一种利用蒸球对垃圾进行蒸煮处理的方法 所属技术领域
本发明属于固体废物处理技术领域, 适用于垃圾处理的需要, 本发明中所提到的 垃圾涵盖混合生活垃圾、 餐厨垃圾、 厨余垃圾、 食品废物、 植物废物、 医疗废物、 动物尸体以 及其它各种易腐废物。 背景技术
垃圾蒸煮处理是一种垃圾处理方法, 即在蒸煮容器内利用水蒸汽对垃圾进行高温 湿热处理, 目前国内外都有采用。
垃圾蒸煮处理的目的是使垃圾得到消毒或灭菌, 实现无害化, 同时也使其中的易 腐成分 ( 如剩饭剩菜、 瓜果皮、 肉类、 纸类等 ) 因其细胞和或组织结构被破坏、 结合水变成游 离水而变成泥浆, 其它成分 ( 如塑料、 橡胶、 竹木、 纺织品、 玻璃、 陶瓷、 砖石、 金属等 ) 则变化 不大, 这样就很容易进行脱水、 分类, 为后续的垃圾资源化利用奠定了基础。
目前最常见的蒸煮设备是家用高压锅, 其操作压力约为 0.12 ~ 0.6 公斤 / 平方厘 米 ( 表压 ), 相应温度约为 102 ~ 113℃。
目前要求最高的蒸煮处理是医疗废物的高温蒸汽处理。我国 《医疗废物高温蒸汽 集中处理工程技术规范 ( 试行 )》 (HJ/T276-2006) 中 6.2.8 规定 : 医疗废物蒸汽处理过程 要求在杀菌室内处理温度不低于 134℃、 压力不小于 220KPa(2.2 公斤 / 平方厘米 )( 表压 ) 的条件下进行, 相应处理时间不应少于 45 分钟。
“煮沸消毒法” 规定 : 置于水中的物件在水温达到 100℃后, 再煮 5 ~ 15 分钟即可 达到消毒目的。
蒸煮温度越高, 蒸煮所需时间就越短, 能量消耗也越大, 同时物质分解的也越多, 会造成更多的气体污染和液体污染, 所以过高的蒸煮温度是不可取的。
目前国内垃圾蒸煮处理大多采用立式固定蒸煮罐, 存在如下缺点 :
1. 装料口小, 难以用大型抓斗 ( 一般垃圾焚烧发电厂至少要使用容量 3 立方米的 抓斗 ) 直接装料, 导致装料速度慢、 装料系统复杂而且占地面积大。
2. 排料采用喷爆方式, 振动大、 危险性强、 占地面积大、 排料口不能太大。
3. 排料口小, 易堵塞, 对装罐前垃圾预分选要求高。
4. 罐体不能旋转, 导致蒸煮不易均匀, 蒸煮需时长。
目前国外垃圾蒸煮处理大多采用卧式旋转蒸煮罐, 存在如下缺点 :
1. 垃圾不能靠重力装满罐体及排出罐体, 导致装排料速度慢, 影响处理量。
2. 罐体占地面积大。
上述缺点导致垃圾蒸煮处理法在国内外都很难大规模推广。
利用蒸球对垃圾进行蒸煮处理, 目前国内外还未有这方面的报道。
蒸球是造纸行业通用的球形压力容器, 用来对造纸原料进行蒸煮以达到制浆的目 的; 在蒸煮过程中, 蒸球可以转动, 对内部物料起搅拌、 研磨作用, 使蒸汽分布均匀, 所以蒸 煮均匀、 时间短 ; 其装料口方向随罐体转动可朝上和朝下变换而可兼做排料口。利用蒸球对垃圾进行蒸煮处理会有下列问题 :
1. 蒸球装料口较小 ( 最大直径 1 米左右, 这是由于造纸原料蒸煮制浆后成为流体, 不会因为蓬料而排料困难, 所以不需要太大的排料口, 另外由于造纸制浆需要较高温度和 压力, 所以加大开口对压力容器设计很困难 ), 不能满足垃圾大型抓斗直接装料的需要 ( 装 料口小会导致垃圾蓬料于其上方的漏斗中而堵塞 ), 垃圾蒸煮完毕排料时也可能会由于罐 内垃圾蓬料而导致排料困难。所以必须加大蒸球装料口才能满足大规模垃圾处理的需要。
2. 造纸原料制浆是化学反应, 需要的温度和压力都比垃圾蒸煮高, 所以蒸球的最 大工作压力为 8 公斤 / 平方厘米 )( 表压 )、 介质最高工作温度为 175℃, 远高于垃圾蒸煮的 需要, 这样的设计要求一方面会导致设备造价的浪费, 另一方面也会增加加大蒸球装料口 的困难。
3. 蒸球排料有两种情况 : 要么全部通过内部的喷放管排料, 要么全部通过翻转装 料口排料, 不需要在蒸球内部进行固液分离。而垃圾蒸煮处理却希望在蒸球内将蒸煮产生 的液体尽可能与固体垃圾分离 ( 垃圾含水率低有利于后续分选, 但也可能导致蒸球排料困 难 )。
所以, 必须对现有蒸球进行适当改造, 才能使其更好地满足垃圾蒸煮处理的需要。 发明内容
本发明的目的就是要开发出一种装排料快捷安全、 蒸煮均匀的垃圾蒸煮处理方法。 本发明的方法是 : 转动蒸球使其装料口朝上, 用机械将垃圾送至装料口 ( 要按垃 圾蒸煮处理的需要重新选定蒸球装料口的尺寸和结构 ) 上方的漏斗或溜槽 ( 装料时如无外 溢可能, 也可不要此漏斗或溜槽 ) 中, 垃圾经漏斗或溜槽、 装料口落入蒸球内, 装料完毕后 封闭装料口, 通入水蒸汽、 转动蒸球进行蒸煮, 同时排出空气, 蒸煮完毕后开始排液 ( 也可 不排液 )( 排液管入口周围要安装过滤装置以防止排液时固体一起排出 )、 排汽, 降至常压 后, 开启装料口, 转动蒸球使装料口朝下, 垃圾落出蒸球。
附图说明
附图是本发明一个实施例中所用设备的纵剖面构造示意图。具体实施方式
如附图所示, 在本发明的一个实施例中, 本发明方法的流程是 : 转动蒸球 1 的旋转 轴 2 使蒸球 1 的装料口 3 朝上, 用抓斗 4 将垃圾送至装料口 3 上方的漏斗 5 中, 垃圾经漏斗 5、 装料口 3 落入蒸球 1 内, 装料完毕后封闭装料口 3, 经蒸汽管 ( 该管罐内部分上有很多小 孔, 使蒸汽分布均匀 )6 通入水蒸汽、 转动蒸球 1 进行蒸煮, 同时在装料口 3 朝下时利用喷放 管 7 排出空气, 蒸煮完毕后开始利用喷放管 7 在装料口 3 朝上时排液 ( 蒸煮产生的液体要 经过多孔滤板 8 过滤后才能进入喷放管 7)、 在装料口 3 朝下时排汽, 降至常压后, 在装料口 3 朝上时开启装料口盖 3, 然后转动蒸球 1 使装料口 3 朝下, 垃圾落出蒸球 1。
本实施例设备选型如下 :
抓斗 4 : 容量 3 立方米六瓣抓斗。漏斗 5 : 倒截头圆锥形, 上口直径 5 米, 下口直径 1.95 米, 高 2.7 米。
蒸球 1 : 内径 4.3 米, 容积 40 立方米, 工作温度 134℃, 工作压力 2.2 公斤 / 平方厘 米 ( 表压 ), 装料口 3 直径 2 米 ( 这已经由专业压力容器设计工程师计算过, 完全可行 )、 口 盖 3 开启方式采用齿式快开结构。
这样的配置可以保证装排料快捷顺畅、 不蓬料, 能满足大规模垃圾处理的需要 ( 例如日处理 1000 吨的生活垃圾处理厂只需 5 个这样的蒸球就够了 ), 有重大的经济和社 会意义。