CN201192693Y - 有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置 - Google Patents

有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置，属垃圾处理的技术领域。该预处理装置包括了综合除臭装置和由依次连接的一级压榨分离机(1)，二级磁筛除杂机(2)，粉碎机(3)，酸解池(4)和厌氧固体接种器(5)，厌氧液体接种器(6)七个部分所组成。本实用新型利用机械粉碎和生化预处理技术综合处理复杂垃圾，特别是不溶和难溶有机物质；回收全部的再生资源和制取气态生物能。

Description

有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种有机固体、液体垃圾处理与气态生物能制取的关键装置；具体涉及一种有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置，属垃圾处理的技术领域。
背景技术
近年来，我国城镇建设、工业、农业和养殖业的规模都在迅猛扩大，城镇生活垃圾和污水总量发展很快，我国目前光城市的人们生活垃圾就有约2亿吨一年，且年增长速度约5％～8％，但治理利用率却很低，垃圾的生态回收已经成为一种新的趋势，垃圾生态回收法与现行的垃圾填埋法、垃圾焚烧法相比具有占地少，对环境不产生污染等特点。垃圾生态回收主要包括粗分选工序，破袋工序、生物预处理工序、一次分选工序、再发酵工序、二次分选工序、烘干工序、精选工序、有机肥工序。原生垃圾先经过粗分选工序，将其中的竹木类包装箱、橡胶轮胎予以分开、并将大件破碎；将粗分选过的垃圾进行破袋处理，将破袋后的垃圾进行生物预处理，生物预处理所产生的渗滤水进入污水处理系统，产生的废气进入废气处理系统；将经过生物预处理过的垃圾进行一次分选，利用风力、重力、磁力、弹跳、形状、速度等技术分选出竹木类、废电池、塑料、玻璃、打火机、金属、织物等进行回收，将砖瓦石块等无机材料用于新型建材的制造；将经过第一次分选过的垃圾进行再发酵，将再发酵过的垃圾进行二次分选，分选出垃圾中可燃物及沙石、细小玻璃等，将二次分选过的垃圾进行烘干，精选、制肥。
但实际上，垃圾中的成分非常复杂，其中伴有禽畜尸体和植物躯体，动植物中不溶和难溶物质非常多，有角、骨、木、纤维、膜、发、皮、筋等刚柔韧物质，它们有机地与肌肉结合在一起，不可分割，而且含水率较高，一般在80～90％以上。所以，上述的垃圾生态回收技术对这些不溶和难溶有机物质的处理显得很困难。
本实用新型人就一直在潜心钻研有机固体、液体垃圾处理与气态生物能制取技术。到1983年全国科学大会后正式立项“食物链”课题，于1985年被农业部和中央书记处农村政策研究室命名为“生态农业”正式在全国推广至今二十五年，根据对“食物链”长期研究的结果得出如下结论：一、凡是有机物中的大部分食物，都含有维持生命、生长和运动所需的能量；二、通过生化技术，动、植物及有机物都可产沼气，也就是说能量可以转换为能源，BOD和COD可转换为沼气，煤炭也可转换为沼气和石油，只要在生物能范畴内，能源都可互相转换；而且在转换的同时还可降解有机化合物的毒素(少量)；三、“生物化学能(简称生物能)是太阳能与食物能量结合后，唯一可远久蓄存的有机物质，这一论点证实：到目前为止，其资源之广，地球表面水、陆、空三大生物圈及生活垃圾、埋藏的地矿能(石油、天然气、煤炭、瓦斯气、甲烷气、沼气等都是由生物演变而成)均是，其蓄量之大，占全球第二位(第一位是太阳能，实际上地球的背面太阳很难照射到)；生物能具有可再生循环使用，是绿色环保的能源，具有廉价、清洁卫生、制取简单等优点。但生物能利用的技术难题非常多，尤其是高能量和高水分的动物无法直接燃烧(包括演变物石油的原油)，要想将它燃烧又不产生公害，有六大难关等着你去攻克：1、可溶的低浓度有机污水的生物发酵技术；2、可溶的高浓度固体垃圾的生物发酵技术；3、不溶有机物的生物发酵技术；4、难溶有机物的生物发酵技术；5、有机物的臭气与毒气去除技术；6、混杂于有机物中各种无机物(包括金属铁)杂质的分离技术。为此，本实用新型人2002年4月16日实用新型的公告号CN2545196Y的生活污水高效净化回收装置和2006年10月4日实用新型的的公告号为CN2823267Y的有机垃圾沼气快速发酵装置两个专利，按计划解决了第一和第二两个难题，要攻克三、四、五、六等四个难题就是本实用新型的宗旨。
与本实用新型密切相关的技术还有：
2007年3月31日安徽省芜湖市的杨培根等人提出的“一种城市垃圾生物预处理方法”(申请号200710021186.9)，它是在原生垃圾中加入混合菌种，能经济高效地去除原生垃圾的水分，降解其中有机物，使处理后的垃圾减重达到40～45％，从而减轻第一次分选的垃圾重量及体积。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，克服背景技术中存在的上述缺陷，提供一种有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置，它利用机械粉碎的物化和生化预处理综合技术原理处理复杂垃圾，特别是不溶和难溶有机物质；回收全部的再生资源和制取气态生物能。
本实用新型解决问题的技术方案是：一种有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置，包括了综合除臭装置和由依次连接的一级压榨分离机，二级磁筛除杂机，粉碎机，酸解池和厌氧固体接种器，厌氧液体接种器七个部分；所述综合除臭装置是在一级压榨分离机的垃圾仓容纳垃圾空间处安装灭菌除臭液喷射咀；垃圾仓四周分别设多个臭气毒气收集器；粉碎机的顶部设氯化物收集口，酸解池的上部设酸雾罩；上述臭气毒气收集器和氯化物收集口和酸雾罩分别通过管道连接集气瓶；该集气瓶经气体垃圾出气管、真空泵连接的高压射流咀；所述一级压榨分离机的垃圾仓底板呈锯齿形倾斜，下方装有分离振动器；垃圾仓的仓口上设导向活动盖板；垃圾仓内有液压工作站带动的压力推板；垃圾仓出口与二级磁筛除杂机的连接处设密封挡板；所述的二级磁筛除杂机的垃圾通道上安有电磁铁棒和边仓，筛板下面有漏斗和传送带；所述粉碎机是由剪切刀、绞刀和磨碎辊的依次同轴连接的组合体，在绞刀部分交替设置了加热元件；所述有酸解池通过提升机与厌氧固体接种器相连；在厌氧固体接种器的顶部有已驯化的高温菌种回流管，厌氧固体接种器的下方有螺旋推进分流管；螺旋推进分流管通地面固体发酵装置；上述一级压榨分离机的底部还有液体导流管通污水池；污水池内的血脂水、骨胶水、木汁等液体通过污水上吸管进入分流管；分流管连接高压射流咀，分流管通过厌氧液体接种器分液体菌种回流管和活性污水进料管两路连接地下液体发酵装置。
为了将不溶的动物角、骨质等刚性物质在常温的条件下，人为的瞬间溶解成污泥，本实用新型设置了不溶和难溶物粉碎机，本实用新型还可像肉食动物的肠胃消化“酶”一样，在粉碎机内也渗入弱酸一起研磨。
为了将有机垃圾与无机垃圾两种混在为一起的刚性固体物质和气体、液体分离，根据凡是有骨骼的有机物动物都有皮肤而无机物的硅酸盐物质无皮的区别，设置了一级压榨分离机，分离臭气毒气和血脂水、骨胶水、木汁等液体。当一级压榨固液分离机压榨到位后榨出80％的水份，垃圾仓底板上的分离振动器自动工作，产生高频率双向振动，破坏其分子排列结构，继续施以高压压榨，压榨压力强度每平方厘米不少于10公斤力以上的高强度，直至压成“肉饼”；压榨成的物质都向锯齿形底板一个方向移动，再通过本实用新型的二级磁筛除杂机控制电磁铁棒装置的上吸和下落，以及控制边仓的开启和关闭的联动，将少量夹带的铁质件上吸和回收，剩下的硅酸盐散末被磁筛除杂机的筛板筛下通过传送带分流送至建材车间制砖。
为了将难溶于水但熔于火的塑胶薄膜制品、化纤、毛发等绞磨成粉末，设置了一种特殊的粉碎机，由于在粉碎机的首部剪切刀，中部的绞刀和尾部的磨碎辊三个同轴，实现了有机物的粉化。
为了对有机物的固体和液体垃圾灭菌除臭，本实用新型设计了综合除臭装置；它是在回收自用硫化物和氯化物的基础上，利用厌氧密封、负压上吸和射流合流，其副产品硫酸雾和盐酸雾分别对其喷射，其中血脂水、骨胶水、木汁是用污水上吸管负压上吸高压喷雾中酸解分，有利于发酵、缩短有机垃圾的滞留，达到除臭、溶脂、灭菌消毒和酸分解等的目的。
为了最大限度地缩短有机垃圾高温发酵阶段的滞留期，对发酵原料杀菌消毒，提高安全度，生产“生态”肥；本实用新型设置的酸解池、厌氧固体接种器和厌氧液体接种器，可利用地下产沼气后的副产品——活性污泥中的优良菌种，大自然中的太阳能热量，与已消毒腐软酸解成污泥状的固体垃圾的有机物，进行高温、密封、厌氧发酵，一步到位直接产气，边进边出，将发酵池内产有机酸阶段瞬间完成。上述厌氧固体接种器和厌氧液体接种器是进入发酵工序前的关口，可实现安全度、效率的控制，其结构均为一个三通结构，三通的中央有一带密封盖的检测孔，孔上有电光源的观察镜，密封盖可以活动打开进行电光源监测、取样化验、调节PH值等操作。
本实用新型与现有技术相比，能经济高效地去除原生垃圾的水分，异味，降解其中有机物，可使用生活垃圾等有机废物达到沼气化提取生物能的处理。并可回收硫化物、CO2，Cl2等工业原料；它可为城乡人们生活垃圾等有机废弃物的资源化处理及利用提供一种新途经。在处理垃圾的同时提供了能源和农业生产所需的高效有机“生态”肥，分离出的陶玻、混泥土、炉渣、碎石、泥土和泥沙等硅酸盐散粉可制成免烧砖和人行道砖使用，分离出的废水可通过发酵提取沼气和后处理变非饮用纯净水。
附图说明
以下结合附图用具体的实施方式详细描述本实用新型
图1是本实用新型的结构示意图，实施时不受本图限制。
附图中：1 一级压榨分离机；2 二级磁筛除杂机；3 粉碎机；4 酸解池；5 厌氧固体接种器；6 厌氧液体接种器；7 垃圾仓；8 灭菌除臭液喷射咀；9、10 臭气毒气收集器；11 氯化物收集口；12 酸雾罩；13 集气瓶；14 分离振动器；15导向活动盖板；16 液压工作站；17 压力推板；18 密封挡板；19 电磁铁棒；20漏斗；21 传送带；22 提升机；23 已驯化的高温菌种回流管；24 螺旋推进分流管；25 地面固体发酵装置；26 液体导流管；27 污水池；28 污水上吸管；29 分流管；30 气体垃圾出气管；31 真空泵；32 高压射流咀；33 地下液体发酵装置；34 活性污水进料管；35 分液体菌种回流管。
具体实施方式
如图1所示，一种有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置，该预处理装置包括了综合除臭装置和由依次连接的一级压榨分离机1，二级磁筛除杂机2，粉碎机3，酸解池4和厌氧固体接种器5，厌氧液体接种器6七个部分；所述综合除臭装置是在一级压榨分离机1的垃圾仓7容纳垃圾空间处安装灭菌除臭液喷射咀8；垃圾仓7四周分别设多个臭气毒气收集器9和臭气毒气收集器10；粉碎机3的顶部设氯化物收集口11，酸解池4的上部设酸雾罩12；上述臭气毒气收集器和氯化物收集口11和酸雾罩12分别通过管道连接集气瓶13，该集气瓶13经气体垃圾出气管30、真空泵31连接的高压射流咀32；所述一级压榨分离机1的垃圾仓7底板呈锯齿形倾斜，下方装有分离振动器14；垃圾仓7的仓口上设导向活动盖板15；垃圾仓7内有液压工作站16带动的压力推板17；垃圾仓7出口与二级磁筛除杂机2的连接处设密封挡板18；所述的二级磁筛除杂机2的垃圾通道上安有电磁铁棒19，筛板下面有漏斗20和传送带21；所述粉碎机3是由剪切刀、绞刀和磨碎辊依次同轴连接的组合体，在绞刀部分交替设置了加热元件；所述有酸解池4通过提升机22与厌氧固体接种器5相连；在厌氧固体接种器5的顶部有已驯化的高温菌种回流管23，厌氧固体接种器5的下方有螺旋推进分流管24；螺旋推进分流管24通地面固体发酵装置25；上述一级压榨分离机1的底部还有液体导流管26通污水池27；污水池27内的血脂水、骨胶水、木汁等液体通过污水上吸管28进入分流管29；分流管29通过厌氧液体接种器6分液体菌种回流管35和活性污水进料管34两路连接地下液体发酵装置33。

Claims (1)

1.一种有机物垃圾提取气态生物能的预处理装置，其特征在于：该预处理装置包括了综合除臭装置和由依次连接的一级压榨分离机(1)，二级磁筛除杂机(2)，粉碎机(3)，酸解池(4)和厌氧固体接种器(5)，厌氧液体接种器(6)七个部分；所述综合除臭装置是在一级压榨分离机(1)的垃圾仓(7)容纳垃圾空间处安装灭菌除臭液喷射咀(8)；垃圾仓(7)四周分别设多个臭气毒气收集器(9、10)；粉碎机(3)的顶部设氯化物收集口(11)，酸解池(4)的上部设酸雾罩(12)；上述臭气毒气收集器(9、10)和氯化物收集口(11)和酸雾罩(12)分别通过管道连接集气瓶(13)，该集气瓶(13)经气体垃圾出气管(30)、真空泵(31)连接的高压射流咀(32)；所述一级压榨分离机(1)的垃圾仓(7)底板呈锯齿形倾斜，下方装有分离振动器(14)；垃圾仓(7)的仓口上设导向活动盖板(15)；垃圾仓(7)内有液压工作站(16)带动的压力推板(17)；垃圾仓(7)出口与二级磁筛除杂机(2)的连接处设密封挡板(18)；所述的二级磁筛除杂机(2)的垃圾通道上安有电磁铁棒(19)和边仓，筛板下面有漏斗(20)和传送带(21)；所述粉碎机(3)是由剪切刀、绞刀和磨碎辊依次同轴连接的组合体，在绞刀部分交替设置了加热元件；所述有酸解池(4)通过提升机(22)与厌氧固体接种器(5)相连；在厌氧固体接种器(5)的顶部有已驯化的高温菌种回流管(23)，厌氧固体接种器(5)的下方有螺旋推进分流管(24)；螺旋推进分流管(24)通地面固体发酵装置(25)；上述一级压榨分离机(1)的底部还有液体导流管(26)通污水池(27)；污水池(27)内的血脂水、骨胶水、木汁等液体通过污水上吸管(28)进入分流管(29)；分流管(29)连接高压射流咀(32)，分流管(29)通过厌氧液体接种器(6)分液体菌种回流管(35)和活性污水进料管(34)两路连接地下液体发酵装置(33)。
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