CN208712502U - 垃圾密度分选机及垃圾焚烧预处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开垃圾密度分选机及垃圾焚烧预处理设备，垃圾密度分选机包括：分选容器，在分选容器上设有垃圾进料口和分选液进口，分选容器用于对垃圾进行密度分选；破袋破碎装置，设置于分选容器内的破袋破碎仓，用于对垃圾的包装袋进行破袋；分选搅拌装置，设置于分选容器内的分选仓，分选仓内填充有分选液，且分选搅拌装置用于将经过破袋破碎装置后的松散状垃圾在分选液的作用下进行搅拌，根据不同的密度将垃圾分选入分选容器内的可燃物质收集区和不可燃物质收集区。本实用新型提出了一种用于清除垃圾中不可燃物让可燃垃圾以干基形态入炉焚烧，以提高垃圾焚烧产能，并实现控污减排目标的垃圾密度分选机及垃圾焚烧预处理设备。

Description

垃圾密度分选机及垃圾焚烧预处理设备

技术领域

本实用新型具体涉及一种垃圾密度分选机及垃圾焚烧预处理设备。

背景技术

由于经济发展水平与民众生活的差异，我国与世界上大多数发展中国家一样，用于焚烧制能的生活垃圾，主要是未经分选处理的原生垃圾，存在着“灰分高，含水量高，有害物质排放量高，产热量低”的问题，严重制约了垃圾焚烧的产能效益，污染了环境，危及了人体健康。面对“三高一低”的问题，由于缺少相应的预处理措施，许多垃圾焚烧厂对无机物、高钙物、金属、重金属等一类不具焚烧价值的物质，仍采用传统的人工分选方法，不仅用工多，劳动环境差，效率也很低。在垃圾焚烧制能效益不好的情况下，只能依靠财政补贴，提高供热和入网电价，加收垃圾处理费用等维系经营。在世界范围内，由于直接焚烧原生垃圾，污染环境、危及人体健康的恶性事件屡屡发生。日本一度因此使“岛国”成为“烟国”，“二噁英”这一高致癌物质的严重超标，使一千多家垃圾焚烧厂被责令关闭。1999年发生在比利时的“二噁英”超标事件，造成了数亿欧元的巨大损失，事件震惊了整个欧州。我国一些城市地区也曾因此发生过抵制垃圾焚烧的群体性抗议事件。生活垃圾预处理工艺技术的研究，不仅直接关系到垃圾焚烧产能效益，也直接关系到环境保护与人体健康。采用科学的、既方便快捷又经济可行的预处理工艺，在生活垃圾焚烧前将不可焚烧物质加以清除，为全社会、全世界所关注。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种科学的、快捷高效经济可行的用于清除垃圾中不可燃物让可燃垃圾以干基形态入炉焚烧，以提高垃圾焚烧产能，并实现控污减排目标的垃圾密度分选机及垃圾焚烧预处理设备。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

垃圾密度分选机，包括：

分选容器，为直立式容器，内置有空腔，在分选容器上设有垃圾进料口和分选液进口，分选容器用于对垃圾进行密度分选；

破袋破碎装置，设置于分选容器内的破袋破碎仓，垃圾从垃圾进料口进入后通过破袋破碎仓进入分选容器内，用于对垃圾的包装袋进行破袋；

分选搅拌装置，设置于分选容器内的分选仓，分选仓内填充有分选液，且分选搅拌装置用于将经过破袋破碎装置后的松散状垃圾在分选液的作用下进行搅拌，根据不同的密度将垃圾分选入分选容器内的可燃物质收集区和不可燃物质收集区，且不可燃物质收集区与分选容器上的第一出料口连通，可燃物质收集区与分选容器上的第二出料口连通。

本实用新型一种垃圾密度分选机结构简单，操作便捷，可以有效根据垃圾的密度将垃圾分为可燃物质和不可燃物质。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，破袋破碎装置设置于分选液液面以上，垃圾进料口以下，且破袋破碎装置具体包括：

壳体，呈平置桶式，在壳体上设有条状开口，且该开口与垃圾进料口连通，在壳体的内壁上设有刀体呈“△”形的至少两排固定刀具；

轴体，安装于壳体内，且轴体的两端与选容器前后器壁上，且轴体与轴体电机传动连接，在轴体的轴面上设有刀体呈“△”形的至少一排旋转刀具，且旋转刀具与固定刀具呈交错配合排列，即呈“山”字形排列。

采用上述优选的方案，由于垃圾袋大都扎口，为了使进入分选容器接受分选处理的垃圾充分松散开，所以要求破袋。

作为优选的方案，在破袋破碎装置壳体的内壁上还设有至少两组弹性组件，且弹性组件与固定刀具呈间隔设置，弹性组件为弹簧以及切刀，弹簧用于连接壳体内壁与切刀。

采用上述优选的方案，增设的弹性组件可以防止较大形体的坚硬垃圾在经越破碎腔体时，发生刀具卡口的情况。

作为优选的方案，分选搅拌装置包括：

搅拌轴，搅拌轴与搅拌电机传动连接；

搅拌叶片，安装于搅拌轴上，呈“韭”字形，且搅拌叶片伸入分选液中，深入分选液的深度为分选液深度的1/4以上。

采用上述优选的方案，由于垃圾中不同密度物质搅和在一起，通过搅拌不仅有利于分选，还有利于可燃物质在经过搅动形成的分选液在水流的带动下进入可燃物质收集区进行收集。

作为优选的方案，在分选容器内设置有：

第一斗板，与分选容器的左内壁连接，第一斗板与分选容器的左内壁形成的第一集料斗，且第一集料斗内为不可燃物质收集区，第一集料斗设置于分选搅拌装置的正下方；

第二斗板，与分选容器的右内壁连接，第二斗板与分选容器的右内壁形成的第二集料斗，且第二集料斗内为可燃物质收集区；

分隔板，分隔板设置于第一斗板与第二斗板之间，用于将第一集料斗和第二集料斗进行分隔；

支撑板，支撑板用于给第一斗板、第二斗板、分隔板以支撑；

第一斗板、第二斗板以及分选容器的左右内壁呈“W”字设置，且第一斗板与分选容器的左内壁之间的夹角小于第二斗板与分选容器的右内壁之间的夹角；

且在第一斗板、第二斗板以及分隔板上设有出水孔。

采用上述优选的方案，机械强度高，且可以对垃圾进行有效的分选。

作为优选的方案，在第一出料口的下方设有第一收料箱，在第一收料箱内设有第一筛板，在第二出料口的下方设有第二收料箱，在第二收料箱内设有第二筛板。

采用上述优选的方案，机械强度高，且可以对垃圾进行有效的分选。

作为优选的方案，在分选容器的底部设有至少两个分选液回流净化处理池，多个分选液回流净化处理池之间通过带有阀门的管道连通，且在其中一个或多个分选液回流净化处理池内设有分选液配置及回流净化装置，经过分选液配置及回流净化装置配出的分选液为一种加入了碱性加重质、灭菌剂、生物除臭剂、絮凝剂的水溶液，其密度值在1.11g/cm³-1.27g/cm³之间，属于中等密度值，介于高密度物质与低密度、中低密度物质之间。

采用上述优选的方案，分选液回流净化处理池配有分选液配置装置及回流净化装置，为分选液提供配置及回流净化处理，保障分选液可循环使用。由于分选液配置和净化需要一定的时间，为提高密度分选工艺系统的效率，共配有至少两个分选液回流净化处理池，一个配置、净化分选液，一个空置。

垃圾焚烧预处理设备，包括：

垃圾密度分选机，用于将垃圾根据密度分选为不可燃物质和可燃物质；

传输装置，用于将垃圾从分选容器的垃圾进料口倒入；

压榨除水装置，用于将从垃圾密度分选机分选出的可燃物质进行一次除水；

烘干装置，用于对经过压榨除水装置后的可燃物质进行二次除水。

本实用新型垃圾焚烧预处理设备结构简单，操作便捷，可以有效实现对垃圾的焚烧预处理。

作为优选的方案，压榨除水装置包括：

第一推头，第一推头用于将压榨除水装置进料斗内的垃圾压入第一压仓；

第二推头，第二推头用于将第一压仓内的垃圾压入第二压仓；

第三推头，第三推头用于将第二压仓内的垃圾压入出料轨道，出料轨道用于将垃圾送入烘干装置。

采用上述优选的方案，3个推头顺次工作，循环往复，将压榨后块体垃圾通过出料轨道送入烘房装置。

作为优选的方案，烘干装置为热风式循环式烘房，且烘干装置的烘干热能来源于垃圾焚烧产生的高温烟气。

采用上述优选的方案，节能环保，且烘干效果良好。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的垃圾密度分选机的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的垃圾密度分选机与高架通道的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的压榨除水装置的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的烘干装置的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的垃圾焚烧预处理方法的流程图。

其中：

1 垃圾密度分选机、11 分选容器、1101 第一斗板、1102 第二斗板、1103 分隔板、1104 支撑板、1105 第一筛板、1106 第二筛板、1107 第一收料箱、1108 第二收料箱、111垃圾进料口、112 分选液进口、 113 第一出料口、114 第二出料口、12 破袋破碎装置、121壳体、1211 固定刀具、122 轴体、1221 旋转刀具、13 分选搅拌装置、131 搅拌轴、 132 搅拌叶片、14 分选液回流净化处理池、2 传输装置、3 压榨除水装置、301 第一压仓、302 第二压仓、303 出料轨道、304 出料口、31 第一推头、32 第二推头、33 第三推头、4 烘干装置、5 垃圾焚烧炉、 51 哈风口、6 热交换设备、61 热风通道、62 散热片、7 冷凝器、8 高架通道；

A 区：不可燃物质收集区、B 区：可燃物质收集区。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

为了达到本实用新型的目的，垃圾密度分选机及垃圾焚烧预处理设备的其中一些实施例中，

如图1所示，垃圾密度分选机1，包括：

分选容器11，为直立式容器，内置有空腔，在分选容器11上设有垃圾进料口111和分选液进口112，分选容器11用于对垃圾进行密度分选；

破袋破碎装置12，设置于分选容器11内的破袋破碎仓，垃圾从垃圾进料口111进入后通过破袋破碎仓进入分选容器11内，用于对垃圾的包装袋进行破袋；

分选搅拌装置13，设置于分选容器11内的分选仓，分选仓内填充有分选液，且分选搅拌装置13用于将经过破袋破碎装置12后的松散状垃圾在分选液的作用下进行搅拌，根据不同的密度将垃圾分选入分选容器11内的可燃物质收集区(B区)和不可燃物质收集区(A区)，且不可燃物质收集区与分选容器11上的第一出料口113连通，可燃物质收集区与分选容器11上的第二出料口114连通。

本实用新型一种垃圾密度分选机结构简单，操作便捷，可以有效根据垃圾的密度将垃圾分为可燃物质和不可燃物质。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在垃圾密度分选机另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，破袋破碎装置12设置于分选液液面以上，垃圾进料口111以下，且破袋破碎装置12具体包括：

壳体121，呈平置桶式，在壳体121上设有条状开口，且该开口与垃圾进料口111连通，在壳体121的内壁左侧上设有刀体呈“△”形的两排固定刀具1211；

轴体122，安装于壳体121内，且轴体122的两端与选容器前后器壁上，且轴体122与轴体电机传动连接，在轴体122的轴面上设有刀体呈“△”形的6排旋转刀具，且旋转刀具1221与固定刀具1211 呈交错配合排列，即呈“山”字形排列。

采用上述优选的方案，由于垃圾袋大都扎口，为了使进入分选容器11接受分选处理的垃圾充分松散开，所以要求破袋。

进一步，在破袋破碎装置12壳体121的内壁上还设有至少两组弹性组件(图中未示出)，且弹性组件与固定刀具1211呈间隔设置，弹性组件为弹簧以及切刀，弹簧用于连接壳体121内壁与切刀。

采用上述优选的方案，增设的弹性组件可以防止较大形体的坚硬垃圾在经越破碎腔体时，发生刀具卡口的情况。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在垃圾密度分选机另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，分选搅拌装置13包括：

搅拌轴131，搅拌轴131与搅拌电机传动连接；

搅拌叶片132，安装于搅拌轴131上，呈“韭”字形，且搅拌叶片132伸入分选液中，深入分选液的深度为分选液深度的1/4。

采用上述优选的方案，由于垃圾中不同密度物质搅和在一起，通过搅拌不仅有利于分选，还有利于可燃物质在经过搅动形成的分选液在水流的带动下进入可燃物质收集区进行收集。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在垃圾密度分选机另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在分选容器 11内设置有：

第一斗板1101，与分选容器11的左内壁连接，第一斗板1101 与分选容器11的左内壁形成的第一集料斗，且第一集料斗内为不可燃物质收集区，第一集料斗设置于分选搅拌装置13的正下方；

第二斗板1102，与分选容器11的右内壁连接，第二斗板1102 与分选容器11的右内壁形成的第二集料斗，且第二集料斗内为可燃物质收集区；

分隔板1103，分隔板1103设置于第一斗板1101与第二斗板1102 之间，用于将第一集料斗和第二集料斗进行分隔；

支撑板1104，支撑板1104用于给第一斗板1101、第二斗板1102、分隔板1103以支撑；

第一斗板1101、第二斗板1102以及分选容器11的左右内壁呈“W”字设置，且第一斗板1101与分选容器11的左内壁之间的夹角小于第二斗板1102与分选容器11的右内壁之间的夹角；

且在第一斗板1101、第二斗板1102以及分隔板1103上设有出水孔；

优选的，在第一出料口113的下方设有第一收料箱1107，在第一收料箱1107内设有第一筛板1105，在第二出料口114的下方设有第二收料箱1108，在第二收料箱1108内设有第二筛板1106。

采用上述优选的方案，机械强度高，且可以对垃圾进行有效的分选。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在垃圾密度分选机另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在分选容器 11的底部设有至两个分选液回流净化处理池14，两个分选液回流净化处理池14之间通过带有阀门的管道连通，且在其中一个或多个分选液回流净化处理池14内设有分选液配置及回流净化装置(图中未示出)，经过分选液配置及回流净化装置配出的分选液为一种加入了调节剂的水溶液，该调节剂为碱性加重质、灭菌剂、生物除臭剂、絮凝剂的混合剂，其密度值在1.11g/cm³-1.27g/cm³之间，属于中等密度值，介于高密度物质与低密度、中低密度物质之间。

采用上述优选的方案，分选液回流净化处理池14配有分选液配置装置及回流净化装置，为分选液提供配置及回流净化处理，保障分选液可循环使用。由于分选液配置和净化需要一定的时间，为提高密度分选工艺系统的效率，共配有至少两个分选液回流净化处理池14，一个配置、净化分选液，一个空置。

本实用新型提出的一种垃圾密度分选机，其主体设备是一个超大型分选容器11，为了使生活垃圾有充分的分选空间，其容积要4倍以上于垃圾的处理量。分选仓采用钢筋混凝土与内衬优质不锈钢板结构，设置有观察窗。它设有生活垃圾分选仓、垃圾进料口111、分选液进口112、破袋破碎装置12、分选搅拌装置13。分选仓内设置有不可燃物质收集区(A区)、可燃物质收集区(B区)，在A区与B区均设有集料斗、出料口、收料箱，在收料箱内设有供分选液过筛后返回到净化池以及分选物在与分选液分离后进入下道处理程序的筛板、出液口、出料口等。

分选容器11为直立式长方体形，采用钢混结构，内衬防腐材料，容器一侧上方设置有垃圾进料口111与破袋破碎仓，仓内安装有破袋破碎装置12，破袋破碎设置在分选容器11左侧上方，液面线以上，垃圾进料口111以下，破袋破碎设置壳体121上部条状开口与垃圾进料口111相接，壳体121内壁焊装有两排间距相等(间距≤10cm)，刀体呈“△”形的固定刀具1211，上排刀具的刀体长度≤10cm，刀体底部宽度≤5cm，下排刀具的刀体长度≤15cm，刀体底部宽度≤ 6cm，使用高强度合金钢材质。上、下排刀具间隔≤10cm。轴体122 的轴面上固装有6组旋转刀具1221，刀具体形与上述固定刀具1211 下排刀具的体形尺寸相同，间距亦相同、亦等距，但排列上要与两排固定刀具1211错开，呈“山”字形。这样的设计，有利于生活垃圾进入破袋破碎装置壳体121后，就能被固装在轴上的旋动刀具紧紧咬住，压入固定刀具1211中被切割、扯破，然后在离心力作用下，从破袋破碎装置12右下角开口处抛入分选仓内的分选液中。

简而言之，破袋破碎组装置包括固定刀片和旋转刀片，两者按交错方式组成，既可以划破袋，又可以切割破碎。为了防止纤维类垃圾的缠绕，上述两组刀片不仅要按“△△”字形作上下交错排列，其刀面光滑，刀刃锋利，刀背宽厚有力。为了防止较大形体的坚硬垃圾在经越破碎腔体时，发生刀具卡口的情况，在焊装固定刀片的壳体121 后要加装弹性组件。

分选容器11另一侧上方设置有分选液进口112，经破袋破碎处理后的松散状垃圾和分选液进入容器中央的分选仓后，开始分选作业，安装在分选仓顶部接近破碎仓一侧的分选搅拌装置13也开始工作，搅拌叶片132倒悬于分选液液面线下，按同方向徐徐搅动，形成沿平行方向前移的幅式水流，带动低密度、中低密度的可燃物质进入分选仓内可燃物质收集区；不可燃的高密度物质按垂直方向沉降于分选仓内不可燃物质收集区。两类物质收集区分别采用“斗”形设计，不可燃物质集料斗的斗底角为15°(即第一斗板1101与分选容器11的左内壁之间的夹角为15°)，可燃物质集料斗的斗底角为75°(即第二斗板 1102与分选容器11的右内壁之间的夹角为75°)，两半相连斗板之间的夹角为90°(即第一斗板1101与第二斗板1102之间的夹角为90°)。用分隔板1103、支撑板1104将两个集料斗锁定于分选仓两侧的仓体之上，两个集料斗的斗板采用优质高强度不锈钢板，板上开有过水孔，孔径≤5mm、孔与孔的间距≥5cm，分选仓的容积4倍以上于被分选的垃圾量，使垃圾在分选液中有足够的分选空间和足够上的集聚区域。

简而言之，分选搅拌机设置在分选仓内A区上方，搅拌叶片132 伸入分选液中，呈“韭”字形，深入分选液中的深度为分选液深度的 1/4，搅拌轴131和叶片132选用优质不锈钢材质。A、B两个分选区集料斗的设计，采用了“W”字形，利用了分选仓左、右的仓壁，再用三块优质不锈钢板材(板材上规则地冲压出过水孔，水孔直径≤0.5cm，孔与孔之间相距5cm)，A区集料斗占位1/10，B区集料斗占位9/10(可燃物占生活垃圾总质量的90％。

分选液，是一种加入了适量碱性加重质、灭菌剂、生物除臭剂、絮凝剂在内的水溶液，其密度值在1.11g/cm3-1.27g/cm3之间，属于中等密度值，介于高密度物质与低密度、中低密度物质之间。

分选液回流净化池的容积与材质要求与分选容器11基本一致，为扁平、长方体形，建在分选容器11一侧。分选液回流净化处理池 14配有分选液配置及回流净化装置，为分选液提供配置及回流净化处理，保障分选液可循环使用。由于分选液配置和净化需要一定的时间，为提高密度分选工艺系统的效率，共配有两个分选液回流净化处理池 14，一个配置、净化分选液，一个空置，当分选容器11中的分选液不符合要求时，直接排入空置的分选液回流净化处理池14进行处理，符合要求的分选液从另一个池中抽入分选容器11，两个分选液回流净化处理池14轮流配置净化分选液或空置，它的容积与分选容器11分选仓的容积基本相当，它由分选液池、分选液配置装置、回流泵、分选液回流管道、分选液进出入口及控制阀门等组成。分选液池内设有清泥板、清泥通道及絮凝剂(石灰水)喷淋器等。

为了更好的说明本实用新型一种垃圾密度分选机的效果，对其进行实验验证：

为实验准备的主体设备是一个用玻璃制作的分选容器11。其分选仓的高度2.25m，长度0.55m，宽度0.3m，容积370L，为直立式长方体。它的上部左侧开有一个垃圾进料口111，下部左侧距容器左壁 20cm处设置第一集料斗，与进料口在同一直线上。中部右侧距容器右壁35cm处设置第二集料斗。集料斗由斗板、支撑板1104、分隔板 1103组成，使用不锈钢材质。在料斗底部的左右器壁上有出料口，两个出料口分别与两个接料箱相连。接料箱内安装有用不锈钢制作的筛片，筛孔直孔0.3cm，筛片按45°倾角固定在箱体中部。分离介质的进口开设在容器的上部右侧，也是絮凝剂的注入口。分选介质的出口开设在两个收料箱的底部。上述进出口都用阀门调控。为实验准备的辅助设备是一台破碎机械与一台搅拌机械以及一个可供分选介质回流净化处理的回流池，一台为介质循环流动提供动力的回流泵，一组供分选介质循环流动的管道。

实验开始后，我们将配置好的分离介质注入容器，使之达到2m 高度的液面线，再将15kg原生垃圾徐徐倒入容器中并启动破碎与搅拌机械。首先我们看到许多扎了口的垃圾袋在经破袋破碎装置12破碎时，被齿牙撕扯开，袋内打饼结块的垃圾得到破碎充分松散开，在高速旋转的破碎机产生的离心力作用下被甩入容器中。容器中呈“韭”形的搅拌叶片132深入到分离介质1/3以下的水面，顺时针方向缓缓搅拌，使原本平静的介质形成了自左向右平行前移的介质流。进入介质流中的垃圾按密度差异开始了“↓→”分离，上述的高密度物质并未收到平行前移的介质流的影响，而是几乎以垂直方向沉降，在第一集料斗中得到收集；上述的低密度、中低密度物质随介质流向前方移动，在容器右侧聚集，纸张、厨余、纤维类织物吸入水分后下沉，陆续进入右侧的第二集料斗中。橡塑、皮革等吸水性差的物质仍然集聚在容器右侧上方。约5分钟后分离基本完成，关闭破袋破碎装置12 与分选搅拌装置13。针对弥漫在介质中的泥沙颗粒，向容器中注向了约200g浓度为15％的石灰液作为絮凝剂，很快这些泥沙沉降下去，容器内上下界面变得清彻。继而启动回流泵，打开两个集料斗的出料口和两个收料箱下方的介质出口，介质经收料箱中的筛片过筛后经由下行管道流入介质回流池接受净化处理。从收料箱1中获取的高密度物质称重1.12kg，占15kg原生垃圾总质量的7.46％，经磁力分选，从中回收了约300g金属、重金属、废电池等，余下的填埋处理；存留在收料箱2中的低密度、中低密度可燃物进入后续工序的压榨仓内。

上述实验使我们确信：生活垃圾在自身重力、介质动力、机械力(破碎、搅拌、回流泵等)的综合作用下，不同密度的两大类物质颗粒可以分离，密度相同或接近的物质可以集聚，分离后的物质在运动介质流推动下，经过迁移流动，可以得到我们所需要的不同产品。这与传统的人工分选相比，既快捷高效，又经济可行。

如图3-4所示，垃圾焚烧预处理设备，包括：

垃圾密度分选机1，用于将垃圾根据密度分选为不可燃物质和可燃物质；

传输装置2，用于将垃圾从分选容器11的垃圾进料口111倒入；

压榨除水装置3，用于将从垃圾密度分选机1分选出的可燃物质进行一次除水；

烘干装置4，用于对经过压榨除水装置3后的可燃物质进行二次除水。

本实用新型垃圾焚烧预处理设备结构简单，操作便捷，可以有效实现对垃圾的焚烧预处理。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在垃圾焚烧预处理设备另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，压榨除水装置3包括：

第一推头31，第一推头31用于将压榨除水装置进料斗内的垃圾压入第一压仓301；

第二推头32，第二推头用于将第一压仓301内的垃圾压入第二压仓302；

第三推头33，第三推头33用于将第二压仓302内的垃圾压入出料轨道303，出料轨道303用于将垃圾送入烘干装置4。

采用上述优选的方案，3个推头顺次工作，循环往复，将压榨后块体垃圾通过出料轨道送入烘房装置。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在垃圾焚烧预处理设备另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，烘干装置4为热风式循环式烘房，且烘干装置的烘干热能来源于垃圾焚烧产生的高温烟气。

采用上述优选的方案，节能环保，且烘干效果良好。

如图5所示，垃圾焚烧预处理方法，利用垃圾焚烧预处理设备进行处理，具体包括以下步骤：

1)利用传输装置2对垃圾进行高架运输；

2)对垃圾进行过磅称重；

3)将垃圾从分选容器11的垃圾进料口111倒入；

4)破袋破碎装置12将垃圾进行破袋和切割；

5)分选搅拌装置13对垃圾进行搅拌分选，分选出：可燃物质和不可燃物质；

6)压榨除水装置3对垃圾密度分选机分选出的可燃物质进行一次除水；

7)烘干装置4对经过压榨除水装置后的可燃物质进行二次除水。

本实用新型一种垃圾焚烧预处理方法可以有效对垃圾进行焚烧预处理，更节能环保。

如图2所示，本实用新型可配合高架运输通道一起使用，高架运输通道是为了方便来自各地的垃圾装运车辆，能将所载垃圾经由高架通道8过磅称重后，从道面设置的垃圾卸入口直接卸入通道下方的分选容器11中，这样利用高低位差和垃圾的自身重力，可以方便高效地使生活垃圾进入预处理程序，还可以不用在焚烧厂区内设置垃圾的存放场地，省去了起吊装卸机械，节约了处理成本，实现了生活垃圾在相对密闭化环境下的清洁化处理。高架通道8可以为双车道，三车道，设计成“S”形，车辆进入通道与离开通道为两个方向，坡度要符合汽车安全行驶要求，采用多车道设计，垃圾的多个卸入口必须与道面下方分选容器11的进料口连接。进料口一次性进料量要与垃圾卸入量相适应。

本实用新型采用了以下工艺方法：

一是应用密度分选工艺清除生活垃圾中不可焚烧的高密度物质。物质的一个重要的物理属性告诉我们：不同物质由于分子质量不同，因而比重不同，密度(g/cm3)也不同。生活垃圾构成复杂，但按密度区分，一类属高密度、较高密度物质，另一类则是低密度、中低密度物质。生活垃圾中的煤渣、灰土、沙石、砖瓦、玻璃、陶瓷等一类无机物，贝壳、螺壳、蛋壳、骨骼等一类高钙物，金属、重金属等都是高密度物质，与水相比(水的密度为1g/cm3)上述物质的密度要高出很多。它们是生活垃圾中的不可燃组分，也是主要的灰分源。在低密度物质中，橡胶、塑料、皮革、羽毛等的密度只有水的几分之一，竹木、纸张的密度比水也要低很多，厨余垃圾中除可溶解于水的盐、食用碱以外，绝大多数物质的密度都小于或接近于水的密度。它们是生活垃圾中的可燃组分，灰分含量亦较低。其中，橡胶、塑料是由碳氢合成的高分子化合物，其“干基”热值在32～44MJ/kg之间；皮革、竹木、纸张的“干基”热值也达到12MJ/kg以上。厨余中的植物根茎、皮叶果壳及一些主副食品的“干基”热值也能达到垃圾正常焚烧所需要的4.18MJ/kg的低位发热量。对于上述密度截然不同的两大类物质，将它们放入水或经过配置的水溶液中，由于水特有的流动性，给物质的迁移流动创造了条件，又因为水的密度值介于上述两大类物质之间，因此水是十分理想的分选介质，当上述两大类物质进入水或水溶液中，密度大于水或水溶液的会沉降，密度小于水或水溶液的会悬浮。如果再配套以其它的分选措施，就可以达到将生活垃圾中的不可燃物质加以清除的目的，而且分选速率快，效果好，成本低廉。

二是应用压榨和垃圾焚烧废热干燥工艺清除生活垃圾中的水分。生活垃圾中的水分含量一般占生活垃圾总量的45％-50％，多雨季节、西瓜上市季节，生活垃圾的水分含量更高。它们以体表水、吸附水(毛细管内的水分)、结合水(碳水化合物中的水分)、腐生水等形态存在于垃圾的可燃物质之中，有的通过机械压榨可以清除，有的则需要通过加温干燥才能去除。

密度分选是生活垃圾预处理的前道工序，它由进料、破袋、搅拌、分选、分类收集、分选液配置及回流净化处理等工艺环节及相应设备组成。

干燥除水工艺是生活垃圾预处理的后道工序。它包括机械压榨除水(一次除水)和利用焚烧垃圾产生的高温烟气作为热源对压榨后的可燃物质的二次除水。确保可燃垃圾组分以“干基”形态入炉焚烧。用于压榨除水的压机，不仅仓容量大，推压力强，压缩比高，而且密闭性好，能连续工作并配备有集水槽、排水口、自动进出料等装置。 3个推头顺次工作，循环往复，将压榨后块体垃圾通过出料轨道送入烘房。压机的料仓每批次可容纳垃圾≥1T，最大推力122.5KN，压缩比3∶1，除水率≥30％。

烘干装置4主要是除去深藏于垃圾物组织内部的水分。烘干装置 4是一座热风循环式烘房。为烘干提供的热能主要来自垃圾焚烧炉5 产生的高温烟气。将高温烟气经哈风口51导入热风循环式烘房。给压榨后的块体垃圾烘干预热。

热风循环式烘房采用隧道式设计，它的前端连接着压榨除水装置 3的出料口304，终端与垃圾焚烧炉5的进料口相连，块体垃圾在隧道内沿轨道缓缓前行，隧道长度随处理量和干燥速率而定。焚烧垃圾产生的高温烟气经“哈风口”进入烘房后，通过热交换设备6(包括热风通道61和散热片62)，将热能传递给垃圾块体，将块体垃圾中的水分转变为水蒸气，从烘房前端的排湿口排出，经冷凝器7冷凝后再还原为水流入下水道。类似的热风循环式烘房及配套设施国内有专业厂家生产。生活垃圾经过干燥预热处理，含水量继续下降5～7％，入炉温度可以达到100℃以上。这对提高热电企业的经济效益至关重要。在烘干装置4内还可以配备对应的控制阀、温度计以及压力计等。

为了使生活垃圾以“干基”形态入炉焚烧，国际上一些发达国家也做过这方面的研究，被称为RDF技术。美国的RDF技术对生活垃圾的分类收集有着严格要求，要求除去金属、玻璃与粗大垃圾，要求配置风选机、粉碎机、振动筛对垃圾进行高规格的破碎与过筛处理，然后压榨除水使之成为块体。由于缺少快捷高效经济可行的分离手段，日本奈良市棒原町的RDF装置生产能力仅为28t/7h，只能作为小型生活垃圾收集站使用，无法为大型热电企业配套。与上述RDF技术比较，我们的预处理工艺既适合中国的国情，更适宜在大中型垃圾焚烧厂推广使用。

在上述应用密度分选和压榨烘干工艺对生活垃圾预处理中，如处理不当，极有可能散发出大量的异臭味，为此，对预处理全过程，要实行严格的无缝隙连接。尤其是其中关键的5个连接点：一是高架运输通道道面上的垃圾卸入口与道面下分选容器11的垃圾进料口111 的连接，二是分选容器11收料箱的出料口、出液口与压机及分选液回流净化池的连接；三是压机压榨液出口与下水道的连接；四是烘房排湿口与冷凝装置的连接；五是冷凝液出口与下水道的连接。另外，垃圾经压机压榨成块状后经轨道直接进入隧道式热风循环烘房，在设计上将压榨与烘干两者有机整合，连为一体。

本实用新型具有以下优点：

1、从建设“美丽中国”、实现生活垃圾“清洁化、减量化、资源化”处理的目标要求上看，本工艺应用物质密度理论，对生活垃圾传统落后的预处理工艺进行了大胆的探索与创新，为解决生活垃圾焚烧企业长期面对的“三高两低”的突出矛盾，为解决因预处理技术的缺失焚烧垃圾给生态环境和人体健康造成的危害，为清除上述的那些生活垃圾中不可焚烧物(无机物、高钙物、金属、重金属和水分)找到了一种既方便快捷、又经济可行的办法。

2、从技术层面上看，分选容器11采用了大容积直立式长方体形设计，其容积4倍以上于接受分选的垃圾量；分选液采用加入了适量碱性加重法、灭菌除臭剂后密度值在1.11g-1.27g/cm3之间的水溶液；破袋机、搅拌机、分选容器11中A区与B区的集料斗，出料口、收料箱以及用于分选产品与分选液分离的筛板等部件的设计，都充分考虑了生活垃圾分选的实际需要。压榨机械采用了“3个推头、两个压仓、一个轨道”的设计，具有“仓容量大、推压力大、压缩比高、联动式作业、不间断压榨”等功能，烘干设备采用隧道式热风循环烘房，具有装载量大，热利用效率高，位移性好，除水率高等优点。另外，在部件与部件之间上下道工序之间都按照密闭式作业的要求采用无缝隙连接。

3、从提高生活垃圾焚烧产能的效益看，由于采用了密度分选和压榨、烘干除水工艺，生活垃圾中7-8％的无机物、高钙物、金属、重金属和约占30％的水分被去除，使生活垃圾的入炉量大幅度降低，而可燃物质以“干基”形态入炉焚烧，不仅着火快，升温快，燃烧过程易于控制，燃烧充分，底飞灰量减少，碳排放量下降，而且节省了大量用于助燃的辅助燃料，由于作为主要催化剂的金属、重金属被清除，也大大降低了剧毒物质“二噁英”的合成机率，由于高温烟气被“废热利用”，降低了预处理成本，也发展了国际上的RDF(垃圾衍生燃料) 技术。由于高架运输通道的应用，生活垃圾直入分选容器11，在预处理场区内不再设置垃圾的存放周转场地，不要再使用起吊装卸传输机械，也大幅度降低了处理成本。由于生活垃圾经过密度分选和压榨，烘干除水后入炉焚烧，入炉量已大幅度减少，同样的垃圾焚化炉可以大幅度增加接受处理的垃圾量，这意味着在不要增加投入、不要扩容的情况下，可以为社会作出更大的贡献。

4、从延伸产业链的角度看，由于生活垃圾焚烧制能预处理工艺的创新，与此相关联的建筑、建材、机械制造以及路桥建造等行业，会因此得到新的发展机遇。

由于经济发展水平与民众生活习惯的差异，我国入炉焚烧的生活垃圾主要为原生垃圾，无机物、高钙物、金属、重金属等不具焚烧制能价值的物质以及约占垃圾质量45％的水分参与焚烧，造成“灰分高，含水量高，有害气体排放量高，发热量低”，“三高一低”严重污染了环境，危害了人体健康，也直接制约了垃圾焚烧制能的经济效益。本实用新型应用密度分选工艺，根据不可燃物与可燃物的密度差异，通过中等密度值的分选液(含有加重质、除臭剂、灭菌剂、絮凝剂的水溶液)，对上述两类物质进行快捷、高效的双向分选，然后对不可燃物填埋处理，对可燃物应用压榨除水(一次除水)、利用垃圾焚烧产生的高温烟气干燥预热(二次除水)工艺，使之以“干基”形态入炉焚烧。这样既减少了垃圾的入炉量，提升了发热量，也减少了底飞灰与有害气体的排放，既提高了制能效益，也保护了生态环境。

对于本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.垃圾密度分选机，其特征在于，包括：

分选容器，为直立式容器，内置有空腔，在所述分选容器上设有垃圾进料口和分选液进口，所述分选容器用于对垃圾进行密度分选；

破袋破碎装置，设置于所述分选容器内的破袋破碎仓，垃圾从所述垃圾进料口进入后通过所述破袋破碎仓进入所述分选容器内，用于对垃圾的包装袋进行破袋；

分选搅拌装置，设置于所述分选容器内的分选仓，所述分选仓内填充有分选液，且所述分选搅拌装置用于将经过所述破袋破碎装置后的松散状垃圾在分选液的作用下进行搅拌，根据不同的密度将垃圾分选入所述分选容器内的可燃物质收集区和不可燃物质收集区，且所述不可燃物质收集区与所述分选容器上的第一出料口连通，所述可燃物质收集区与所述分选容器上的第二出料口连通。

2.根据权利要求1所述的垃圾密度分选机，其特征在于，所述破袋破碎装置设置于分选液液面以上，垃圾进料口以下，且所述破袋破碎装置具体包括：

壳体，呈平置桶式，在所述壳体上设有条状开口，且该开口与所述垃圾进料口连通，在所述壳体的内壁上设有刀体呈“△”形的至少两排固定刀具；

轴体，安装于所述壳体内，且所述轴体的两端与所述选容器前后器壁上，且所述轴体与轴体电机传动连接，在所述轴体的轴面上设有刀体呈“△”形的至少一排旋转刀具，且所述旋转刀具与所述固定刀具呈交错配合排列，即呈“山”字形排列。

3.根据权利要求2所述的垃圾密度分选机，其特征在于，在所述破袋破碎装置壳体的内壁上还设有至少两组弹性组件，且所述弹性组件与所述固定刀具呈间隔设置，所述弹性组件为弹簧以及切刀，所述弹簧用于连接所述壳体内壁与所述切刀。

4.根据权利要求1-3任一项所述的垃圾密度分选机，其特征在于，所述分选搅拌装置包括：

搅拌轴，所述搅拌轴与搅拌电机传动连接；

搅拌叶片，安装于所述搅拌轴上，呈“韭”字形，且所述搅拌叶片伸入分选液中，深入分选液的深度为分选液深度的1/4以上。

5.根据权利要求4所述的垃圾密度分选机，其特征在于，在所述分选容器内设置有：

第一斗板，与所述分选容器的左内壁连接，所述第一斗板与所述分选容器的左内壁形成的第一集料斗，且所述第一集料斗内为不可燃物质收集区，所述第一集料斗设置于所述分选搅拌装置的正下方；

第二斗板，与所述分选容器的右内壁连接，所述第二斗板与所述分选容器的右内壁形成的第二集料斗，且所述第二集料斗内为可燃物质收集区；

分隔板，所述分隔板设置于所述第一斗板与第二斗板之间，用于将所述第一集料斗和第二集料斗进行分隔；

支撑板，所述支撑板用于给所述第一斗板、第二斗板、分隔板以支撑；

所述第一斗板、第二斗板以及所述分选容器的左右内壁呈“W”字设置，且所述第一斗板与所述分选容器的左内壁之间的夹角小于所述第二斗板与所述分选容器的右内壁之间的夹角；

且在所述第一斗板、第二斗板以及分隔板上设有出水孔。

6.根据权利要求5所述的垃圾密度分选机，其特征在于，在所述第一出料口的下方设有第一收料箱，在所述第一收料箱内设有第一筛板，在所述第二出料口的下方设有第二收料箱，在所述第二收料箱内设有第二筛板。

7.根据权利要求6所述的垃圾密度分选机，其特征在于，在所述分选容器的底部设有至少两个分选液回流净化处理池，多个所述分选液回流净化处理池之间通过带有阀门的管道连通，且在其中一个或多个所述分选液回流净化处理池内设有分选液配置及回流净化装置。

8.垃圾焚烧预处理设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的垃圾密度分选机，用于将垃圾根据密度分选为不可燃物质和可燃物质；

传输装置，用于将垃圾从所述分选容器的垃圾进料口倒入；

压榨除水装置，用于将从所述垃圾密度分选机分选出的可燃物质进行一次除水；

烘干装置，用于对经过所述压榨除水装置后的可燃物质进行二次除水。

9.根据权利要求8所述的垃圾焚烧预处理设备，其特征在于，所述压榨除水装置包括：

第一推头，所述第一推头用于将所述压榨除水装置进料斗内的垃圾压入第一压仓；

第二推头，所述第二推头用于将所述第一压仓内的垃圾压入第二压仓；

第三推头，所述第三推头用于将所述第二压仓内的垃圾压入出料轨道，所述出料轨道用于将垃圾送入所述烘干装置。

10.根据权利要求8或9所述的垃圾焚烧预处理设备，其特征在于，所述烘干装置为热风式循环式烘房，且所述烘干装置的烘干热能来源于垃圾焚烧产生的高温烟气。