CN206139634U - 一种生活垃圾处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生活垃圾处理系统。该生活垃圾处理系统包括：脱水装置、破碎装置、烘干装置和裂解装置；其中，脱水装置的出料口与破碎装置的入料口连接，烘干装置的入料口与破碎装置的出料口连接，裂解装置的入料口与烘干装置的出料口连接，裂解装置设置有出气口、出油口和出料口。通过上述技术方案，本实用新型将生活垃圾转变成可燃气、焦油、灰分等能源物质，实现垃圾的资源回收利用。

Description

一种生活垃圾处理系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，特别是涉及一种生活垃圾裂解系统。

背景技术

随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高，城市、村镇垃圾的产生量也日益增多。大多数城市垃圾处理采用填埋处理、焚烧处理、堆肥处理。但随着经济的高速发展，城市化水平的提高，在城市周边很难找寻到合适的垃圾填埋场地并且大多填埋场使用已经超过预期。由于垃圾成份复杂，焚烧极易产生二噁英等高污染物质，给自然环境和人民健康造成严重威胁。生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，因此堆肥的规模不易太大。

高效合理地处理好城市生活垃圾，不仅可以缓解环境污染的压力，还可以回收可再生能源，大量节约有限的物质资源，形成物质利用的良性循环。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种生活垃圾处理系统，能够实现采用裂解的方式处理生活垃圾，将生活垃圾转变成可燃气、焦油、灰分等能源物质，实现垃圾的资源回收利用。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种生活垃圾处理系统，所述生活垃圾处理系统包括：脱水装置、破碎装置、烘干装置和裂解装置；所述脱水装置的出料口与所述破碎装置的入料口连接，所述烘干装置的入料口与所述破碎装置的出料口连接，所述裂解装置的入料口与所述烘干装置的出料口连接，所述裂解装置设置有出气口、出油口和出料口。

可选地，所述生活垃圾处理系统还包括蒸汽锅炉、蒸气发电机和电控制单元；所述蒸汽锅炉的入气口与所述裂解装置的出气口连接，所述蒸汽锅炉的出气口与所述蒸气发电机的入气口连接，所述蒸气发电机与所述电控制单元连接，所述电控制单元分别与脱水装置、破碎装置、烘干装置和裂解装置连接。

可选地，所述蒸汽锅炉还设置有烟气出口和空气入口，所述烘干装置还设置有热源入口和空气出口，所述烟气出口与所述烘干装置的热源入口连接，所述空气入口与所述烘干装置的空气出口连接。

可选地，所述烘干装置包括外筒体和套设于所述外筒体内的内筒体，所述内筒体与外筒体之间具有间隙；所述烘干装置的入料口和出料口分别设置于所述内筒体的两端，所述烟气出口设置于所述外筒体的一端，并且所述烟气出口与所述间隙连通，所述空气出口设置于所述内筒体上，并且所述空气出口与所述内筒体的内部空间连通。

可选地，所述生活垃圾处理系统还包括烟气净化装置，所述烟气净化装置与所述外筒体另一端设置的烟气出口连接。

可选地，所述烟气净化装置包括壳体和喷淋装置；所述壳体设置有过滤空间、入气口和出气口，其中，所述出气口和入气口分别位于所述壳体顶部和底部，并且所述入气口和出气口均与所述过滤空间连通，所述喷淋装置固定于所述过滤空间内，用于在过滤空间内产生净化水雾。

可选地，所述脱水装置包括滚桶和驱动装置；

所述驱动装置与所述滚桶连接，用于驱动所述滚桶转动；

所述脱水装置的出料口和入料口分别设置于所述滚桶的两端，所述滚桶的内壁设置有由脱水装置的入料口往脱水装置的出料口的方向旋转的旋转槽。

可选地，所述脱水装置还包括延时继电器、控制器及液压缸，所述延时继电器分别与所述控制器和驱动装置连接，所述控制器和液压缸连接。

可选地，所述滚桶设置有导流液体的导流孔，孔径为5～30mm。

可选地，所述裂解反应装置为长筒式反应器，所述长筒式反应器至少为二级串联形式。

本实用新型实施方式的有益效果是：生活垃圾处理比较彻底，将生活垃圾转变成可燃气、焦油、灰分等能源物质，实现了无害化和资源化的处理理念。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种生活垃圾处理系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的另一种生活垃圾处理系统的结构示意图；

图3是图2中烘干装置的结构示意图；

图4是图2中烟气净化装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

请参考图1，图1是本实用新型实施例提供的一种生活垃圾处理系统10，该系统包括：脱水装置11、破碎装置12、烘干装置13和裂解装置14。

脱水装置11的出料口与破碎装置12的入料口连接，烘干装置13的入料口与14破碎装置的出料口连接，裂解装置14的入料口与烘干装置13的出料口连接，裂解装置14设置有出气口、出油口和出料口。

收运来的生活垃圾首先进入脱水装置11进行脱水干燥处理，此处的生活垃圾指原始生活垃圾经分选后的垃圾衍生燃料，分选后的生活垃圾能够更好实现资源二次利用。生活垃圾通常水分含量高，脱水装置能脱去生活垃圾表面的自由水，使物料初步脱水干燥。生活垃圾经脱水后，从脱水装置11输出脱水物料运输到破碎装置12，脱水装置11的出料口与破碎装置12的入料口连接。破碎装置12用于将输送来的脱水物料进行破碎，脱水物料破碎后，其表面积增加，因而可提高物理作用的效果和化学反应速度。由于经脱水装置11输出的脱水物料已被挤压成块，不易自动松散，需选用特定的破碎装置进行破碎，此处的破碎装置选用的破碎机为单轴破碎机。生活垃圾通过入料口进入破碎箱体内部，箱体上承载有撕碎刀片，推料箱将物料推至刀片附近，物料经过撕碎刀片撕扯、挤压、剪切等综合作用，撕碎成小块的物料，从筛网孔中排出。单轴破碎机的刀具使用和维护成本较低；同功率情况下比双轴破碎机、三轴撕碎机、四轴破碎机价格相对较低，且更换刀具方便，同时破碎后的生活垃圾物料的大小可根据筛网孔径的大小进行调节，在本实施例中，物料初步被破碎至10cm以下尺寸。破碎后的破碎物料打包压缩非常方便，能够在后续的垃圾的运输和处理过程中，防止大块垃圾的堆积堵塞。

经破碎后的破碎物料进入烘干装置，烘干装置13的入料口14与破碎装置12的出料口连接，烘干装置13用于对破碎物料进行烘干，此处的烘干即对生活垃圾进行二次脱水处理，以蒸发物料中的水分，物料经过烘干后，含水率将至10％以下，能够适应于裂解反应的条件。

经过二次脱水之后的干物料通过裂解装置14的入料口进入裂解装置14进行裂解处理，得到可燃气、焦油和灰分。裂解装置14设有出气口、出油口和出料口用以输出裂解产生的可燃气、焦油和灰分。可燃气可通过燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等。焦油是裂解过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，其成分达上万种，主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃，以及芳香族含氧化合物，含氮、含硫的杂环化合物等多种有机物，可进一步采用分馏的方法把焦油分割成不同沸点范围的馏分。焦油是生产塑料、合成纤维、染料、橡胶、医药、耐高温材料等的重要原料，可以用来合成杀虫剂、糖精、染料、药品、炸药等多种工业品。灰分则可作为高品质有机肥用于农业生产和园林绿化，增加土壤肥力。

利用裂解法可将生活垃圾处理比较彻底，且生活垃圾转变成可燃气、焦油、灰分等能源物质，实现了无害化和资源化的处理理念。

实施例二

本实施例和实施例一的区别点在于：如图2所示，生活垃圾处理系统10还包括蒸汽锅炉15、蒸气发电机16和电控制单元17。

蒸汽锅炉15的入气口与裂解装置14的出气口连接，用于可燃气的运输，蒸汽锅炉15的出气口与蒸气发电机16的入气口连接，用于蒸汽的运输，蒸气发电机16与电控制单元17连接，用于电流的运输，电控制单元17分别与脱水装置12、破碎装置12、烘干装置13和裂解装置14连接，用于驱动脱水装置11、破碎装置12、烘干装置13和裂解装置14。

物料裂解产生的可燃气由于其形态而不便于储存和运输，可直接用来加热蒸汽锅炉。蒸汽锅炉15中产生蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或者再通过发电机将机械能转换为电能。在本实施例中，蒸汽锅炉15产生的高温蒸汽可用于蒸汽发电机发电，蒸汽锅炉的出气口与蒸汽发电机16相连接。

可燃气通过蒸汽锅炉15的入气口进入蒸汽锅炉15，通过燃烧该可燃气而使蒸汽锅炉25产生高温蒸汽。高温蒸汽进一步蒸汽锅炉25的出气口向蒸气发电机16输出蒸汽，以驱动蒸气发电机16发电。同时，蒸气发电机16所产生的电流通过电控制单元17分别输送至脱水装置11、破碎装置12、烘干装置13和裂解装置14，以驱动脱水装置、破碎装置、烘干装置13和裂解装置14。

利用裂解法可将生活垃圾处理比较彻底，且生活垃圾裂解后产生的可燃气直接用于蒸汽锅炉的加热，蒸汽锅炉通过驱动蒸汽发电机发电驱动各个装置运行，充分节约了能源。

可选地，在一些实施例中，如图2所示，蒸汽锅炉15还设置有烟气出口和空气入口，烘干装置13还设置有热源入口和空气出口，蒸汽锅炉15的烟气出口与烘干装置13的热源入口连接，蒸汽锅炉15的空气入口与烘干装置13的空气出口连接。

蒸汽锅炉15燃烧过程会产生高温烟气，通过蒸汽锅炉15的烟气出口进入烘干装置13内用于烘干物料，能充分利用高温烟气的热能，同时避免将高温烟气直接排放污染环境。高温烟气在用于烘干物料的同时，烘干装置13中的空气同时被加热，因被加热的空气内同时含有来自于物料被烘干时的残留的水蒸气及有害物质，不能直接排放，被加热的空气又可以通过烘干装置13的空气出口进入蒸汽锅炉15，用作可燃气燃烧过程需要的空气来源，既可以把有害物质燃烧分解，又实现了能量的高效率用，节约了成本。

在本实施例中，如图3所示，烘干装置13采用的烘干机具有双层结构，包括外筒体131和套设于外筒体内的内筒体132，内筒体132与外筒体131之间具有间隙。

烟气出口设置于外筒体131的一端，蒸汽锅炉15产生的高温烟气通过外筒体131的一端进入烘干器内外筒壁之间的空间，高温烟气在内筒体131与外筒体131之间的间隙流过，以加热内筒壁，内筒壁上设有翅片式换热结构，翅片增大了内筒壁的换热面积，有利于加热内筒的物料。本实施例中的翅片式换热结构由于长期工作于高温烟气的工况下，且高温烟气具有腐蚀性,这要求该换热结构满足防腐性能、耐磨性能、低的接触热阻以及防积灰能力等性能指标。内筒体的物料在被加热的同时，产生的被加热的高温空气充满内筒体的内部空间，并从内筒体132内部通过烘干装置13的空气出口流向蒸汽锅炉15的空气入口。由于烘干过程会产生有害物质不能直接排放，采用内外筒体的烘干装置，以及该装置内筒体132上设置的空气出口与蒸汽锅炉15的空气入口相连，使得有害物质可通过内筒体132直接进入蒸汽锅炉15内燃烧分解，省去了利用冷凝装置将有害物质溶于水，并进行废水处理再排放的步骤，在反应装置简单化的同时节约了成本。

在一些实施例中，如图2所示，生活垃圾处理系统10，还包括：烟气净化装置18，用于净化从烘干装置13输出的烟气，以减少二噁英的产生。该烟气净化装置18与外筒体另一端设置的烟气出口连接。从蒸汽锅炉15产生的高温烟气通过外筒体的一端进入烘干器内外筒壁之间的空间，并从外筒体的另一端的烟气出口进入烟气净化装置18。

请参阅图4，烟气净化装置18包括壳体181和喷淋装置(图未示)。壳体181设置有过滤空间182，入气口183和出气口184，其中，入气口183位于壳体182的底部，出气口184位于壳体182的顶部，喷淋装置182固定于过滤空间182内。

从外筒体烟气出口输出的高温烟气含有的主要污染物为灰尘和硫氧化物，不能直接排放，该高温烟气直接通过入气口183进入过滤空间182内，滤空间182可除去高温烟气内的灰尘，喷淋装置固定于过滤空间182内，喷淋装置内置有碱性喷淋液，与高温烟气形成逆向喷射以除去高温烟气中的硫氧化物，使高温烟气能够达到排放的标准。

可选地，脱水装置包括滚桶和驱动装置；

其中，脱水装置的出料口和入料口分别设置于滚桶的两端，物料从滚筒的一端进入，经过脱水处理之后，通过滚桶的另一端输出。脱水装置还包括延时继电器、控制器及液压缸，控制器通过延时继电器和驱动装置连接，并且控制器还和液压缸连接，驱动装置与滚桶连接。当需要对物料进行脱水时，控制器发送用于驱动驱动装置的驱动信号，延时继电器根据该驱动信号进行闭合，从而接通驱动装置。驱动装置驱动滚桶转动。此处，滚桶的内壁设置有由脱水装置的入料口往脱水装置的出料口的方向旋转的旋转槽，滚桶在转动的过程中，滚筒内的物料在旋转槽中沿脱水装置出料口的方向进行旋转脱水，其中，滚桶内设置有导流液体的导流孔，孔径为5～30mm。导流孔能够疏导物料表面脱去的自由水的导流，避免物料表面水分含量过多造成堆积堵塞。延时继电器完成延时动作之后，延时继电器断开触电开关，关断驱动装置，此时，滚桶慢慢停止转动。在本实施例中，设计者可以根据业务需求自行选择延时继电器的种类，以实现延时继电器的延时时间的选择。

滚桶停止转动之后，控制器发送用于驱动液压缸的驱动信号，驱动液压缸对位于滚桶的物料进行挤压，使滚桶的物料得以充分地脱水。在控制器控制液压缸的挤压动作之后，控制器再次发送用于驱动驱动装置的驱动信号，再次驱动驱动装置驱动滚桶转动，以及再次发送用于驱动液压缸的驱动信号驱动液压缸进行挤压物料，直至物料的脱水率符合要求。其中，控制器可以由通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，此处的微处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。

可选地，裂解反应装置可以为长筒式反应器，且该长筒式反应器至少为二级串联形式。物料在裂解时的最佳反应温度一般在450至650℃之间。本实施例中，物料加热选用的长筒式反应器为二级串联形式。其中，第一级反应器采用逐段式控温的方式，将物料从常温逐渐加热至最佳反应温度，以逐渐升温的形式控制，第二级反应器将设定在物料的最佳反应温度，即500至650℃之间，且整个反应在无氧、微负压条件下进行，反应时间为40～60分钟，裂解反应过程无氧气参与，避开了二噁英的生成条件，无有毒有害物质产生，实现了绿色生产。

可选地，裂解反应器采用的加热形式为电磁加热。电磁加热，是电磁线圈直接缠绕在反应器壳体上，因此加热温度完全由温度传感器控制，且温度变化能控制在5度以内。设置物料裂解反应所需要的温度，即能实现裂解反应，且加热过程稳定，反应产物也相对烟气加热稳定。由于电磁加热是电磁线圈直接缠绕，因此，裂解反应器的尺寸，只要容得下所处理的物料就好，而不需要更大。本实施例中，裂解反应选用的长筒式反应器总长可设计在15～18米，反应器的筒体直径可设计在800至1200毫米之间，该尺寸内的长筒式反应器能使裂解反应充分进行。

本实用新型提供的生活垃圾处理系统，能够实现采用裂解的方式处理生活垃圾，将生活垃圾转变成可燃气、焦油、灰分等能源物质，实现垃圾的资源回收利用。同时将裂解产生的有害物质直接利用起来进入蒸汽锅炉内作助燃剂，使得有害物质直接燃烧分解，省去了利用冷凝装置将有害物质溶于水，并进行废水处理再排放的步骤，在反应装置简单化的同时节约了成本。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种生活垃圾处理系统，其特征在于，包括：脱水装置、破碎装置、烘干装置和裂解装置；

所述脱水装置的出料口与所述破碎装置的入料口连接，所述烘干装置的入料口与所述破碎装置的出料口连接，所述裂解装置的入料口与所述烘干装置的出料口连接，所述裂解装置设置有出气口、出油口和出料口。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，还包括蒸汽锅炉、蒸气发电机和电控制单元；

所述蒸汽锅炉的入气口与所述裂解装置的出气口连接，所述蒸汽锅炉的出气口与所述蒸气发电机的入气口连接，所述蒸气发电机与所述电控制单元连接，所述电控制单元分别与脱水装置、破碎装置、烘干装置和裂解装置连接。

3.根据权利要求2所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，

所述蒸汽锅炉还设置有烟气出口和空气入口，所述烘干装置还设置有热源入口和空气出口，所述烟气出口与所述烘干装置的热源入口连接，所述空气入口与所述烘干装置的空气出口连接。

4.根据权利要求3所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，

所述烘干装置包括外筒体和套设于所述外筒体内的内筒体，所述内筒体与外筒体之间具有间隙；

所述烘干装置的入料口和出料口分别设置于所述内筒体的两端，所述烟气出口设置于所述外筒体的一端，并且所述烟气出口与所述间隙连通，所述空气出口设置于所述内筒体上，并且所述空气出口与所述内筒体的内部空间连通。

5.根据权利要求4所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述生活垃圾处理系统还包括烟气净化装置，所述烟气净化装置与所述外筒体另一端设置的烟气出口连接。

6.根据权利要求5所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述烟气净化装置包括壳体和喷淋装置；所述壳体设置有过滤空间、入气口和出气口，其中，所述出气口和入气口分别位于所述壳体顶部和底部，并且所述入气口和出气口均与所述过滤空间连通，所述喷淋装置固定于所述过滤空间内，用于在过滤空间内产生净化水雾。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，

所述脱水装置包括滚桶和驱动装置；

所述驱动装置与所述滚桶连接，用于驱动所述滚桶转动；

所述脱水装置的出料口和入料口分别设置于所述滚桶的两端，所述滚桶的内壁设置有由脱水装置的入料口往脱水装置的出料口的方向旋转的旋转槽。

8.根据权利要求7所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述脱水装置还包括延时继电器、控制器及液压缸，所述延时继电器分别与所述控制器和驱动装置连接，所述控制器和液压缸连接。

9.根据权利要求7所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，

所述滚桶设置有导流液体的导流孔，孔径为5～30mm。

10.根据权利要求1至6中任意一项所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，

所述裂解反应装置为长筒式反应器，所述长筒式反应器至少为二级串联形式。