专利名称：一种分选生活垃圾中有毒有害物质的组合装置及方法
技术领域：
本发明属于生活垃圾机械分选技术领域，具体涉及一种高效分选生活垃圾中有毒有害物质的组合装置。本发明还涉及利用上述组合装置分离生活垃圾中有毒有害物质的方法。
背景技术：
随着城市化的快速发展，我国城市生活垃圾的年产量接近I. 5亿吨，中国约有65%以上的城市已陷入生活垃圾围城的困境，生活垃圾废弃物不仅影响城市景观，而且严重影响人们的身体健康，生活垃圾资源化、减量化、无害化成为城市环境保护的重要议题。生活垃圾的处理方法包括焚烧、填埋、堆肥等。由于我国城市生活垃圾水分含量 高、组成复杂、粒度差异大，往往含有粗大垃圾和不可堆肥化物质。这些物质会影响垃圾处理设备的正常运行，降低发酵仓的有效容积，且使堆肥难以达到无害化要求，从而影响堆肥产品的质量，因此必须进行分选以满足后续处理需要。分选等预处理方法能够去除粗大垃圾和降低不可堆肥化物质含量，并使堆肥物料粒度和含水率达到一定程度的均匀化。垃圾颗粒变小，物料表面积增加，便于微生物繁殖从而促进发酵过程。传统的垃圾分选主要依靠垃圾源头分类和人工分拣，该方法有赖于社会环保意识的提高，且劳动强度大，生产环境恶劣，分选效果不理想。随着机械化的进步，生活垃圾机械分选日益受到重视。目前，垃圾机械分选方式主要有滚筒筛分、风力分选、水力分选、金属磁选等，机械筛分后筛下物含有较多砖石等惰性物质，电池、打火机等有毒有害物质，影响后续处理效果，易造成二次污染。机械分选线布置分散、各功能单元设备衔接混乱，分选效率普遍偏低，且占地面积大、厂房过高、地面作业空间不足。生活垃圾的磁力分选是借助磁选设备产生的磁场使铁磁物质组分分离的一种方法。由于生活垃圾中的铁磁性物质与玻璃、塑料和其他有机质混合，且我国生活垃圾水分普遍较高，各组分互相粘连增加了金属物质的分选难度。现有垃圾处理的磁选设备只能分选出部分大中型颗粒的金属，无法解决小颗粒金属、半金属、电池、打火机等与可堆有机质的有效分选，有毒有害的磁性污染废物伴随物料进入堆肥或填埋等后处理工段，造成严重的资源浪费和二次污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于分离生活垃圾中电池、打火机等有毒有害物质的组合装置，以实现生活垃圾中铁磁性物质和有害物质的有效分离，减少二次污染，改进公知技术中存在的缺陷。本发明的又一目的在于提供一种利用上述组合装置进行生活垃圾分离的方法。为实现上述目的，本发明提供的分选生活垃圾中有毒有害物质的组合装置，包括一台磁分选装置、两台换向磁选皮带机、两级磁性滚筒筛、两台弹跳分选机和输送皮带；其中
磁分选装置结构为顶部的两侧分别为垃圾进料口和废料出口 ；垃圾进料口处安装有进料皮带，进料皮带的下方开设有金属出料口，该金属出料口的下方安装有金属接料皮带；废料口连接废料皮带，该废料皮带分别连接物料出料口和物料输出皮带；一电磁分离器，安装在分选装置内部的上部；一磁选皮带，环绕在该电磁分离器的外圈上；电磁分离器的下方安装有换向反弹皮带；进料皮带与磁选皮带、换向反弹皮带的运行方向平行；金属出料皮带连接一级换向磁选皮带,一级换向磁选皮带通过磁选线皮带连接二级弹跳分选机和废料线皮带；磁选线皮带的另一端连接一级滚筒筛，一级滚筒筛通过二级滚筒筛连接一级弹跳分选机。所述的组合装置，其中，一级换向磁选皮带安装于金属出料皮带上方处，二级换向磁选皮带安装在二级弹跳分选机的上方处；换向磁选皮带的支架上下方各安装两个中部为磁铁的滚轴，换向磁选皮带与金属出料皮带垂直，且与磁选线皮带平行。所述的组合装置，其中，换向磁选机带的速度为I 2m/s。所述的组合装置，其中，换向磁选皮带的磁选皮带上间隔地横向安装有棱柱型磁性胶条。所述的组合装置，其中，磁性滚筒筛为两级，与磁选线皮带连接的第一级磁性滚筒筛的筛网孔径大于第二级磁性滚筒筛的筛网孔径；磁性滚筒筛安装进与水平面呈I 8度。所述的组合装置，其中，分选装置的进料皮带与水平面呈5 20度，出料皮带呈5 20度，物料输出皮带呈10 30度。所述的组合装置，其中，分选装置的顶端设有臭气输出口，并与风机相连。本发明提供的利用上述组合装置对生活垃圾中金属物质的分选方法生活垃圾经磁分选装置分选后，金属出料口分选出的铁磁性物质在一级换向磁选皮带的作用下进行二次磁选，分选得到的铁磁性物料经两级滚筒筛进行筛分，分别获得不同尺寸的铁磁性物质，筛下物经一级弹跳分选机对不同密度有毒有害物质进行回收；经过二次磁选的铁磁性物质经二级换向磁选皮带机进行再分选，进一步回收铁磁性物质，分选后物料经二级弹跳分选机进行收集，剩余的惰性物质经废料线皮带进入填埋场处置。所述的方法，其中，两级弹跳分选机的弹跳皮带与水平面呈I 5度角。所述的方法，其中，滚筒筛的转速为O. 2 I. 5m/s。本发明的优点在于(I)本发明将电磁分离、物料换向反弹、重力分选、弹跳分选、筛分技术有机结合，三项磁选装置的金属出料线依次与磁选皮带机、滚筛、弹跳机相连；废料线依次连接磁选皮带机和弹跳机，通过该组合方式在铁磁性物质深度分离的同时对不同性质的有毒有害垃圾`组分进行高效分选，实现了生活垃圾的精细分选；(2)该装置对不同粒径的电池、打火机等有毒有害物质的分离效果理想。电池、打火机的分选效果可达100%，易拉罐、瓶盖的分选效果可95%以上，有效减少了后续处理过程的二次污染，实现了资源回收利用；(3)该装置设有臭气收集系统，减少恶臭气体等二次污染排放；(4)该组合装置采用二级深度分离分选技术，结构紧凑合理、构造简单、占地面积小，易于推广应用。
图I为本发明的流程简图；图2为本发明三项磁选装置示意图；图3为本发明一级滚筒筛示意图；·
图4为本发明换向磁选皮带机示意图。附图标记说明I磁分选装置；2金属出料皮带；3换向磁选皮带机；4磁选线皮带；5 —级滚筒筛；6 二级滚筒筛；7 —级弹跳分选机；8 二级换向磁选皮带机；9 二级弹跳分选机；10废料线皮带；11垃圾进料口 ； 12进料皮带；13臭气体收集管道；14电磁分离器；15磁选皮带；16换向反弹皮带机；17金属出料口 ；18废料出口 ；19物料出口 ；20物料输出皮带；21滚轴；22永磁铁；23磁选皮带；24滚筒筛挡板。
具体实施例方式本发明由一套磁分选选装置、两台换向磁选皮带机、两级磁性滚筒筛、两台弹跳分选机和输送皮带等组成。生活垃圾经三项磁选装置进行分离分选，金属出料口分选出的铁磁性物质在换向磁选皮带机的作用下进行二次磁选，分选得到的铁磁性物料经两级滚筒筛进行筛分，分别获得不同尺寸的铁磁性物质，筛下物经弹跳分选机对打火机、电池等不同密度有毒有害物质进行回收。废料线皮带上方安装有另一台换向磁选皮带机，对二次磁选产生的废料进行再分选，进一步回收铁磁性物质，分选后物料经弹跳分选机作用对有毒有害物质进行收集，剩余砖石、玻璃等惰性物质经废料线皮带进入填埋场。进一步的，所述三项磁选装置为上下两层结构，距装置顶端1/5 1/3高度处安装有电磁分离器，并与磁选皮带机相连；距装置顶端2/5 2/3高度处安装有物料换向反弹皮带。当物料经进料皮带机带入三项磁选装置后，进入换向器改变其运动方向，从一定高度送到斜角输送带，与输送带发生弹性碰撞的物料被分离出来，如砖石、鞋、橡胶等，由输出皮带机送至废料线填埋处置。剩余有机质含量较高的垃圾通过物料输出皮带机送至后续堆肥装置。铁磁性物质在电磁分离器和磁选皮带的共同作用下经金属接料皮带机进入磁选线。进一步的，所述三项磁选装置进料口位于装置顶部，金属出料口位于进料口正下方；另一侧的废料输出口位于装置中部，物料输出口位于废料输出口正下方。其中，进料皮带与水平面呈5 20度，出料皮带呈5 20度，物料输出皮带呈10 30度。进一步的，所述三项磁选装置顶端设有臭气输出口，并与风机相连，用于分选过程中恶臭气体的实时收集，减少二次污染排放。进一步的,所述换向磁选皮带机由磁铁、传送带、滚轴、电动机、支架等组成。其中，磁选皮带机安装于三项磁选装置金属出料皮带上方30 60cm处，支架上下方各安装2个滚轴，上下滚轴直径比例为I : 2 I : 10 ;滚轴中部为大型磁铁(永磁铁或电磁铁)，磁选皮带与出料皮带垂直，与磁选线皮带平行。磁选机皮带速度为I 2m/s。进一步的,所述换向磁选皮带机的磁选皮带上间隔5 30cm横向安装有六棱柱型磁性胶条，磁条设计更有利于小粒径磁性物料吸附和捕集，有效提高磁选效率。进一步的，所述弹跳分选机的弹跳皮带与水平面呈I 5度角。进一步的，所述滚筒筛由外壳、皮带轮、条形筛网、支架、挡板、发动机组成。经初级磁选的混合铁磁选物料，经磁选线皮带带入滚筒筛，滚筒筛在皮带轮带动下以O. 2 I. 5m/s速度旋转，不同粒度的物料经筛分后收集。进一步的，所述两级滚筒筛为条形筛孔，孔径分别为5 IOcm和2 5cm，滚筒筛与水平面呈I 8度。下面结合附图和实施例对本发明做更详细地说明。生活垃圾经三项磁选装置I分选后的铁磁性混合垃圾在金属出料皮带2的输送下经一级换向磁选皮带机3作用进一步磁选,分离出的铁磁性物质在磁选线皮带4输送下分别进入一级滚筒筛5和二级滚筒筛6进行筛分，分选出不同尺寸的铁磁性物质，其中筛上物经一级弹跳分选机7将电池、打火机等有毒有害物质分离收集。磁选后的废料在二级换向磁选皮带机8的作用下进行深度分选，分离出的铁磁性物质再经二级弹跳分选机9，对垃圾中残留的有毒有害物质进行回收，剩余惰性物料经废料线皮带10进行填埋处理，从而实现有毒有害物质的分离。一个具体实施例如下·处理量1000万吨/日的垃圾处理厂，生活垃圾经进料口 11在进料皮带12的输送下进入磁分选装置I，该磁分选装置高6m，顶部设有恶臭气体收集管道13，电磁分离器14和磁选皮带15位于装置5. 5米高处，垂直下方I米处为换向反弹皮带机16。垃圾进料口 11与水平面呈8度角，进料皮带12宽为160cm，金属出料口 17位于进料口 11正下方，金属接料皮带2宽80cm，方向与进料皮带呈90度。垃圾经磁选和换向反弹分选后，砖石、玻璃、鞋、橡胶等难降解物质经废料出口 18输送至废料线，废料出口 18与水平面呈8度。其中砖石用作建筑材料或填埋，玻璃、橡胶类物质回收再利用，废料线皮带10宽为80cm。分选后剩余有机质含量较高的物料经物料出口 19经物料输出皮带20送至后续堆肥发酵仓，分选出的金属物质经金属出料口 17运送至换向磁选皮带机3进行深度分选。金属出料皮带2上的铁磁性物质，被吸附到位于换向磁选皮带机3滚轴21之间的永磁铁22下部磁性区段的皮带23上,并随皮带一起向一端移动。当磁选皮带23离开磁性区时,铁磁性物质就会在重力作用下脱落下来，进入磁选线。磁选皮带宽为80cm，磁选机通过的物料传送皮带速度不超过lm/s,且磁铁距离被分选物料的高度应小于50cm。生活垃圾经磁分选装置I和一级换向磁选皮带机3的分离分选后，含有较高金属的铁磁性物质在磁选线输送皮带4带动下先后进入一级滚筒筛5 (条形筛孔，间距8cm)，主要用于分选易拉罐等较大件金属物质和二级滚筒筛6 (条形筛孔，间距3cm)，主要用于分选瓶盖等小件金属物质，滚筒筛与水平面均呈I. 5度角，出料端设有挡板24，便于物料收集。经筛分后的筛下物在弹跳分选机的作用下将打火机、电池等有毒有害物质分别回收。生活垃圾经磁分选装置I和一级换向磁选皮带机3的分离分选后，剩余物料进入废料线，在废料线上方安装有二级换向磁选皮带机8和二级弹跳分选机9，对废料中残余的有毒有害物质进一步分离收集。生活垃圾经本发明的组合装置分选后，废金属类磁性物质分选效率为98%，电池、打火机等有毒有害物质分选效率为100%。同时，砖石、鞋、玻璃等难降解物质也得到有效分离，显著降低了垃圾中有毒有害物质含量，有利于垃圾堆肥产 品品质的提高。
权利要求
1.一种分选生活垃圾中有毒有害物质的组合装置，包括一台磁分选装置、两台换向磁选皮带机、两级磁性滚筒筛、两台弹跳分选机和输送皮带；其中 磁分选装置结构为 顶部的两侧分别为垃圾进料口和废料出口； 垃圾进料口处安装有进料皮带，进料皮带的下方开设有金属出料口，该金属出料口的下方安装有金属接料皮带； 废料口连接废料皮带，该废料皮带分别连接物料出料口和物料输出皮带； 一电磁分离器，安装在分选装置内部的上部； 一磁选皮带，环绕在该电磁分离器的外圈上； 电磁分离器的下方安装有换向反弹皮带； 进料皮带与磁选皮带、换向反弹皮带的运行方向平行； 金属出料皮带连接一级换向磁选皮带，一级换向磁选皮带通过磁选线皮带连接二级弹跳分选机和废料线皮带； 磁选线皮带的另一端连接一级滚筒筛，一级滚筒筛通过二级滚筒筛连接一级弹跳分选机。
2.根据权利要求I所述的组合装置，其中，一级换向磁选皮带安装于金属出料皮带上方处，二级换向磁选皮带安装在二级弹跳分选机的上方处；换向磁选皮带的支架上下方各安装两个中部为磁铁的滚轴，换向磁选皮带与金属出料皮带垂直，且与磁选线皮带平行。
3.根据权利要求I或2所述的组合装置，其中，换向磁选机带的速度为I 2m/s。
4.根据权利要求3所述的组合装置，其中，换向磁选皮带的磁选皮带上间隔地横向安装有棱柱型磁性胶条。
5.根据权利要求I所述的组合装置，其中，磁性滚筒筛为两级，与磁选线皮带连接的第一级磁性滚筒筛的筛网孔径大于第二级磁性滚筒筛的筛网孔径；磁性滚筒筛安装进与水平面呈I 8度。
6.根据权利要求I所述的组合装置，其中，分选装置的进料皮带与水平面呈5 20度，出料皮带呈5 20度，物料输出皮带呈10 30度。
7.根据权利要求I所述的组合装置，其中，分选装置的顶端设有臭气输出口，并与风机相连。
8.利用权利要求I所述组合装置对生活垃圾中金属物质的分选方法 生活垃圾经磁分选装置分选后，金属出料口分选出的铁磁性物质在一级换向磁选皮带的作用下进行二次磁选，分选得到的铁磁性物料经两级滚筒筛进行筛分，分别获得不同尺寸的铁磁性物质，筛下物经一级弹跳分选机对不同密度有毒有害物质进行回收； 经过二次磁选的铁磁性物质经二级换向磁选皮带机进行再分选，进一步回收铁磁性物质，分选后物料经二级弹跳分选机进行收集，剩余的惰性物质经废料线皮带进入填埋场处置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，两级弹跳分选机的弹跳皮带与水平面呈I 5度角。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，滚筒筛的转速为0.2 I.5m/s。
全文摘要
一种分选生活垃圾中有毒有害物质的组合装置磁分选装置结构为顶部的两侧分别为垃圾进料口和废料出口；垃圾进料口处安装有进料皮带，进料皮带的下方开设有金属出料口，该金属出料口的下方安装有金属接料皮带；废料口连接废料皮带，该废料皮带分别连接物料出料口和物料输出皮带；一电磁分离器，安装在分选装置内部的上部；一磁选皮带，环绕在该电磁分离器的外圈上；电磁分离器的下方安装有换向反弹皮带；进料皮带与磁选皮带、换向反弹皮带的运行方向平行；金属出料皮带连接一级换向磁选皮带，一级换向磁选皮带通过磁选线皮带连接二级弹跳分选机和废料线皮带；磁选线皮带的另一端连接一级滚筒筛，一级滚筒筛通过二级滚筒筛连接一级弹跳分选机。
文档编号B03C1/30GK102921548SQ20121049237
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者贾璇, 席北斗, 李鸣晓, 祝超伟, 宋彩红, 于飞 申请人:中国环境科学研究院