CN1235072A - 一种垃圾的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种垃圾的处理方法,包括下列顺序的步骤:垃圾收集后,首先经过人工分拣,再将垃圾进行碾碎处理,然后送入垃圾炭化装置中进行炭化,经炭化后的垃圾再送到筛分工序,在筛分过程中分别将有机炭化物、无机物、收缩成胶质块状的高聚物分类。本发明主要采用炭化工艺处理城镇固体生活垃圾,实现了城市废物减量化,资源化,无害化。

Description

一种垃圾的处理方法及装置

本发明涉及一种垃圾的处理方法和处理装置。

随着我国经济的发展，人口的增加，人民生活水平不断提高，城镇固体废弃物数量日益增多，成份日趋复杂，对城镇污染日逾加烈，因此，如何处理城镇居民废弃物以保护人民生活工作环境问题变得日益突出起来，逼迫人们支寻找备种处理方法，但至今，仍然没有找到一种既适合我国国情，又能做到资源综合利用的方式方法，目前常用的垃圾处理方法有：

填埋：我国有些地区城镇将“填埋方式”作为对城镇固体废弃物的主要处理方式，并发展了与之相适应的“填埋技术”，但这种方法只是废物转移的一种方式，而且填埋占用大量土地，填埋后的垃圾不但成为新的污染源，且会产生对人民生命财产成胁的爆炸性气体。由于其不可降解的原因，实质是把废物留给子孙后代去解决的不了了之的方法。

堆肥：由于城镇垃圾成份复杂，堆肥所得到的肥料并不适合农用，且投资大，占用土地面积广，处理物体积没有改变而运输量庞大，故该种处理方法在实际应用中间接费用较多而得不到推广。

焚化：近年一些经济发展起来的乡镇开始采用焚化处理垃圾的方式，这种处理方式仅仅只是将垃圾进行焚化，做到减量和无害，而不能变废为宝，不能有效地利用垃圾发挥新的作用，并且这种处理方法投资较大。

焚化发电：利用垃圾焚化余热发电比以上几种方式有所进步，但采用这种技术，其整体投资昂贵，一套处理量300吨的垃圾发电厂投资就要过亿元，这种方法非我国一般中、小城镇目前的经济能力所负担，而且，我国的垃圾热值较低，其所产生的电能并不理想，因而其效益与投资是不成正比例的，故其推广局限性较大。

本发明的目的在于提供一种能减量、无害、变废为宝，并且投资小的垃圾处理方法和垃圾处理装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种垃圾的处理方法，其特征在于该方法包括下列顺序的步骤：

(1)生活垃圾收集；

(2)人工分拣，将垃圾中可直接回收的原材料分拣出来；

(3)碾碎处理，对垃圾进行压榨和粉碎，以挤掉垃圾中的水份，并使其颗粒均匀；

(4)将碾碎后的垃圾送入碳化炉进行碳化处理；

(5)将碳化后的垃圾送入振动筛进行筛分处理，将有机碳化物、无机物和收缩成胶质块状的高聚物进行筛分分类。

如上所述的垃圾处理方法，其特征在于碳化处理时，碳化筒内的热风温度控制在300-340。

如上所述的垃圾处理方法，其特征在于碳化处理时空气加热室中进入的热空气温度小于650度。

一种垃圾处理装置，其特征在于所述的装置至少包括：一个压窄机，用来将垃圾进行压榨，以挤掉垃圾中的水份；一个粉碎机，用来将压窄后的垃圾进行粉碎，以使垃圾颗粒均匀；

一个碳化炉，用来将粉碎后的垃圾进行碳化处理；

一个筛分机构。用来将碳化后的垃圾中的有机碳化物。无机物和收缩成胶质块状的高聚物筛分分类。

如上所述的垃圾处理装置，其特征在于碳化炉包括炉体，其特征在于在炉体上设有热风加热室和热空气室，热风加热室开有通道与热空气室连通，在热空气室内装有一个可回转的碳化装置，可回转的碳化装置包括有碳化筒，其中碳化筒为圆形筒体，在筒体内设有导料板和抄板，在筒体的前端设有进料口，后端设有出料口，在碳化筒的后端设有热风入口。

如上所述的垃圾处理装置，其特征在于筛分机构则包括有提升机，振动筛。

本发明主要采用炭化工艺处理城镇固体生活垃圾，通过循环再造把生活垃圾中的有机物处理成新型有机肥，高聚物处理成再生燃料，实现城市废物减量化，资源化，无害化的环保目标。主要特点有：

(A)碳化工艺将有机物制成农业生产上广泛使用的有机质肥；

(B)利用高聚物制成的再生燃料解决碳化工艺所需的热能；

(C)机械程度高，设备投资省，营运费用低；

(D)单机处理量大，建厂规模灵活，适应不同城市规模需要。

下面结合附图对本发明的内容作详细说明：

图1为本发明的工艺流程图

图2本发明所提供的垃圾处理装置的结构示意图

图3为本发明碳化炉的结构示意图

图4为本发明碳化炉B-B剖面结构示意图

图5为本发明碳化炉C-C剖面结构示意图

本发明包括下列步骤：

(1)生活垃圾收集，(2)人工分拣，(3)碾碎处理，(4)碳化处理，(5)筛分处理。其工艺流程如图1所示，垃圾收集后，首先经过人工分拣出金属、塑料瓶类及大件回收物，其余垃圾进入碾碎处理，先将垃圾送入压榨机，经压榨后的垃圾再进入粉碎机构，挤干水并经粉碎至颗粒均匀的垃圾再送入垃圾碳化装置中进行碳化，经碳化后的垃圾再送到筛分工序，在筛分过程中分别将有机碳化物、无机物、收缩成胶质块状的高聚物分类。

每个步聚的具体内容为：

(1)生活垃圾收集：

将备种垃圾收集、运送到垃圾处理堆放场所。

(2)人工分拣：

采用人工方法将垃圾中可直接回收的原材料分拣出来。垃圾的组成比较复杂，含有有机物、无机物及高聚物等，其中有许多是可直接回收作为原材料使用，如黑色、有色金属；玻璃瓶；大件物品等，本步骤利用人工分拣的方法将垃圾中有用的材料分拣出来，作为原材料直接回收处理。

(3)碾碎处理：

将垃圾送入压窄机和粉碎机对垃圾进行压榨和粉碎，以挤掉垃圾中的水份，并使其颗粒均匀，以保证碳化的效果。城镇垃圾含有丰富的有机物，经测定约占83％左右，同时城镇垃圾除形状、块度不均匀外，还含有较高的水份。让垃圾经过压榨和粉碎装置。压榨挤掉绝大部分水份的垃圾经粉碎后。相对干燥均匀的有机物碳化起来效果较理想。

(4)碳化处理：

是采用矿化的方法将垃圾加热，使有机化合物变为碳的化学反应过程，对垃圾进行碳化处理，能使垃圾在减容的同时，将其中的有机物进行碳化处理，改变成为农业上所需的有机质肥。高聚物(如塑料)经热解，聚缩成胶质块状。经分析，垃圾中有机物约占重量比为83％，高聚物(如塑料、橡胶及各种树脂衍生物产品)约占6％，无机物约占11％，其中有机物碳化处理后重量为原重的20％，高聚物重为原重的40％(高聚物可用作本系统的再生燃料)。

本发明采用专门设计的碳化炉时垃圾进行碳化，对碳化加热采用间接加热和热风逆吹加热方式，即进入碳化筒的物料所吸收的热量主要来自两方面，一方面被加热的金属转筒及筒类抄板将热量传递给物料；另一方面被加热的热空气从物料前进方向逆向吹向垃圾。避明火直接接触有机物，以引燃碳化物，以保证碳化效果。

操作中要掌握的要领：

a碳化筒内的热风温度控制在300-340°。

b控制好空气加热室中被加热的空气温度，使其进窑的热空气温度小于650度。

c碳化时间控制在25-30分钟

(5)筛分处理：

经过碳分后的垃圾，除含碳化物后，还混杂有收缩成胶质块状的高聚物，颗粒不均的石子和泥土，必须经过筛分才能区分开来。

经过碳化后的垃圾送入振动筛。将有机碳化物。无机物和收缩成胶质块状的高聚物筛分分类。其中有机物可作为肥料，无机物可制成建筑或直接作堆填料，收缩成胶质块状的高聚物可作为燃料加入空气加热室以作为垃圾碳化的热源。

为实现上述方法，本发明提供一套垃圾处理装置，本装置包括皮带运输机1，压窄机2，粉碎机3，碳化炉4，筛分机构5，其中压窄机2，粉碎机3，碳化炉4，筛分机构5依次顺序安装。

碳化炉4包括炉体6，在炉体6上设有热风加热室7和热空气室8，在热风加热室7内装有燃烧加热炉9，热风加热室7开有通道与空气室8连通，在热空气室8内装有一个可回转的碳化装置10。

可回转的碳化装置10包括碳化筒11，支承座12，动力传动装置13，其中在碳化筒11的前、后分别装有前支承套14和后支承套15，在前，后支承套上分别设有回转导向圈16，在支承座12上设有可转动的支承滚子17，碳化筒13通过回转导向圈16压在支承滚子17上使之被支承座12支承，并且由于前后支承座12水平高低不一样，使得碳化筒11倾斜一定的角度。

碳化筒11为固形筒体，在筒体内设有导料板18和抄板19，在筒体的前端设有进料口20，后端设有出料口21，在碳化筒11的后端设有热风入口22，热风入口22设在与后支承套15连接的部位。

动力传动装置13包括电动机23，皮带轮24，减速器25，传动齿轮26组成，传动齿轮26由大齿轮和小齿轮组成，小齿轮与减速器25相连，大齿轮装在后支承套15上。

筛分机构5则包括有提升机27，振动筛28。

收集后的生活垃圾进入本装置处理时，首先经过人工分拣出金属、塑料瓶类及大件回收物，其余垃圾由皮带运输机1送入碾碎处理，先将垃圾送入压榨机2，经压榨后的垃圾再进入粉碎机3，挤干水并经粉碎至颗粒均匀的垃圾再送入碳化炉11中进行碳化，经碳化后的垃圾再送到筛分机构，先由提升机23提升到振动筛24，再由振动筛24分别将有机碳化物、无机物、收缩成胶质块状的高聚物分类。

碳化炉在工作时，电动机23转动，经皮带轮24和减速器25减速，使碳化筒11低速转动，从碳化筒11的进料口20倒入垃圾，垃圾在导料板18和抄板19的作用下，由碳化筒的前端向后端移动，同时，点燃燃烧加热炉9，经高压强制通风机输送的空气在空气加热室7中进行加热，开始用重油燃烧的热量加热空气，随后热量主要来自于高聚物的凝聚物(如经过碳化处理后的塑料)辅以重油配合。经加热后的空气及火焰在碳化筒的外面围绕旋转的碳化筒11由碳化筒的前端向后端方向旋转流动。吸收了热量的碳化筒11通过筒壁，筒内的导料板18，抄板19将热量传递给旋转前进的垃圾并将垃圾中的水份进行蒸发及干馏。

加热后的热空气及炎焰(控制小于650℃)。围绕碳化筒11运动到筒体后端与后支承套连接处，剩下加热的空气(约300℃--340℃)从热风入口22进入筒体并逆向直接与垃圾接触，对有机物实行完全碳化，使其成为有机肥，整个碳化过程约25--30分钟。

本发明所提供的方法和装置从环保的角度出发，在对城镇固态废弃物实现减量的同时，实现了资源化和无害化；处理工艺流程的特点与现有方式不同：不是采用简单焚化方式一烧了之，而是采用加热空气在一定的温度区域，时间内对垃圾中含量最多的有机物实行碳化为有用的有机质肥，碳化的同时，将白色污染物(橡胶塑料、纤维等)处理成再生燃料，收到废物综合利用的效果。

本发明日处理垃圾量可在100--500吨/台范围，可根据不同的城镇规模、垃圾成份、具体设计，度身定造，与其它方式相比较，具有投资少，占地少，耗能低等优点，下面列举日处理垃圾量为100吨时，本发明与其它方法比较：

项日	本发明	焚化	堆肥	焚化发电
					设施投资	350元	400万元	占地运输庞大	3,400万元
电能耗	1,440千瓦	2,640千瓦	低	装机容量的17％
					热能耗	1,900万大卡	无	无	无
再生产品	有机质肥，再生燃料	无	有机质肥	电能
					炉(残)渣	3.5％	9％	20％	7％
二次污染	低	中	高	中

Claims (6)

1一种垃圾的处理方法，其特征在于该方法包括下列顺序的步骤：

(1)生活垃圾收集；

(2)人工分拣，将垃圾中可直接回收的原材料分拣出来；

(3)碾碎处理，对垃圾进行压榨和粉碎，以挤掉垃圾中的水份，并使其颗粒均匀；

(4)将碾碎后的垃圾送入碳化炉进行碳化处理；

(5)将碳化后的垃圾送入振动筛进行筛分处理，将有机碳化物、无机物和收缩成胶质块状的高聚物进行筛分分类。

2根据权利要求1所述的垃圾处理方法，其特征在于碳化处理时，碳化筒内的热风温度控制在300°-340°。

3根据权利要求1所述的垃圾处理方法，其特征在于碳化处理时空气加热室中进入的热空气温度小于650度。

4一种垃圾处理装置，其特征在于所述的装置至少包括：

一个压窄机(2)，用来将垃圾进行压榨，以挤掉垃圾中的水份；

一个粉碎机(3)，用来将压窄后的垃圾进行粉碎，以使垃圾颗粒均匀；

一个碳化炉(4)，用来将粉碎后的垃圾进行碳化处理；

一个筛分机构(5)，用来将碳化后的垃圾中的有机碳化物、无机物和收缩成胶质块状的高聚物筛分分类。

5根据权利要求4所述的垃圾处理装置，其特征在于碳化炉(4)包括炉体(6)，其特征在于在炉体(6)上设有热风加热室(7)和热空气室(8)，热风加热室(7)开有通道与热空气室(8)连通，在热空气室(8)内装有一个可回转的碳化装置(10)，可回转的碳化装置(10)包括有碳化筒(11)，其中碳化筒(11)为圆形筒体，在筒体内设有导料板(18)和抄板(19)，在筒体的前端设有进料口(20)，后端设有出料口(21)，在碳化筒(11)的后端设有热风入口(22)。

6根据权利要求4或5所述的垃圾处理装置，其特征在于筛分机构(5)则包括有提升机(23)，振动筛(24)。

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