一种城市生活垃圾大型空气热解处理装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种城市生活垃圾大型空气热解处理装置，设置有处理室主舱和隔离舱，处理室主舱内由若干层传输带构成之字形往复流转的一条传输通道，处理室主舱内设置有热电偶，处理室主舱顶部的废弃排出口设置有废气净化装置，以净化处理室的废气后向外排出；空气进风装置包括风机和进风管道，进风管道上设置有进气流量阀。该热解处理装置通过隔离舱就能在对处理室主舱的工作环境相对隔离的情况下完成垃圾物料的投放；防止垃圾在进入的同时防止臭气和热量外泄。其多传输带构成的垃圾物料的之字形往复流转传输通道则使得垃圾物料在处理室内能够获得充分的热解反应。大大节约了能源、大大提高了热解效率。
【专利说明】一种城市生活垃圾大型空气热解处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种垃圾处理装置，尤其涉及一种垃圾热解处理装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展、人们生活水平的不断提高，日常生活以及各行各业的生产、运转中所产生的垃圾也越来越多，而且其中包含有很多难以降解的有机物垃圾，不断地成为损害环境的污染源；同时人们对世界环境的日趋重视，如何维护一个绿色的生活环境已经成为目前世界发展的一个大课题，在其中我们日益发展扩大的城市每天产出的大量生活垃圾也是废弃物处理中的重中之重，合理而环保地处理好大量不断产出的城市生活垃圾也是维护我们城市环境环保的一个难题。
[0003]传统的垃圾处理方式主要有填埋、焚烧等。填埋会占用大量宝贵的土地资源，同时污染环境(大气、地下水等)，因而这种简单处理方式已基本不再采用。与填埋处理相比，垃圾焚烧是一种较好的处理方式。通过焚烧，不仅体积大大减小，还可利用焚烧产生的热量发电、供热，达到能量再利用的目的。但垃圾直接焚烧还存在很多问题，例如:(1) 二次污染问题；垃圾成份中有机物焚烧产生的酸性气体(HC1，HF, NOx等)、剧毒的含氯高分子化合物(统称二恶英类物质)以及含Hg、Pb的飞灰都会对环境造成污染。(2)焚烧设备损坏问题；垃圾中含氯化合物在炉内形成HC1等腐蚀性气体，在300°C以上即会严重腐蚀炉内金属部件。(3)垃圾成份复杂，各种不同成份有不同的密度、形状、化学性质、着火及燃烧特性，它们在焚烧炉内呈现不同的燃烧性状，因而难以控制燃烧过程。
[0004]为了克服垃圾焚烧技术的上述缺点，作为垃圾焚烧替代技术的垃圾热解技术得到了开发和应用。在现有技术中也有利用热解方法来处理城市生活垃圾的，按热解过程控制条件的不同热解可分为高温分解和气化热解两类:高温分解是指固体有机废物在完全隔绝氧气的条件下加热分解的过程，是一种严格意义上的热解过程。气化热解则是指供给一定量的空气(氧气)、水蒸气，进入热解炉，使有机废物中的可燃物(包括废物中的可燃物品及热解产生的可燃气体)部分燃烧，并以燃烧产生的热量使有机废物分解，整个热解过程可自动连续进行，而无需外界热源供应。目前虽然垃圾热解处理装置已经得到应用，但是还没有一种能够集中处理大量城市生活垃圾的大型空气热解处理装置，这显然是跟不上目前快速发展的城市环境、城市文化、日益丰富多彩的城市生活的。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种效率更高、处理量更大的垃圾空气热解处
理装置。
[0006]本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是:
[0007]一种城市生活垃圾大型空气热解处理装置，包括处理室外壳体、垃圾进料口、处理灰排出装置、空气进风装置和废气排出口，所述的处理室外壳体内设置有处理室主舱和设置于垃圾进料口处的隔离舱，垃圾从垃圾进料口进入隔离舱，然后进入处理室主舱，所述的隔离舱上端和所述的垃圾进料口之间设置有上舱门，所述的隔离舱下端和所述的处理室主舱之间设置有下舱门；在所述的隔离舱的上部设置有隔离舱料位检测器，用来探测和限定所述隔离舱的垃圾进料上限量；在所述处理室主舱内在所述下舱门的下方设置有处理室料位检测器，用来探测和限定所述处理室主舱内的垃圾进料上限量；在所述的处理室主舱的下端设置有处理灰排出装置；
[0008]在所述的处理室主舱内由若干层传输带将主舱空间隔成从所述下舱门到所述处理灰排出装置之间从上到下垃圾物料能够之字形往复流转的一条传输通道，所述的若干层传输带中上下相邻的两条传输带的传输方向相反；在所述传输带与传输方向平行的两侧的处理室主舱的内壁上各固定设置有与相应的传输带相匹配的防漏挡板，以防止传输过程中有垃圾物料漏到下一层；在每一层所述传输带的两端，一端与所述处理室主舱的内壁相匹配设置、并且在所述处理室主舱内壁的相应位置匹配设置有防漏挡板，另一端与所述处理室主舱的内壁之间留有垃圾物料的下落通道，并且上下相邻两条传输带的下落通道交错设置、以确保能形成垃圾的之字形往复流转传输通道；
[0009]在所述的处理室主舱内设置有热电偶，以检测所述处理室主舱内的实时温度；
[0010]在所述处理室主舱顶部的废弃排出口设置有废气净化装置，以净化处理室的废气后向外排出；
[0011]所述的空气进风装置包括风机和进风管道，空气通过进风管道进入所述的处理室主舱；在所述的进风管道上设置有控制空气进风流量的进气流量阀；
[0012]在所述的进风管道上最好设置有磁化器。
[0013]在所述的进风管道上最好设置有能给进风管道中的空气加热的电加热装置。
[0014]在所述的废气净化装置和空气进风装置之间最好还设置有热交换器，在所述的热交换器中设置有两路隔离并相互之间能充分进行热交换的气体通道，其中一路管道的进气口和所述的废气净化装置的排气口连接；另一路接在所述的空气进风装置的进风管道上、其进气管道为自然空气进口。
[0015]所述进风管道通过若干分支进风管道连通至每一层所述的传输带内部，在所述的埋设于传输带内部的分支进风管道上设置有出风口 ；所述的传输带的上部与相应的分支进风管道相匹配的位置设置有若干进风通孔、以均匀地将进风管道的空气吹向该传输带上的垃圾物料。
[0016]每一层所述的传输带上方分别设置有所述的热电偶。
[0017]在所述的垃圾进料口处最好还设置有进料舱，所述的进料舱一端为垃圾进料口，一端通过所述的上舱门与所述的隔离舱相连，所述的进料舱的容积与所述的隔离舱的容积相匹配，所述的进料舱的上部设置有进料舱料位检测器。
[0018]本发明的空气热解处理装置在实际使用中，隔离舱无垃圾时我们打开上舱门，然后通过所述的垃圾进料口不断地向隔离舱内投放垃圾物料直到垃圾位置到达隔离舱料位检测器的检测位置，然后关闭上舱门打开下舱门向所述的处理室主舱投垃圾物料，当处理室主舱内的垃圾物料达到所述处理室料位检测器的检测位置时关闭下舱门，这样就能在对处理室主舱的工作环境相对隔离的情况下完成垃圾物料的投放；同时也防止垃圾在进入的同时防止臭气和热量外泄。
[0019]而本发明处理室主舱内独特的由多传输带构成的垃圾物料的之字形往复流转传输通道则使得垃圾物料在处理室内能够获得充分的热解反应。多层传输带的上层进入的垃圾处于环境温度，无法自燃，而下层垃圾内的有机物逐层热解升温达350°C左右，上升的热量足够烘烤上层的垃圾，因此本发明能利用垃圾本身的热解升温来循环加热处理后续进入的垃圾，既最大限度节约了热解处理的占地空间又最大可能最合理地利用了垃圾热解本身产生热能，大大节约了能源、大大提高了热解效率。另外垃圾在多层传输带的行走过程中每落下一层都经过一次翻滚，提高了垃圾燃烧的均匀性、提高了热解反应效率。
[0020]所述的废气净化装置将燃烧的尘埃废气进行有效的净化，以达到国家规定的排放标准。垃圾物料经过6-9小时的磁化热解，垃圾的体积可缩小到1/300，磁化灰排出装置排出的磁化灰可当农作物的肥料使用。
[0021]每层垃圾的上部装有热电偶，测控垃圾的热解温度，当温度低于设定值时，电加热器辅助加热进入的空气或进气流量测控阀加大进气量，帮助垃圾的燃烧；当热解温度高于设定值时，进气流量测控阀减小进气量，抑制垃圾的燃烧，以控制垃圾在350°C左右的温度下热解，防止有毒有害气体在高温下产生。由热电偶、进气流量阀等构成一个对处理室主舱内热解处理环境温度的实时反馈测控系统，从而保证垃圾物料的一个更加合理高效的热解环境。
[0022]设置于进风管道上的电加热装置使得对热解处理的环境温度的热进风调节更加快速有效，使得热解反应更稳定更高效。
[0023]设置于进风管道上的磁化器使得进入处理室主舱的空气经磁化器磁化，经过磁化的空气以多个点从网状传输带下部往上吹拂加热垃圾物料并加以磁化，磁化空气能大大降低热解所需的能量，提高了热解的效率，减少了废气的排放。
[0024]在所述的废气净化装置和空气进风装置之间设置的热交换器，使得随着废气排放而出的热解处理中产生热能得到了充分的二次利用，而且把排放中流失的热能又利用到热解进风系统，大大提高了热效率和热利用率，也减少了排放污染，契合节能减排的环境保护要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明城市生活垃圾大型空气热解处理装置结构示意图之一；
[0026]图2为本发明城市生活垃圾大型空气热解处理装置结构示意图之二 ；
[0027]图3为本发明城市生活垃圾大型空气热解处理装置结构示意图之三；
[0028]图4为热交换器的结构示意图；
[0029]图5为带大型的垃圾储存池的空气热解处理装置结构示意图。
[0030]图中:
[0031]1、处理室外壳体2、垃圾进料口 3、处理灰排出装置4、空气进风装置
[0032]5、废气排出口 6、处理室主舱 7、隔离舱8、上舱门
[0033]9、下舱门10、隔离舱料位检测器11、处理室料位检测器
[0034]12、传输带13、防漏挡板 14、热电偶15、废气净化装置
[0035]41、进风管道 42、进气流量阀411、分支通风管道16、磁化器
[0036]17、电加热装置 18、热交换器 19、进料舱20、进料舱料位检测器
[0037]21、垃圾物料输送管道22、垃圾储存池 23、进料传送带【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0039]图1、图2、图3示出了一种城市生活垃圾大型空气热解处理装置，包括处理室外壳体1、垃圾进料口 2、处理灰排出装置3、空气进风装置4和废气排出口 5，所述的处理室外壳体1内设置有处理室主舱6和设置于垃圾进料口处的隔离舱7，垃圾从垃圾进料口 2进入隔离舱7，然后进入处理室主舱6，所述的隔离舱7上端和所述的垃圾进料口 2之间设置有上舱门8，所述的隔离舱7下端和所述的处理室主舱6之间设置有下舱门9 ;在所述的隔离舱7的上部设置有隔离舱料位检测器10，用来探测和限定所述隔离舱7的垃圾进料上限量；在所述处理室主舱6内在所述下舱门9的下方设置有处理室料位检测器11，用来探测和限定所述处理室主舱6内的垃圾进料上限量；在所述的处理室主舱6的下端设置有处理灰排出装置3 ;
[0040]在所述的处理室主舱6内由若干层传输带12将主舱空间隔成从所述下舱门9到所述处理灰排出装置3之间从上到下垃圾物料能够之字形往复流转的一条传输通道，所述的若干层传输带12中上下相邻的两条传输带12的传输方向相反；在所述传输带12与传输方向平行的两侧的处理室主舱6的内壁上各固定设置有与相应的传输带12相匹配的防漏挡板13，以防止传输过程中有垃圾物料漏到下一层；在每一层所述传输带12的两端，一端与所述处理室主舱7的内壁相匹配设置、并且在所述处理室主舱7内壁的相应位置匹配设置有防漏挡板13，另一端与所述处理室主舱6的内壁之间留有垃圾物料的下落通道，并且上下相邻两条传输带12的下落通道交错设置、以确保能形成垃圾的之字形往复流转传输通道；
[0041]在所述的处理室主舱6内每一层所述的传输带12上方分别设置有热电偶14，以检测所述处理室主舱内每一层传输带12上方的实时温度；当然由于送风管路设置的不同、以及所述处理室大小和对温度控制要求的不同，所述的热电偶14的设置方式也可以做适应性调整，减少或者增加热电偶14的设置，只要能达到及时地反馈处理室主舱6内的垃圾热解处理的环境温度即可。
[0042]在所述处理室主舱6顶部的废弃排出口设置有废气净化装置15，以净化处理室的废气后向外排出；
[0043]所述的空气进风装置4包括风机和进风管道41，空气通过进风管道进入所述的处理室主舱6 ;在所述的进风管道上设置有控制空气进风流量的进气流量阀42 (我们可以选用流量测控阀，从而直接对进气流量进行测量、显示，以更有利于流量的直观调控)；所述进风管道41通过若干分支进风管道411连通至每一层所述的传输带内部，在所述的埋设于传输带内部的分支进风管道411上设置有出风口 ；所述的传输带12的上部与相应的分支进风管道411相匹配的位置设置有若干进风通孔、以均匀地将进风管道的空气吹向该传输带上的垃圾物料。
[0044]当然上述的通风管道41包括分支进风管道411的结构形式、以及分支进风管道411埋设于每一层传输带12内部的结构形式根据处理室大小不同和进风方式的调整也可以采用其它常规的结构形式。
[0045]在所述的进风管道41的分支进风管道411的进入处理室主舱的位置设置有磁化器16和电加热装置17，以给空气进风管道41中的空气加热加磁。当然上述磁化器16和电加热装置17也可以设置在进风管道41的其它位置，另外因为处理室大小的不同以及对处理室内部热解处理环境的要求不同，所述的磁化器16和电加热装置17也可以选用其一或者都不选用。
[0046]如图4所示，在上述的空气进风装置4和废气净化装置15之间还设置有热交换器18，在所述的热交换器18中设置有两路隔离并相互之间能充分进行热交换的气体通道，其中一路管道的进气口和所述的废气净化装置15的排气口连接；另一路接在所述的空气进风装置4的进风管道41上、其进气管道为自然空气进口。该热交换器能充分利用热解处理后排出的废气的热能，将其重新用于热解进风系统的加热，这样大大地提高了设备的热效率和热利用率，达到节能减排的效果。当然也可以通过其他热利用装置将废气的热量用于其它用处，而空其进风装置4的进风加热则通过其它的加热方式，所以也可以根据设计的不同而不设置热交换器18。
[0047]上述的空气热解处理装置在实际使用中，我们可以打开上舱门8，然后通过所述的垃圾进料口 2不断地向隔离舱7内投放垃圾物料直到垃圾位置到达隔离舱料位检测器10的检测位置，然后关闭上舱门8打开下舱门9向所述的处理室主舱6投垃圾物料，当处理室主舱6内的垃圾物料达到所述处理室料位检测器11的检测位置时关闭下舱门9，这样就能在对处理室主舱6的工作环境相对隔离的情况下完成垃圾物料的投放。
[0048]我们在实际的使用过程中对于一些处理量比较大的热解处理装置，如图5所示，我们在所述的垃圾进料口处还设置有一个进料舱19，所述的进料舱19 一端为垃圾进料口2，一端通过所述的上舱门8与所述的隔离舱7相连，所述的进料舱19的容积与所述的隔离舱7的容积相匹配，所述的进料舱19的上部设置有进料舱料位检测器20。
[0049]这样我们就可以通过上述进料舱19连接一些大型的垃圾储存池22:所述的垃圾进料口 2与一垃圾物料输送管道21对接连通，所述的垃圾物料输送管道21的另一端为垃圾储存池22，从垃圾储存池22`到所述垃圾进料口 2之间通过进料传送带23将垃圾物料输入所述的热解处理装置的进料舱19。
[0050]这样一套垃圾处理设备就能完成大量生活垃圾的储存和热解处理，我们可以把运输来的垃圾物料首先倾倒储存在所述垃圾储存池22内，热解装置工作后，通过所述的进料传送带23将垃圾传送到进料舱19内，直到垃圾物料到达所述的进料舱料位检测器20的检测位置，进料传送带23停止传送，然后打开上舱门8将容积相匹配的垃圾投放到隔离舱7内，后关闭上舱门8，然后进行与前述步骤相同的热解投料步骤，然后继续打开进料传送带23向进料舱19内送料……完成连续的、自动化的垃圾物料隔离给料过程。
[0051]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种城市生活垃圾大型空气热解处理装置，包括处理室外壳体、垃圾进料口、处理灰排出装置、空气进风装置和废气排出口，其特征在于:所述的处理室外壳体内设置有处理室主舱和设置于垃圾进料口处的隔离舱，垃圾从垃圾进料口进入隔离舱，然后进入处理室主舱，所述的隔离舱上端和所述的垃圾进料口之间设置有上舱门，所述的隔离舱下端和所述的处理室主舱之间设置有下舱门；在所述的隔离舱的上部设置有隔离舱料位检测器，用来探测和限定所述隔离舱的垃圾进料上限量；在所述处理室主舱内在所述下舱门的下方设置有处理室料位检测器，用来探测和限定所述处理室主舱内的垃圾进料上限量；在所述的处理室主舱的下端设置有处理灰排出装置； 在所述的处理室主舱内由若干层传输带将主舱空间隔成从所述下舱门到所述处理灰排出装置之间从上到下垃圾物料能够之字形往复流转的一条传输通道，所述的若干层传输带中上下相邻的两条传输带的传输方向相反；在所述传输带与传输方向平行的两侧的处理室主舱的内壁上各固定设置有与相应的传输带相匹配的防漏挡板，以防止传输过程中有垃圾物料漏到下一层；在每一层所述传输带的两端，一端与所述处理室主舱的内壁相匹配设置、并且在所述处理室主舱内壁的相应位置匹配设置有防漏挡板，另一端与所述处理室主舱的内壁之间留有垃圾物料的下落通道，并且上下相邻两条传输带的下落通道交错设置、以确保能形成垃圾的之字形往复流转传输通道； 在所述的处理室主舱内设置有热电偶，以检测所述处理室主舱内的实时温度； 在所述处理室主舱顶部的废弃排出口设置有废气净化装置，以净化处理室的废气后向外排出； 所述的空气进风装置包括风机和进风管道，空气通过进风管道进入所述的处理室主舱；在所述的进风管道上设置有控制空气进风流量的进气流量阀。
2.根据权利要求1所述的空气热解处理装置，其特征在于:在所述的进风管道上设置有磁化器。
3.根据权利要求1所述的空气热解处理装置，其特征在于:在所述的进风管道上设置有能给进风管道中的空气加热的电加热装置。
4.根据权利要求2所述的空气热解处理装置，其特征在于:在所述的进风管道上设置有能给进风管道中的空气加热的电加热装置。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的空气热解处理装置，其特征在于:在所述的废气净化装置和空气进风装置之间还设置有热交换器，在所述的热交换器中设置有两路隔离并相互之间能充分进行热交换的气体通道，其中一路管道的进气口和所述的废气净化装置的排气口连接；另一路接在所述的空气进风装置的进风管道上、其进气管道为自然空气进口。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的空气热解处理装置，其特征在于:所述进风管道通过若干分支进风管道连通至每一层所述的传输带内部，在所述的埋设于传输带内部的分支进风管道上设置有出风口 ；所述的传输带的上部与相应的分支进风管道相匹配的位置设置有若干进风通孔、以均匀地将进风管道的空气吹向该传输带上的垃圾物料。
7.根据权利要求6所述的空气热解处理装置，其特征在于:每一层所述的传输带上方分别设置有所述的热电偶。
8.根据权利要求5所述的空气热解处理装置，其特征在于:所述进风管道通过若干分支进风管道连通至每一层所述的传输带内部，在所述的埋设于传输带内部的分支进风管道上设置有出风口 ；所述的传输带的上部与相应的分支进风管道相匹配的位置设置有若干进风通孔、以均匀地将进风管道的空气吹向该传输带上的垃圾物料。
9.根据权利要求8所述的空气热解处理装置，其特征在于:每一层所述的传输带上方分别设置有所述的热电偶。
10.根据权利要求1所述的空气热解处理装置，其特征在于:在所述的垃圾进料口处还设置有进料舱，所述的进料舱一端为垃圾进料口，一端通过所述的上舱门与所述的隔离舱相连，所述的进料舱的 容积与所述的隔离舱的容积相匹配，所述的进料舱的上部设置有进料舱料位检测器。
【文档编号】B09B5/00GK103639177SQ201310703584
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】沈志远 申请人:沈志远, 黄晓鹏