理系统。
6.如权利要求5所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：腐熟发酵的时间为30天。
7.如权利要求1至6任一项所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述生物质燃料制备系统是将不易降解组分粉碎至粒径≤5mm，再通过风干或者烘干的方式降低不易降解组分水分≤20%，接着利用造粒设备制备成生物质燃料。
8.如权利要求7所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述生物质燃料为颗粒状或者棒状。
9.如权利要求7所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述生物质燃料制备系统中包含有除尘系统。
10.如权利要求1至6任一项所述一种园林废弃物的资源化利用系统，其特征在于：所述枝叶分离系统是通过高压密度分选机实现。
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