CN212264145U - 一种垃圾处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及垃圾处理的技术领域，尤其是涉及一种垃圾处理系统，包括：压缩排气装置，设有压缩挤压件、加热管；水蒸气生成装置，设有装载水的耐高温高压储水容器，内的耐高温高压储水容器外接用于击穿其内水从而生成第一等离子体的第一高频脉冲电压，内的第一等离子体形成水蒸气；气体传送装置，设有出气管；水蒸气电离装置，设有喷枪，内的喷枪外接用于击穿水蒸气从而生成向喷枪外侧喷出的第二等离子体的第二高频脉冲电压，内的第二等离子体形成离子火球，内的喷枪的出气口朝向加热管外侧壁；收集装置，设有与加热管连通且用于收集垃圾受热分解产生的固体废物以及甲烷的收集箱。本申请具有高效、环保地处理垃圾的效果。

Description

一种垃圾处理系统

技术领域

本申请涉及垃圾处理的技术领域，尤其是涉及一种垃圾处理系统。

背景技术

垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废物的统称，垃圾每日的产出量较大，且成分复杂多样，并且具有污染性、资源性以及社会性，因此需要对垃圾进行无害化、资源化、减量化以及社会化处理。

常规的垃圾处理方法一般是先对垃圾进行分类，然后再对垃圾进行回收、处理，处理方法常见为填埋、焚烧，填埋容易对地下水产生二次污染，焚烧产生的废气对空气污染大，因而急需一种环保、高效的垃圾处理方式。

实用新型内容

为了高效、环保地处理垃圾，本申请提供一种垃圾处理系统。

本申请提供的一种垃圾处理系统采用如下的技术方案：

一种垃圾处理系统，包括：压缩排气装置，设有用于装载经粉碎处理的垃圾的压料箱、用于对垃圾进行挤压的压缩挤压件、用于容纳经压缩挤压件挤压排气处理之后的垃圾的加热管；水蒸气生成装置，设有装载水的耐高温高压储水容器，所述耐高温高压储水容器外接用于击穿其内水从而生成第一等离子体的第一高频脉冲电压，所述第一等离子体形成水蒸气；气体传送装置，设有用于与耐高温高压储水容器连通以导出水蒸气的出气管；水蒸气电离装置，设有与出气管连通以供水蒸气喷出的喷枪，所述喷枪外接用于击穿水蒸气从而生成向喷枪外侧喷出的第二等离子体的第二高频脉冲电压，所述第二等离子体形成离子火球，所述喷枪的出气口朝向加热管外侧壁；收集装置，设有与加热管连通且用于收集垃圾受热分解产生的固体废物以及甲烷的收集箱。

通过采用上述技术方案，经过预先粉碎的垃圾进入压料箱内，由压缩挤压件将垃圾中的空气排出，再通进加热管内，耐高温高压储水容器产生高温、高压水蒸气由出气管连通至喷枪，然后被电离形成离子火球，离子火球喷向加热管外侧壁，对加热管进行加热，使垃圾受热分解形成甲烷，本方案具有使用水蒸气生成离子火球，快速加热垃圾，从而使垃圾受热分解形成甲烷，以实现环保、高效处理垃圾的效果。

优选的，垃圾处理系统还包括真空装置，所述真空装置包括真空箱、与真空箱连接的用于保持真空箱真空状态的真空泵，所述加热管、喷枪均位于真空箱内。

通过采用上述技术方案，真空泵用于抽取真空箱内的气体，使真空箱保持真空，加热管与喷枪均位于真空箱内，具有减少因加热管侧壁渗漏出甲烷在高温下与空气中的氧气反应而爆炸的情况。

优选的，所述收集箱包括内侧箱体以及套设于内侧箱体外的外侧箱体，所述出气管、加热管连通于内侧箱体且伸出，所述外侧箱体设有用于通进冷却水的进水管以及用于排出冷却水的排水管。

通过采用上述技术方案，进水管向外侧箱体与内侧箱体之间通入冷却水，冷却水降低内侧箱体的温度，从而减低甲烷的温度，便于收集甲烷的同时，具有减少甲烷受热分解，从而提高甲烷的生成量的效果。

优选的，所述水蒸气生成装置还包括设于耐高温高压储水容器一侧以提供第一高频脉冲电压的第一发电机，所述第一发电机的正电极线连接于耐高温高压储水容器侧壁，所述第一发电机的负电极线连接有伸入耐高温高压储水容器内侧且与耐高温高压储水容器内侧壁之间有间隙的负电极棒，所述负电极棒靠近耐高温高压储水容器内水的表面。

通过采用上述技术方案，第一发电机于耐高温高压储水容器的侧壁与负电极棒之间形成强电场，将水电离形成第一等离子体，第一等离子体内的氢离子与氧离子反应生成水蒸气，负电极板靠近耐高温高压储水容器内水的表面，具有便于水蒸气逸出的效果。

优选的，所述喷枪包括中空柱体的绝缘外壳、设于外壳一端的正极喷火咀、设于外壳内且一端靠近正极喷火咀的负极点火棒，所述水蒸气电离装置还包括用于在正极喷火咀与负极点火棒之间形成第二高频脉冲电压的第二发电机。

通过采用上述技术方案，外壳将正极喷火咀与负极点火棒分开，从而控制电弧发生于负极点火棒靠近正极喷火咀的一端，便于起弧，且同时使离子火球的能量集中于正极喷火咀喷出的位置，减少能量的流失。

优选的，所述喷枪环设于加热管外侧壁且关于加热管中轴线对称设置，所述真空泵的吸气口关于加热管的中轴线对称设置。

通过采用上述技术方案，真空泵抽真空使对喷枪喷出的离子火球各向的吸力较为均匀，从而减少抽真空对离子火球喷向加热管的方向的影响。

附图说明

图1是本申请实施例一种垃圾处理系统的整体结构示意图；

图2是图1中A的放大图；

图3是本实施例中发电单元的结构示意图；

图4是本实施例中喷枪与第二发电机的连接结构示意图。

附图标记说明，1、压料箱；11、进料斗；12、螺旋进料杆；121、转动轴；122、螺旋叶；13、加热管；131、第一管体；132、第二管体；1321、调节管；1322、第二手动阀；133、连接管；2、锅炉；21、负电极棒；22、石墨板；23、第一发电机；3、出气管；31、第一手动阀；4、外壳；41、正极喷火咀；42、负极点火棒；43、第二发电机；5、收集箱； 51、外侧箱体；511、内侧箱体；512、排水管；513、进水管；52、收集管；521、第三手动阀；53、收集罐；54、排渣管；541、第四手动阀；6、储水箱；61、连通管；611、抽水泵；612、第五手动阀；7、真空箱；71、真空泵；8、发电单元；81、定子板；82、动子磁铁组；83、双铁芯发电线圈；84、铁芯；9、安装架；91、调节气缸。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本实施例公开一种垃圾处理系统，参照图1和图2，垃圾处理系统包括对垃圾进行预处理的压缩排气装置、生成高温、高压水蒸气的水蒸气生成装置、将水蒸气形成离子火球的水蒸气电离装置、收集装置，以及设于水蒸气生成装置与水蒸气电离装置之间的气体传送装置。

压缩排气装置包括用于装载进行粉碎预处理的垃圾的压料箱1、用于对垃圾进行挤压的压缩挤压件、用于容纳经压缩挤压件挤压排气处理之后的垃圾的加热管13，压缩挤压件设于压料箱1内，加热管13设于压料箱1外侧且连通压料箱1。

在本实施例中，垃圾可以为包括肉类、蔬菜、木材、植物纤维、塑料等材料。

压料箱1为矩形的中空箱体，其长边水平设置，在压料箱1的上端面连接有进料斗11，进料斗11的进料口的宽度与压料箱1上端面的宽度相等，使由进料斗11进入压料箱1内的经过粉碎处理的垃圾可更好的填充于压料箱1沿垂直于压料箱1长边的侧壁之间；压缩挤压件为螺旋进料杆12，螺旋进料杆12转动设于压料箱1内；螺旋进料杆12包括转动轴121以及沿转动轴121长度方向螺旋设于转动轴121外侧壁的螺旋叶122；转动轴121的轴线与压料箱1的长边方向平行，且转动轴121的一端伸出压料箱1外侧，在压料箱1外侧安装有驱动转动轴121转动的电机，电机的输出轴通过减速箱传动于转动轴121。

参照图1和图2，加热管13包括为中空圆柱体的第一管体131与第二管体132，第一管体131的直径小于第二管体132的直径，第一管体131与第二管体132之间设有圆台形的连接管133，连接管133的上底面的直径与第一管体131的直径相同、下底面的直径与第二管体132的直径相同；参照图1和图2，第二管体132与压料箱1的侧壁连通，在第二管体132上设有用于给垃圾中加水的调节管1321，调节管1321上设有第二手动阀1322，当垃圾成分中含氢量较少时，打开第二手动阀1322，向垃圾内添加水，从而提高甲烷的生成量。

参照图1和图2，第二管体132的中轴线与转动轴121的中轴线共线，沿转动轴121靠近第一管体131的一端向另一端的侧壁螺旋叶122顺时针螺旋设于转动轴121，且螺旋叶122在转动轴121的带动下，顺时针转动，将粉碎后的垃圾传送进加热管13内；螺旋叶122沿转动轴121径向距离转动轴121最远的点转动形成的路径为旋转管径，旋转管径的直径大于第二管体132的直径，从而使由螺旋叶122推进第二管体132内的垃圾被压紧挤压，由压料箱1排出垃圾内的空气。

参照图1，水蒸气生成装置包括用于装载水的耐高温高压储水容器以及产生第一高频脉冲电压的第一发电机23，在本实施例中，耐高温高压储水容器为锅炉2，但也可以为其他使用耐高温材质制作的可用于储水的容器，锅炉2外接第一发电机23产生的第一高频脉冲电压，使锅炉2中的水被击穿产生第一等离子体，第一等离子体中的氢离子、氧离子在高温高压下反应形成的水蒸气。

通进锅炉21内的水可预先进行加热，且加热温度在1-99摄氏度，在本实施例中，通进锅炉21内的水预加热温度为90摄氏度，以降低第一高频脉冲电压形成的强电场击穿锅炉2中水所需的能量以及时间。

参照图1和图3，具体的，第一发电机23可以为包括若干组发电单元8串联或并联形成，发电单元8包括两块对向排列的定子板81（图中示有一块）、旋转设置于两块定子板81形成的空间内的四个动子磁铁组82，在两块定子板81上设有八个双铁芯发电线圈83（图中示有四个），四个动子磁铁组82切割八个双铁芯发电线圈83发电，在一双铁芯发电线圈83中，两片铁芯84的间距大于动子磁铁组82的宽度，一块动子磁铁组82在同一时间内只能切割一个铁芯84，从而使第一发电机23产生高频脉冲电压。

参照图1，锅炉2的侧壁为金属材质，第一发电机23的正电极线连接于锅炉2的侧壁，第一发电机23的负电极线连接有伸入锅炉2内的负电极棒21，负电极棒21采用钛金属材质，锅炉2内设有绝缘石墨板22，负电极棒21设有若干根，且均匀间隔嵌设于石墨板22内，使负电极棒21与锅炉2侧壁分隔开；负电极棒21的一端连接第一发电机23的负电极线、另一端由石墨板22伸出且靠近锅炉2内水的表面，控制电弧生成于锅炉2侧壁与负电极棒21靠近锅炉2内水表面的一端，水蒸气生成的位置靠近水面，便于水蒸气逸出。

参照图1，气体传送装置包括用于连通锅炉2以导出水蒸气的出气管3以及设于出气管3上的第一手动阀31，出气管3采用耐高温材料，比如铁氟龙材质软管、金属软管等，出气管3连接于锅炉2顶壁的中部，在出气管3的外侧壁包裹有隔热材料，比如隔热石棉层、隔热布层等，减少出气管3热量的散失，第一手动阀31设于出气管3远离锅炉2的一端，通过第一手动阀31，可控制出气管3是否出气以及出气管3的出气量。

参照图1和图4，水蒸气电离装置包括与出气管3远离锅炉2一端连接的喷枪、以及设于喷枪一侧以提供第二高频脉冲电压的第二发电机43，第二发电机43的构造与上文第一发电机23的构造相同。

参照图2和图4，喷枪包括绝缘圆柱形中空外壳4、设于外壳4一端且盖设于外壳4一端的正极喷火咀41、设于外壳4内且与正极喷火咀41形成电弧的负极点火棒42，第二发电机43的正电极线连接于正极喷火咀41、负电极线连接于负极点火棒42。

参照图1和图2，在本实施例中，外壳4采用陶瓷材质，在外壳4远离正极喷火咀41的一端通过管道与出气管3连通，从而使水蒸气通进外壳4内；正极喷火咀41为盖设于外壳4一端的半球形盖体，正极喷火咀41的中部开设有供水蒸气喷出的出气口；负极点火棒42连接于外壳4远离正极喷火咀41的一侧，且负极点火棒42的中轴线与外壳4的中轴线共线，出气口位于负极点火棒42的中轴线上，负极点火棒42远离其与外壳4连接的一端靠近出气口且靠近正极喷火咀41的内侧壁，负极点火棒42与正极喷火咀41之间形成强电场，使经过强电场的水蒸气产生解离、碰撞电离，从而形成电弧并生成携带高温的第二等离子体，第二等离子体产生热、光、波等现象，并由出气口喷出形成离子火球，出气口朝向第一管体131的外侧壁，离子火球向第一管体131外侧壁喷出，从而使加热管13外侧壁升温，通过热传导使加热管13内的垃圾受热分解而产生甲烷。

参照图2，进一步的，在第二管体132的侧壁上设有安装架9，安装架9为矩形框体且其面积最大的侧面竖直设置，在安装架9上环绕第一管体131的四周均设有调节气缸91，在本实施例中，调节气缸91设有四个，且关于第一管体131的中轴线对称设置，调节气缸91的伸缩轴朝向靠近第一管体131伸出，外壳4固定安装于调节气缸91的伸缩轴。

参照图1和图2，在本实施例中，通过调节第一手动阀31控制水蒸气由锅炉2的流出量，从而控制通进外壳4内水蒸气的量，通过控制调节气缸91，调节正极喷火咀41与第一管体131的侧壁之间的间距，从而控制喷枪对第一管体131外侧加热的温度。

进一步的，在加热管13的位置设有真空装置。

参照图1，真空装置包括真空箱7、设于真空箱7的真空泵71，喷枪与第一管体131位于真空箱7内，在本实施例中，真空泵71上设有吸气管，吸气管上的吸气口与真空箱7连通，真空泵71设有四个，参照图1和图2，四个真空泵71上吸气管的吸气口关于第一管体131的中轴线对称，真空装置用于减少喷枪对第一管体131加热处的空气，从而减少因第一管体131泄漏甲烷，甲烷与空气中的氧气在加热情况下发生爆炸的情况，而吸气口对称设置，则是减少真空泵71吸力对离子火球的影响。

收集装置包括有收集箱5、连接于收集箱5顶部的收集管52以及连接于收集管52远离收集箱5一端的收集罐53；参照图1和图2，收集箱5与第一管体131远离第二管体132的一端连通，在螺旋进料杆12的推动下，垃圾不断由压料箱1挤压于加热管13内，使加热管13内受热分解后产生的废料被挤压至收集箱5内，收集管52设于收集箱5顶壁的中部，在收集管52上设有第三手动阀521，通过第三手动阀521控制由收集管52通出的甲烷的量，收集罐53将收集管52流出的甲烷收集起来。

收集箱5的底部设有用于排出箱体内的废料的排渣管54，排渣管54上设有第四手动阀541。

参照图1，收集箱5包括有内侧箱体511以及外侧箱体51，外侧箱体51套设于内侧箱体511外侧，且外侧箱体51内侧壁与内侧箱体511的外侧壁之间有间隙，收集管52、第一管体131、排渣管54均与内侧箱体511连通并穿出外侧箱体51，外侧箱体51对应收集管52、第一管体131、排渣管54的位置密封设置，外侧箱体51靠近上端面的侧壁设有进水管513，进水管513用于向外侧箱体51与内侧箱体511之间通入冷却水，从而用于冷却内侧箱体511内收集的废料以及排出的甲烷；在外侧箱体51靠近底部的侧壁设有排水管512，排水管512用于排出设置于外侧箱体51与内侧箱体511之间的水，冷却水由进水管513进入后，通过热传导使内侧箱体511降温后由排水管512排出。

在本实施例中，排水管512远离外侧箱体51的一端连接有储水箱6，用于收集由外侧箱体51排出的带有热度的水，储水箱6与锅炉2侧壁之间设有连通管61，连通管61上设有抽水泵611以及第五手动阀612，通过抽水泵611将储水箱6内的水通进锅炉2内，充分利用水资源以及热量。

本申请实施例一种垃圾处理系统的实施原理为：将粉碎后的垃圾由进料斗11放置于压料箱1内，通过螺旋进料杆12将垃圾中的空气挤出，垃圾被挤压于加热管13内，锅炉2在第一发电机23形成的强电场下产生水蒸气，水蒸气由出气管3流通至外壳4内，再经过第二发电机43形成的强电场，将水蒸气电离，从而形成向第一管体131喷出的离子火球，第一管体131内的垃圾受热分解形成甲烷以及含有炭黑的废料，并排出于收集箱5内，甲烷由收集管52通进至收集罐53内，从而实现对垃圾的处理。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种垃圾处理系统，其特征在于，包括：压缩排气装置，设有用于装载经粉碎处理的垃圾的压料箱（1）、用于对垃圾进行挤压的压缩挤压件、用于容纳经压缩挤压件挤压排气处理之后的垃圾的加热管（13）；

水蒸气生成装置，设有装载水的耐高温高压储水容器，所述耐高温高压储水容器外接用于击穿其内水从而生成第一等离子体的第一高频脉冲电压，所述第一等离子体形成水蒸气；

气体传送装置，设有用于与耐高温高压储水容器连通以导出水蒸气的出气管（3）；

水蒸气电离装置，设有与出气管（3）连通以供水蒸气喷出的喷枪，所述喷枪外接用于击穿水蒸气从而生成向喷枪外侧喷出的第二等离子体的第二高频脉冲电压，所述第二等离子体形成离子火球，所述喷枪的出气口朝向加热管（13）外侧壁；

收集装置，设有与加热管（13）连通且用于收集垃圾受热分解产生的固体废物以及甲烷的收集箱（5）。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾处理系统，其特征在于，垃圾处理系统还包括真空装置，所述真空装置包括真空箱（7）、与真空箱（7）连接的用于保持真空箱（7）真空状态的真空泵（71），所述加热管（13）、喷枪均位于真空箱（7）内。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾处理系统，其特征在于，所述收集箱（5）包括内侧箱体（511）以及套设于内侧箱体（511）外的外侧箱体（51），所述出气管（3）、加热管（13）连通于内侧箱体（511）且伸出，所述外侧箱体（51）设有用于通进冷却水的进水管（513）以及用于排出冷却水的排水管（512）。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾处理系统，其特征在于，所述水蒸气生成装置还包括设于耐高温高压储水容器一侧以提供第一高频脉冲电压的第一发电机（23），所述第一发电机（23）的正电极线连接于耐高温高压储水容器侧壁，所述第一发电机（23）的负电极线连接有伸入耐高温高压储水容器内侧且与耐高温高压储水容器内侧壁之间有间隙的负电极棒（21），所述负电极棒（21）靠近耐高温高压储水容器内水的表面。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾处理系统，其特征在于，所述喷枪包括中空柱体的绝缘外壳（4）、设于外壳（4）一端的正极喷火咀（41）、设于外壳（4）内且一端靠近正极喷火咀（41）的负极点火棒（42），所述水蒸气电离装置还包括用于在正极喷火咀（41）与负极点火棒（42）之间形成第二高频脉冲电压的第二发电机（43）。

6.根据权利要求2所述的一种垃圾处理系统，其特征在于，所述喷枪环设于加热管（13）外侧壁且关于加热管（13）中轴线对称设置，所述真空泵（71）的吸气口关于加热管（13）的中轴线对称设置。

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