一种有机废弃物预处理的除砂除杂系统的制作方法

1.本实用新型涉及有机废弃物预处理技术领域，具体来说，涉及一种有机废弃物预处理的除砂除杂系统。


背景技术：

2.随着2019年垃圾分类政策的全面铺开和逐步推进，餐厨、厨余等有机垃圾的处理全面进入快速增长阶段，助力垃圾减量化、资源化、无害化，实现进一步碳减排和碳中和成为了长期目标。
3.厨余垃圾是指易腐烂的、含有机质的生活垃圾，包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾等。家庭厨余垃圾表示居民家庭日常生活过程中产生的菜帮、菜叶、瓜果皮壳、剩菜剩饭、废弃食物等易腐垃圾；餐厨垃圾表示相关企业和公共机构在食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中，产生的食物残渣、食品加工废料和废弃食用油脂等；其他厨余垃圾表示农贸市场、农产品批发市场产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、水产品、畜禽内脏等。本文所指有机垃圾即包括上述以易腐烂有机质为主要成份的固体废弃物。
4.目前国内有机垃圾处理方式包括饲料化、好氧堆肥、厌氧消化，其中厌氧消化因其环境友好、能源回收利用率高等原因，成为了有机垃圾尤其是市政行业的主流处理工艺。
5.有机垃圾在进入厌氧消化工艺之前需要进行预处理，有些还需要进行油脂回收以提高项目效益。实际运行中由于垃圾浆液中含有大量砂石和杂质，常常会造成设备和管道的磨损、缠绕和堵塞，甚至会使整个系统无法运行，从而影响全厂运行的稳定和安全。此外，设备的频繁更换和检修还会大大增加运行成本，进而降低了经济效益。
6.常规的除砂除杂工艺常常需要较低的浆液浓度，而且也只能去除砂石密度高、粒径大的，可去除的纤维等杂质也需要较粗的直径，对于纤细纤维和较小粒径的砂石去除效果较差。而这些纤细纤维常裹挟细小砂石，在后续工艺中易再次结团和成块聚集，又会再一次威胁处理设施的安全。
7.针对这些问题，目前还没有有效的解决办法。


技术实现要素：

8.针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种有机废弃物预处理的除砂除杂系统，能够克服现有技术的上述不足。
9.为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
10.一种有机废弃物预处理的除砂除杂系统，包括粗除砂单元、除杂单元和细除砂单元，所述粗除砂单元包括粗除砂装置和卸料罐，所述除杂单元包括除杂装置和暂存罐，所述细除砂单元包括细除砂装置；
11.所述粗除砂装置与所述卸料罐连接，所述卸料罐通过除杂泵与所述除杂装置连接，所述除杂装置与所述暂存罐连接，所述暂存罐通过细除砂泵与所述细除砂装置连接，所述细除砂装置与后续单元连接；
12.所述除杂装置包括上部壳体，所述上部壳体内部设有冲洗装置，所述上部壳体的一端设有进料口二，所述上部壳体的另一端设有栅渣出料仓，所述栅渣出料仓的底部设有栅渣压榨螺旋，所述上部壳体底部与出液槽连接，所述出液槽位于所述进料口二的一端设有溢流口，所述出液槽靠近所述溢流口一端的底部设有出液口，所述进料口二中设有栅渣推进机构和筛板。
13.进一步地，所述粗除砂装置包括出料槽，所述出料槽的一端底部设有出料口一，所述出料槽底部与壳体一顶部连接，所述壳体一底部与排砂装置一上端连接，所述壳体一上部侧面设有进料口一，所述排砂装置一包括暂存腔一，所述暂存腔一中部设有暂存腔视窗一，所述暂存腔一上部设有排砂阀一，所述暂存腔一下部设有排砂阀二。
14.进一步地，所述壳体一为上部圆柱形、下部为圆锥形的结构, 所述壳体一内部设有螺旋和橡胶衬板。
15.进一步地，所述细除砂装置包括出料段，所述出料段顶部设有出料口二，所述出料段底部与壳体二顶部连接，所述壳体二底部与排砂装置二连接，所述壳体二上部的侧面设有进料口三，所述排砂装置二包括暂存腔二，所述暂存腔二中部上设有暂存腔视窗二，所述暂存腔二上部设有排砂阀三，所述暂存腔二下部设有排砂阀四。
16.进一步地，所述壳体二为圆柱形结构，所述壳体二内部设有螺旋和陶瓷衬板。
17.进一步地，所述筛板为垂直向无压圆孔筛板。
18.进一步地，所述粗除砂装置、所述除杂装置和所述细除砂装置均为密闭形式。
19.进一步地，所述粗除砂装置、所述细除砂装置内部均设有能够产生旋流的物理分选设备。
20.本实用新型的有益效果：根据粒径不同砂石去除难易程度不同，通过本实用新型的两级除砂单元去除了较难分离的小粒径砂石，提高了砂石去除率；除杂单元通过改变进料和过滤方向以及筛孔形式，可以将压力流直通式过滤基本无法截流的细长纤维进行有效拦截，解决了传统除杂工艺中纤维类难以去除的问题。本实用新型的整个系统运转灵活，能耗较低，对于不同处理规模的项目具有更好的适用性，大大减少了后续处理单元磨损、缠绕和堵塞的问题，保证了后续处理单元的稳定和安全，对提高工作效益有很重要的意义。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是根据本实用新型实施例所述的除砂除杂系统的结构示意图；
23.图2是根据本实用新型实施例所述的除砂除杂系统的粗除砂装置结构示意图；
24.图3是根据本实用新型实施例所述的除砂除杂系统的细除砂装置结构示意图；
25.图4是根据本实用新型实施例所述的除砂除杂系统的除杂装置结构主视图；
26.图5是根据本实用新型实施例所述的除砂除杂系统的除杂装置结构侧视图；
27.图6是根据本实用新型实施例所述的除砂除杂系统的除杂装置筛板结构示意图；
28.图中：1、粗除砂装置，2、卸料罐，3、除杂泵，4、除杂装置，5、暂存罐，6、细除砂泵，7、
细除砂装置，101、出料槽，102、进料口一，103，壳体一，104、出料口一，105、暂存腔一，106、排砂阀一，107、排砂阀二，108、暂存腔视窗，401、进料口二，402、出液槽，403、出液口，404、溢流口，405、上部壳体，406、栅渣推进机构、407、栅渣压榨螺旋、408、栅渣出料仓，701、出料段，702、进料口三，703、壳体二，704、出料口二， 705、暂存腔二，706、排砂阀三，707、排砂阀四，708、暂存腔视窗二。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种有机废弃物预处理的除砂除杂系统，包括粗除砂单元、除杂单元和细除砂单元，所述粗除砂单元包括粗除砂装置1和卸料罐2，所述除杂单元包括除杂装置4和暂存罐5，所述细除砂单元包括细除砂装置7；
31.所述粗除砂装置1与所述卸料罐2连接，所述卸料罐2通过除杂泵3与所述除杂装置4连接，所述除杂装置4与所述暂存罐5连接，所述暂存罐5通过细除砂泵6与所述细除砂装置7连接，所述细除砂装置7与后续单元连接；
32.如图4-5所示，所述除杂装置4包括上部壳体405，所述上部壳体405内部设有冲洗装置，所述上部壳体405的一端设有进料口二401，所述上部壳体405的另一端设有栅渣出料仓408，所述栅渣出料仓408的底部设有栅渣压榨螺旋407，所述上部壳体405底部与出液槽402连接，所述出液槽402位于所述进料口二401的一端设有溢流口404，所述出液槽402靠近所述溢流口404一端的底部设有出液口403，所述进料口二401中设有栅渣推进机构406和筛板。
33.实施例中，如图2所示，所述粗除砂装置1包括出料槽101，所述出料槽101的一端底部设有出料口一104，所述出料槽101底部与壳体一103顶部连接，所述壳体一103底部与排砂装置一上端连接，所述壳体一103上部侧面设有进料口一102，所述排砂装置一包括暂存腔一105，所述暂存腔一105中部设有暂存腔视窗一108，所述暂存腔一105上部设有排砂阀一106，所述暂存腔一105下部设有排砂阀二107。
34.实施例中，如图2所示，所述壳体一103为上部圆柱形、下部为圆锥形的结构, 所述壳体一103内部设有螺旋和橡胶衬板。所述壳体一103锥体相对扁平，螺旋角度较小，流道设计较宽，以适应流量大幅变化和粗除砂的要求，底部设扁平排砂锥斗和圆柱形砂石暂存腔，重砂暂存腔入口和出口端均设有气动闸门以便快速启闭。
35.实施例中，如图3所示，所述细除砂装置7包括出料段701，所述出料段701顶部设有出料口二704，所述出料段701底部与壳体二703顶部连接，所述壳体二703底部与排砂装置二连接，所述壳体二703上部的侧面设有进料口三702，所述排砂装置二包括暂存腔二705，所述暂存腔二705中部上设有暂存腔视窗二708，所述暂存腔二705上部设有排砂阀三706，所述暂存腔二705下部设有排砂阀四707。
36.实施例中，如图3所示，所述壳体二703为圆柱形结构，所述壳体二703内部设有螺旋和陶瓷衬板。所述壳体二703相对细高，顶部出清液，流道设计较窄且为多层螺旋，以适应
细除砂的要求，底部设圆柱形重砂暂存腔，重砂暂存腔入口和出口端均设有气动闸门以便快速启闭。
37.实施例中, 所述排砂装置一和所述排砂装置二运行过程中，分离后的砂石自除砂装置底部先排入重砂暂存腔，定期启停上下自动阀排砂，同时根据运行情况辅以一定的高压水对重砂进行冲洗，实现排出的重砂尽量少黏附有机物，减少垃圾浆液的有机物损失。
38.实施例中，如图6所示，所述筛板为垂直向无压圆孔筛板。
39.实施例中，所述除杂机装置4采用横向流进料，滤液通过筛孔的方向与进料成90
°
角，由于采用无压进料，浆料流速低，纤维更容易被被拦截在滤网上，而不会被高速进料带走，且采用的圆孔筛板，纤维也不易竖向直接穿过筛板，在除杂机后端设有大口径出液口，尾部设有径向出渣口，整个转筒低速自转且配有高压冲洗，避免纤维类杂质停留在筛孔上。除杂机装置4配套有螺旋压榨脱水装置，通过螺旋间距和角度的变化，可进一步压缩杂质，去除部分水分，使外排的杂质含水率进一步降低，减量同时也能减少运输中垃圾液的滴漏和遗撒。
40.实施例中，所述粗除砂装置1、所述除杂装置4和所述细除砂装置7均为密闭形式，不密封的开口或内部传动部件易造成物料泄漏和无物料的短流。
41.本实用新型可适应含固率波动范围大（ts≤15%， ts%（total solid）指总固体含量）的浆料，大大降低后续处理单元磨损、缠绕和堵塞的几率。浆料为有机垃圾经过预处理制浆后的浆料，砂石指上述ts中所含的无机颗粒状物质。
42.本系统除砂装置为两级，两级除砂中间还设有一级除杂装置，可实现对不同粒径和比重的砂石有效分离，可根据砂石含量和除砂效果灵活切换调整除砂系统的运行模式；
43.粗除砂装置、细除砂装置由能够产生旋流的物理分选设备组成，其中粗除砂装置旋流速度低，细除砂装置旋流速度高，从而实现分级除砂，提高砂石去除率；
44.除砂装置中粗除砂装置和细除砂装置的排砂均由上下两端的自动阀和中部的砂石暂存腔构成。运行过程中，分离后的砂石自除砂装置底部先排入重砂暂存腔，定期启停上下自动阀排砂，同时根据运行情况辅以一定的高压水对重砂进行冲洗，实现排出的重砂尽量少黏附有机物，减少垃圾浆液的有机物损失。
45.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
46.在具体使用时，根据本实用新型所述的一种有机废弃物预处理的除砂除杂系统，浆料经泵送至粗除砂装置1，首先去除大粒径、比重大、易去除的砂石之后自流入卸料罐2，卸料罐2设有搅拌器，保证浆料均质充分，同时实现将前序预处理制浆与后续处理单元之间的时序匹配，即在一定程度上调节处理流量，浆料经除杂泵3送至除杂装置4；在除杂单元中除去长纤维类杂质，使后续处理设施缠绕可能性大大降低，经除杂后，纤细但具有一定长度的纤维类物料将得到较充分的去除，有机垃圾浆液自流入暂存罐5，而后再经细除砂泵6泵送至细除砂装置7；细除砂装置7的旋流速度更高，设备的高径比更大，有利于去除粒径较小的无机颗粒物杂质，经过前后两级除砂和中间的除杂，无机砂石和较长纤维均得到较充分的去除。通常粒径大于5mm的砂石去除率大于90%，大于2mm的砂石去除率大于75%，纤维长度大于50mm的去除率90%左右，20mm的去除率75%左右，相对于传统除砂系统实际运行仅一半的去除率有大幅提高。除砂除杂后浆料的含固降至9.4%，vs%增为81~92%，其中砂石类占总
固体比例为1%以内，纤维类占比在1%左右。
47.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，两级除砂单元去除了较难分离的小粒径砂石；除杂单元改变了压力流直通式过滤基本无法截流细长纤维的现状，除杂机采用横向流进料、滤液向下滤出的模式，实现了纤维横向被拦截在滤网上，解决了传统除杂工艺中纤维类难以去除的问题。本实用新型的整个系统运转灵活，能耗较低，对于不同处理规模的项目具有更好的适用性，大大减少了后续处理单元磨损、缠绕和堵塞的问题，保证了后续处理单元的稳定和安全，对提高工作效益有很重要的意义。
48.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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。