一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置及应用

技术领域

本发明涉及混合生活垃圾低温处理方法，特别是一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置及应用。

背景技术

生活垃圾是人类生活过程中产生的难以利用的物质，主要包括厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒、塑料制品、木制品、金属制品、玻璃制品、灰土等。虽然我们已建立了垃圾分类，然而对于偏远乡村，村民知识水平低，很难开展垃圾分类，同时这些地区的垃圾运输距离长，导致费用高且在运输过程中跑冒滴漏等问题导致污染环境，同时也造成了严重的财政负担。

目前已有的垃圾处理处置方法包括填埋、焚烧等方法。填埋占用土地资源；因生活垃圾中含水率较高，焚烧热值低，焚烧过程安全隐患高。为了解决生活垃圾运输距离长、处理成本高、污染重、需要大量人工筛分等问题，本发明开发设计了一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置及应用，该方法利用生活垃圾属性特征，基于一体化筛分的电磁场发热原理均匀作用于混合生活垃圾，使其在低温状态下将有机物进行转化分解，具有快速、高效、低温、无人值守等特点，从而实现了生活垃圾的高效无害化和减量化。

发明内容

本发明目的在于针对上述存在问题，提供一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置及应用方法，与现有技术相比，该混合生活垃圾处理技术方法简单、易于操作、无人值守、节省占地面积、降解过程中无二次污染，可有效提高装置的处理效率、节约能源消耗、降低处理成本。

本发明的技术方案：

一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置，该装置是由振动筛分破碎系统、磁选机、传送带、磁脉冲矿化反应器、尾气净化装置组成。该系统设有进料口、出料口、尾气出口及管路，通过皮带传送机将物料送入位于振动筛分破碎系统前端的进料口，出料口共有3个，分别位于振动层下部、磁选机下部以及磁脉冲矿化处理机下部；在振动筛分破碎系统中，利用震动效果将生活垃圾中的砖头瓦块、玻璃制品等留在振动筛上，生活垃圾中的有机物质、金属制品等通过上层筛孔进入下层破碎磁选系统中，破碎磁选系统的前部设有刀头，用来对生活垃圾进行破碎，经破碎后的物质进入后端的磁选系统，在传送叶片螺旋输送过程中利用磁力作用将金属制品从生活垃圾中分离；经筛分后的生活垃圾经推送出口进入螺旋送料机，从而将物料送入磁脉冲矿化反应器；磁脉冲矿化反应器为连续式圆筒状反应装置，在两侧壁设有电磁发生器，底部设有转动装置，通过滚轴底座实现反应器的连续转动，从而保证物料在反应过程中向后端出口处连续推进，在磁脉冲矿化反应器进料口处有循环氮气引入，保证外部空气无法进入反应器中；磁脉冲反应器产生的尾气进入尾气净化装置；尾气净化装置为密封箱体并位于磁脉冲矿化反应器外侧，尾气净化装置内固定有水吸收装置、紫外净化装置，在尾气净化装置后端通过负压风机进行引风操作；紫外净化装置是由185nm波长的远紫外反应装置和254nm波长的紫外反应装置串联组成，紫外净化装置中装填有德固赛P25 TiO

一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置的应用方法，采用连续式加入城乡混合生活垃圾，利用振动筛混合状态生活垃圾根据粘度、重量、大小进行分选，其次通过磁场将有色金属筛分，将有机物质输送至磁脉冲矿化反应器进行终端连续处理，系统产生的废气经尾气净化装置进行处理，由此实现混合生活垃圾一体化就地高效减量化、无害化，有效去除生活垃圾中有机废弃物对环境的污染，步骤如下：

1）利用皮带传送装置将城乡混合生活垃圾置于振动筛分破碎系统中，利用振动筛的小振幅，高频率，大倾角特点，根据粘度、尺寸、重量进行筛分，能够将玻璃制品、砖头瓦块从垃圾中分离；

2）经振动筛筛分后的物质进入破碎磁选系统，在该过程中利用电磁将破碎后生活垃圾中残存的有色金属进行磁吸，从生活垃圾中分离，便于后续回收利用；

3）分选后的生活垃圾经螺旋输送机送入磁脉冲矿化反应器中，有机垃圾含量为90-95%；

4）通过自动化程序控制垃圾输送量，输送量维持在0.04-0.13t/h；

5）生活垃圾在磁脉冲矿化反应器中，在电磁场持续作用下，维持体系温度为160-200℃；

6）开启负压风机和远紫外、紫外净化器，定向控制反应过程中产生的尾气，使尾气依次通过水吸收装置和远紫外、紫外净化器，达到除尘、除有机污染物的目的；

7）净化后的尾气经氮气分离装置，将高浓度氮气进行分离，分离后的高浓度氮气回用于反应器进口处，达到隔绝氧气的作用，同时利用反应热量持续分解反应气中的焦油组分；

8）单位物料在体系内的停留时间为18-28小时，反应器底部依靠重力将反应后的灰分连续排出。

所述城乡混合生活垃圾为厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒、塑料制品、木制品、金属制品、玻璃制品、灰土等一种或多种。

所述反应结束后产生的灰分，其热灼减率低于3%。

本发明的优点和有益效果是：

该反应工艺技术具有操作简便、流程简单、自动化程度高，占地面积小等优点，通过电磁加热能够有效降低能源消耗，同时混合生活垃圾中的有机物质减量超过95%；本技术的应用能够有效降低偏远乡村垃圾的日产日清问题，建设环境污染，同时也降低政府对垃圾的收储运费用，其环境、社会和经济效益显著。

附图说明

图1为一体化处理装置正视结构示意图。

图中：1.皮带传送机 2. 振动筛分破碎系统 3.振动筛 4.磁选系统

5.筛分破碎系统 6.破碎刀头 7. 传送叶片 8.推送出口

9.螺旋送料机 10-I.振动层下部出料口 10- II.磁选机下部出料口

10- III.磁脉冲矿化处理机下部出料口 11.螺旋送料机进料口

12.磁脉冲反应器进料口 13.电磁发生器 14.磁脉冲矿化反应器

15.滚轴底座 16.水吸收装置 17.负压风机 18.远紫外反应装置

19.紫外反应装置 20.P25填料 21.氮气分离器 22.高纯氮气回用管路

23.尾气排放口。

具体实施方式

本发明通过以下实施例结合附图进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

实施例1：

一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置，该装置是由振动筛分破碎系统、磁选机、传送带、磁脉冲矿化反应器、尾气净化装置组成。该系统设有进料口、出料口、尾气出口及管路，通过皮带传送机1将物料送入位于振动筛分破碎系统2前端的进料口，出料口共有3个，分别位于振动层下部10-I、磁选机下部10-II以及磁脉冲矿化处理机下部10-III；在振动筛分破碎系统2中，利用震动效果将生活垃圾中的砖头瓦块、玻璃制品等留在振动筛3层，生活垃圾中的有机物质、金属制品等通过上层筛孔进入下层破碎磁选系统5中，破碎磁选系统5的前部设有刀头6，用来对生活垃圾进行破碎，经破碎后的物质进入后端的磁选系统4，在传送叶片7螺旋输送过程中利用磁力作用将金属制品从生活垃圾中分离；经筛分后的生活垃圾经推送出口8进入螺旋送料机9，从而将物料送入磁脉冲矿化反应器14；磁脉冲矿化反应器14为连续式圆筒状反应装置，在两侧壁设有电磁发生器13，底部设有转动装置，通过滚轴底座15实现反应器的连续转动，从而保证物料在反应过程中向后端出口处连续推进，在磁脉冲矿化反应器进料口12处有循环氮气引入，保证外部空气无法进入反应器中；磁脉冲反应器14产生的尾气进入尾气净化装置；尾气净化装置为密封箱体并位于磁脉冲矿化反应器外侧，尾气净化装置内固定有水吸收装置16、紫外净化装置，在尾气净化装置后端通过负压风机17进行引风操作；紫外净化装置是由185nm波长的远紫外反应装置18和254nm波长的紫外反应装置19串联组成，紫外净化装置中装填有德固赛P25 TiO

该实施例中，振动筛分破碎系统、传送带、磁脉冲矿化反应器、尾气净化装置均为天津尚誉盛科技发展有限公司生产。负压风机采用型号为1380，东莞市常平敏欣机电有限公司产品；传动装置所用电机为JXJE74浙江永嘉调速机厂产品。

以下实施例为利用上述城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置进行混合生活垃圾降解应用。

实施例2：

一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置的应用方法，采用连续式加入城乡混合生活垃圾，利用振动筛混合状态生活垃圾根据粘度、重量、大小进行分选，其次通过磁场将有色金属筛分，将有机物质输送至磁脉冲矿化反应器进行终端连续处理，系统产生的废气经尾气净化装置进行处理，由此实现混合生活垃圾一体化就地高效减量化、无害化，有效去除生活垃圾中有机废弃物对环境的污染，步骤如下：

1）利用皮带传送装置将城乡混合生活垃圾（厨余垃圾、果蔬垃圾、塑料制品、木制品、金属制品、玻璃制品、灰土）置于振动筛分破碎系统中，利用振动筛的小振幅，高频率，大倾角特点，根据粘度、尺寸、重量进行筛分，能够将玻璃制品、砖头瓦块从垃圾中分离；

2）经振动筛筛分后的物质进入破碎磁选系统，在该过程中利用电磁将破碎后生活垃圾中残存的有色金属进行磁吸，从生活垃圾中分离，便于后续回收利用；

3）分选后的生活垃圾经螺旋输送机送入磁脉冲矿化反应器中，有机垃圾含量为93%；

4）通过自动化程序控制垃圾输送量，输送量维持在0.1t/h；

5）生活垃圾在磁脉冲矿化反应器中，在电磁场持续作用下，维持体系温度为190℃；

6）开启负压风机和远紫外、紫外净化器，定向控制反应过程中产生的尾气，使尾气依次通过水吸收装置和远紫外、紫外净化器，达到除尘、除有机污染物的目的；

7）净化后的尾气经氮气分离装置，将高浓度氮气进行分离，分离后的高浓度氮气回用于反应器进口处，达到隔绝氧气的作用，同时利用反应热量持续分解反应气中的焦油组分；

8）单位物料在体系内的停留时间为22小时，反应器底部依靠重力将反应后的灰分连续排出，其热灼减率为2.7%。

本发明的优点和有益效果是：

利用本发明技术能够快速实现农村混合生活垃圾的减量化和无害化，有机垃圾减量化超过95%，运行成本低，占地面积小，降低政府对垃圾的收储运费用，且无二噁英等有毒有害物质排放。

实施例3：

一种城乡混合生活垃圾就地低温一体化处理装置的应用方法，采用连续式加入城乡混合生活垃圾，利用振动筛混合状态生活垃圾根据粘度、重量、大小进行分选，其次通过磁场将有色金属筛分，将有机物质输送至磁脉冲矿化反应器进行终端连续处理，系统产生的废气经尾气净化装置进行处理，由此实现混合生活垃圾一体化就地高效减量化、无害化，有效去除生活垃圾中有机废弃物对环境的污染，步骤如下：

1）利用皮带传送装置将城乡混合生活垃圾（厨余垃圾、果蔬垃圾、塑料制品、木制品、金属制品、玻璃制品、灰土）置于振动筛分破碎系统中，利用振动筛的小振幅，高频率，大倾角特点，根据粘度、尺寸、重量进行筛分，能够将玻璃制品、砖头瓦块从垃圾中分离；

2）经振动筛筛分后的物质进入破碎磁选系统，在该过程中利用电磁将破碎后生活垃圾中残存的有色金属进行磁吸，从生活垃圾中分离，便于后续回收利用；

3）分选后的生活垃圾经螺旋输送机送入磁脉冲矿化反应器中，有机垃圾含量为93%；

4）通过自动化程序控制垃圾输送量，输送量维持在0.13t/h；

5）生活垃圾在磁脉冲矿化反应器中，在电磁场持续作用下，维持体系温度为200℃；

6）开启负压风机和远紫外、紫外净化器，定向控制反应过程中产生的尾气，使尾气依次通过水吸收装置和远紫外、紫外净化器，达到除尘、除有机污染物的目的；

7）净化后的尾气经氮气分离装置，将高浓度氮气进行分离，分离后的高浓度氮气回用于反应器进口处，达到隔绝氧气的作用，同时利用反应热量持续分解反应气中的焦油组分；

8）单位物料在体系内的停留时间为24小时，反应器底部依靠重力将反应后的灰分连续排出，其热灼减率为2.8%。

所述城乡混合生活垃圾为等一种或多种。

利用本发明技术能够快速实现农村混合生活垃圾的减量化和无害化，有机垃圾减量化超过95%，运行成本低，占地面积小，降低政府对垃圾的收储运费用，且无二噁英等有毒有害物质排放。