CN116748147A - 一种新型垃圾筛分系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型垃圾筛分系统及工艺。本发明所述新型垃圾筛分系统包括：上料机、振动棒条筛、磁选筛、振动复合筛和风选机；所述上料机与所述振动棒条筛入口连通，所述振动棒条筛的筛下物出口和所述磁选机入口连通，所述磁选机出口与所述振动复合筛入口连通，所述振动复合筛的二层筛上物出口与所述风选机入口连通。本发明所述的新型垃圾筛分系统具有对含土垃圾的耐湿性能较好，产量高，投资成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，特别是涉及垃圾筛分领域。
背景技术
因国内垃圾筛分行业起步晚，工艺设备尚且处于初始研发阶段，目前，国内的垃圾筛分系统大多沿用最初从国外引进的滚筒筛加风选的筛分工艺系统，未针对国内的不同垃圾类别、不同成分比例、含水率等参数制定有针对性的筛分工艺系统。现在是一套工艺系统筛遍国内各类垃圾，使得实际运用效果较差，有着多种缺点：
一、对含土垃圾的耐湿性能差
在我国南方地区，气候较为潮湿。对于存量垃圾(陈腐垃圾、混合垃圾)，当单位体积垃圾内的含土量≥30％时，其中有机土、粉土含水率＞20％或沙砾土、粘性淤泥含水率＞15％时，极易造成滚筒筛的筛孔被泥土堵塞，导致设备无法正常筛分，且随垃圾内含土量越大，筛孔堵塞率及堵塞频次越高。
二、产能低
目前国内的垃圾筛分系统大多最大小时设计产能在70～100m3/h之间，但受滚筒筛耐湿性的影响，难以达到计划日产量。特别是在气候湿润、多雨、地下水位高的南部沿海地区，因物料湿度大、环境湿度高，很难将物料摊晒到处理系统能接受的最大含水率内，致使该处理系统的滚筒筛堵孔频繁且清理时间长，最终导致日有效筛分时间短、产量低。
三、工艺系统投资成本高
目前国内的垃圾筛分系统，设备数量达到28台以上，并且主设备(滚筒筛、风选机50)体积大、系统额定总功率高达350KW。因此，整体系统的占地面积大，耗能高，导致了筛分系统的直接成本和间接成本的增加。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种新型垃圾筛分系统及工艺，其具有对含土垃圾的耐湿性能较好，产量高，投资成本低的优点。
一种新型垃圾筛分系统，包括上料机、振动棒条筛、磁选筛、振动复合筛和风选机；所述上料机与所述振动棒条筛入口连通，所述振动棒条筛的筛下物出口和所述磁选机入口连通，所述磁选机出口与所述振动复合筛入口连通，所述振动复合筛的二层筛上物出口与所述风选机入口连通。
本发明所述的新型垃圾筛分系统，采用振动棒条筛和振动复合筛作为筛分设备，解决了在筛分潮湿含土量高的垃圾时容易产生堵塞，导致产量降低的问题，同时振动复合筛能够进行多级筛分，减少了系统中的设备数量，降低了系统占地面积，减少投资成本。
进一步地，所述振动复合筛包括复合筛底座、复合筛主体、弹性支撑装置、棒条筛组、筛网和振动机构；所述弹性支撑装置设于所述复合筛底座上；所述复合筛主体通过所述弹性支撑装置设于复合筛底座上；所述复合筛主体上设有容纳槽；所述棒条筛组包括若干棒条筛，所述棒条筛包括若干棒条和筛座，所述棒条平行等间距设于所述筛座上；所述棒条筛组设于所述容纳槽中，形成一通路；所述筛网设于所述棒条筛组下方；所述振动机构包括主轴和振动电机，所述主轴穿过复合筛主体设于复合筛主体上，所述振动电机输出端与所述主轴的露出所述复合筛主体的一端连接并与所述复合筛底座相对固定。
振动复合筛筛面的筛网孔径、筛棒间距具有便捷调整的特点，能根据筛分要求一次性将物料中的腐殖土、大骨料、大块轻物质筛分合格，相对原来的分选(多级滚筒加多级风选)工艺系统，大大缩短了物料的处理流程与时间。
进一步地，所述棒条筛组分为前置棒条筛组和后置棒条筛组，所述前置棒条筛组包括若干前置棒条筛，所述后置棒条筛组包括若干后置棒条筛；所述前置棒条筛组安装于所述容纳槽中靠近振动复合筛入口的一端，所述后置棒条筛组安装于所述容纳槽中远离振动复合筛入口的一端；所述前置棒条筛的筛面和后置棒条筛的筛面向同一方向倾斜，所述前置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角小于所述后置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角，所述前置棒条筛的棒条之间间距小于所述后置棒条筛的棒条之间间距。
进一步地，所述前置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角为10°～13°，所述后置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角为16°～21°。
进一步地，所述前置棒条筛组中，所述前置棒条筛的棒条之间间距为55～65mm；靠前的所述前置棒条筛的末端比靠后的前置棒条筛垂直间距为185-195mm，水平间距为75-85mm。
进一步地，所述后置棒条筛组中，所述后置棒条筛的棒条之间间距为75～85mm；相邻两个所述后置棒条筛的水平间距为95-105mm；所述后置棒条筛组中的各所述后置棒条筛的筛面共面。
进一步地，所述振动复合筛和所述风选机之间还设有一轻物质挑选机；所述轻物质挑选机包括进料输送带和出料输送带；所述出料输送带上平行间隔设有若干排垂直于输送带的立杆；所述进料输送带出口正对出料输送带入口；所述进料输送带出口与所述出料输送带入口之间设有挑选间隙；所述出料输送带倾斜设置，靠近出料输送带出口的一端朝上。
轻物质挑选机能将物料中稍大块的轻物质挑选分离，从而起到降低风选机分选负荷及提升分选质量的目的。
本发明还提供一种新型垃圾筛分工艺，包括以下步骤：(1)首先将待筛分垃圾垃圾上料至振动棒条筛，通过所述振动棒条筛将垃圾筛分为粒径＞200mm的大块物料和粒径≤200mm的一级物料；(2)将所述一级物料输送至磁选机除铁，筛分出磁性金属和二级物料；(3)将所述二级物料输送至振动复合筛，筛分出粒径≤30mm的腐殖土、粒径30-80mm的三级物料和粒径80-200mm的中型物料；(4)将所述三级物料输送至风选机，设定需要筛分的轻重物的分离比重，并根据所述分离比重调节出风强度，筛选出轻物料和重物料。
进一步地，所述步骤(3)还包括将所述三级物料输送至轻物质挑选机进行挑选后再输送至所述步骤(4)中的风选机。
进一步地，所述步骤(4)还包括将所述中型物料送至人工分拣区进行人工分拣，筛分可燃物料和砖石物料；可燃物料与轻物料燃烧处理，砖石物料与重物料回填处理。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明实施例中新型垃圾筛分系统及工艺示意图；
图2为振动复合筛立体图；
图3为棒条筛立体图；
图4为前置棒条筛组装示意图；
图5为后置棒条筛组装示意图；
图6为主轴细节示意图；
图7为配置轮示意图；
图8为第一振动电机和第二振动电机配合示意图。
具体实施方式
请参考图1，本实施例提供一种新型垃圾筛分系统。所述垃圾筛分系统包括依次设置的上料机10、振动棒条筛20、磁选机30、振动复合筛40和风选机50。上料机10与振动棒条筛20入口连通；振动棒条筛20筛下物出口和磁选机30入口连通，磁选机30出口与振动复合筛40入口连通；振动复合筛40的二层筛上物出口与风选机50入口连通。在一些实施例中，各设备之间通过传送带进行连通。优选的，上料机10为板式上料机。
请参考图2、图3，所述振动复合筛40包括复合筛底座41、复合筛主体42、弹性支撑装置43、棒条筛组、筛网(图未示)和振动机构45。弹性支撑装置43设于复合筛底座41上，在一些实施例中，弹性支撑装置43包括四个弹簧组，每个弹簧组包括三个相互平行的弹簧；复合筛底座41两侧分别各设有两个弹簧组，弹簧组的弹力方向垂直于复合筛底座41。复合筛主体42通过弹性支撑装置43设置于复合筛底座41上，复合筛主体42上设有容纳槽以及复合筛出口，容纳槽槽底倾斜形成底部斜坡42a，底部斜坡42a连通复合筛出口。棒条筛组包括若干棒条筛44，棒条筛44包括若干棒条4401和筛座4402，棒条4401平行等间距设于筛座4402上，棒条4401直径为50mm，筛座4402下方设有用于安装于容纳槽中的固定孔4403，通过固定杆穿过固定孔，固定杆的两端和容纳槽内臂连接，从而将棒条筛安装于容纳槽中；棒条筛组安装于容纳槽中，形成一层筛上物通路，一层筛上物通路连通复合筛入口和出口。筛网设于棒条筛组下方，棒条筛组与筛网将容纳槽分隔成三个部分，棒条筛组上方为一层筛上物通路；棒条筛组下方、筛网上方为二层筛上物通路；筛网下方、底部斜坡42a上方为二层筛下物通路。在一些实施例中，筛网上筛孔的直径为30mm。振动机构45包括主轴451和振动电机452；主轴451穿设于复合筛主体42，振动电机452与主轴漏出复合筛主体42的一端连接并与复合筛底座41固接。
请参考图3至图5，在一些实施例中，棒条筛组分为前置棒条筛组和后置棒条筛组。前置棒条筛组安装于容纳槽中靠近振动复合筛40入口的一端，在一些实施例中，前置棒条筛组包括4组前置棒条筛441；前置棒条筛441的筛面与水平面之间的夹角为10°～13°，所述前置棒条筛441的棒条4401之间间距为55～65mm；相邻两个前置棒条筛441之间，靠前(靠近振动复合筛40入口)的前置棒条筛441的末端比靠后(远离振动复合筛40入口)的前置棒条筛441始端高185-195mm，优选191mm，二者水平间距为75-85mm，优选80mm。后置棒条筛组安装于容纳槽中远离振动复合筛40入口的一端，在一些实施例中，后置棒条筛组包括4组后置棒条筛442；后置棒条筛442的筛面与水平面之间的夹角为16°～21°，棒条4401之间间距为75～85mm,优选为80mm；相邻两个后置棒条筛442的水平间距为95-105mm，优选100mm；后置棒条筛组中的各后置棒条筛442上的筛面处于同一平面上，形成一倾斜面。前置棒条筛组中最靠后的前置棒条筛441与后置棒条筛组中最靠前的后置棒条筛442之间的水平间距小于80mm。
请参考图6-图8，在一些实施例中，所述主轴451包括轴杆4510、第一轴承座4511、第二轴承座4512和轴承外座4513；第一轴承座4511和第二轴承座4512设于复合筛主体41的两侧，轴承外座4513设于第一轴承座4511和第二轴承座4512之间；轴杆4510穿过第一轴承座4511、第二轴承座4512和轴承外座4513，轴杆4510的一端与振动电机452的输出端连接；在一些实施例中，所述主轴451还包括两个配重轮4514；配重轮4514上设有配重块4514a，两个配重轮4514分别设于轴杆4510的两端，其中一端的配重轮4514与振动电机452的输出端连接。第一轴承座4511、第二轴承座4512、轴承外座4513、配重轮4514均与轴杆4510共轴。配重轮4514能够稳定转速，防止振动复合筛40负载突变时电振动机452转速变化过大，同时维持整套设备的平稳。
在一些实施例中，所述振动机构45包括第一主轴451a、第二主轴451b、第一振动电机452a、第二振动电机452b、同步齿轮453和同步带454；第一主轴451a和第二主轴451b水平且相互平行设置，第一振动电机452a和第二振动电机452b的输出端都设有同步齿轮453；第一振动电机452a安装在第一主轴451a的一端，第二振动电机452b安装在第二主轴451b和第一振动电机452a同一侧的一端；同步带454套设第一振动电机452a和第二振动电机452b的同步齿轮453，使得两个同步齿轮453同步转动。
振动复合筛40工作时，启动振动电机452，振动电机452带动复合筛主体42振动，棒条筛组随之振动；将垃圾运输至振动复合筛40入口，垃圾沿一层筛上物通路下滑；大小大于棒条4401间距的垃圾随一层筛上物通路滑落至一层筛上物出口，大小小于棒条4401间距的垃圾下落至筛网上继续下滑；然后，大小大于筛网直径的垃圾沿着筛网滑落至二层筛上物出口，大小小于筛网直径的垃圾下落至二层筛下物出口。
本申请所提供的振动复合筛40，能够一次性分离大块骨料、大块轻物质和腐殖土，有效筛分量达到550m3/h以上，和传统的多级滚筒筛-风选机系统相比，效率大大提升。并且振动复合筛40的能通过调整棒条间距和替换筛网，方便、节省成本的改变筛分垃圾的尺寸。
在一些实施例中，振动复合筛40和风选机50之间还设有一轻物质挑选机60；轻物质挑选机60入口与振动复合筛40的二层筛上物出口连通，轻物质挑选机60出口与风选机50入口连通。
所述轻物质挑选机60包括进料输送带和出料输送带；出料输送带上平行间隔设有若干排垂直于输送带的立杆；进料输送带出口正对出料输送带入口；进料输送带出口与出料输送带入口之间设有挑选间隙，挑选间隙的宽度根据需要挑选的垃圾粒径进行调节；出料输送带倾斜设置，靠近出料输送带出口的一端朝上。使用时，将垃圾送入进料输送带，进料输送带将垃圾运至出料输送带入口，粒径大小小于挑选间隙的垃圾从挑选间隙中落下分离，粒径大小大于挑选间隙的垃圾在立杆的辅助下被出料输送带运送至风选机50。
本实施例还提供一种使用上述新型垃圾筛分系统的新型垃圾筛分工艺，所述垃圾筛分工艺包括以下步骤：
(1)通过铲车或挖掘机，将待筛分垃圾上料至板式上料机10，板式上料机10将待筛分垃圾输送至振动棒条筛20进行筛分，振动棒条筛20筛上物为粒径＞200mm的大块物料00a，振动棒条筛20筛下物为粒径≤200mm的一级物料。
(2)振动棒条筛20筛下物送至磁选机进行除铁，筛分磁性金属00b与二级物料，将磁性金属00b回收，二级物料送入振动复合筛40。
(3)振动复合筛40将二级物料进行筛分，得到一层筛上物、二层筛上物和二层筛下物；其中，一层筛上物为粒径80-200mm的中型物料；二层筛上物为粒径30-80mm的三级物料；二层筛下物为粒径≤30mm的腐殖土00c。
(4)将三级物料送入风选机50进行风选，筛分重物料与轻物料。
在一些实施例中，步骤(1)中的待筛分垃圾在筛分前先放置于垃圾晾晒区进行晾晒处理。
在一些实施例中，步骤(3)中的一层筛上物直接回填处理。在另一实施例中，将中型物料送至人工分拣区进行人工分拣，筛分可燃物料00d和砖石物料00e。可燃物料00d与轻物料燃烧处理，砖石物料00e与重物料回填处理。
在一些实施例中，步骤(3)中的三级物料在送入风选机50前还需要送入轻物质挑选机60进行挑选后再送入风选机50，降低风选机50的分选负荷。
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，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (10)
1.一种新型垃圾筛分系统，其特征在于：包括上料机、振动棒条筛、磁选筛、振动复合筛和风选机；所述上料机与所述振动棒条筛入口连通，所述振动棒条筛的筛下物出口和所述磁选机入口连通，所述磁选机出口与所述振动复合筛入口连通，所述振动复合筛的二层筛上物出口与所述风选机入口连通。
2.根据权利要求1所述的新型垃圾筛分系统，其特征在于：所述振动复合筛包括复合筛底座、复合筛主体、弹性支撑装置、棒条筛组、筛网和振动机构；所述弹性支撑装置设于所述复合筛底座上；所述复合筛主体通过所述弹性支撑装置设于复合筛底座上；所述复合筛主体上设有容纳槽；所述棒条筛组包括若干棒条筛，所述棒条筛包括若干棒条和筛座，所述棒条平行等间距设于所述筛座上；所述棒条筛组设于所述容纳槽中，形成一通路；所述筛网设于所述棒条筛组下方；所述振动机构包括主轴和振动电机，所述主轴穿过复合筛主体设于复合筛主体上，所述振动电机输出端与所述主轴的露出所述复合筛主体的一端连接并与所述复合筛底座相对固定。
3.根据权利要求2所述的新型垃圾筛分系统，其特征在于：所述棒条筛组分为前置棒条筛组和后置棒条筛组，所述前置棒条筛组包括若干前置棒条筛，所述后置棒条筛组包括若干后置棒条筛；所述前置棒条筛组安装于所述容纳槽中靠近振动复合筛入口的一端，所述后置棒条筛组安装于所述容纳槽中远离振动复合筛入口的一端；所述前置棒条筛的筛面和后置棒条筛的筛面向同一方向倾斜，所述前置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角小于所述后置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角，所述前置棒条筛的棒条之间间距小于所述后置棒条筛的棒条之间间距。
4.根据权利要求3所述的新型垃圾筛分系统，其特征在于：所述前置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角为10°～13°，所述后置棒条筛的筛面与水平面之间的夹角为16°～21°。
5.根据权利要求4所述的新型垃圾筛分系统，其特征在于：所述前置棒条筛组中，所述前置棒条筛的棒条之间间距为55～65mm；靠前的所述前置棒条筛的末端比靠后的前置棒条筛垂直间距为185-195mm，水平间距为75-85mm。
6.根据权利要求5所述的新型垃圾筛分系统，其特征在于：所述后置棒条筛组中，所述后置棒条筛的棒条之间间距为75～85mm；相邻两个所述后置棒条筛的水平间距为95-105mm；所述后置棒条筛组中的各所述后置棒条筛的筛面共面。
7.根据权利要求6所述的新型垃圾筛分系统，其特征在于：所述振动复合筛和所述风选机之间还设有一轻物质挑选机；所述轻物质挑选机包括进料输送带和出料输送带；所述出料输送带上平行间隔设有若干排垂直于输送带的立杆；所述进料输送带出口正对出料输送带入口；所述进料输送带出口与所述出料输送带入口之间设有挑选间隙；所述出料输送带倾斜设置，靠近出料输送带出口的一端朝上。
8.一种新型垃圾筛分工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先将待筛分垃圾垃圾上料至振动棒条筛，通过所述振动棒条筛将垃圾筛分为粒径＞200mm的大块物料和粒径≤200mm的一级物料；
(2)将所述一级物料输送至磁选机除铁，筛分出磁性金属和二级物料；
(3)将所述二级物料输送至振动复合筛，筛分出粒径≤30mm的腐殖土、粒径30-80mm的三级物料和粒径80-200mm的中型物料；
(4)将所述三级物料输送至风选机，设定需要筛分的轻重物的分离比重，并根据所述分离比重调节出风强度，筛选出轻物料和重物料。
9.根据权利要求8所述的新型垃圾筛分工艺，其特征在于：所述步骤(3)还包括将所述三级物料输送至轻物质挑选机进行挑选后再输送至所述步骤(4)中的风选机。
10.根据权利要求9所述的新型垃圾筛分工艺，其特征在于：所述步骤(4)还包括将所述中型物料送至人工分拣区进行人工分拣，筛分可燃物料和砖石物料；可燃物料与轻物料燃烧处理，砖石物料与重物料回填处理。
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