一种垃圾沼气处理系统.pdf

本发明公开了一种垃圾沼气处理系统，对垃圾进行甩干和风干处理的垃圾除水处理设备；从经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物的垃圾分选设备；包括破碎装置和厌氧发酵罐的厌氧发酵设备，用于将分选出的所述有机物破碎并通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；所述垃圾分选设备包括：用于过滤经过风干和甩干处理的垃圾中砂石并收集铁器的第一级分选装置；设置在所述第一级分选装置之后的用于分选出有机物垃圾的第二级分选装置；其中，第二分选装置包括：倾斜的板链传送机；设置在链式传输装置上端两侧的重物收集槽。

权利要求书
1.  一种垃圾沼气处理系统，其特征在于，包括：对垃圾进行甩干和风干处理的垃圾除水处理设备；从经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物的垃圾分选设备；包括破碎装置和厌氧发酵罐的厌氧发酵设备，用于将分选出的所述有机物破碎并通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；
其中，所述垃圾分选设备包括：
用于过滤经过风干和甩干处理的垃圾中砂石并收集铁器的第一级分选装置；
设置在所述第一级分选装置之后的用于分选出有机物垃圾的第二级分选装置；
其中，第二分选装置包括：倾斜的板链传送机（304）；
设置在链式传输装置（304）上端两侧的重物收集槽（342）。

2.  根据权利要求1所述的垃圾分选装置，其特征在于，所述倾斜的链式传输装置（304）包括：由多个板条连接形成的闭合的板链传输带（340）；驱动所述闭合的板链传输带的板链传动装置。

3.  根据权利要求2所述的垃圾分选装置，其特征在于，所述板链传输带上的每个板条（343）上分别安装有由多个三角形凸块（341）组成的分选阵列，阵列中所有三角形凸块的斜边均排列在达到两侧收集槽（342）的直线上，以便将重物导向收集槽（432）。

4.  根据权利要求3所述的垃圾分选装置，其特征在于，所述板链传动装置包括：架体；安装在架体两端的驱动轮（308）和从动轮（306），等间隔安装在架体两侧的滚轮，其中所述闭合的板链传输带套在所述驱动轮、从动轮和滚轮上。

5.  根据权利要求4所述的垃圾分选装置，其特征在于，所述重物收集槽（342）连接所述挡板（310）并位于挡板与的板链传输带之间，重物收集槽（342）收集的重物经由通道传送到重物出料斗。

6.  根据权利要求4所述的垃圾分选装置，其特征在于，架体包括分别固定在底座（309）上的驱动轮支架（307）和从动轮支架（306）、固定在底座（309）上并位于板链传输带上端两侧的挡板（310）。

7.  根据权利要求4所述的垃圾分选装置，其特征在于，所述第一级分选装置包括，网带式传输装置；设置在网带式传输部件上方的吸铁器（208），用于收集铁磁性物质；设置在网带式传输装置两侧的网带挡板（209）；以及设置在所述网带式传输装置下方的砂石接料斗（207）。

8.  根据权利要求1所述的垃圾分选装置，其特征在于，所述垃圾除水处理设备包括：
其上分布有多个出水孔（111）的滚筒（101）；
安装在所述滚筒（101）内的径向吹风管（102），其上开有多个面向所述出水孔（111）的出风口（121）；
连通所述滚筒（101）入口（112）的进料装置（103）；
连接所述径向吹风管（102）一端的供风装置；
连接所述供风装置并对准所述滚筒（101）前端的轴向吹风管（109）；
用来驱动滚筒（101）旋转的驱动装置（108）；
安装在所述滚筒（101）的出口的用来打开或封闭滚筒出口的电动舱门（113）。

9.  根据权利要求1或8所述的垃圾分选装置，其特征在于，所述破碎装置包括：
筒体；
设置在筒体一端上部并与筒体连通的进料斗（401）；
安装在筒体内的绞龙（402）；
固定在筒体上其转轴连接绞龙的驱动电机（404）；
沿轴向分布在筒体内壁上的多个破碎齿（405）。

10.  根据权利要求9所述的垃圾沼气处理系统，其特征在于，所述破碎装置还包括：
固定在筒体一端并转动连接绞龙转轴的第一轴承（403）；
固定在筒体另一端并转动连接驱动电机转轴的第二轴承（409）；
设置在筒体另一端下方并与筒体连通的出料口（406）；
用于支撑筒体的支撑架（407）；以及
设置在出料口下方的传送装置（408）。

说明书一种垃圾沼气处理系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种垃圾沼气处理系统。
背景技术
目前我国城市生活垃圾每年正以10％的速度递增，而实施简易处理的城市垃圾仅占总量的2.3%，目前我国历年垃圾堆存所占用耕地面积约为5亿平方米，直接经济损失达80亿元人民币。全国城市现已发展到660个，其中已有200个城市陷入垃圾包围之中。以城镇人口2.6亿，每人每年产生440公斤垃圾计算，产生垃圾量为1.14亿吨，可以使100万人口的城市覆盖1米。且每年还在以8-10％的速度在递增。中国已成为世界上垃圾包袱最重的国家，城市垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。
目前国内的垃圾的收集方法均为混合接收，垃圾中的厨余及浴脚类物质的量较高；水分及易腐烂物质较高；袋装不规范；原始垃圾几乎为“袋中袋”形式投放且袋内物质成分复杂无法分类；所以在环保工程领域内我们通称为“高湿混合垃圾”其具备以下特性：
1、混合接收成分复杂，袋装物含量高；
2、水分大，平均水分50%，极限水分高达70%；
3、厨余、渣土类含量较高，分离与脱水难度较大；
4、易腐败物质含量较高，处理不当造成严重的二次污染。
由此可见，国内垃圾资源化处理的核心技术在于垃圾的有效分选及深度脱水过程。
现有的垃圾的分选分类主要靠筛选及人工分拣，受垃圾成分及水分影响，滚筒筛在实际工作中经常堵孔，如果水分较大则干脆抱团成球，无法实现其良好的分类作用。
现有的将垃圾的深度脱水主要采用沥离和发酵相结合的方法，主要存在以下问题：
1、操作环境恶劣，二次污染严重：采用沥水及发酵蒸发的方法去除水分其周期长、恶嗅气体排放量大、垃圾渗滤液产生量大、渗滤液中COD、BOD含量极高处理成本大；
2、受垃圾水分变化影响，发酵产物的使用性能极不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种对经过甩干和风干处理后的有机物垃圾进行处理的垃圾沼气处理系统。
本发明的实现上述目的的一种垃圾沼气处理系统包括：对垃圾进行甩干和风干处理的垃圾除水处理设备；从经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物的垃圾分选设备；包括破碎装置和厌氧发酵罐的厌氧发酵设备，用于将分选出的所述有机物破碎并通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；
其中，所述垃圾分选设备包括：
用于过滤经过风干和甩干处理的垃圾中砂石并收集铁器的第一级分选装置；
设置在所述第一级分选装置之后的用于分选出有机物垃圾的第二级分选装置；
其中，第二分选装置包括：倾斜的板链传送机；
设置在链式传输装置上端两侧的重物收集槽。
优选地，所述倾斜的链式传输装置包括：由多个板条连接形成的闭合的板链传输带；驱动所述闭合的板链传输带的板链传动装置。
优选地，所述板链传输带上的每个板条上分别安装有由多个三角形凸块组成的分选阵列，阵列中所有三角形凸块的斜边均排列在达到两侧收集槽的直线上，以便将重物导向收集槽。
优选地，所述板链传动装置包括：架体；安装在架体两端的驱动轮和从动轮，等间隔安装在架体两侧的滚轮，其中所述闭合的板链传输带套在所述驱动轮、从动轮和滚轮上。
优选地，所述重物收集槽连接所述挡板并位于挡板与的板链传输带之间，重物收集槽收集的重物经由通道传送到重物出料斗。
优选地，架体包括分别固定在底座上的驱动轮支架和从动轮支架、固定在底座上并位于板链传输带上端两侧的挡板。
优选地，所述第一级分选装置包括，网带式传输装置；设置在网带式传输部件上方的吸铁器，用于收集铁磁性物质；设置在网带式传输装置两侧的网带挡板；以及设置在所述网带式传输装置下方的砂石接料斗。
优选地，所述垃圾除水处理设备包括：其上分布有多个出水孔的滚筒；安装在所述滚筒内的径向吹风管，其上开有多个面向所述出水孔的出风口；连通所述滚筒入口的进料装置；连接所述径向吹风管一端的供风装置；连接所述供风装置并对准所述滚筒前端的轴向吹风管；用来驱动滚筒旋转的驱动装置；安装在所述滚筒的出口的用来打开或封闭滚筒出口的电动舱门。
优选地，所述破碎装置包括：筒体；设置在筒体一端上部并与筒体连通的进料斗； 安装在筒体内的绞龙；固定在筒体上其转轴连接绞龙的驱动电机；沿轴向分布在筒体内壁上的多个破碎齿。
优选地，所述破碎装置还包括：固定在筒体一端并转动连接绞龙转轴的第一轴承；固定在筒体另一端并转动连接驱动电机转轴的第二轴承；设置在筒体另一端下方并与筒体连通的出料口；用于支撑筒体的支撑架；设置在出料口下方的传送装置。
优选地，所述径向吹风管的另一端为封闭端。
优选地，所述供风装置包括：风机；其进风口连接所述风机的二通换向阀；连接在所述二通换向阀第一出风口与所述径向吹风管一端之间的第一连接管；以及连接在所述二通换向阀第二出风口与所述轴向吹风管之间的第二连接管。
优选地，本发明的垃圾除水处理设备还包括用来衔接所述滚筒出口的出料槽105。
优选地，本发明的垃圾除水处理设备还包括连接在所述滚筒101与基座107之间的轴承支架装置。
优选地，所述轴承支架装置包括：
安装在所述滚筒上的轴承；以及
固定在基座上并支撑所述轴承的支架。
优选地，所述舱门通过铰接机构连接所述滚筒。
优选地，在所述出料槽与安装在基座的支架相连接。
优选地，所述径向吹风管通过径向吹风管连接架安装在所述滚筒内。
优选地，所述径向吹风管连接架包括：
安装在所述径向吹风管上的轴承；以及
固定连接所述滚筒内壁并与所述轴承连接的多个支撑杆。
优选地，所述进料装置包括：进料斗；以及连接所述进料斗并连通所述滚筒的入口的进料管。
优选地，本发明的垃圾除水处理设备还包括用来驱动滚筒旋转的驱动装置，包括电机；连接电机转轴的主动齿轮；固定连接所述滚筒前端并与所述主动齿轮啮合的被动齿圈。
相对于现有技术，本发明的有益技术效果是：
1、通过滚筒的快速旋转可以垃圾中水分从滚筒的出水孔中快速甩出，通过径向吹风管向垃圾吹风可以快速风干垃圾，因此本发明可以快速除去垃圾中的水分，以便于后续的垃圾分选或焚烧；
2、可以快速有机物进行破碎，提高了垃圾有机物破碎效率，因而可以提高垃圾沼气处理效率。
附图说明
图1是本发明的垃圾沼气处理系统的示意图；
图2是本发明的垃圾除水处理设备的示意图；
图3是本发明的垃圾除水处理设备的滚筒的剖视图；
图4是本发明的垃圾除水处理设备的径向吹风管连接架的示意图；
图5是本发明的垃圾分选设备的第一级分选装置的示意图；
图6是本发明的垃圾分选设备的第二级分选装置的示意图；
图7是本发明的第二级分选装置的板条的示意图；
图8是是本发明的厌氧发酵设备中的有机物破碎装置的示意图。
具体实施方式
图1显示了本发明的一种垃圾沼气处理系统，如图1所示，该垃圾沼气处理系统包括：
垃圾除水处理设备，用于对垃圾进行甩干和风干处理；
接收经过甩干和风干处理的垃圾的垃圾分选设备，用于将经过甩干和风干处理的垃圾分选出有机物、无机物和废品类；
接收垃圾分选设备分选出的有机物的厌氧发酵设备，用于将所述有机物破碎并通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气；本发明的厌氧发酵设备可以包括破碎装置和厌氧发酵罐。
由于垃圾经过甩干和风干处理后，消除了垃圾的抱团成球现象，因此提高了垃圾分选设备对垃圾的分选作业。
此外，由于对经过甩干和风干处理的垃圾分选有机物，提高了有机物的分选效率，进而加快了垃圾沼气处理效率。
垃圾分选设备对经过甩干和风干处理的垃圾进行分选，除去垃圾中的金属、玻璃、橡胶、塑料、木块和织物等不溶性杂物之后，得到包括植物和动物的有机物，然后由厌氧发酵设备的破碎装置将有机物粉碎制成有机浆液，然后将有机浆液送入厌氧发酵罐中通过温度控制、搅拌控制使有机物中的有机质充分分解产生出沼气。
此外，厌氧发酵罐可以采用现有的任何一种带有温度控制和搅拌控制部件的现有产品，故省略对其详细说明。
图2和图3分别显示了本发明的垃圾除水处理设备，如图2和图3所述，该垃圾除水处理设备包括：其上分布有多个出水孔111的滚筒101；安装在所述滚筒101内的径向吹风管102，其上开有多个面向所述出水孔111的出风口121；连通所述滚筒101入口112的进料装置103；以及连接所述径向吹风管102一端的供风装置；连接所述供风装置并对准所述滚筒101前端的轴向吹风管109；所述径向吹风管102的另一端为封闭端；所述滚筒101的出口安装有用来打开或封闭滚筒出口的舱门113。
本发明的供风装置包括：风机104；其进风口连接所述风机的二通换向阀141；连接在所述二通换向阀141第一出风口与所述径向吹风管102一端之间的第一连接管142；以及连接在所述二通换向阀141第二出风口与所述轴向吹风管109之间的第二连接管143。其中，二通换向阀141可以是电磁换向阀。
此外，本发明的供风装置也可以包括分别连接径向吹风管102和垂向吹风管109的两个风机。
为了便于脱水后的垃圾进入后续处理工序，本发明的垃圾除水处理设备还设有用来衔接所述滚筒出口的出料槽105。
在垃圾脱水作业开始时，首先将舱门113关闭，然后通过进料装置103将垃圾装满滚筒101。接着使滚筒101快速旋转并向径向吹风管102供风，滚筒101快速旋转产生很大的离心力，使垃圾中的水分通过滚筒的出水孔甩出去，同时径向吹风管102通过出风口121向垃圾吹飞，风干垃圾。完成垃圾除水处理后，打开舱门113，使脱水后的垃圾沿着出料槽105到达分选设备或焚烧设备。其中，出料槽105与安装在基座107的支架151相连接。
本发明通过滚筒的快速旋转将垃圾中所含水分从滚筒的出水孔中甩出，并通过径向吹风管向垃圾吹风风干垃圾，因此相对于现有技术，本发明可以快速除去垃圾中的水分。
此外，本发明利用设置在滚筒前端的轴向吹风管109向滚筒轴向吹风，可以清除附在滚筒内壁上的垃圾，从而避免垃圾堵塞滚筒出水孔111的现象，此外向滚筒轴线吹风还可以将垃圾中的塑料袋等塑料制品与其他垃圾快速分离，并且还可以加快脱水后的垃圾离开滚筒101。
此外，本发明的垃圾除水处理设备还包括连接在所述滚筒101与基座107之间的轴承支架装置106。轴承支架装置106包括：安装在所述滚筒101上的轴承162；以及固 定在基座107上并支撑所述轴承162的支架161。轴承162可以是滚珠轴承或含油轴承。
舱门13通过铰接机构连接所述滚筒101，舱门113可以连接在滚筒101下端的任意位置，比如图中所示的上端位置。可以电动或人工打开或关闭舱门113。
如图4所示，径向吹风管102通过径向吹风管连接架122安装在所述滚筒101内。径向吹风管连接架122包括：安装在所述径向吹风管102上的轴承123；固定连接所述滚筒101内壁并与所述轴承123连接的多个支撑杆124。
本发明的进料装置103包括：进料斗131；以及连接所述进料斗131并连通所述滚筒101的入口112的进料管132。
此外，本发明的垃圾除水处理设备还包括用来驱动滚筒旋转的驱动装置108，包括电机181；连接电机181转轴的主动齿轮182；固定连接所述滚筒前端并与所述主动齿轮182啮合的被动齿圈183。
此外，本发明的滚筒101倾斜放置，其与水平线的夹角最好为10～40度。
垃圾分选设备包括用于过滤砂石和收集铁器的第一级分选装置和用于分选出有机物垃圾的第二级分选装置。
图5显示了本发明的垃圾分选设备的第一级分选装置，如图5所示，第一级分选装置包括，网带式传输装置；设置在网带式传输部件上方的吸铁器208，用于收集铁磁性物质；设置在网带式传输装置两侧的网带挡板209；以及设置在所述网带式传输装置下方的砂石接料斗207。
所述网带式传输装置包括：固定在基座上的主动轮支架205；安装在主动轮支架205上的驱动轮202；固定在基座上的从动轮支架204；安装在从动轮支架204上的从动轮203；套在所述驱动轮202与从动轮203之间的网带201。网带式传输装置还可以包括设置在上层网带下方抖动装置，例如带有凸条的转轴，以便造成网带抖动，急速砂石的分选。
吸铁器包括拉索支架281、磁铁拉索282和磁铁283，磁铁位于钢丝网带201上方，由拉索282将磁铁与拉索支架固定。
图6显示了本发明的垃圾分选设备的第二级分选装置，如图6所示，第二分选装置包括：倾斜的板链传送机304；设置在链式传输装置304上端两侧的重物收集槽342；其中，倾斜的链式传输装置304包括：由多个板条连接形成的闭合的板链传输带340；驱动所述闭合的板链传输带传动的板链传动装置；
所述板链传动装置包括：架体；安装在架体两端的驱动轮308和从动轮306，等间隔 安装在架体两侧的滚轮，其中所述闭合的板链传输带套在所述驱动轮、从动轮和滚轮上。
架体包括分别固定在底座309上的驱动轮支架307和从动轮支架306、固定在底座309上并位于板链传输带上端两侧的挡板310.
重物收集槽342连接所述挡板310并位于挡板与的板链传输带之间，重物收集槽342收集的重物经由通道（图中未显示）传送到重物出料斗（图中未显示）。
图7是本发明的第二级分选装置的板链传输带340，如图7所示，板链传输带上的每个板条343上分别安装有由多个三角形凸块341组成的分选阵列，阵列中所有三角形凸块的斜边均排列在达到两侧收集槽342的直线上，以便将重物导向收集槽432。
经过第一份选装置分选后的垃圾经由进料装置301送入板链传输带并向上传输，在向上传输期间，较轻的有机物出被分选阵列中三角形凸块勾住，往上移动并到达出料装置303；而重物则在重力作用下沿着每个三角形凸块的斜边进入重物收集槽342中，从而完成重物和有机物的分选。
图8显示本发明的垃圾发酵设备中的有机物破碎装置，如图5所示该有机物破碎装置包括：筒体，设置在筒体一端上部并与筒体连通的进料斗401；安装在筒体内的绞龙402；固定在筒体上其转轴连接绞龙的驱动电机404；固定在筒体一端并转动连接绞龙转轴的第一轴承403；固定在筒体另一端并转动连接驱动电机转轴的第二轴承409；沿轴向分布在筒体内壁上的多个破碎齿405；设置在筒体另一端下方并与筒体连通的出料口406；用于支撑筒体的支撑架407；设置在出料口下方的传送装置408。
如图8所示，绞龙402沿轴向安装于机体内部中心位置，驱动电机404转动带动绞龙402转动。垃圾由进料斗401进入，由高速转动的搅拢402将垃圾带向出料口406位置运动，垃圾在破碎齿405和搅龙叶片的共同作用下被绞碎。绞碎的垃圾由出料口406进入传送装置，送入厌氧发酵罐进行发酵处理。
本发明的破碎装置可以快速有机物进行破碎，提高了垃圾有机物破碎效率。
由于本发明对垃圾同时进行甩干和风干处理，从而大大加速了垃圾的脱水过程，有利于垃圾的后续处理。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。