一种垃圾处理系统工艺及其处理设备的制作方法

本发明涉及垃圾处理设备技术领域，具体为一种垃圾处理系统工艺及其处理设备。

背景技术：

餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种，根据来源不同，餐厨垃圾主要分为餐饮垃圾和厨余垃圾，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料和食用残余。由于餐厨垃圾中含有较高的有机质和水分，在微生物的分解作用下，极易出现腐烂变质的现象，并散发出刺鼻的恶臭味道，不仅污染环境，而且危害人类健康。此外,露天存放的餐厨垃圾还会招致蚊蝇鼠虫的大量繁殖,从而导致传染类疾病的传播及蔓延。

现有技术中,垃圾的处理方法主要包括填埋法、堆肥法和焚烧法。填埋法虽然易于操作，但因填埋垃圾而产生的恶臭及渗滤液则可能对周围的生态环境造成严重的破坏，而且填埋法以消除垃圾为目的,并不能实现垃圾的回收再利用。堆肥法虽然实现了垃圾的再利用,但其处理周期较长，且堆肥的过程极易对土壤造成污染。焚烧法的处理周期虽然较短，但在垃圾的焚烧过程中，会产生大量容易引发癌变的物质，如:二恶英等，对周围居民的身心健康造成了极大的威胁。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种垃圾处理系统工艺及其处理设备，解决了现有垃圾处理方法对环境污染严重且无法满足循环利用要求的技术的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种垃圾处理系统工艺及其处理设备，包括固液分离模块、油水分离模块、预碳化模块、绝氧碳化模块、生物柴油生产模块、污水处理模块和废气处理模块、进料模块和出料模块；

所述固液分离模块右侧设有进料模块，所述固液分离模块下方安装有油水分离模块，所述油水分离模块右下方设有生物柴油生产模块，所述生物柴油生产模块右侧设有污水处理模块；

所述固液分离模块包括一级分离装置、粉碎装置、二级分离装置，所述粉碎装置位于一级分离装置右侧，所述二级分离装置位于粉碎装置右侧，所述粉碎装置与一级分离装置之间设有一级固料仓，所述一级固料仓左侧通过螺钉固定在一级分离装置上，所述一级分离装置上底部设有一级液料仓，所述一级液料仓通过螺钉固定在一级分离装置上，所述二级分离装置底部设有二级液料仓，所述二级液料仓通过焊接固定在二级液料仓上，所述二级分离装置右侧设有二级固料仓，所述二级固料仓通过焊接固定在二级液料仓上；

所述预碳化模块包括预碳化装置、预碳化进料装置、第一分离装置、风机、第一冷却装置、中间收集装置和过滤装置，所述预碳化装置左侧设有预碳化进料装置，所述预碳化进料装置上方安装有加热装置，所述预碳化装置右侧安装有分离装置，所述分离装置下方设有脱水物料罐，所述分离装置底部通过法兰与脱水物料罐连接，所述脱水物料罐右下方安装有过滤装置，所述第第一级冷却装置位于分离装置右侧，所述风机安装于一级冷却装置与分离装置之间，所述第第一级冷却装置分为一级冷却装置与二级冷却装置，所述一级冷却装置位于分离装置右侧，所述二级冷却装置位于一级冷却装置右侧，所述二级冷却装置下方设有脱水物料罐，所述脱水物料罐右侧设有中间污水罐，所述中间污水罐右侧设有轻质组分罐；

所述绝氧碳化模块包括绝氧碳化装置、绝氧碳化进料装置、热风炉、蒸汽发生器、废液雾化泵、处理收集装置和第二尾气净化装置，所述绝氧碳化进料装置位于绝氧碳化装置顶部左侧，所述废液雾化泵位于绝氧碳化装置左侧底部，所述热风炉位于废液雾化泵右侧，所述蒸汽发生器位于绝氧碳化装置顶部中间，所述蒸汽发生器右侧设有第二分离装置，所述绝氧碳化装置右端安装有催化塔，所述催化塔右侧安装有分馏塔，所述绝氧碳化装置底部中间下方安装有碳渣收集装置，所述碳渣收集装置右侧设有油液收集装置，所述油液收集装置右侧设有油液冷却装置，所述油液冷却装置安装于催化塔正下方；

所述污水处理模块由循环水池与污水处理装置组成，所述污水处理装置位于循环水池右侧，所述废气处理模块由除尘装置和排气装置组成。

优选的，所述油水分离模块与所述生物柴油生产模块连通，所述油水分离模块、所述预碳化模块和所述绝氧碳化模块均与所述污水处理模块连通，所述固液分离模块、所述预碳化模块和所述绝氧碳化模块均与所述废气处理模块连通，所述预碳化装置与所述废气处理模块连通；所述脱水物料罐与所述绝氧碳化模块连通，所述中间污水罐与所述污水处理模块、所述废气处理模块均连通，所述第一尾气净化装置的进口与所述轻质组分罐连通，所述第一尾气净化装置的出口与所述预碳化装置连通，所述绝氧碳化装置与所述废气处理模块连通。

优选的，所述废液雾化泵的进口与所述碳渣冷却装置及所述油液冷却装置均连通，所述废液雾化泵的出口与所述绝氧碳化装置连通，所述绝氧碳化装置连通的蒸汽发生器、与所述蒸汽发生器连通的除尘装置、与所述除尘装置连通的循环水池和与所述循环水池连通的污水处理装置，所述污水处理装置与所述热风炉连通。

优选的，所述一级分离装置的一级液料仓、所述二级分离装置的二级液料仓均与所述油水分离模块连通，所述二级分离装置的二级固料仓与所述预碳化进料装置连通。

优选的，所述进料模与所述固液分离模块连通，所述出料模块与所述绝氧碳化模块连通。

本发明一种垃圾处理系统工艺及其处理设备带来的有益效果是:

通过在垃圾处理系统中设置进料模块、出料模块和上述垃圾处理设备，其中，垃圾处理设备的组成模块、工作过程及有益效果已在上述垃圾处理设备的有益效果中进行了详细说明，在此不再赘述。

该垃圾处理系统的工作过程为:利用进料模块将垃圾输送至固液分离模块中，经过垃圾处理设备的一系列处理后，出料模块将绝氧碳化模块中的成品进行包装，并最终输送至系统外进行销售等后续工作。

该垃圾处理系统不仅改善了现有垃圾处理方法中存在的环境污染问题，而且实现了对餐饮废弃物的无害化处置和资源化利用，符合可持续发展的要求。

附图说明

图1为本发明实施例餐厨垃圾处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例餐厨垃圾处理系统的处置工艺流程图；

图3为本发明图1中的预碳化模块的结构示意图；

图4为本发明图1中的绝氧碳化模块的结构示意图；

图5为本发明实施例中的绝氧碳化模块处置工艺流程图。

图中标注：10固液分离模块、20油水分离模块、30预碳化模块、40绝氧碳化模块、50生物柴油生产模块、60污水处理模块、70废气处理模块、80进料模块、90出料模块、11一级分离装置、12粉碎装置、13二级分离模块、111一级液料仓、112一级固料仓、131二级液料仓、132二级固料仓、21油水分离器、22污油收集装置、23污水收集装置、31预碳化装置、32加热装置、33预碳化进料装置、34第一分离装置、35风机、36第一冷却装置、37中间收集装置、38过滤装置、39第一尾气净化装置、361一级冷却装置、362二级冷却装置、371脱水物料罐、372中间污水罐、373轻质组分罐、41绝氧碳化装置、42绝氧碳化进料装置、43热风炉、44蒸气发生器、45废液雾化泵、46处理收集装置、47第二尾气净化装置、431热风管路、461第二分离装置、462催化塔、463碳渣冷却装置、464碳渣收集装置、465分馏塔、466油液冷却装置、467油液收集装置、61循坏水池、62污水处理装置、71除尘装置、72排气装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1；

如图1所示，本实施例提供了一种垃圾处理系统工艺及其处理设备，包括用于对物料进行分类的固液分离模块10、用于对固液分离模块10中液体物料进行处理的油水分离模块20、用于对固液分离模块10中固体物料进行干燥脱水处理的预碳化模块30、用于对预碳化模块30中固体物料进行碳化处理的绝氧碳化模块40、生物柴油生产模块50、污水处理模块60和废气处理模块70。其中，油水分离模块20与生物柴油生产模块50连通，油水分离模块20、预碳化模块30和绝氧碳化模块40均与污水处理模块60连通，固液分离模块10、预碳化模块30和绝氧碳化模块40均与废气处理模块70连通；

实施例2：

请继续参照图1，本实施例中，固液分离模块10包括用于对垃圾进行分选的一级分离装置11、用于对一级分离装置11分离出的固体物料进行粉碎的粉碎装置12和用于对粉碎装置12输出的物料进行二次分选的二级分离装置13。具体的，本实施例中，一级分离装置11为振动筛，包括设置在其底部的一级液料仓111和与振动筛固体物料出口连通的一级固料仓112。二级分离装置13为螺旋过滤机，包括设置在其底部的二级液料仓131和与螺旋出料口连通的二级固料仓132。并且，一级液料仓111、二级液料仓131均与油水分离模块20连通，二级固料仓132与预碳化模块30连通；

实施例4：

请继续参照图1,本实施例中，该固液分离模块10的工作过程为:当垃圾进入振动筛中后，振动筛利用其自身的振动特性对物料进行筛选，使其中的液体物料流入到振动筛下方的一级液料仓111中，而将固体物料输送至与振动筛出口连通的一级固料仓112中：然后，进入一级固料仓112中的固体物料被继续向前输送，当其进入粉碎装置12后，粉碎装置12工作,将其中体积较大的固体物料迅速粉碎成体积较小的物料;随后，小体积的物料进入螺旋过滤机中，利用螺旋过滤机的螺旋压滤原理对其内部的物料进行过滤分选;二次分选完成后，固体物料进入预碳化模块30中进行干燥脱水处理。并且，一级液料仓111和二级液料仓131中的液体物料流入至油水分离器21中,以进行后续的分离处理；通过在固液分离模块10中设置一级分离装置11和二级分离装置13,以对垃圾进行分选，大大提高了该固液分离模块10的分选效果，使得固体物料和液体物料能够得以有效分离，从而提高本实施例垃圾处理设备对垃圾的处置效果；

实施例3：

请继续参照图1，本实施例中，油水分离模块20包括上述与一级液料仓11和二级液料仓131均连通的油水分离器21及与该油水分离器21分别连通的污油收集装置22和污水收集装置23。当污油收集装置22中的污油积累到一定量时，这些污油将被输送至生物柴油生产模块50中，经过一系列反应及处理后，即可得到能够被二次利用的脂类物质和生物柴油;当污水收集装置23中的污水积累到一定量时，这些污水则被输送至污水处理模块60中，以得到洁净的浇灌用水或者生活用水；

实施例4：

如图3所示，预碳化模块30包括用于对固体物料进行干燥处理的预碳化装置31、用于向预碳化装置31供给物料的预碳化进料装置33、用于对预碳化装置31中物料进行分离的第一分离装置34和用于对第一分离装置34中的物料进行收集的中间收集装置37，具体的，中间收集装置37包括用于对第一分离装置34中的固体物料进行收集的脱水物料罐371、用于对第一分离装置34中的液体物料进行收集的中间污水罐372、用于对第一分离装置34中的气体物料进行收集的轻质组分罐373，具体的，预碳化装置31与废气处理模块70连通,脱水物料罐371与绝氧碳化模块40连通，中间污水罐372与污水处理模块60、废气处理模块70均连通，预碳化模块30还可以包括第一冷却装置36，具体的，第一冷却装置36包括与第一分离装置34连通的一级冷却装置361和与第一冷却装置36连通的二级冷却装置362，其中，二级冷却装置362包括设置在一级冷却装置361与中间污水罐372之间的中间污水冷却器和设置在一级冷却装置361与轻质组分罐373之间的轻质组分冷却器，这样的设置，可以对经过第一分离装置34分离得到的气体进行快速冷却，以提高预碳化模块30的工作可靠性；

为了提高气体的输送效率，在第一分离装置34和一级冷却装置361之间还可以设置风机35，如图3所示，通过设置风机35,大大提高了气体组分在管路中的流动速度，从而提高了该预碳化模块30的工作效率，进而提高了本实施例垃圾处理设备对垃圾的处置效率；

通过在轻质组分罐373与预碳化装置31之间设置第一尾气净化装置39，实现了轻质组分罐373中轻质气体的再利用，大大降低了该预碳化装置31的处置成本,同时也减少了预碳化模块30中尾气杂质向外界环境中的排放；

需要说明的是，本实施例中，物料在进入预碳化进料装置33前,可以先在加热装置32中进行适当的加热处理，如图3所示。这样的设置，大大提高了物料在预碳化装置31中的处置效率，从而提高了本实施例垃圾处理设备的处置效率；

实施例5：

请继续参照图3，本实施例中，该预碳化模块30的处置工艺流程为:经过固液分离模块10二次分选得到的固体物料进入加热装置32中，然后，经过加热处理的物料经过预碳化进料装置33的输送，被送至预碳化装置31中进行干燥脱水处理。随后，经过预碳化处理得到的物料进入第一分离装置34中进行物料分离，其中，经过第一分离装置34分离得到的脱水物料进入脱水物料罐371中进行储存，而第一分离装置34中的气体组分则在风机35的作用下，进入一级冷却装置361中进行冷却处理，具体的，一.级冷却装置361中的可凝气体被冷却为液体，并流入至中间污水冷却器中进行二次冷却处理，二次冷却完毕后，流入中间污水罐372中进行收集;而二级冷却装置362中的轻质组分及不凝气体，则进入轻质组分冷却器中进行二次冷却处理，二次冷却完毕后，进入轻质组分罐373中进行收集。同时，预碳化装置31在工作过程中产生的废气则进入废气处理模块70中,集中进行处理，脱水物料罐371中的固体物料经过过滤装置38的过滤分选后，其中体积较小的物料进入绝氧碳化模块40中进行绝氧碳化处理;中间污水罐372收集到的污水则流向污水处理模块60中，以得到洁净的浇灌用水和生活用水;轻质组分罐373收集到的轻质组分及不凝气体则流向第一尾气净化装置39中进行净化处理，经过净化处理得到的洁净气体则被输送至预碳化装置31,以参与预碳化装置31后续的干燥脱水处理过程；

实施例6：

如图4和图5所示，本实施例中，绝氧碳化模块40包括用于对固体物料进行碳化处理的绝氧碳化装置41、用于向绝氧碳化装置41供给物料的绝氧碳化进料装置42、用于对绝氧碳化装置41中物料进行分离收集的处理收集装置46和用于为绝氧碳化装置41提供热量的热风炉43。其中,热风炉43通过热风管路431与绝氧碳化装置连通，绝氧碳化装置41与废气处理模块70连通，绝氧碳化进料装置42采用液压推送进料的原理，利用定量柱塞泵为绝氧碳化装置41定量输送物料。这样的设置，实现了固体物料的分批次绝氧碳化处理，在一定程度上保证了各批次物料的碳化一致性，从而提高了绝氧碳化模块40中收集的物料的品质；

实施列7：

请继续参照图4和图5，本实施例中，处理收集装置46包括与绝氧碳化装置41连通的第二分离装置461、与第二分离装置461连通的催化塔462、与催化塔462连通的碳渣收集装置464、与催化塔462连通的分馏塔465和与分馏塔465连通的油液收集装置467，第二分离装置461对绝氧碳化装置41中的物料进行分离处理后，进入催化塔462进行催化反应处理,其中一部分物料成为碳渣,并进入碳渣冷却装置463中进行冷却处理,冷却完成的碳渣则最终进入碳渣收集装置464中进行统一收集;另一部分物料则进入分馏塔465中进行分馏成为油液等化工原料,并依次经过油液冷却装置466和油液收集装置467，以完成油液的冷却和收集，该绝氧碳化模块40还可以包括第二尾气净化装置47。具体的，第二尾气净化装置47的进口与油液收集装置467连通，第二尾气净化装置47的出口与热风炉43连通，通过在油液收集装置467与热风炉43之间设置第二尾气净化装置47,使得其中的可燃气体被再次送回至热风炉43中作为燃质，以,为绝氧碳化装置41提供热源，实现了油液收集装置467中可燃气体的再利用，从而节约了该绝氧碳化装置41的处置成本，而且也减少了油液收集装置467中尾气杂质的排放，对节能减排具有重要意义；

实施例8：

蒸汽发生器44利用绝氧碳化装置41中的热能,将其中可能存在的液体物料加热成为蒸汽，然后，该蒸汽进入至除尘装置71中进行除尘处理,经过除尘装置71处理得到的洁净气体流向排气装置72，排放到大气中;而经过除尘装置71处理后的污浊液体则流向循环水池61中进行收集,进而流入污水处理装置62中进行后续处理，需要说明的是，本实施例中，为了增强除尘效果，该除尘装置71可以采用四级除尘系统。具体的，该四级除尘系统可以依次为:水冷旋风除尘装置、干式反应器、布袋除尘器和喷淋脱酸塔，或者,水冷旋风除尘装置、干式反应器、星型卸料器和喷淋脱酸塔，为了降低该绝氧碳化模块40的处置成本污水处理装置62与热风炉43连通，污水处理装置62在工作过程中，会产生大量的可燃气体，通过将污水处理装置62与热风炉43连通，即可使这部分可燃气体成为热风炉43的燃质，实现了可燃气体的再利用，从而达到了对物料循环利用的目的；

实施例9：

本实施例还提供了一种垃圾处理系统，请继续参照图1和图2,该垃圾处理系统包括上述垃圾处理设备、用于将物料输送至，上述垃圾处理设备中的进料模块80和用于将上述垃圾处理设备中的成品输出的出料模块90。其中，进料模块80与固液分离模块10连通，出料,模块90与绝氧碳化模块40连通。

通过在垃圾处理系统中设置用于将物料输送至垃圾处理设备中的进料模块80、用于将垃圾处理设备中的成品输出的出料模块90和上述垃圾处理设备，其中，垃圾处理设备的组成模块、工作过程及有益效果已在上述进行了详细说明，在此不再赘述；

该垃圾处理系统的工作过程为:利用进料模块80将垃圾输送至固液分离模块10中，经过垃圾处理设备的一系列处理后，出料模块90将绝氧碳化模块40中的成品进行包装，并最终输送至系统外进行销售等后续工作，为了减少垃圾处置过程对环境的污染，进料模块80采用密封进料；

还需要说明的是，实施例中，图1-图5中的箭头均指的是物料在该垃圾处理系统中的流动方向；

工作原理：当垃圾被输送至固液分离模块10中后，当垃圾进入振动筛中后，振动筛利用其自身的振动特性对物料进行筛选，使其中的液体物料流入到振动筛下方的一级液料仓111中，而将固体物料输送至与振动筛出口连通的一级固料仓112中：然后，进入一级固料仓112中的固体物料被继续向前输送，当其进入粉碎装置12后，粉碎装置12工作,将其中体积较大的固体物料迅速粉碎成体积较小的物料;随后，小体积的物料进入螺旋过滤机中，利用螺旋过滤机的螺旋压滤原理对其内部的物料进行过滤分选；二次分选完成后，固体物料进入预碳化模块30中进行干燥脱水处理，其中，液体物料被输送至油水分离模块20中，油水分离模块20工作，将其分离成污油和污水，并分别进行储存；然后，经过分离的污油被输送至生物柴油生产模块50中，经过一系列反应及处理后,得到可以被二次利用的脂类物质和生物柴油，而经过分离得到的污水则被输送至污水处理模块60，经过若干处理后成为浇灌用水或是洁净的生活用水。经过固液分离模块10分离得到的固体物料则被输送至预碳化模块30中进行干燥脱水处理，随后，经过预碳化模块30处理得到的固体物料被输送至绝氧碳化装置41中进行碳化处理，经过催化、分馏等处理后得到能够被直接利用的碳渣等产品；此外，该垃圾处理设备通过将固液分离模块10、预碳化模块30和绝氧碳化模块40与废气处理模块70连通，使得固液分离模块10、预碳化模块30和绝氧碳化模块40在工作中排放的有毒有害气体被集中收集处理，大大减少了垃圾处置过程中周围环境的污染现象,从而降低了因垃圾处理过程中散发恶臭气体而导致的“邻避效应”，该垃圾处理设备只需将待处理的垃圾放入固液分离模块10中，即可在设备的终端得到能够被再利用的产品,不仅改善了现有垃圾处理方法中存在的环境污染问题，而且实现了对餐饮废弃物的无害化处置和资源化利用，该垃圾处理设备在近乎封闭的环境中进行工作，大大减少了有毒有害气体的排放，当垃圾进入一级分离装置11之后，开启加温装置，通过对内部的垃圾进行适当的加温处理，可以有效提高垃圾的脱水效果，还需要说明的是，本实施例中，输送装置可以是链板式输送机，但不仅仅局限于这种输送装置的形式,还可以采用其他结构形式的输送装置，如皮带式输送机,其只要是通过这种结构形式的输送装置能够实现固体物料在一级分离装置11与粉碎装置12之间及粉碎装置12与二级分离装置13之间的可靠输送即可。

此外，本实施例中的垃圾处理设备、垃圾处理系统及垃圾处理工艺不仅可以用于对垃圾的处置，还可以用于对农业秸秆、林业废料、牲畜粪便、城市水生物、废塑料、废轮胎、含油污泥、动植物废弃物、电子废弃物等多种有机废弃物的处置。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。