一种生活垃圾资源化处理系统的制作方法

本发明涉及一种生活垃圾资源化处理系统，主要用于生活垃圾资源化处理工厂或生活垃圾焚烧发电厂中。

背景技术

目前在生活垃圾资源化处理工厂或生活垃圾焚烧发电厂中，为了达到生活垃圾资源化、减量化和无害化，大多都采用简易的机械分选或者人工分选。但是简易的机械分选，如专利号为cn201621460180.2的中国专利所示，并不能很好的将有机物、焚烧物、轻物质、重物质、铁金属、有色金属最大限度的分离出来，同时人工分选对操作人员的工作环境、工作强度也不利。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的生活垃圾资源化处理系统，能最大限度分离出焚烧物（rdf）、轻物质、重物质、铁金属、有色金属，提高生活垃圾的资源化程度。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种生活垃圾资源化处理系统，其特征在于：原生垃圾给料系统、预破碎系统、生物干化系统和机械分选系统；

原生垃圾给料系统包括原生垃圾抓斗起重机、垃圾卸料门和原生垃圾库；垃圾卸料门安装在原生垃圾库上，原生垃圾抓斗起重机与原生垃圾库配合；

预破碎系统包括预破碎机、预破碎除铁器、预破碎转运皮带机和预破碎皮带机；原生垃圾抓斗起重机与预破碎机配合，预破碎机与预破碎转运皮带机连接，预破碎转运皮带机与预破碎皮带机连接，预破碎除铁器安装在预破碎转运皮带机上；

生物干化系统包括干化前缓冲仓、干化后缓冲仓、干化仓抓斗起重机和干化仓；预破碎皮带机与干化前缓冲仓连接；干化仓抓斗起重机与干化前缓冲仓、干化后缓冲仓和干化仓配合；

机械分选系统包括步进式给料机、链式均匀给料机、匀料装置、垃圾筛给料皮带机、垃圾筛、一号风选装置、二号风选装置、重组分带式输送机、一号红外分选仪、二号红外分选仪、红外分选下重组分带式输送机、一号有色金属分离器、二号有色金属分离器、有色金属分离器下重物质组分带式输送机、轻组分带式输送机、一号机械分选系统除铁器、二号机械分选系统除铁器、一号废铁输送皮带机、二号废铁输送皮带机、细破碎机、垃圾筛下细物质皮带机、弛张筛、重物质组分带式输送机、rdf组分带式输送机、有色金属皮带机、细物质输送皮带机和rdf带式输送机；步进式给料机安装在干化后缓冲仓中；步进式给料机与链式均匀给料机连接，链式均匀给料机与匀料装置连接，匀料装置与垃圾筛给料皮带机连接，垃圾筛给料皮带机与垃圾筛连接；垃圾筛分别与二号风选装置和垃圾筛下细物质皮带机连接；二号风选装置分别与重组分带式输送机和轻组分带式输送机连接；重组分带式输送机与二号红外分选仪连接，二号红外分选仪分别与红外分选下重组分带式输送机和rdf带式输送机连接；红外分选下重组分带式输送机与二号有色金属分离器连接；二号有色金属分离器分别与有色金属皮带机和有色金属分离器下重物质组分带式输送机连接；rdf组分带式输送机与轻组分带式输送机连接，轻组分带式输送机与细破碎机连接，细破碎机与rdf组分带式输送机连接；一号机械分选系统除铁器安装在轻组分带式输送机上，一号机械分选系统除铁器与一号废铁输送皮带机连接；垃圾筛下细物质皮带机与弛张筛连接，弛张筛分别与一号有色金属分离器和细物质输送皮带机连接；二号机械分选系统除铁器安装在垃圾筛下细物质皮带机上，二号机械分选系统除铁器与二号废铁输送皮带机连接；一号有色金属分离器分别与有色金属皮带机和重物质组分带式输送机连接；重物质组分带式输送机与一号风选装置连接；一号风选装置分别与一号红外分选仪和rdf组分带式输送机连接，一号红外分选仪与rdf组分带式输送机连接，rdf组分带式输送机与rdf成品连接。

本发明所述的原生垃圾给料系统还包括卸料平台，卸料平台设置在原生垃圾库的旁边。

本发明所述的预破碎除铁器、一号有色金属分离器、二号有色金属分离器上均连接有贮铁箱。

本发明所述的预破碎皮带机为摇头式皮带机。

本发明所述的生物干化系统还包括干化仓冷却系统，干化仓冷却系统与干化仓连接。

本发明所述的生物干化系统还包括干化仓风机，干化仓风机安装在干化仓中。

本发明所述的机械分选系统还包括重物质仓、细物质仓、铁金属仓、有色金属仓和rdf成品库；有色金属分离器下重物质组分带式输送机与重物质仓连接；细物质输送皮带机与细物质仓连接；一号废铁输送皮带机和二号废铁输送皮带机分别与铁金属仓连接；有色金属皮带机与有色金属仓连接；rdf组分带式输送机与rdf成品库连接。

本发明所述的生物干化系统还包括干化仓清理链式输送机；干化仓清理链式输送机安装在干化仓旁边，并与干化后缓冲仓连接。

本发明还包括除尘系统，除尘系统包括除尘装置、收尘皮带机和收尘仓；除尘装置、收尘皮带机、收尘仓依次连接；步进式给料机、匀料装置、垃圾筛、弛张筛、一号风选装置、二号风选装置、细破碎机与除尘装置连。

本发明还包括压缩空气系统，压缩空气系统包括储气罐、阀门和管道；储气罐通过管道与垃圾筛、一号红外分选仪、二号红外分选仪、细破碎机连接；阀门安装在管道上。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：资源化程度高，能有效的将生活垃圾中的有机物和水通过生物干化系统去除，利用机械分选能最大程度的分离出焚烧物（rdf）、轻物质、重物质、铁金属、有色金属，大大增加了系统的自动化程度，减少人工，推进了城市垃圾处理基础设施建设，改善了城市环境。

附图说明

图1是本发明新型实施例的结构示意图。

图2是本发明新型实施例除尘系统的结构示意图。

图3是本发明新型实施例压缩空气系统的结构示意图。

图4是本发明新型实施例压缩空气系统的物料平衡图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图4，本发明实施例包括原生垃圾给料系统、预破碎系统、生物干化系统、机械分选系统、除尘系统和压缩空气系统。

一、原生垃圾给料系统安装在主厂房卸料间内，其包括原生垃圾抓斗起重机1、垃圾卸料门2、卸料平台、原生垃圾库3。

卸料平台设置在原生垃圾库3的旁边。垃圾卸料门2安装在原生垃圾库3上。原生垃圾抓斗起重机1与原生垃圾库3配合。

生活垃圾由专用垃圾车运入厂区后，经地磅房汽车衡自动称重后进入主厂房卸料间。卸料间全封闭，在汽车进出卸料间的大门设风幕隔绝臭气。垃圾卸料门2打开，垃圾车在卸料平台上将垃圾卸至原生垃圾库3，垃圾在原生垃圾库3中堆放5-7天，期间利用原生库垃圾起重机进行堆垛、转运。

二、预破碎系统包括预破碎机4、预破碎除铁器5、预破碎转运皮带机6和预破碎皮带机7。

原生垃圾抓斗起重机1与预破碎机4配合；预破碎机4与预破碎转运皮带机6连接；预破碎转运皮带机6与预破碎皮带机7连接；预破碎皮带机7与干化前缓冲仓8连接；预破碎除铁器5安装在预破碎转运皮带机6上；预破碎除铁器5上连接有贮铁箱。

通过原生垃圾抓斗起重机1将原生垃圾库3中的垃圾送至预破碎机4进行破碎，然后预破碎后送入垃圾预破碎转运皮带机6，经过预破碎除铁器5除铁处理后，再由预破碎转运皮带机6进行转运送入预破碎皮带机7，最终通过预破碎皮带机7送入干化车间的干化前缓冲仓8。

预破碎皮带机7为摇头式皮带机。

三、生物干化系统安装在干化车间内，其包括干化前缓冲仓8、干化后缓冲仓55、干化仓抓斗起重机9、干化仓风机10、干化仓11、干化仓冷却系统和干化仓清理链式输送机17。干化仓冷却系统中设置有冷却风机12、热交换器13、冷却水泵14、开放式冷却塔15、径流式风机16。

干化仓抓斗起重机9与干化前缓冲仓8、干化后缓冲仓55和干化仓11配合。干化仓风机10安装在干化仓11中。干化仓冷却系统与干化仓11连接。干化仓清理链式输送机17安装在干化仓11旁边，干化仓清理链式输送机17与干化后缓冲仓55连接。

干化前缓冲仓8中的垃圾通过干化仓抓斗起重机9送入干化仓11干化。干化过程中利用干化仓风机10将干化仓中的水气送走，利用干化仓冷却系统来完成干化过程中的通风冷却。干化仓抓斗起重机9将洒落在干化仓盖上的垃圾送入干化仓清理链式输送机17，干化仓清理链式输送机17送至干化后缓冲仓55中。干燥完成后由干化仓抓斗起重机9负责将干化仓11的垃圾清空，将干燥的物料送入干化后缓冲仓55。

以下为生物干化系统的一些优化实施方式：

干化仓抓斗起重机9的抓斗型式为双抓手，另外配有干化仓顶盖开启的抓手。干化仓抓斗起重机9主要有以下工作任务：

（1）将预破碎后的垃圾从干化前缓冲仓8运至干化仓11；

（2）提升或放下干化仓11的顶盖；

（3）用清扫设备清扫干化仓11顶盖；

（4）将干化后的垃圾从干化仓11运至干化后缓冲仓55，由步进式给料机18出料。

干化仓11后面可设有可控制的排风系统，排风系统设有风机、排风管道、配电房等，每个干化仓可看做一个独立运行的系统，根据不同的处理量可将这些模块组合成一个大的干化体系。

干化用气流可主要吸收厂房内自由流动的空气，这样可以产生一定负压，以阻止房内臭气和灰尘向外扩散。干化厂房内的空气可被抽入干化仓11作为干化用气，也可导入某一干化区域内的空气循环圈，这个循环圈是由区域内排列的干化仓11散发出的气体形成。由于每个干化仓11内的垃圾可能处在不同的干化阶段，所以导入的厂房空气可以均衡这个循环圈。尤其在寒冷的冬季，干化仓11出来的热气流通过循环流动可为新放入垃圾的干化仓增温。

干化用空气的温度控制是采用空气/水的热交换器13来完成的，每个干化区配备一台。不用新鲜空气进行冷却，主要是为了减少废气的产生，避免增加废气处理量。因此，干化降解过程消耗的新鲜空气和氧气就会最小化，相应生物过滤器也就减少了工作量。

干化过程产生的热能经过热交换器13后进入冷却水循环系统，产生的冷凝水连同少量垃圾渗滤液，会进入到垃圾渗滤液处理站处理，达标后去干化车间冷却塔回用。

垃圾干化这一生物学稳定过程要在密封环境中持续7天左右。电脑通过通风管控制气体的收放，将垃圾水分由50%降至30%左右，不需要消耗其他热能。

干化系统设计的最大排气温度为48℃。根据干化仓内垃圾温度的不同，plc自动控制仓内不同的空气流。

在生物干化单元中干燥过程由3个阶段组成：

（1）阶段一：达到工作温度约48℃（加热阶段）；

（2）阶段二：在温度约48℃有机质分解阶段；

（3）阶段三：干燥后生活垃圾的冷却。

生物干化过程需要保证最终物料含水率少于30%，生物干燥周期约7天。

进入干化仓的空气流，可根据需要包括以下来源：

（1）在干化仓11内垃圾物料中流通的循环空气，从干化仓11上部排出，从干化仓11底部通风地板送入；

（2）“新鲜”空气：从干化大厅和原生垃圾库吸风。

（3）经热交换器13冷却的循环空气。

循环使用的空气量始终保持不变，这意味着进入废气除臭装置的废气量，始终和所需要的“新鲜”空气相同。

所有的废气都被收集，并直接输送至热交换器13。废气经冷却后（约33℃），大部分空气将回到生物干化系统，小部分废气（每条线90,000nm3/h）通过废气除臭装置净化处理后排入大气。

垃圾干化车间共18个干化仓，每9个干化仓作为一个子系统，共配置2套干化仓冷却系统，用来热交换器13中的空气/水。

开式冷却塔15把来自热交换器13的热量排出大气，可以根据排气温度是否超标来决定是否启用冷却塔。

从热交换器13中分离出来的冷凝水，连同渗滤液一起送至污水处理站处理。

四、机械分选系统包括步进式给料机18、链式均匀给料机19、匀料装置20、垃圾筛给料皮带机21、垃圾筛22、二号风选装置23、重组分带式输送机24、二号红外分选仪25、红外分选下重组分带式输送机26、二号有色金属分离器27、有色金属分离器下重物质组分带式输送机28、轻组分带式输送机29、一号机械分选系统除铁器30、一号废铁输送皮带机31、细破碎机32、垃圾筛下细物质皮带机33、二号机械分选系统除铁器34、弛张筛35、一号有色金属分离器36、重物质组分带式输送机37、一号风选装置38、一号红外分选仪39、rdf组分带式输送机40、有色金属皮带机41、二号废铁输送皮带机42、细物质输送皮带机43、rdf带式输送机49、重物质仓50、细物质仓51、铁金属仓52、有色金属仓53和rdf成品库54。

步进式给料机18安装在干化后缓冲仓中。

步进式给料机18与链式均匀给料机19连接，链式均匀给料机19与匀料装置20连接，匀料装置20与垃圾筛给料皮带机21连接，垃圾筛给料皮带机21与垃圾筛22连接。

垃圾筛22分别与二号风选装置23和垃圾筛下细物质皮带机33连接。

二号风选装置23分别与重组分带式输送机24和轻组分带式输送机29连接。

重组分带式输送机24与二号红外分选仪25连接，二号红外分选仪25分别与红外分选下重组分带式输送机26和rdf带式输送机49连接。

红外分选下重组分带式输送机26与二号有色金属分离器27连接；二号有色金属分离器27分别与有色金属皮带机41和有色金属分离器下重物质组分带式输送机28连接；有色金属分离器下重物质组分带式输送机28与重物质仓50连接。二号有色金属分离器27上连接有贮铁箱。

rdf组分带式输送机40与轻组分带式输送机29连接，轻组分带式输送机29与细破碎机32连接，细破碎机32通过rdf组分带式输送机40与rdf成品库54连接。

一号机械分选系统除铁器30安装在轻组分带式输送机29上。一号机械分选系统除铁器30通过一号废铁输送皮带机31与铁金属仓52连接。

垃圾筛下细物质皮带机33与弛张筛35连接。弛张筛35分别与一号有色金属分离器36和细物质输送皮带机43连接。细物质输送皮带机43与细物质仓51连接。

二号机械分选系统除铁器34安装在垃圾筛下细物质皮带机33上。二号机械分选系统除铁器34通过二号废铁输送皮带机42与铁金属仓52连接。

一号有色金属分离器36分别与有色金属皮带机41和重物质组分带式输送机37连接。有色金属皮带机41与有色金属仓53连接。重物质组分带式输送机37与一号风选装置38连接。一号有色金属分离器36上连接有贮铁箱。

一号风选装置38分别与一号红外分选仪39和rdf组分带式输送机40连接。一号红外分选仪39与rdf组分带式输送机40连接。rdf组分带式输送机40与rdf成品库54连接。

步进式给料机18将干化后缓冲仓中的物料送入链式均匀给料机19，链式均匀给料机19再送至匀料装置20。

匀料装置20把干化后的垃圾连续定量通过垃圾筛给料皮带机21送至垃圾筛22。垃圾筛22筛分后的垃圾分成两部分，一部分直径大于50mm，一部分直径不大于50mm。

直径大于50mm的垃圾进入到二号风选装置23进行风选。风选后直径大于50mm的重物质通过重组分带式输送机24进入到二号红外分选仪25进行红外分选，通过二号红外分选仪25分选之后，将重物质中的rdf组分和重组分分开。重组分继续通过红外分选下重组分带式输送机26进入到二号有色金属分离器27进行有色金属分离，分离出的铁金属进入贮铁箱，有色金属进入到有色金属皮带机41，剩下的重物质最终通过有色金属分离器下重物质组分带式输送机28进入到重物质仓50。rdf组分通过rdf带式输送机49进入轻组分带式输送机29。风选后直径大于50mm的轻物质进入轻组分带式输送机29。轻组分带式输送机29上的物质经过一号机械分选系统除铁器30除铁，然后进入细破碎机32细破，最终进入到rdf成品库54；除下来的废铁通过一号废铁输送皮带机31输送，最终进入到铁金属仓52。

直径不大于50mm的垃圾进入垃圾筛下细物质皮带机33，经过二号机械分选系统除铁器34除铁后的物料进入弛张筛35筛分，弛张筛35将物料筛分为直径小于16mm和直径16mm-50mm两部分。

直径16mm-50mm的部分进入一号有色金属分离器36分离，铁物质进入贮铁箱，有色金属通过有色金属皮带机41最终汇入有色金属仓53；剩余的重组分通过重物质组分带式输送机37进入到一号风选装置38风选后，直径16mm-50mm的重物质进入一号红外分选仪39分选后，重物质最终进入重物质仓50，红外分选剩下的rdf组分进入rdf组分带式输送机40；一号风选装置38风选后的16mm-50mm的轻物质也进入rdf组分带式输送机40，两者通过rdf组分带式输送机40最终进入rdf成品库54。

直径小于16mm的物料通过细物质输送皮带机43最终进入细物质仓51。

五、除尘系统包括除尘装置44、收尘皮带机45和收尘仓56。除尘装置44、收尘皮带机45、收尘仓56依次连接。

步进式给料机18、匀料装置20、垃圾筛22、弛张筛35、一号风选装置38、二号风选装置23、细破碎机32上都设有吸尘点，除尘装置44与这些吸尘点连接。布袋除尘器中的灰尘通过收尘皮带机45送入相应的收尘仓暂存。

除尘装置44为布袋除尘器。

六、压缩空气系统包括储气罐46、阀门47和管道48。

储气罐46通过管道48与垃圾筛22、一号红外分选仪39、二号红外分选仪25、细破碎机32、除尘装置44连接。阀门47安装在管道48上。

利用储气罐46中的压缩空气给垃圾筛22、一号红外分选仪39、二号红外分选仪25、细破碎机32、除尘装置44提供所需压缩空气。

本发明中，900t/d的原生垃圾最终被分选出约50-80t/d的重物质，约380-480t/d的rdf，约125-155t/d的细物质，约2-3t/d的有色金属，约5-8t/d的铁金属。同时大概有225-275t/d的水量干化。

本发明中，干化车间大约为38000m³，它从卸料大厅抽取30000nm³/h风量。同时，每9个干化仓为1个系统，大约45000nm³/h风量一个系统进行循环，最终进入除臭装置。冷凝水大约4.2m³/h一个系统，最终进入渗滤液处理站处理。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。