CN115591893A - 一种小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，包括箱体，箱体上开设破碎进料斗，进料斗，污泥进料斗，以及与焚烧模块连接的一、二次风抽风口，混合固废出料口和污泥出料管口，还设置有与污水处理模块相连通的污水排出管口，污泥进料斗下端的箱体内部接有污泥料仓，污泥料仓的下端接螺杆泵；所述破碎进料斗的下端设置有破碎机装置；箱体内设置有脱水机，用于对污泥进行脱水处理；所述破碎机、直接进料斗和脱水机的下端设置固废料仓，用于存放经过破碎的固废、直接投入的固废和经脱水后的污泥。该进料预处理模块可以有效地对多种物料进行协同预处理，并且配合系统的其他模块对多种垃圾进行无害化及资源化的处理。

Description

一种小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理装置，尤其涉及一种小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块。

背景技术

随着生产的飞速发展和城镇化规模不断扩大，我国已经步入城市生活垃圾高产国的行列。同时，随着工业化进程不断推进，工业固废、污水、污泥等废弃物的体量不断扩大，所以急需一种可以对多种垃圾协同处理的垃圾处理装置。+

公开号为CN 113023187 A 的专利为一种可移动垃圾预处理设备和垃圾预处理方法，其中，可移动垃圾预处理设备包括车体、投料装置、用户识别装置、破碎装置和压缩装置，车体内设置有处理器和储存仓，垃圾通过投料装置的投料口进入车体，处理器根据用户识别装置发送的信息控制投料口的开启与关闭，破碎装置和投料装置之间通过控制阀连接，垃圾由投料口进入车体落入破碎装置破碎处理然后进入压缩装置挤压处理，处理后的垃圾进入储存仓。通过在车体上设置控制阀、破碎装置和压缩装置，可以在收集厨余垃圾的时候就进行厨余垃圾的破碎、脱水等预处理工作，将垃圾和污水分离，然后将处理后的垃圾统一存放到储存仓内，可以避免分类后的垃圾混装，提高了垃圾处理的效率。

但是，上述专利还存在以下技术问题：

第一、对比专利适用于用户前端，对生活垃圾及厨余垃圾进行少量的收集和暂存，而不适合作为多种生活垃圾的预处理终端；

第二、对比专利的载体仅说明是车体，车体也没具体说明，局限性较大，是否适合多种运输途径进行移动，没有明确；

第三、仅考虑生活垃圾的和厨余垃圾的预处理，而对于更广泛的固体垃圾和流体垃圾则不在处理范围内，局限性较大；

第四、仅孤立的考虑生活垃圾的和厨余垃圾的预处理，而没有考虑后续的处理及对应的接口，可利用范围较小。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明提出一种小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，通过设置多个垃圾进料口，固废经过预判后进行破碎或是直接进入固废料仓，而流体废弃物经过预判后进入固废料仓或污泥料斗，可以实现对固体废弃物和流体废弃物的预处理及混合的系统需求。并且可以和其他模块协同工作，一起将多种垃圾进行无害化处理。

技术方案：为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，包括：

箱体，以及设置在所述箱体内部的：

污泥料仓，位于箱体中部，其上端与开设在所述箱体顶部的污泥进料斗连接，其下端接螺杆泵，所述螺杆泵的出料端分成两个管路，分别是第一管路和第二管路，其中，所述第一管路通过第一控制阀、污泥脱水输送管路与脱水机进料口连接，脱水机脱出的废水通过脱水机出水管路与开设在所述箱体一侧箱壁上的污水排出管口连接；所述第二管路通过第二控制阀、污泥直燃输送管路与开设在箱体一端箱壁上的污泥出料管口连接；

破碎机，位于所述箱体前端，其上端与所述破碎进料斗的下端连接，用于将物料破碎至粒径≤20mm；

所述箱体的顶部开设有与其内部连通的直接进料斗；

固废料仓，位于所述破碎机、直接进料斗和脱水机的下端，经过破碎的固废、直接投入的固废和经脱水后的废渣都被投至该装置暂时存放；

螺旋输送机，设置在所述固废料仓的底部，其进料口与所述固废料仓出料口连接，螺旋输送机出料口与开设在箱体一端箱壁上的混合固废出料口连接；

所述箱体的顶部开设一、二次风抽风口，一、二次风抽风口通过一、二次风抽风连接管段将预处理模块内的空气抽取通入焚烧处理模块，供给焚烧过程中的一、二次风的用风需求。

进一步的，所述螺旋输送机包括：

一级螺旋输送机，连接在所述固废料仓的下端出料口，

二级螺旋输送机，连接在所述一级螺旋输送机的后端，接着输送一级螺旋输送机输送来的物料并将其提高至位于箱体后端上的混合固废出料口；

所述一级螺旋输送机的底部设有渗滤液收集池，所述渗滤液收集池的底部通过渗滤液出水管路与污水处理模块连接。

进一步的，所述一级螺旋输送机底部与渗滤液收集池上部之间设有沥水的篦子。

进一步的，所述篦子上开有若干直径≤10mm的圆形孔。

进一步的，所述脱水机为离心脱水机。

进一步的，所述箱体上的不同位置开设若干供人出入的门。

进一步的，所述一级螺旋输送机的螺旋倾斜角度为4°~6°或6°~8°，

所述二级螺旋输送机的螺旋倾斜角度为20°~24°或24°~28°。

进一步的，所述箱体为标准集装箱。

本发明小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，具有以下有益效果：

1. 布局巧妙；在标准集装箱极其有限的空间内，研发、设计出破碎、污泥脱水、渗滤液排水、储料及污泥定向给料等相配合的完整系统难度极大。常规进料预处理焚烧系统为垂直布置，且很少做到多种物料协同处理的设备布局，本发明则将所有设备进行研发及设计，即达到该垃进料圾预处理系统水平布置从而满足集装箱的空间要求，又能扩充其原有的处理范围及处理效果的目的。

2. 结构紧凑；本发明首先提供多个进料口，满足不同性状垃圾的进料及处理的要求；其次，不同性状的垃圾经预处理后集中存储于同一储料斗，经渗滤液脱水及混合后送至后端处理；接着，根据不同处理要求，可以定向的将污泥分向输送，扩充其使用范围；最后，根据主体设备布局进行管道走向、钢架及螺旋输送机的适配设计，有效利用集装箱水平方向的空间。从而达到在限定狭小空间内，布置完整的垃圾进料预处理系统的目的。

3. 采用模块化的箱体式结构，配合其他小型模块化多种垃圾协同处理模块，对多种垃圾进行有效的无害化处理；

4. 作为前处理模块，也可以单独使用，对固体及流体废弃物进行预处理；

5. 模块化、撬装式的设计（以标准集装箱为载体），能够将进料预处理模块方便快捷的运输至需要的应用场景；

6. 抽取进料预处理模块内部的空气，进入后端辅助燃烧使用，使模块内部保持负压，杜绝内部垃圾产生的气味污染模块内及周边环境；

7. 螺旋输送机（一级、二级）、螺杆泵、料仓（污泥、固废）需固定在钢架上，料斗（破碎、直接与污泥）与下面的料斗需软连接，为运输过程中的晃动提供余量；

8. 可根据后端的不同使用需求，对固体及流体废弃物进行多层次、组合式的预处理，增大了本模块的适用范围。

附图说明

图1为本发明进料预处理模块一个视角等轴测透视图；

图2为本发明进料预处理模块另一个视角等轴测透视图；

图3为小型模块化多种垃圾协同处理系统的等轴测三维示意图；

图4为小型模块化多种垃圾协同处理系统的系统运行逻辑图；

图5为进料预处理模块和焚烧处理模块的设备构成示意图；

图6为本发明所有外部接口示意图；

图7为一级输送螺旋的一个剖切及局部放大视图；

图8为本发明进料预处理模块的全物质流向示意图；

1.中央控制模块；2.移动发电机组模块；3.进料预处理模块；4.焚烧处理模块；5.烟气余热利用模块；6.烟气净化模块；7.污水处理模块；8.系统耦合定制模块；9.装载移动模块；

L01.一、二次风抽风连接管段；L02.固废给料连接段；L03.污泥进料连接管段；401.污泥直燃进料管路；402.机械式焚烧炉排；403.一、二次风主进风管路；

K01.破碎进料斗；K02.直接进料斗；K03.污泥进料斗；K04.一、二次风抽风口；K05.污泥出料管口；K06.混合固废出料口；K07.污水排出管口；

301.箱体；302.人出入门；303.破碎机；304.固废料仓；305.渗滤液收集池；306.污泥料仓；307.一级螺旋输送机；308.二级螺旋输送机；309.支撑钢架；310. 一、二次风收集斗；311.脱水机；312.脱水机出水管路；313.渗滤液出水管路；314.螺杆泵；315.污泥脱水输送管路；316.污泥直燃输送管路。

具体实施方式

如图1所示，多种固体废弃物及流体废弃物以污泥为例进入本模块进行预处理，经过处理后，将模块内产生的污水及渗滤液输送至污水处理模块7进行污水净化，混合固废输送至焚烧处理模块4进行固废无害化焚烧处理，模块内均有采集信号反馈给中央控制模块1，并受中央控制模块1的集中控制，且该模块所需电力由移动发电机组模块2提供。

如图4所示，箱体上开设若干接口，具体为：需要破碎的垃圾投入破碎进料斗K01,不需要破碎的垃圾投入直接进料斗K02，污泥等流体废弃物含税率≥80%投入污泥进料斗K03，以及与焚烧模块4连接的一、二次风抽风口K04，混合固废出料口K06和污泥出料管口K05，还设置有与污水处理模块7相连通的污水排出管口K07。

如图3、图5和图6所示，进料预处理模块包括：

破碎机303，位于破碎进料斗K01的下端，固废料仓304的上端，装置包括但不限于对辊破碎机或能将固废有效破碎至粒径≤20mm的更先进更小巧的破碎机，主要将投入破碎进料斗的物料破碎至粒径≤20mm后进入固废料仓304；

固废料仓304位于破碎机303、直接进料斗K02和脱水机311的下端，一级螺旋输送机307的上端，经过破碎的固废、直接投入的固废和经脱水后的污泥都被投至该装置，暂时存放后被下方的一级螺旋输送机307输送走；

一级螺旋输送机307位于固废料仓304的下端，由电机配合减速箱驱动，输送料仓中经过处理的固废，螺旋倾斜角度根据需要可调整为4°~8°，本实施案例中取6°；

一级螺旋输送机307底部、渗滤液收集池305上部有沥水的篦子，开有若干直径≤10mm的圆形孔，用于沥出废料仓304处存储固废中的渗滤液，并将渗滤液收集于渗滤液收集池305，再由渗滤液出水管路313输送至污水处理模块7，如图7所示；

二级螺旋输送机308接在一级螺旋输送机307的后端，接着输送一级螺旋输送机307输送来的物料并将其提高至适当的高度，具体视后端焚烧炉的高度而定，其螺旋倾斜角度根据需要可调整为20°~28°，本实施案例中取24°。

污泥料仓306，其上端接污泥进料斗K03，下端接螺杆泵314，污泥料仓306存储由污泥进料斗K03投入的污泥，再由螺杆泵314进行输送，输送分两个方向进行，分别由控制阀控制，一个方向是由污泥脱水输送管路315送至脱水机311对污泥进行脱水处理，脱水后的废渣进入固废料斗仓304，废水由脱水机出水管路312送至污水处理模块7，其中脱水机的选型包括但不限于离心脱水机或能将污泥有效脱水至含水率≤80%的更先进更小巧的脱水机；另一个方向是由污泥直燃输送管路316输送至后端焚烧处理模块4；

一、二次风抽风口K04位于进料预处理模块后端顶部，与一、二次风抽风连接管段L01连接将进料预处理模块内的空气抽取通入后端焚烧处理模块4，供给焚烧过程中的一、二次风的用风需求。

本发明所述小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块的处理方法，包括以下步骤：

当固体废弃物粒径≥20mm时,将其投入破碎机进料斗K03，经破碎后进入固废料 仓304；当固体废弃物粒径≤20mm时，直接投入固废料仓304；

当流体废弃物含水率≥80%时,将其投入污泥料仓306；当流体废弃物含水率≤ 80%时，直接投入固废料仓304；

当系统需要将流体废弃物进行直燃处理时，由螺杆泵将其经污泥直燃输送管路 316送至后端无害化处理；当系统需要将流体废弃物进行脱水处理时，由螺杆泵将其经污泥 脱水输送管路315送至后端脱水机311处理，经脱水后的流体废弃物含水率≤80%进入固废 料仓，脱除的污水经脱水机出水管路312送至污水处理模块7进行无害化处理；

多种废弃物在固废料仓304中储存并混合，产生的渗滤液经渗滤液出水管路313 送至污水处理模块7进行无害化处理；混合固废经两机螺旋输送机307、308送至后端无害化 处理。

如图8所示，进料预处理模块工作时的物质流向可表述为：

需破碎的固体垃圾由破碎进料斗K01经破碎机303破碎后进入固废料仓304；

不需破碎的固体垃圾或含水率较低的流体垃圾由直接进料斗K01直接投入固废料仓304；

含水率较高的流体垃圾由污泥进料斗K03直接投入污泥料仓306；

根据系统需求，需进入后端焚烧炉直燃的污泥由螺杆泵314将污泥料仓306中的污泥经直燃输送管路316出污泥出料管口K05泵送出进料预处理模块；

需脱水的污泥由螺杆泵314将污泥料仓306中的污泥经脱水输送管路315泵送至脱水机311；经脱水机311分离，脱水后的污泥直接进入固废料仓304，脱除的废水经脱水机出水管路312由污水排出管口K07排出进料预处理模块；

混合垃圾在固废料仓304和一级螺旋输送机307中存储并混合，产生的渗滤液在渗滤液收集池305中收集后，经渗滤液出水管路313由污水排出管口K07排出进料预处理模块；

混合垃圾由一级螺旋输送机307和二级螺旋输送机308的共同作用，将其经混合固废出料口K06送出进料预处理模块；

一、二次风抽取的空气由收集斗310经抽风口K04送出进料预处理模块。

Claims (8)

1.一种小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，包括：

箱体，以及设置在所述箱体内部的：

污泥料仓（306），位于箱体中部，其上端与开设在所述箱体顶部的污泥进料斗（K03）连接，其下端接螺杆泵（314），所述螺杆泵的出料端分成两个管路，分别是第一管路和第二管路，其中，所述第一管路通过第一控制阀、污泥脱水输送管路（315）与脱水机（311）进料口连接，脱水机（311）脱出的废水通过脱水机出水管路（312）与开设在所述箱体一侧箱壁上的污水排出管口（K07）连接；所述第二管路通过第二控制阀、污泥直燃输送管路（316）与开设在箱体一端箱壁上的污泥出料管口（K05）连接；

破碎机（303），位于所述箱体前端，其上端与所述破碎进料斗（K01）的下端连接，用于将物料破碎至粒径≤20mm；

所述箱体的顶部开设有与其内部连通的直接进料斗（K02）；

固废料仓（304），位于所述破碎机（303）、直接进料斗（K02）和脱水机（311）的下端，经过破碎的固废、直接投入的固废和经脱水后的废渣都被投至该装置，暂时存放；

螺旋输送机，设置在所述固废料仓（304）的底部，其进料口与所述固废料仓（304）出料口连接，螺旋输送机出料口与开设在箱体一端箱壁上的混合固废出料口（K06）连接；

所述箱体的顶部开设一、二次风抽风口（K04），一、二次风抽风口（K04）通过一、二次风抽风连接管段将预处理模块内的空气抽取通入焚烧处理模块（4），供给焚烧过程中的一、二次风的用风需求。

2.根据权利要求1所述的小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，所述螺旋输送机包括：

一级螺旋输送机（307），连接在所述固废料仓（304）的下端出料口，

二级螺旋输送机（308），连接在所述一级螺旋输送机（307）的后端，接着输送一级螺旋输送机（307）输送来的物料并将其提高至位于箱体后端上的混合固废出料口（K06）；

所述一级螺旋输送机（307）的底部设有渗滤液收集池（305），所述渗滤液收集池（305）的底部通过渗滤液出水管路（313）与污水处理模块（7）连接。

3.根据权利要求2所述的小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，所述一级螺旋输送机底部与渗滤液收集池（305）上部之间设有沥水的篦子。

4.根据权利要求3所述的小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，所述篦子上开有若干直径≤10mm的圆形孔。

5.根据权利要求1所述的小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，所述脱水机为离心脱水机。

6.根据权利要求1所述的小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，所述箱体上的不同位置开设若干供人出入的门。

7.根据权利要求1所述的小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，所述一级螺旋输送机（307）的螺旋倾斜角度为4°~6°或6°~8°，

所述二级螺旋输送机（308）的螺旋倾斜角度为20°~24°或24°~28°。

8.根据权利要求1所述的小型模块化多种垃圾协同处理系统的进料预处理模块，其特征在于，所述箱体为标准集装箱。

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