CN1317376A - 垃圾、粪便污水综合处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种垃圾、粪便污水综合处理装置,垃圾经分离装置(36)分离,可回收利用资源入储存器(35),有机垃圾经粉碎机(34)粉碎入储存罐(5),剩余垃圾经粉碎机(37)粉碎,入搅拌器(39),与污水、污泥搅拌后入成型机(40),成型后入陶粒转炉烧制成陶粒。粪便污水经分离罐(1)分离,污水入沉淀池(30),一路入搅拌器(39),一路入储水罐(31),用做灌溉用水。粪便入储存罐(5)与有机垃圾混合,输入消化罐(9、11、12、14)加热发酵产生沼气,消化液经粉碎、脱水、烘干成肥料、饲料。本发明彻底解决了垃圾、粪便污水处理的难题,避免了环境污染,转化为肥料、饲料、沼气和建筑材料,为社会创造了财富。
Description
本发明将城市生活垃圾、粪便污水进行有效地综合处理,转化为可利用资源,属垃圾处理和污水处理技术领域。
公知技术中,城市生活垃圾主要采用分选、填埋、焚烧等处理方法,虽能筛选出部分可利用资源,但在填埋和焚烧的过程中,仍存在不断的占用土地和环境污染地问题;而粪便污水的处理主要采用自然排放法,是将粪便污水通过管道直接排放到河道中,再一种就是在楼群地下设置化粪池,沉淀分离后排入下水管道。
上述种种办法,实质上是对生活垃圾、粪便污水没有处理或处理不当,必然造成环境污染,包括空气和水质污染,占用土地,细菌蔓延,危害人类。同时对生活垃圾、粪便这些可利用资源没有充分利用,造成了浪费。
本发明的目的,是通过垃圾、粪便、污水综合处理装置,把粪便、污水、生活垃圾进行彻底的灭菌、除臭处理,使其中的水份合理利用,粪便转化为肥料、饲料和沼气,垃圾转化为建筑材料,为社会创造财富。
本发明提出以下的技术方案和措施:
粪便、污水入粪水分离罐(1)中,用溢流法分离出污水,用浮选法分离出粪便,分离出的粪便经溢流口(3)入储存罐(5),污水经溢流导管(4)入沉淀池(30)。垃圾入分选装置(36),经破碎,滚动式筛选、抛扬、磁力、静电分选,分选出可回收资源入储存器(35),有机垃圾入粉碎机(34),剩余垃圾入粉碎机(37),有机垃圾粉碎后经输送管(33)进入储存罐(5),储存罐中的粪便、有机垃圾经输送泵(8),输送管(6),输送管口(7)入消化罐(9),经溢流口(10)入消化罐(11),经溢流口(12)入消化罐(13),经溢流口(14)入消化罐(15),经溢流弯管(16)软连接粉碎机(17),经粉碎机粉碎入离心式脱水器(18),分离出的营养液经导管(54)入蔬菜生产间(57),颗粒物入烘干器(59),干燥后经粉碎机(56)粉碎为肥料。剩余垃圾经粉碎机(37)粉碎,入强力搅拌器(39)和污泥输送器(38),输送的污泥,沉淀池(30)经导管(32)输送的污水混合,经强力搅拌入成型器(40),经挤压成型入陶粒转炉(41),陶粒转炉的燃料来自消化罐混合液发酵产生的沼气。消化罐产生的沼气经导管(23),脱硫器(24)入储气罐(25),经导管(29)入喷燃器(42),点燃喷入陶粒转炉,成型物经焚烧制成陶粒,陶粒经输送器(46)输入冷却器(47),经冷却入输送机(48),经输送机(48)入料库(49)中。陶粒转炉(41)产生的废热气经导管(43),引入烘干器(59),烘干器的废气经导管(55),引入蔬菜生产间(57),经蔬菜生产间散热后,入烟囱(58)排入大气。冷却器(47)产生的热水经导管(50)入消化罐中的散热器(19、20、21、22),经给混合液加温、冷却后经导管(44)、补水箱(52)、导管(51),回到冷却器(47)。
粪水分离罐(1)采用钢筋混凝土结构,底部呈弧形的圆柱体,污水溢流导管(4)进水口设在罐体的下部,粪便溢流口(3)设在罐体一侧的上部与储存罐(5)相通,粪便溢流口(3)与污水溢流导管(4)处在一个水平线上,粪便污水由设在罐顶一侧的入口(2)注入分离罐,当注入粪便污水的高度超过溢流水平面时,由于粪便浮在水的上面,粪便经溢流口(3)溢流入储存罐(5)中,而污水经溢流导管(4)流入沉淀池(30)中。
垃圾倾入垃圾分选装置(36),经破碎、滚筒式筛选、抛物、磁力、静电分选,可回收物入储存器(35)中,剩余垃圾入粉碎器(37),有机垃圾入粉碎机(34)中,粉碎后经输送管(33)入储存罐(5)中。
储存罐(5)采用钢筋混凝土结构,呈底部弧形的圆柱体。顶部一侧经输送管(33)与有机垃圾粉碎装置(34)连接。罐体一侧经溢流口(3)与分离罐(1)相通。罐内底部设置输送泵(8)经输送管(6)、输送管口(7)与消化罐(9)连接。
消化罐(9、11、13、15)采用钢筋混凝土结构,呈连体弧顶,弧底圆柱体形态,弧顶空间是沼气室,弧顶以下是消化液,输送管(6)经消化罐(9)顶部一侧设置在消化罐内消化液上部,下部一侧设溢流口(10)与消化罐(11)相通,消化罐(11)上部一侧设置溢流口(12)与消化罐(13)相通,消化罐(13)下部一侧设溢流口(14)与消化罐(15)相通,消化罐(15)罐体上部外侧设溢流弯管(16),溢流弯管的溢流口向上弯曲,溢流口与消化罐内消化液处在一个水平面上。
消化罐(9、11、13、15)内经弧顶设置加热器(19、20、21、22),加热器采用双层金属结构,呈弧底平顶圆柱体,内层顶部设置进水口,经导管(50)与冷却器(47)出水口连接。外层顶部一侧设出水口,经导管(51),补水箱(52),导管(51)与冷却器(47)进水口连接。消化罐内设测温器,经温控开关调节进水管水流量,保证消化罐内恒温。
消化罐(9、11、13、15)产生的沼气,经罐顶中部的出气口入导管(23),一路经空压泵(27),管道(28)入消化罐,搅动混合液。一路入脱硫器(24)入沼气储存罐(25),储存罐中沼气一路接灶具(26),一路经管线(29)接喷燃器(42)向陶粒转炉内喷燃。消化罐(9、11、13、15)中的消化液,在水平溢流、55℃恒温,搅动的状态下完成发酵、熟化、灭菌、除臭的过程。
溢流弯管(16)采用金属结构,弯管向上安置,与粉碎机(17)实行软连接,混合液经溢流弯管入粉碎机(17),经粉碎后入脱水器(18)。
脱水器(18)采用离心式金属结构,一路经导管与粉碎机(17)连接。脱水器(18)产生的废水经输水管(54)输入蔬菜生产车间,供蔬菜生产所需水份和养份。产生的颗粒物入烘干器(59)。
烘干器(59)采用双层滚筒式金属结构,呈出料口低进料口高倾斜装置,陶粒转炉(41)产生的废热气经管路(43)由出料口方外筒壁进入烘干器(59)夹层,烘干器中的颗粒物在烘干器旋转的状态下,由进料口向出料口方向滚动,在内筒壁的热作用下完成烘干,废热气经进料口上部外筒壁出气口排出,经管路(55)引入蔬菜生产间(57)供暖,供暖后经管路引入烟囱(58)排入大气。烘干物经出料口输入粉碎机(56)经粉碎机粉碎为肥料、饲料。
沉淀池(30)采用砖混结构,池体一侧经溢流导管(4)将分离罐(1)溢流的污水引入。池体一侧经输送管(32)将污水输入搅拌装置(39);另一侧将污水经输送管输入储存罐(31)。
储存罐(31)采用钢筋混凝土结构,呈弧底平顶圆柱体。实行多体串联,因分离出的污水具有粪肥成份,不含有其它有害成份,可用作灌溉用水。
垃圾分选装置(36),是由破碎机、机械滚筒式筛选机、抛物、磁力、静电等分选装置组成,垃圾经多次分选可回收资源输入储存装置(35),有机垃圾输入粉碎机(34),粉碎后经输送管(33)输入储存罐(5)中。剩余垃圾输入粉碎机(37),粉碎后输入搅拌器(39)。
搅拌器(39)采用螺杆式金属结构,将粉碎的垃圾与污泥输送器(38)输送的污泥、输送管(32)输送的污水,进行混合,强力搅拌,搅拌后输入成型机(40)。
成型机(40)采用金属结构,将混合物挤压成型后输入陶粒转炉(41)。
陶粒转炉(41)采用金属结构,内衬耐火材料,呈进料口高,出料口低滚筒状倾斜装置,出料口方设置喷燃器(42),喷燃器(42)经输送管(29)与沼气储存罐(25)连接,沼气经喷燃器点燃,火焰喷入陶粒转炉内,焚烧陶粒,陶粒在转炉的旋转作用下,由进料口方向出料口方运动,烧制完成的陶粒由出料口排出,经倾斜输送装置(46)输入冷却器(47)。陶粒转炉(41)产生的废热气经管道(43)引入烘干器(59)。
冷却器(47)采用双层内滚筒式金属结构。内外筒之间设置铜套,支撑内筒滚动,采用石棉盘根密封,呈出料口低,进料口高倾斜装置。出料口方上部设进水口,经管路(51)与补水箱(52)连接,补水箱(52)经回水管(44)与消化罐散热器(19、20、21、22)出水口连接。冷却器进料口上部设出水口,经管路(50)与散热器(19、20、21、22)进水口连接。高热陶粒由进料口进入冷却器(47),在内筒的滚动作用下向出料口滚动,陶粒余热被内筒壁吸收,传给夹层中流动的冷却水,冷却水受热后,从出料口上方的出水口经导管(50)排入消化罐散热器(19、20、21、22),散热后由水泵(45)经管路(44)输入补水箱(52)。经回水管(51)由冷却器出料口上部进水口回到冷却器夹层,进行循环。热陶粒在由进料口向出料口滚动的过程中不断地被散热,被冷却的陶粒由出料口输入传送装置(48)。
传送装置(48)采用金属斗式结构,呈倾斜安置。传送斗在链条的作用下,将陶粒输入仓库(49)。
由此:本发明彻底解决了垃圾、粪便污水处理的难题,用科学的方法,清除细菌和臭味,避免了对空气,对水质,对环境的污染,所产生的沼气、肥料、饲料和陶粒,为人们所利用,充分利用了资源,为社会创造了财富。
本发明给出了垃圾、粪便污水综合处理装置及方法的流程示意图。
结合附图对本发明作进一步说明:
粪便污水经污水注入口(2)进入粪水分离罐(1),粪便浮在水的上面,污水在粪便的下面,污水溢流导管(4)的进水口设在罐的下部,采取的是溢流的形式,溢流导管(4)与粪便溢流口(3)处在相同的水平线上,当粪水分离罐注入的粪便污水超过溢流导管、溢流口的水平线时,粪便经溢流口进入储存罐(5),污水经溢流导管进入沉淀池(30)。垃圾倾入分离装置,经破碎、滚动、抛物、磁力、静电等分选,可回收垃圾入储存器(35),剩余垃圾入粉碎机(37),有机垃圾入粉碎机(34),粉碎后经输送管(33)入储存罐(5)。储存罐中的粪便,有机垃圾混合液,经输送泵(8),输送管(6),输送管口(7)进入消化罐(9),经设在消化罐(9)下部一侧的溢流口(10),进入消化罐(11),经消化罐(11)上部一侧的溢流口(12)入消化罐(13),经消化罐(13)下部一侧溢流口(14)入消化罐(15),经设在消化罐(15)罐体上部一侧的溢流弯管(16),进入粉碎机(17)。消化罐采用钢筋混凝土结构,呈弧顶,弧底上下错位溢流串联的多个圆柱体,其弧顶空间是沼气室,以下是混合液。由于消化罐采用多体上下溢流串联的结构,所以保证了混合物在消化罐内发酵、熟化、灭菌、产沼气的时间,做到产沼气充分,熟化、灭菌、除臭彻底,避免生料、臭味和菌类的溢出。由于溢流弯管(17)向上弯曲,出口和各消化罐内的消化液处在同一水平线上,进料和溢流同步进行,所以各消化罐弧顶空间容积不变,解决了由于容积变化沼气外泄,或空气侵入的问题。消化液经溢流弯管(16)粉碎机(17)粉碎后经离心式脱水器(18)脱水,水经管路(54)入蔬菜生产间(57),颗粒物入烘干器(59)。沼气经设置在各消化罐,罐顶中部的出口、经导管(23),一路经空压泵(27),管路(28),从消化罐(15)开始,依次定时压入各消化罐底部,对消化罐内消化液进行搅拌,并避免消化液在罐底的沉积。一路经脱硫器(24)脱硫,进入沼气储存罐(25),沼气储存罐一路经管道连接灶具(26),一路经管道(29)进喷燃器(42)。剩余垃圾经粉碎机(37)粉碎,输入搅拌器(39)与污泥输送装置(38),输入的污泥,沉淀池经管道(32)输入的污水混合,经搅拌器(39)的强力搅拌,输入成型装置(40),经强力挤压成型输入滚筒式陶粒转炉(41),陶粒转炉呈倾斜安置,成型物在滚动状态下向出料口方滚动,经喷燃器喷出的烈焰的焚烧,逐步变成陶粒,由出料口排出。转炉产生的废热气由进料口排入管道(43),经管道(43)入烘干器(59),烘干器采用双层内滚筒式金属结构,呈倾斜安置,颗粒物在滚动的同时,受到内壁的烘烤,完成烘干,入粉碎机(60)粉碎为肥料、饲料。热气经进料口方外筒壁上部出气口经管道(55),排入蔬菜生产间(57),散热后经烟囱(58)排入大气。高热陶料经倾斜输送装置(46)入冷却器(47)。冷却器采用双层内滚筒式金属结构,呈出料口低,进料口高倾斜安置,出料口方上部设置进水口,经进水管(51)与补水箱(52)连接,补水箱一路经管道(44)与散热器(19、20、21、22)出水口连接,一路接水源(53),进料口方上部设出水口,经管道(50)与散热器连接,高热陶粒进入冷却器(47),在滚动的作用下,向出料口方运动,热能经内壁传给冷却水,热水经出水管(50)输入散热器,给混合液加温,散热后经水泵(45)管道(44)入补水箱(52),回水管(51)进入冷却器(47),高热陶粒在运动的同时,完成冷却地过程,同时完成消化罐内消化液加温地过程。冷却陶粒经出料口排入斗式输送装置(48),输入储存库(49)。
沉淀池(30)的污水一路,经输送管(32)入搅拌器(39)参与搅拌,一路经管道连接储存罐(31),储存罐采用多体串联形式,储存水含有肥料成份,而无其它有害物质,用做灌溉用水。
Claims (12)
1、生活垃圾、粪便污水的综合处理装置及方法,由垃圾分离装置、粉碎装置、搅拌器、成型机、陶粒转炉、冷却器和粪水分离罐、储存罐、消化罐、烘干器、散热器、沉淀池、储水罐等组成系统装置,采用分离法、发酵法,综合利用等方法,其特征在于:生活垃圾经多级分离装置(36)分选,可回收资源入储存器(35),有机垃圾入粉碎装置(34),粉碎后经输送管入储存罐(5),剩余垃圾入搅拌器(39),与污水、污泥搅拌后入成型机(40),成型后入陶粒转炉(41),烧成陶粒后入冷却器(47)冷却。粪便污水入分离罐(1)中,用浮选法分离出粪便,溢流法分离出污水,污水入沉淀池(30),一路经输送管(32)入搅拌器,一路经输送管入储存罐(31),用做灌溉用水。分离出的粪便溢流入储存罐(5)中,与有机垃圾混合,经输送泵(8)输入消化罐(9)中,经溢流口(10、12、14)入消化罐(11、13、15)中,加热发酵产生沼气。
消化液经溢流弯管(16),入粉碎机(17)粉碎后,入离心式脱水器(18)脱水,颗粒物入烘干器(5)烘干,后经粉碎机(60)粉碎为肥料、饲料、脱水产生的营养水,经管道(54)引入蔬菜生产间(57),供蔬菜生长用水、用肥。
沼气入储存罐(25),经管路(29)连接喷燃器(42),喷燃器喷出的烈焰喷入陶粒转炉(41),成型物经陶粒转炉烧制成陶粒,废热气经管道(43)引入烘干器(59),烘干器产生的废热气经管路(55)引入蔬菜生产间(57),供暖后经烟筒(58)排入大气。高温陶粒入冷却器(47)冷却,冷却产生的热水,经管路(50)入散热器(19、20、21、22)给消化液加热,水散热后经管路(44)回到冷却器(47)。
2、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:垃圾分离装置(36)是由破碎装置、机械筛选装置、重物抛选装置、磁力、静电分选装置组成系统分选装置,垃圾经分选,可回收利用资源入储存器(35)中,有机垃圾(果皮、树叶等)入粉碎机(34)粉碎后经输送管入混合物储存罐(5)中。剩余垃圾入粉碎机(37)中,粉碎后输入搅拌装置(39)。
3、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:搅拌器(39)采用螺杆式金属结构,沉淀池(30)中的污水,经管路(32)入搅拌器,污泥经输送装置(38)入搅拌器与污水、粉碎垃圾混合,在搅拌器的作用下搅拌均匀,输八成型装置(40),成型装置将混合物挤压成型,输入陶粒转炉(41)。
4、根据权力要求所述的处理装置,其特征在于:陶粒转炉(41)采用滚桶式金属结构,内衬耐火材料,呈出料口低,进料口高倾斜安置。挤压成型的颗粒物,由成型机输入陶粒转炉进料口,在滚动的作用下向出料口方运动。出料口安置喷燃器(42)经管路(29)连接沼气储存罐(25)。沼气由喷燃器点燃,喷入陶粒转炉(41),颗粒物在高温、滚动的状态下完成烧制过程。高温陶粒由出料口排出,经输送装置(46)输入冷却器(47)。废热气由进料口经管道(43)排入烘干器(59)。
5、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:冷却器(47)采用双层滚筒式金属结构,内外筒之间用石棉盘根密封,铜套支撑滚动,是按照出料口低,进料口高的原则倾斜装置,冷却器外筒壁出料口方上部设置进水口,经管路(51)连接补水箱(52),补水箱一路接水源(53),一路经管路(44)接消化罐散热器(19、20、21、22)出水口,进料口方上部安置出水口,经管路(50)连接散热器(19、20、21、22)进水口。高热陶粒进入冷却器,在滚动的作用下,由进料口方向出料口方运动,同时经金属内壁将热量传给冷却水,冷却水受热后,由出水口经管路(50)输入散热器(19、20、21、22),散热后,经管路(44)、补水箱(52)、管路(51)输入冷却器进水口,不断循环,完成陶粒冷却,消化液保温的过程,冷却陶粒经出料口输入斗式输送装置(48)。
6、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:粪水分离罐(1)是钢筋混凝土结构,呈弧底平顶圆柱体。罐顶一侧设进水口(2),进水口采用金属结构,内设单向阀,外加密封盖,防止臭气外泄。分离罐罐体上部一侧设溢流口(3)与储存罐(5)连接,罐体另一侧同水平位置设置溢流导管(4),溢流导管进水口设置在罐体的下部,当注入的粪便污水超过溢流水平线时,由于粪便浮在水的上面,粪便经溢流口(3)入储存罐(5)中,污水经溢流导管(4)入沉淀池(30)中。沉淀池中的污水一路经管路(32)入搅拌器(39),一路经管路入储水罐(31),因为本污水含有养份,而无其它有害成份,可用做灌溉用水。
7、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:储存罐(5)采用钢筋混凝土结构,呈弧底平顶圆柱体。罐体上部一路经溢流口(3)连接分离罐(1),顶部一侧经管路(33)连接有机垃圾粉碎装置(35),底部设置输送泵(8),经输送管(61)、输送管口(7)将混合物输入消化罐(9)中。输送管口(7)设在消化罐(9)内上部消化液中。
8、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:消化罐(9、11、13、15)是钢筋混凝土结构,呈多体连接,弧顶、弧底圆柱体形状,弧顶空间是沼气室,以下是垃圾、粪便混合液,消化罐(9、11、13、15),通过溢流口(10、12、14)上下溢流串联,消化罐(15)罐体上部一侧设弯管向上的溢流口,溢流弯管(16)溢流口与各消化罐消化液处在同一水平面上。罐顶中部设置沼气出口,经罐顶内设散热器(19、20、21、22)和沼气输入管。因为消化罐采用多体串联,上下错位溢流,所以保证了消化罐内消化液发酵、除臭、灭菌的时间,避免了生料、菌类、臭气的外泄。因为溢流弯管溢流口和各消化罐混合液处在一个水平线上,进料与溢流同步进行,所以消化罐内沼气室容积不变,避免了因沼气室容积的变化,产生的沼气外泄,或外部空气的侵入。各消化罐散热器进出水管、沼气输出管、沼气注入管都设置阀门,活接管件,可单独维修不影响消化罐工作。
9、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:散热器(19、20、21、22)采用双层金属结构,呈弧底圆柱体。经消化罐顶设置在消化罐内消化液中,内筒顶部设置进水口,经管路(50)连接冷却器(47)出水口,外筒顶部一侧设出水口,经管路(44)、补水箱(52)、管路(51)连接冷却器(47)进水口,内外筒底部留有水流空间,冷却器(47)产生的热水经管道(43)由散热器顶部进入内筒,由内筒底部进入内、外筒夹层,散热后,经外筒上部出水口、水泵(45)、管路(44)、补水箱(52)、管路(51)回到冷却器(47),为保持消化罐内恒温,消化罐内消化液设置温控器,经线路连接散热器进水管阀门,调节水流量控制消化罐内消化液的温度。
10、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:消化罐顶部设置沼气出口,经管路(23)一路连接空压泵(27)、管路(28)向各消化罐内消化液压注沼气,搅动消化液,一路经脱硫器(24)入储气罐(25),储气罐一路接灶具(26),一路经管路(29)连接喷燃器(42)。
11、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:粉碎机(17)与溢流弯管(16)实行软连接,消化液经溢流弯管入粉碎机,粉碎后入离心式脱水器(18),脱出的水含有养份,经管路(54)入蔬菜生产间(57),供蔬菜生产所需水份、养份。颗粒物入烘干器(59)。
12、根据权力要求1所述的处理装置,其特征在于:烘干器(59)采用双层滚筒式金属结构,呈进料口高,出料口低倾斜安置,烘干器出料口经管路(43)连接陶粒转炉(41)进料口产生的废热气,废热气流通过烘干器(59)夹层,经管路(55)入蔬菜生产间(57)供暖,后入烟筒(58)排入大气。
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