本發(fā)明涉及的是垃圾的處理技術、方法及其設備,說得更具體一點,本發(fā)明涉及的是垃圾的一種處理方法及其裝置。
背景技術:
目前,我們研究多年的實踐證明,垃圾密封發(fā)酵,在炎熱的夏天發(fā)酵快,出產率高,周期短,而在秋、冬、春三季由于外界溫度低而發(fā)酵慢,出產率低,周期長,因而面對這么多垃圾在短期內作出處理,必須作出創(chuàng)新和挖掘快速發(fā)酵的方法。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的有二個:一個是為克服處理垃圾的現有技術和方法及其設備的不足,提供新的一種“垃圾的一種處理方法及其裝置”,替代“填埋”和“焚燒”垃圾的古老的處理方法,這種“方法”和“裝置”能清除“填埋”和“焚燒”垃圾帶來的公害,能做到處理垃圾無害化、資源化、變害為寶。
發(fā)明的另一目的,提供的“方法”和“裝置”既要保持炎熱夏季垃圾發(fā)酵快、發(fā)酵率高,周轉期短的特點,更要秋、冬、春季超過夏天發(fā)酵快、發(fā)酵率高,周轉期短的特點。
本發(fā)明垃圾的一種處理方法及其裝置是通過下述技術方案予以實現,本發(fā)明包括:垃圾處理方法,其處理步驟如下:
第一步,將垃圾送入進料、上料系統(tǒng)的進料破碎機上料破碎機,破碎和擠壓部分水分后,由上料破碎機自動壓入密封發(fā)酵桶內;
第二步,密封發(fā)酵桶的垃圾保溫發(fā)酵、脫水、烘干、干涸、疏松;
第三步,干涸、疏松垃圾進碳化室碳化;
第四步,將環(huán)形燃氣集氣通道的高溫燃氣引至環(huán)形加熱器,經過熱量傳導、輻射后的高溫燃氣進入氣體處理系統(tǒng);
第五步,燃氣經一個以上的燃氣冷卻裝置提取出混合油,再流經一個以上的燃氣凈化裝置,直至得到純凈的燃氣,送入氣庫,用於發(fā)電裝置發(fā)電;
第六步,碳化室留下的的碳化物從密封發(fā)酵桶底部卸出。
本發(fā)明還包括垃圾處理裝置,本裝置由密封發(fā)酵系統(tǒng)、進料上料系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng)、密封發(fā)酵系統(tǒng)分別連接進料上料系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng);
所述垃圾密封發(fā)酵系統(tǒng)上的密封發(fā)酵桶頂蓋下方連接水滴集合器與桶的圓周吻合,引水管通過桶壁連接在桶外,頂蓋上安裝的攪拌器上的拔料桿懸掛于桶內,頂蓋上方連接冷卻器;
所述垃圾密封發(fā)酵系統(tǒng)底盤中心連接通氣管,貫穿碳化室,密封發(fā)酵室;
所述碳化室的桶體圓周上連接有環(huán)形燃氣集氣通道,通道和環(huán)形加熱器之間連接有環(huán)形沼氣集氣通道,通道的上方與頂蓋下方之間的桶體圓周上連接環(huán)形加熱器;一根以上的氣體平衡管連接在頂部與環(huán)形沼氣集氣通道之間;
本發(fā)明的優(yōu)點:
一、設備結構簡單,容易制造,成本低,經濟實用,處理垃圾效率高;
二、利用垃圾在密閉的容器內發(fā)酵和碳化,產生的氣體封閉回收處理,不易到大氣中,避免了“焚燒”和“填埋”垃圾帶來的公害,能做到處理垃圾無害化;
三、本發(fā)明能將垃圾發(fā)酵產生的沼氣可作再生能源使用,有機物腐蝕作肥料,能做到處理垃圾資源化,變廢為寶。
四、本垃圾處理方法和裝置在春、夏、秋、冬四季垃圾發(fā)酵快,發(fā)酵率高,周轉期短,在三天至四天,成千、成萬噸垃圾能作出無公害處理。
附圖說明
圖1為垃圾一種處理方法及其裝置的結構方塊示意圖;
圖2為密封發(fā)酵系統(tǒng)結構主視示意圖;
具體實施方式
為加深對本發(fā)明的理解,現結合附圖和實施例,詳細解讀如下:
參看圖1,本發(fā)明其裝置由密封發(fā)酵系統(tǒng)1、進料上料系統(tǒng)2、氣體處理系統(tǒng)3,密封發(fā)酵系統(tǒng)1分別連接進料上料系統(tǒng)2、氣體處理系統(tǒng)3;
參看圖1,圖2,所述密封發(fā)酵桶是密封垃圾發(fā)酵系統(tǒng)1上的密封容器,底部為碳化室12,上部為密封發(fā)酵室7,其功用是貯存垃圾,供垃圾密封發(fā)酵和垃圾密封碳化。
參看圖2,所述垃圾密封發(fā)酵系統(tǒng)1(以下簡稱密封發(fā)酵桶1)上的密封發(fā)酵桶頂蓋下方連接水滴集合器6與桶的圓周吻合,引水管通過桶壁連接在桶外,頂蓋上安裝的攪拌器4上的拔料桿懸掛于桶內,頂蓋上方連接冷卻器5;所述垃圾密封發(fā)酵桶1的底盤中心連接有通氣管,所述通氣管,分成粗管10、中管9、細管18連接而成,粗管10上連接有一根以上的微形氣管11,用來輸送助燃的氣體至碳化室12,粗管10上連接有氣泵14,中管9內連接有與氣泵14有關的活動門13,氣泵14的出口端的管道與中管9內相通,工作原理是這樣的:當啟動氣泵14工作,中管9內的活動門13自動關閉,氣泵14打出來的燃氣進入中管9、細管18,用以提高發(fā)酵室7內溫度或保溫,促使垃圾快速發(fā)酵、干涸;顯然,當氣泵14不工作,活動門13打開,碳化室受熱氣體及外來空氣進入粗管10,中管9,細管18,再進入發(fā)酵室7;
所述環(huán)形燃氣集氣通道15是用類似角鋼的鋼板,一端連接在桶體圓周上,另一端懸空,形成一環(huán)形通道15,通道15內的聯通管16與環(huán)形加熱器8連通,環(huán)形燃氣集氣通道15其功用是存儲高溫燃氣,并經聯通管16將高溫燃氣送至環(huán)形加熱器8;
所述環(huán)形加熱器8,是一種環(huán)形密閉容器,一環(huán)形平板連接在環(huán)形密閉容器內,將環(huán)形密閉容器分成上、下容器,在進氣口和出氣口的對稱處,在環(huán)形板上開一缺口,上、下密閉容器溝通,其工作原理是:從集氣通道15的高溫燃氣,經聯通管16進入環(huán)形加熱器8的下容器,然后通過平板缺口送入上容器,由上容器出口送入氣體處理系統(tǒng)3,燃氣在流經上、下容器過程中,熱量傳導、輻射到發(fā)酵室7內,在溫度、濕度、壓力測控下,垃圾保持升溫、降溫或保溫,促使垃圾發(fā)酵快,出產率高、周期短;
所述環(huán)形沼氣集氣通道17,其成形和構造與環(huán)形燃氣集氣通道15相同,一根以上的氣體平衡管19從頂部連接到環(huán)形沼氣集氣通道17,通道17內的氣體都是發(fā)酵室7內的垃圾發(fā)酵產生的沼氣等氣體,進入碳化室12碳化燃燒;
所述冷卻器5和水滴集合器6安裝在頂蓋下方,其功用是將發(fā)酵中產生的水蒸汽遇到冷卻器5,凝結成水滴往下滴到水滴集合器6上,通通排到桶體外,不能再回到發(fā)酵的垃圾中去,發(fā)酵后的垃圾就變得干涸、干燥、疏松,極有利于垃圾在碳化室12的碳化。
所述垃圾進料上料系統(tǒng)2的功用是將垃圾在進料破碎機20、上料破碎機21破碎、擠壓,使垃圾脫去部分水分,變成破碎物料,由上料破碎機21自動送進密封發(fā)酵系統(tǒng)1的桶內;
參看圖1,所述垃圾進料上料系統(tǒng)2的構造是這樣的:它由進料破碎機20連接上料破碎機21,塑料管連接密封發(fā)酵桶1構成。
所述氣體處理系統(tǒng)3的功用是把燃氣冷卻提取出混合油,凈化燃氣、送入氣庫,把純凈的燃氣用於發(fā)電。
它由導管連接環(huán)形加熱器8和依次連接一個以上的燃氣冷卻裝置22,一個以上的燃氣凈化裝置24、氣庫25、發(fā)電裝置26而構成。
所述燃氣冷卻裝置22是由燃氣管成蛇盤形地穿過流動著的冷水容器,冷水或冷卻劑把熱量帶走,燃氣降溫提取出混合油。
所述燃氣凈化是冷卻的燃氣噴射、霧化到密閉的容器空間,容器底部的冷卻水迎著燃氣噴射流碰撞、霧化,微小塵粒落入水容器,純凈的燃氣流入(或氣泵壓入)氣庫25,由氣庫25送發(fā)電裝置26發(fā)電。
綜合上述各部件的結構、功能、原理看出,本發(fā)明垃圾的一種處理方法及其裝置,具有它獨有的特點:
一、遵循垃圾堆集在一起,在特定溫度下,必然腐蝕發(fā)酵、分離析出水分、氣體的自然規(guī)律,利用此規(guī)律將其垃圾堆集在密封發(fā)酵桶1內發(fā)酵產生的氣體收集作能源,避免氣體逃逸到空氣中污染環(huán)境,作到處理垃圾無害化;
二、垃圾,尤其是生活垃圾,是由大部分有機物質、小部分無機物質和大部分水分構成,本裝置在進料上料系統(tǒng)2內設置進料破碎機20,上料破碎機21,二機在工作過程中破碎和擠壓出垃圾的大部分水分;本裝置在密封發(fā)酵桶1頂蓋下方安裝有冷卻器5、水滴集合器6、發(fā)酵垃圾產生的水蒸氣遇冷卻器5凝結成水滴,滴集到水滴集合器6排出桶外;
本裝置在密封發(fā)酵桶1內設置密封發(fā)酵室7,垃圾在密封發(fā)酵室7發(fā)酵、腐爛、脫水,變得干燥、疏松;通過上述進料破碎和上料破碎、腐爛、發(fā)酵、水分蒸發(fā)、汽化,垃圾脫水,冷卻器5和水滴集合器6的水排出桶外,濕淋的垃圾變得干燥、疏松,只剩下有機物和無機物了。
三、本裝置在密封發(fā)酵桶1下方設置碳化室12,脫水的垃圾在碳化室12碳化,只留下10%左右的固體碳化物及燃燒氣體——燃氣。燃氣送到氣體處理系統(tǒng)3,提取了重油、焦油、汽油后,送到發(fā)電裝置26發(fā)電,或者送碳化室12助燃碳化垃圾,至此垃圾處理完畢,在全部處理過程中,無一公害產生,變害為寶。
四、垃圾在處理發(fā)酵過程中,春、秋、冬三季需外界加熱保溫,但因在密封發(fā)酵桶1內設置環(huán)形加熱器8,利用碳化室12碳化生成的熱能送環(huán)形加熱器8給密封發(fā)酵室12的垃圾加熱保溫,既充分利用了垃圾潛在的能量,又節(jié)約外界的能量,垃圾得到充分的處理。
五、在密封發(fā)酵桶1安裝一根以上的氣體平衡管19、發(fā)酵室7底部設置碳化室12,利用氣體平衡管19、發(fā)酵室7發(fā)酵產生的沼氣、甲烷等可燃氣體輸送到碳化室12助燃垃圾碳化,碳化后的燃氣通過環(huán)形加熱器8傳送至發(fā)酵室1的垃圾發(fā)酵產生沼氣、甲烷,又送碳化室12使新的垃圾碳化,這樣循環(huán)往復,將垃圾逐一處理完畢。在處理垃圾的全部過程中無須外加能量,利用垃圾本身潛能,即垃圾本身內能,自行操作運轉垃圾處理全過程。
本發(fā)明垃圾的一種處理方法及其裝置,其垃圾處理在本裝置中按以下步驟進行:
第一步,將垃圾送入進料上料系統(tǒng)2的進料破碎機20和上料破碎機21,破碎和擠壓部分水分后,由上料破碎機21自動壓入密封發(fā)酵桶1;
第二步,對進入密封發(fā)酵桶1的垃圾保溫發(fā)酵、脫水、烘干、干涸;
第三步,干涸、脫水、疏松的垃圾送入碳化室12碳化;
第四步,將環(huán)形燃氣集氣通道15的高溫燃氣引至環(huán)形加熱器8,經過熱量傳導、輻射后的高溫燃氣進入氣體處理系統(tǒng)3進行處理;
第五步,燃氣流經一個以上的燃氣冷卻裝置22提取出混合油,再經一個以上的燃氣凈化裝置24,直至得到純凈的燃氣,送入氣庫25,用於發(fā)電裝置26發(fā)電;
第六步,碳化室12留下的的碳化物從密封發(fā)酵桶1的底部卸出。
此外,在實踐生產的過程中,從滴水集合器6排出桶外的水,進料破碎機20、上料破碎機21,擠壓出來的水、氣體處理系統(tǒng)3排放出來的廢水以及清潔設備和場地的廢水,統(tǒng)統(tǒng)收集到專用廢水的沼氣池里,在沼氣池內發(fā)酵,產生的沼氣又回到碳化室12,碳化助燃,其液體作肥料用。