CN207271792U - 一种垃圾无害化处理及再利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，包括粉碎模块、干馏模块、尾气处理模块和成型模块。粉碎模块包括粉碎箱、进料口和设在粉碎箱内的粉碎机；干馏模块包括干馏箱、设在干馏箱内的绞龙、设在干馏箱上的加热模块和提料绞龙；尾气处理模块包括燃烧箱、设在燃烧箱内的电加热管、空气净化器和臭氧发生器；成型模块包括搅拌罐、型材成型机、送料绞龙A和送料绞龙B。本实用新型采用了一种新的垃圾无害化处理的方式，将垃圾粉碎成细小的颗粒并加入水和添加剂，最终热压成能够使用的建筑型材，不但解决了垃圾处理困难的问题，还能够创造就业岗位和社会经济效益。

Description

一种垃圾无害化处理及再利用系统

技术领域

本实用新型涉及环保设备领域，具体涉及一种城市垃圾无害化处理及再利用系统。

背景技术

城市垃圾是城市中固体废物的混合体，包括工业垃圾，建筑垃圾和生活垃圾。工业废渣的数量，性质及其对环境污染的程度差异很大，应统一管理。根据不同情况由各工厂直接或经过处理达到排放标准后，放置于划定的地区。建筑垃圾一般为无污染固体，可用填埋法处理。生活垃圾是人们在生活中产生的固体废渣，种类繁多，包括有机物与无机物，应进行分类，收集，清运和处理。

城市垃圾又可以分为食品垃圾、普通垃圾、建筑垃圾、清扫垃圾、危险垃圾等多个种类，随着城市的快速发展，城市垃圾也呈现出了快速发展的趋势。其发展趋势包括：

数量剧增：生产的迅速发展使居民生活水平提高，商品消费量迅速增加，垃圾的排出量也随之增加。例如，日本在1968～1977年的10年中，按城市人口平均计算的垃圾排出量的增长曲线，同收入的增长曲线基本一致。德意志联邦共和国、英国、法国每人每日平均垃圾排出量在近18～20年内增长一倍。垃圾数量增长还受社会经济因素的影响，有些工业发达国家劳务费用高昂，工业消费品的修理费用有时超过购置新物品的费用，促使人们不惜扔弃旧的物品。美国70年代平均每年扔掉的旧汽车就达900多万辆，各种纸2700多万吨，罐头盒480亿个。

成分变化：世界各国现代化城市中家庭燃料构成已从过去用煤、木柴改用煤气、电力，垃圾中曾占很大比重的炉渣大为减少。许多国家城市居民的日常食品改为冰冻、干缩、预制的成品和半成品，家庭垃圾中的瓜皮、果核等食品废弃物大为减少，而各类纸张或塑料包装物、金属、塑料、玻璃器皿等大大增加。再者，由于现代化城市严格控制空气污染，过去家庭用小型焚烧炉已被禁用，需要集中处理的可燃垃圾的比重和体积大大增加。垃圾组成变化的另一原因是：废旧的家庭工业消费品大幅度增加，如废旧的汽车、摩托车、电视机、电冰箱、旧家具等的数量迅速增长。欧美各城市近50年来垃圾中金属所占百分比增加1倍，玻璃增加3倍，在中国的城市中，平均每人每天的垃圾排出量约为1公斤。因居民大多数还以煤为日常生活的主要燃料，特别是北方城市冬季取暖，煤灰数量很大，占垃圾量的60～70%。另外，中国一些古老城市的平房维修量较大，垃圾中常有碎砖、瓦砾等。北京市有健全的废品回收系统，凡是可用的废旧物资，如废纸、废金属、旧织物、玻璃等大多回收作为资源重复利用。1978年收购废品46万吨，减少城市垃圾清除和运输量的11%，使垃圾成分起了变化。1978年北京市的垃圾成分为：厨房垃圾中的有机物占20%；金属、塑料、废纸占10%；碎砖、瓦砾、碴土、煤灰等无机物约70%。

人类对自然资源开发和利用在规模和强度上不断扩大。消耗资源速度也在大大加快。一方面给社会带来了文明，提高了人们生活质量，另一方面也意味着加速了垃圾的增长，而垃圾是环境污染的重要原因之一。如果放任自流。疏于管理和处理，那它就会造成公害，破坏生态环境，危及到人们的健康。大致有以下几方面：

垃圾堆放不仅占用耕地，还污染土壤及农作物。由于垃圾里化学产品含量越来越高，填埋后数十年甚至上百年都不会降解，加上有毒成分和重金属含在其中，这些耕地也就失去了使用价值。

垃圾经雨水渗沥污染地下水或进入地表水，造成水体污染。80%的流行病是因此传播的，且导致江河湖泊严重缺氧富营养化，近海赤潮。

垃圾在腐化过程中，产生大量热能，主要是氨、甲烷和硫化氢等有害气体，浓度过高形成恶臭，严重污染大气，散发热量，从空中包围城市。垃圾也会发生自燃、自爆现象。由于堆放垃圾发酵，产生甲烷气体爆炸。

环境卫生水平，诱害动物，还影响土壤结构，致使土质劣化，遏制农作物生长，使植物减产30%。失控的垃圾场几乎是所有微生物孳生的温床。包括病毒、细菌、支原体和蚊蝇、蟑螂等疾病传播媒体，啮齿类动物（如老鼠）也在其中大肆繁衍，横行霸道，使人得病，有碍健康。

危险废物直接或间接危害人体健康。（如废灯管、废油漆、特别是废电池。因为电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性，铅能造成神经紊乱、肾炎等，镉主要造成肾、肝损伤以及骨疾——骨质疏松、软骨症及骨折，放射性会致癌。

随着自然环境的恶劣变化、自然灾害的频繁发生，人类开始逐渐意识到对自然过度开发的危害性和环境保护的重要性，对于垃圾处理也开始由最简单的抛弃处理转向填埋、焚烧、分类回收、二次利用等多种处理方式。

其中使用最广泛的是焚烧和直接填埋这两种方式，因为这两种处理方式成本最低，效果最明显。但是随着对处理方式的伸入研究，发现这两种处理方式的负面影响也逐渐暴露出来。

焚烧处理会产生大量的烟雾和有害气体，并且会伴随生成大量的固态物质。烟雾和有害气体对大气会产生严重的危害，对于生成的无法燃烧的固态物质，只能进行抛弃或者填埋处理。

直接填埋的处理最低，但是填埋垃圾的成分复杂，填埋后随着时间的推移，垃圾会发生复杂的化学反应。反应过程不可控，可能会产生大量的热量、复杂的生成物、有毒有害的液体气体、可燃性气体等。其中有毒液体会对土壤和地下水形成巨大的危害，有毒气体会污染填埋区域的大气，可燃性气体可能导致爆炸。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能够对垃圾进行无害化处理的城市垃圾无害化处理及再利用系统。

本实用新型采用如下技术方案：

一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，包括粉碎模块、干馏模块、尾气处理模块和成型模块；

所述粉碎模块包括粉碎箱、设在粉碎箱上的进料口和设在粉碎箱内的粉碎机；

所述干馏模块包括干馏箱、设在干馏箱内的绞龙、设在干馏箱上的加热模块和提料绞龙；

所述提料绞龙的一端和粉碎箱连接，另一端和干馏箱连接；

所述尾气处理模块包括燃烧箱、设在燃烧箱内的电加热管、空气净化器和臭氧发生器；

所述燃烧箱的输入端与干馏箱连接，输出端与空气净化器的输入端连接；

所述空气净化器的输出端与臭氧发生器的输入端连接；

所述成型模块包括搅拌罐、型材成型机、送料绞龙A和送料绞龙B；

所述送料绞龙A的输入端与干馏箱连接，输出端与搅拌罐连接；所述送料绞龙B的输入端与搅拌罐连接，输出端与型材成型机连接。

作为进一步的解决方案：所述粉碎箱内设有存储腔。

作为进一步的解决方案：所述加热模块包括设在干馏箱上的电加热管和设在电加热管外侧的保温层。

作为进一步的解决方案：所述加热模块包括支架和设在支架上的燃气喷嘴。

作为进一步的解决方案：所述空气净化器内设有旋风除尘导板、固定在空气净化器内壁上的隔板、设在隔板上的落灰口和水箱；

所述水箱设在空气净化器的内部；所述水箱位于隔板的下方。

作为进一步的解决方案：所述尾气处理模块还包括水泵；所述水泵的输入端与水箱连接，输出端与搅拌罐连接。

作为进一步的解决方案：所述搅拌罐上设有加料口。

作为进一步的解决方案：还包括导气管；所述导气管的一端与臭氧发生器的输出端连接，另一端与型材成型机连接。

本实用新型产生的积极效果如下：

本实用新型引入了一种新的垃圾处理方式。和传统的填埋或者焚烧方式相比，本实用新型能够对垃圾进行二次利用，并且不会污染环境。本实用新型的处理方式是首先将垃圾粉碎成细小的颗粒，然后通过高温蒸馏去除颗粒中的有机物，接着在颗粒中加入适量水、添加剂和粘接剂并充分混合均匀，最后送入型材成型机进行压制成型。经过上述步骤，可以将无用的垃圾改变为能够使用的型材，不但没有固体垃圾生成，而且制成的型材还可以投放市场，产生经济效益。

本实用新型中还引入了尾气处理装置。在高温干馏过程中，垃圾中的有机物会燃烧生成废气、产生可吸入颗粒物和大量的挥发性有机化合物，这些生成物会污染环境。因此在本实用新型中添加了尾气处理模块来对干馏过程中产生的气体进行处理。

产生的气体首先进入空气净化器，进入空气净化器后首先经过旋风除尘导板，在这个过程中气体中的颗粒物质会被截留并落到隔板上，积累到一定的数量后通过隔板上的落灰口掉落到水箱中，这样颗粒物质会在水中形成沉淀，不会重新进入到空气中导致二次污染。接着气体进入臭氧发生器，臭氧发生器能够产生具有氧化作用的臭氧，将气体中的挥发性有机化合物氧化，形成无毒无害的生成物（二氧化碳、氮气等）。

经过处理的气体仍然具有较高的温度，接着将其导入到型材成型机中，对压制成型的型材进行初步的干燥处理，这样能够将气体中的余热再次利用，提高能源的利用效率。

本实用新型采用的新型处理方式不但彻底解决了传统垃圾处理方式（直接焚烧、填埋）等的弊端，而且能够将经过无害化处理的垃圾制成可以用于建筑使用的型材投放市场产生经济效益。在经济利益的驱使下，能够驱使越来越多的人加入到这个领域中来，随着人员、资金和设备的不断加入，能够将一大部分垃圾处理成建筑型材，不但能够解决很大一部分垃圾的处理问题，还能够产生相当数量的建筑型材投放到建材市场，降低某些建筑物的成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的粉碎机的结构示意图；

图3为本实用新型的干馏箱的主视图；

图4为本实用新型的干馏箱的左视图；

图5为本实用新型的燃烧箱的结构示意图；

图6为本实用新型的空气净化器与搅拌罐的连接关系图；

其中：11粉碎箱、111存储腔、12进料口、13粉碎机、21干馏箱、22绞龙、231加热管、232保温层、233支架、234燃气喷嘴、24提料绞龙、31燃烧箱、32电加热管、33空气净化器、331旋风除尘导板、332隔板、333落灰口、334水箱、34臭氧发生器、35水泵、41搅拌罐、411加料口、42型材成型机、43送料绞龙A、44送料绞龙B、5导气管。

具体实施方式

下面结合图1-6来对本实用新型进行进一步说明。

本实用新型采用如下技术方案：

一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，包括粉碎模块、干馏模块、尾气处理模块和成型模块；

所述粉碎模块包括粉碎箱11、设在粉碎箱11上的进料口12和设在粉碎箱11内的粉碎机13；

所述干馏模块包括干馏箱21、设在干馏箱21内的绞龙22、设在干馏箱21上的加热模块和提料绞龙24；

所述提料绞龙24的一端和粉碎箱11连接，另一端和干馏箱21连接；

所述尾气处理模块包括燃烧箱31、设在燃烧箱31内的电加热管32、空气净化器33和臭氧发生器34；

所述燃烧箱31的输入端与干馏箱21连接，输出端与空气净化器33的输入端连接；

所述空气净化器33的输出端与臭氧发生器34的输入端连接；

所述成型模块包括搅拌罐41、型材成型机42、送料绞龙A43和送料绞龙B44；

所述送料绞龙A43的输入端与干馏箱21连接，输出端与搅拌罐41连接；所述送料绞龙B44的输入端与搅拌罐41连接，输出端与型材成型机42连接。

作为进一步的解决方案：所述粉碎箱11内设有存储腔111。

作为进一步的解决方案：所述加热模块包括设在干馏箱21上的加热管231和设在加热管231外侧的保温层232。

作为进一步的解决方案：所述加热模块包括支架233和设在支架233上的燃气喷嘴234。

作为进一步的解决方案：所述空气净化器33内设有旋风除尘导板331、固定在空气净化器33内壁上的隔板332、设在隔板332上的落灰口333和水箱334；

所述水箱334设在空气净化器33的内部；所述水箱334位于隔板332的下方。

作为进一步的解决方案：所述尾气处理模块还包括水泵35；所述水泵35的输入端与水箱334连接，输出端与搅拌罐41连接。

作为进一步的解决方案：所述搅拌罐41上设有加料口411。

作为进一步的解决方案：还包括导气管5；所述导气管5的一端与臭氧发生器34的输出端连接，另一端与型材成型机42连接。

下面结合对垃圾的处理过程对本实用新型进行进一步说明。

首先将垃圾通过进料口12倒入粉碎箱11中，垃圾首先和粉碎机13接触，粉碎机13由驱动电机、冲击压辊和碾压压辊组成。压辊的作用是将垃圾粉碎成细小的颗粒，方便后续干馏的均匀受热和型材压制时密度的均匀性。被击碎的垃圾随后落入存储腔111中。存储腔111的作用是存储一定量的小颗粒垃圾，用以保证后续处理设备的原料供应充足，防止因原料供应不及时导致的停产。

随后存储腔111中的小颗粒垃圾由提料绞龙24输送到干馏箱21中。干馏箱21的外表面上固定安装加热模块，加热模块的作用是给干馏箱21持续提供热量。加热模块可以采用电加热的形式，将加热管231固定到干馏箱21的外表面上，然后在加热管231上附着保温层232。保温层232的作用有两个，一个是起到保温作用，提高加热管231的加热效率，另一方面也起到隔热防烫的作用，防止工作人员在操作过程中的误接触和无意识接触；也可以采用燃气加热的形式，在干馏箱21的下方放置一个支架233，然后将若干个燃气喷嘴234固定到支架233上，最后接通燃气并点燃，通过火焰给干馏箱21加热。

干馏箱21中安装有绞龙22，在工作过程中，绞龙22一直转动，其作用是搅动小颗粒垃圾，使其能够充分受热，也能够防止在干馏箱21形成固态附着，影响干馏的正常进行。

小颗粒垃圾在绞龙22的搅动过程中，温度持续上升，在上升的过程中，小颗粒垃圾中的有机物开始分解生成气体和固态物质。固态物质在绞龙22的搅动下，也会碎成颗粒状物质，也就是说在干馏过程中，小颗粒垃圾分解成气体和颗粒状物质两种生成物。该步骤的作用是去除小颗粒垃圾中的有机物质，给后面的工序提供原料。

下面将分别对生成气体和颗粒状物质的处理进行描述。

首先对颗粒状物质的处理过程进行描述：送料绞龙A43将颗粒状物质从干馏箱21中转移到搅拌罐41中。在搅拌罐41上设有加料口411，可以通过加料口411向搅拌罐41中加入防水剂、缓凝剂、膨胀剂和胶水等添加剂。加入这些添加剂的目的是改善最终型材的性能，同时水泵35从水箱334抽取一定量的水注入到搅拌罐41中，搅拌罐41将颗粒状物质、添加剂和水进行充分搅拌。

接着送料绞龙B44将搅拌好的混合物从搅拌罐41中运输到型材成型机42中。混合物从送料绞龙B44的一端流出后会掉落到型材成型机42内的模具型腔中，随后闭模加压使型材成型。

接着对生成气体的处理过程进行描述：生成气体中含有大量的可燃性物质，这些可燃性物质一般具有污染性强、味道强烈和易燃烧等特点。因此首先将这些气体导入燃烧箱31中。在燃烧箱31中安装有电加热管32，电加热管32在工作过程中表面温度非常高，生成气体中的可燃性物质在接触到电加热管32的高温表面后燃烧，氧化生成碳氢化物、氮氧化物、碳氧化物和颗粒物。

随后气体进入空气净化器33，在空气净化器33中经过旋风除尘导板331，气体中的颗粒物在经过旋风除尘导板331能够产生离心力，通过离心力可以将颗粒物和气体分离开来，颗粒物掉落到隔板332上。在隔板332上开有落灰口333，并且落灰口333处最低。当颗粒物积累到一定程度后会因为重力作用通过落灰口333掉落到水箱334中。颗粒物在水中形成沉淀，容易收集，也不会再次返回空气中星辰二次污染。

接着气体进入臭氧发生器34，臭氧发生器34持续产生氧化性强的臭氧，臭氧能够将气体中遗留的有机物质进行氧化，进一步降低气体中有机物的含量。此时气体的温度较高，因此通过导气管5将其导入到型材成型机42中，借助气体中的热量对模压成型的型材进行干燥处理，进一步提高能量的利用率。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：包括粉碎模块、干馏模块、尾气处理模块和成型模块；

所述粉碎模块包括粉碎箱（11）、设在粉碎箱（11）上的进料口（12）和设在粉碎箱（11）内的粉碎机（13）；

所述干馏模块包括干馏箱（21）、设在干馏箱（21）内的绞龙（22）、设在干馏箱（21）上的加热模块和提料绞龙（24）；

所述提料绞龙（24）的一端和粉碎箱（11）连接，另一端和干馏箱（21）连接；

所述尾气处理模块包括燃烧箱（31）、设在燃烧箱（31）内的电加热管（32）、空气净化器（33）和臭氧发生器（34）；

所述燃烧箱（31）的输入端与干馏箱（21）连接，输出端与空气净化器（33）的输入端连接；

所述空气净化器（33）的输出端与臭氧发生器（34）的输入端连接；

所述成型模块包括搅拌罐（41）、型材成型机（42）、送料绞龙A（43）和送料绞龙B（44）；

所述送料绞龙A（43）的输入端与干馏箱（21）连接，输出端与搅拌罐（41）连接；所述送料绞龙B（44）的输入端与搅拌罐（41）连接，输出端与型材成型机（42）连接。

2.根据权利要求1所述的一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：所述粉碎箱（11）内设有存储腔（111）。

3.根据权利要求1所述的一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：所述加热模块包括设在干馏箱（21）上的加热管（231）和设在加热管（231）外侧的保温层（232）。

4.根据权利要求1所述的一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：所述加热模块包括支架（233）和设在支架（233）上的燃气喷嘴（234）。

5.根据权利要求1所述的一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：所述空气净化器（33）内设有旋风除尘导板（331）、固定在空气净化器（33）内壁上的隔板（332）、设在隔板（332）上的落灰口（333）和水箱（334）；

所述水箱（334）设在空气净化器（33）的内部；所述水箱（334）位于隔板（332）的下方。

6.根据权利要求5所述的一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：所述尾气处理模块还包括水泵（35）；所述水泵（35）的输入端与水箱（334）连接，输出端与搅拌罐（41）连接。

7.根据权利要求6所述的一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：所述搅拌罐（41）上设有加料口（411）。

8.根据权利要求1所述的一种城市垃圾无害化处理及再利用系统，其特征在于：还包括导气管（5）；所述导气管（5）的一端与臭氧发生器（34）的输出端连接，另一端与型材成型机（42）连接。