专利名称：一种生物质垃圾的预处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质垃圾处理领域，特别涉及一种生物质垃圾的预处理装置。
背景技术：
生物质垃圾是人类利用生物质生产和消费过程中所产生的废弃物。生物质垃圾仍属于生物质的宏观范畴，其主要成分亦为碳水化合物、脂肪和蛋白质，但生物质垃圾在能量密度、可利用性等方面均有显著降低。生物质垃圾的主要特征表现为:(I)含有大量可降解有机物，通常在60% 90%，易腐败，在填埋过程中产生大量甲烷等温室气体。处理不当或不及时，会产生恶臭和高浓度污水，滋生蚊蝇，传播病原菌；(2)含水率高，通常在80% 90%，粘性大或呈半固体状态，不易脱水。填埋压实处理困难，并且产生大量高浓度、难降解渗滤液。焚烧处理热值低，需要辅助燃料，否则难以控制二恶英的产生。生物质垃圾产生量巨大，一方面，自然条件下，生物质垃圾在微生物的作用下进行好氧或厌氧发酵，发酵产物无组织排放到环境中，对人类生活的空气、土壤、水体环境造成严重的污染；另一方面，生物质垃圾中仍然贮存着数量相当可观的生物质能。随着环境污染日趋严重，化石能源储备日趋耗竭，生物质垃圾作为一种可再生的清洁能源已经引起了世界各国政府、众多研究者的关注。城市生物质垃圾主要包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾、集市果蔬垃圾、城市粪便、污泥等。城市生物质垃圾含有大量可降解有机物，我国城市生物质垃圾中，有机物含量占总固体含量的60% 90%。兼顾含水率高、产量大的特性，适宜采用规模化厌氧消化进行处理，解决环境问题，缓解能源压力。研究表明固相有机物的水解是城市生物质垃圾厌氧消化过程的限速步骤，这是城市生物质垃圾厌氧消化与废水厌氧消化过程最大的差别。因此在厌氧消化前对生物质垃圾进行一定的预处理，去除不能进行厌氧消化的无机组分，将复杂的多形态物料变成小颗粒的均一的有机质，实现高效输送的同时，提高其厌氧消化利用的效率和效果，是处理生物质垃圾的关键所在。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种生物质垃圾的预处理装置，用于去除生物质垃圾中的无机组分，并将复杂的多形态物料破碎为小颗粒的有机质，以提高生物质垃圾利用的效率和效果。本实用新型提供的一种生物质垃圾的预处理装置，包括:多级破碎装置、水力分选装置和输出装置，所述多级破碎装置包括依次粉碎物料的多个破碎器，所述多个破碎器的粉碎类型不相同，物料经所述多级破碎装置破碎处理后输出至所述水力分选装置；所述水力分选装置包括水力分散经破碎处理后的物料的水力分选池,对水力分选池中的物料进行分散分层处理的分散机，经过分散分层处理的物料通过输出装置输出；所述输出装置包括出料管道和出料泵。优选地，所述多级破碎装置包括一级破碎器和二级破碎器，物料依次经过一级破碎器和二级破碎器的粉碎处理后输出至所述水力分选装置。优选地，所述一级破碎器为双辊式破碎器，所述二级破碎器为锤式破碎器。优选地,所述以及破碎器的出料粒径< IOmm, 二级破碎器的出料粒径为3 5_。优选地，所述水力分选池包括分选池、位于分选池外侧的接收自分选池溢出的物料的溢流池，水力分选装置进一步包括将溢流池中的回流液循环输入至分选池中的内循环泵。优选地，所述溢流池表面进一步包括去除液面漂浮物的转筒式格栅，所述分选池底部进一步包括去除沉淀物的刮洛机。优选地，所述出料管道内进一步包括至少一个管道破碎机。优选地，所述出料管道内包括依次设置的一级管道破碎机和二级管道破碎机，一级管道破碎机的出料粒径大于二级管道破碎机的出料粒径。优选地，所述出料泵和内循环泵为离心泵。由上述技术方案可见，采用本实用新型的生物质垃圾的预处理装置能够对物料进行多种不同方式、不同级别的破碎，在破碎后实现物料的小粒径化和均一化，并通过水力分选池实现物料的分散，利用密度的不同和重力作用有效地分离轻质的无机物，以及石子、金属等重质量杂质，将生物质垃圾中的有机质回收利用。通过本实用新型的生物质垃圾的预处理装置的处理，可实现物料的流动性和易输送性，解决了生物质垃圾进行厌氧消化的进料问题，且经过破碎均一化处理和水力分选去除分无机杂质后的物料可加速厌氧制气的进程，提高厌氧消化的效率和效果。
图1为本实用新型的生物质垃圾的预处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。在本实用新型中，使用多级破碎装置将复杂的多形态物料破碎为小粒径的均一的物质，并使用水力分选装置有效地分离物料中轻质的无机物，以及石子、金属等重质量杂质，将生物质垃圾中的有机质回收利用，在实现高效输送的同时，能够提高厌氧消化利用的效率和效果。如图1所示，本实用新型提供的一种生物质垃圾的预处理装置，包括:多级破碎装置100、水力分选装置200和输出装置300。其中，多级破碎装置100包括依次粉碎物料的多个破碎器，这些破碎器的粉碎类型不相同，物料经过多级破碎装置100破碎处理后转化为小粒径的均一的物质后，输出至水力分选装置200进行分散处理。水力分选装置200包括用于水力分散经破碎处理后的物料的水力分选池201，对水力分选池201中的物料进行分散分层处理的分散机202，经过分散分层处理的物料通过
输出装置300输出。输出装置300包括出料管道301和出料泵302，在出料泵302的驱动下，经过分散处理后的物料沿出料管道301输出。本实用新型的生物质垃圾的预处理装置首先通过多级破碎装置100对物料进行多次、多种方式的破碎，其目的是在于将物料粉碎为小粒径、均一的物质，这样不仅利于物料的输送，且能够提高后续厌氧消化的效率和效果。水力分选装置200是利用物料中密度和重量的不同来对无机生物质和有机生物质进行分解的。其中，使用水将物料进行溶解后，在分散机202的分散作用下，物料会被充分地打散、溶解，轻质的无机物由于其密度较小会漂浮在液面上层，而一些重质杂质，例如石子、金属物等则会沉积于水力分选池201底部，则中层溶液即为目标有机生物质。因此在经过水力分选装置200的水力分选后，通过将液面上层的轻质漂浮物和底层的重质沉淀物分离，即可实现有机生物质的高效回收利用。优选地，如图1所示，多级破碎装置100包括一级破碎器102和二级破碎器104，物料依次经过一级破碎器102和二级破碎器104的粉碎处理后输出至水力分选装置200。其中，物料由输送机出料后直接输送至一级破碎器102的进料槽101，则一级破碎器102开始工作，对物料进行粗破碎，初破碎物料的粒径比较大，约为10mm。初级破碎物料从一级破碎器102出料后直接进入位于一级破碎器102出料口下方的储料槽103，待初级破碎物料在储料槽103中积累到适量时，开启输送泵105将物料输送至二级破碎器104进行再破碎，二级破碎后物料粒径可达到3 5_，二级破碎物料从二级破碎器104出料后可直接进入水力分选装置200。一级破碎器102和二级破碎器104应选择为不同类型的破碎器，以实现充分破碎、均一物质的目的。优选地，一级破碎器102可选择为双辊式破碎器，其出料粒径< 10mm，上方进料，下方出料，双辊间尺寸可以调节，适用于不同粒径范围的进料。二级破碎器104可选择为锤式破碎器，其出料粒径约为3飞mm，上方进料，下方出料，内设可更换的筛网，网眼可根据目标物料的粒径进行更换。进一步地，水力分选池201包括分选池211，位于分选池211外侧、接收自分选池211溢出的物料的溢流池212。其中，分选池211的池壁高于溢流池212的池壁高度，则在分选池211内的液面超出分选池211的池壁高度时，其液面上层的轻质漂浮物自分选池211溢出而流入溢流池中，从而实现上层轻质漂浮物自物料中的分离。水力分选装置200进一步包括将溢流池212中的回流液循环输入至分选池211中的内循环泵203。内循环泵203采用离心泵。二级破碎物料出料后直接进入水力分选装置200的分选池211，加入水(回流液)进行稀释后，分散机202开启对物料进行机械分散，物料中不同组分根据密度不同和重力作用实现分层；在连续运行中，同时进行内循环泵203的池内溢流液的回流，形成池内的循环和流动，用于物料的充分分散和分离。物料分散后，无机轻物质漂浮在液面上层，其随内循环回流液位升高后溢流至溢流池212中，溢流池212中进一步包括去除液面漂浮物的转筒式格栅204。物料分散后的石子、金属等重组分会在分选池211的池底沉淀累积，分选池211底部进一步包括去除沉淀物的刮渣机205，其用于将重质杂质排出。由此，轻质漂浮物和重质沉淀物分离后的物料即为目标有机生物质，其通过可输出装置300输送至后续储料装置或厌氧消化系统。优选地，出料管道301内进一步包括至少一个管道破碎机。例如，出料管道301内包括依次设置的一级管道破碎机311和二级管道破碎机312，其中，一级管道破碎机311的出料粒径大于二级管道破碎机312的出料粒径。其在出料管道301内对物料进行再一步的切断和破碎，以实现多级、充分粉碎。出料泵302为离心泵。由上述技术方案可见，采用本实用新型的生物质垃圾的预处理装置能够对物料进行多种不同方式、不同级别的破碎，在破碎后实现物料的小粒径化和均一化，并通过水力分选池实现物料的分散，利用密度的不同和重力作用有效地分离轻质的无机物，以及石子、金属等重质量杂质，将生物质垃圾中的有机质回收利用。通过本实用新型的生物质垃圾的预处理装置的处理，可实现物料的流动性和易输送性，解决了生物质垃圾进行厌氧消化的进料问题，且经过破碎均一化处理和水力分选去除分无机杂质后的物料可加速厌氧制气的进程，提高厌氧消化的效率和效果。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
权利要求1.一种生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，包括:多级破碎装置、水力分选装置和输出装置， 所述多级破碎装置包括依次粉碎物料的多个破碎器，所述多个破碎器的粉碎类型不相同，物料经所述多级破碎装置破碎处理后输出至所述水力分选装置； 所述水力分选装置包括水力分散经破碎处理后的物料的水力分选池，对水力分选池中的物料进行分散分层处理的分散机，经过分散分层处理的物料通过输出装置输出； 所述输出装置包括出料管道和出料泵。
2.根据权利要求1所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述多级破碎装置包括一级破碎器和二级破碎器，物料依次经过一级破碎器和二级破碎器的粉碎处理后输出至所述水力分选装置。
3.根据权利要求2所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述一级破碎器为双辊式破碎器，所述二级破碎器为锤式破碎器。
4.根据权利要求3所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述以及破碎器的出料粒径< IOmm, 二级破碎器的出料粒径为3 5_。
5.根据权利要求2所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述水力分选池包括分选池、位于分选池外侧的接收自分选池溢出的物料的溢流池，水力分选装置进一步包括将溢流池中的回流液循环输入至分选池中的内循环泵。
6.根据权利要求5所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述溢流池表面进一步包括去除液面漂浮物的转筒式格栅，所述分选池底部进一步包括去除沉淀物的刮渣机。
7.根据权利要求5所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述出料管道内进一步包括至少一个管道破碎机。
8.根据权利要求7所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述出料管道内包括依次设置的一级管道破碎机和二级管道破碎机， 一级管道破碎机的出料粒径大于二级管道破碎机的出料粒径。
9.根据权利要求7所述的生物质垃圾的预处理装置，其特征在于，所述出料泵和内循环泵为离心泵。
专利摘要本实用新型提供的一种生物质垃圾的预处理装置，包括多级破碎装置、水力分选装置和输出装置，多级破碎装置包括依次粉碎物料的多个破碎器，多个破碎器的粉碎类型不相同，物料经多级破碎装置破碎处理后输出至水力分选装置；水力分选装置包括水力分散经破碎处理后的物料的水力分选池，对水力分选池中的物料进行分散分层处理的分散机，经过分散分层处理的物料通过输出装置输出；输出装置包括出料管道和出料泵。在本实用新型中，使用多级破碎装置将复杂的多形态物料破碎为小粒径的均一的物料，使用水力分选装置有效地分离物料中轻质的无机物以及重质量杂质，将生物质垃圾中的有机质回收利用，实现高效输送的同时，能够提高厌氧消化利用的效率和效果。
文档编号B09B3/00GK202963023SQ20122069721
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者唐激扬, 荀锐, 刘传斌, 刘亚 申请人:北京联合燃气技术研究发展中心, 北京科力丹迪技术开发有限责任公司