固体废物资源化处理设备及方法与流程

本发明涉及固体废物处理技术领域。更具体地说，本发明涉及固体废物资源化处理设备及方法。

背景技术：

固体废物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态废弃物质。固体废物处理是通过物理的手段(如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。对固体废物处理首先是对固体废物进行破碎或粉碎，然后再进行后续的处理，现有的破碎设备破碎不够充分，不利于后续的加工处理。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供固体废物资源化处理设备及方法，经过多次充分破碎处理后，固体废物破碎完全，大大提高固体废物后续的处理效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了固体废物资源化处理设备，包括破碎机、矿化炉和烟气燃烧室，所述破碎机出口连通矿化炉上端的进口，所述矿化炉上开口连通所述烟气燃烧室，其中，所述破碎机包括：

固定台，其固定支撑；

支撑架，其为u型结构且沿所述固定台长度方向的两侧上表面设置一对，一对支撑架靠外侧的侧板上端部均固定有竖直的弹性部件，且其中一支撑架上的弹性部件上固定有l型的第一支撑板，另一支撑架上的弹性部件上固定有水平的第二支撑板，所述第一支撑板的竖直板靠近所述固定台的内侧；

一对振动机构，其分别设置于一对支撑架上，所述振动机构包括偏心轮和配合柱，所述偏心轮的轴水平向外延伸且一端连接固定于支撑架一侧板的第一电机输出轴、另一端连接支撑架另一侧板上的轴承，所述偏心轮外周表面向内凹陷形成一圈环形的凹槽，所述配合柱上端固定于第一支撑板的水平板或第二支撑板上、下端不脱离地滑动配合于凹槽中；

破碎箱，其为水平的圆柱形，所述破碎箱外侧的一端固定连接第一轴，其通过固定于第二支撑板上的第二电机驱动转动，所述破碎箱外侧的另一端固定连接第二轴，其转动连接至第一支撑板的竖直板上，且所述第二轴为中空结构；

破碎轴，其位于所述破碎箱内且所述破碎轴的中轴线与所述破碎箱的中轴线重合，所述破碎轴的一端穿出所述破碎箱外并从第二轴内穿过，所述破碎轴转动穿出第一支撑板的竖直板外并通过固定于第一支撑板的水平板上的第三电机驱动转动，所述破碎轴上设置有多个破碎头。

优选的是，所述破碎轴为中空结构且所述破碎轴位于破碎箱内部的外壁具有相对设置且贯通破碎箱内外的一对滑道，所述破碎轴外密封套设有套筒，且所述套筒设置为沿破碎轴长度方向移动，多个所述破碎头均设置于套筒上，所述破碎轴内部设置有连接杆、配合杆、固定块、转动轴、第三齿轮、第一齿轮柱和第二齿轮柱；

所述连接杆水平位于破碎轴中且与破碎轴的中轴线重合，所述连接杆位于破碎箱内的外侧面具有一对凸出的连接板，且一对连接板分别穿过一对滑道并固定连接所述套筒内壁，所述连接杆位于破碎箱外的端部具有向内凹陷的内螺纹通道，所述连接板的长度小于所述滑道的长度；

所述配合杆一侧具有外螺纹并配合于内螺纹通道中，所述配合杆另一侧依次间隔固定套设有第一齿轮和第二齿轮；

所述固定块固定于破碎轴的内壁，且所述固定块内设置有第四电机；

所述转动轴通过第四电机驱动转动，且所述转动轴凸出于固定块外的端部固定套设有半齿轮，其包括圆盘和设置于所述圆盘外周向半圈的齿轮；

所述第三齿轮和第二齿轮柱，其均套设于连接轴上并通过连接轴转动连接至固定块上，且所述第三齿轮和第二齿轮柱均位于转动轴的同一侧，所述第三齿轮分别与半齿轮和第二齿轮柱啮合，所述第二齿轮柱还与第二齿轮啮合；

所述第一齿轮柱，其位于转动轴的另一侧，且所述第一齿轮柱也套设于连接轴上并通过连接轴转动连接至固定块上，所述第一齿轮柱分别与半齿轮和第一齿轮啮合。

优选的是，所述破碎头为四棱锥结构，且其中一对相对的棱边位于破碎轴的中轴线方向。

优选的是，所述破碎箱内壁也设置有破碎头，其沿破碎箱的中轴线方向依次设置多个形成一排且沿破碎箱的周向均匀间隔设置多排。

优选的是，所述破碎箱沿其中轴线被分为均等的第一半环和第二半环，所述第一半环环形中部的二分之一具有多个贯通的过滤孔，所述第二半环外固定有顶盖，其内部具有贯通的环形卡槽，所述第一半环外紧贴有一对卡合环，其设置为自由卡合于环形卡槽内，一对卡合环的一侧分别位于环形卡槽内、另一侧相互密封配合，一对卡合环的另一侧具有相互配合的卡扣结构，一对卡合环上还分别具有与第二外环的顶盖相互配合的卡扣结构；

所述固定台在一对振动机构之间设置有上下底面均开口的配合箱，所述配合箱具有贯通上底面开口的中空腔体，其为上大下小的阶梯型结构，所述破碎箱的下部恰好位于配合箱上部，所述固定台内部具有内部中空的辅助箱，其连通所述配合箱下部，所述辅助箱内具有一对相互啮合的破碎滚筒，其中轴线与所述破碎箱的中轴线垂直。

优选的是，所述辅助箱下底面具有倾斜的出料口，其连通至矿化炉上端的进口。

优选的是，所述破碎滚筒的破碎头相互交错设置且所述辅助箱的侧面恰好不干涉破碎滚筒的自由转动，一对破碎滚筒的转动方向相反。

本发明还提供一种固体废物资源化处理方法，包括如下步骤：

步骤一：采用上述破碎机对固体废物进行破碎处理；

步骤二：破碎后的固体废物再输送至矿化炉焚烧，矿化炉中产生的烟气再进入烟气燃烧室燃烧。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的破碎箱可上下振动，同时还可与内部的破碎轴发生相反方向的转动，其破碎效率更高；另外本发明的破碎箱上下振动也能提高后续进行破碎后固体废物的收集时的效率；本发明的破碎头还能发生相对于破碎箱的移动，从而进一步加快了破碎箱中固体废物的破碎速度；进而大大提高后续固体废物的处理效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明破碎机的结构示意图；

图2为本发明破碎轴的部分结构示意图；

图3为本发明破碎箱的横截面示意图；

图4为本发明半齿轮的结构示意图。

附图标记说明：

1、固定台，2、支撑架，3、弹性部件，4、第一支撑板，5、第二支撑板，6、偏心轮，7、配合柱，8、第一电机，9、破碎箱，10、第二电机，11、第二轴，12、破碎轴，13、第三电机，14、破碎头，15、套筒，120、连接杆，121、配合杆，122、固定块，123、第四电机，124、转动轴，125、第三齿轮，126、第一齿轮柱，127、第二齿轮柱，128、第一齿轮，129、第二齿轮，901、卡合环，902、顶盖，903、环形卡槽，904、卡扣结构，16、配合箱，17、辅助箱，18、破碎滚筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至4所示，本发明提供一种固体废物资源化处理设备，包括破碎机、矿化炉和烟气燃烧室，所述破碎机出口连通矿化炉上端的进口，所述矿化炉上开口连通所述烟气燃烧室，其中，所述破碎机包括：

固定台1，其固定支撑；

支撑架2，其为u型结构且沿所述固定台1长度方向的两侧上表面设置一对，一对支撑架2靠外侧的侧板上端部均固定有竖直的弹性部件3，且其中一支撑架2上的弹性部件3上固定有l型的第一支撑板4，另一支撑架2上的弹性部件3上固定有水平的第二支撑板5，所述第一支撑板4的竖直板靠近所述固定台1的内侧；

一对振动机构，其分别设置于一对支撑架2上，所述振动机构包括偏心轮6和配合柱7，所述偏心轮6的轴水平向外延伸且一端连接固定于支撑架2一侧板的第一电机8输出轴、另一端连接支撑架2另一侧板上的轴承，所述偏心轮6外周表面向内凹陷形成一圈环形的凹槽，所述配合柱7上端固定于第一支撑板4的水平板或第二支撑板5上、下端不脱离地滑动配合于凹槽中；

破碎箱9，其为水平的圆柱形，所述破碎箱9外侧的一端固定连接第一轴，其通过固定于第二支撑板5上的第二电机10驱动转动，所述破碎箱9外侧的另一端固定连接第二轴11，其转动连接至第一支撑板4的竖直板上，且所述第二轴11为中空结构；所述第一轴和第二轴12的中轴线均与所述破碎箱9的中轴线重合；

破碎轴12，其位于所述破碎箱9内且所述破碎轴12的中轴线与所述破碎箱9的中轴线重合，所述破碎轴12的一端穿出所述破碎箱9外并从第二轴11内穿过，所述破碎轴12转动穿出第一支撑板4的竖直板外并通过固定于第一支撑板4的水平板上的第三电机13驱动转动，所述破碎轴12上设置有多个破碎头14。

在上述技术方案中，固体废物先经过两层破碎处理，变成粒径为0.8～20mm之间后，再依次输送至矿化炉进行焚烧，使其在高温下进行熔炼还原，而矿化炉中产生的烟气进入烟气燃烧室进行再次燃烧，将烟气中的有害成分充分燃烧去除。

固体废物先经过破碎机进行破碎，为了更好地将固体废物进行充分的破碎，破碎箱9不停转动，同时通过一对振动机构带动破碎箱9进行上下振动，实现固体废物的旋转充分破碎，还能通过破碎箱9的上下振动实现固体废物不粘连至破碎箱9的内壁，同时也能驱使固体废物在破碎箱9内的运动，加速固体废物的破碎。初始状态时，一对振动机构的状态完全一样，驱动一对振动机构上的第一电机8同时动作，则带动偏心轮6进行转动，偏心轮6的转动使得其凹槽内配合的配合柱7上下移动，从而带动第一支撑板4和第二支撑板5上下移动，而破碎箱9通过第一轴和第二轴11固定连接至第二支撑板5和第一支撑板4上，因此破碎箱9可实现上下振动；配合柱7不脱离地配合于偏心轮6的环形凹槽内，一种方式中，配合柱7下端设置滚轮，而环形凹槽设置有配合的滑轨，配合柱7上的各结构具有一定的重量，因此其不会从环形凹槽中脱离，弹性部件3一方面可支撑破碎箱9，使其仅发生上下方向的伸缩，另一方面通过弹性部件3的上下伸缩可使得破碎箱9上下振动时保持相对稳定状态；破碎轴12通过第三电机13驱动转动，且转动方向与破碎箱9的转动方向相反，相反方向的转动增加固体废物的碰撞，从而加速固体废物的破碎，破碎轴12与第一支撑板4之间是通过轴承转动连接，本发明的转动连接基本上都是采用现有的轴承连接。

在另一种技术方案中，所述破碎轴12为中空结构且所述破碎轴12位于破碎箱9内部的外壁具有相对设置且贯通破碎箱9内外的一对滑道，所述破碎轴12外密封套设有套筒15，且所述套筒15设置为沿破碎轴12长度方向移动，多个所述破碎头14均设置于套筒15上，所述破碎轴12内部设置有连接杆120、配合杆121、固定块122、转动轴124、第三齿轮125、第一齿轮柱126和第二齿轮柱127；

所述连接杆120水平位于破碎轴12中且与破碎轴12的中轴线重合，所述连接杆120位于破碎箱9内的外侧面具有一对凸出的连接板，且一对连接板分别穿过一对滑道并固定连接所述套筒15内壁，所述连接杆120位于破碎箱9外的端部具有向内凹陷的内螺纹通道，所述连接板的长度小于所述滑道的长度；

所述配合杆121一侧具有外螺纹并配合于内螺纹通道中，所述配合杆121另一侧依次间隔固定套设有第一齿轮128和第二齿轮129；

所述固定块122固定于破碎轴12的内壁，且所述固定块122内设置有第四电机123；

所述转动轴124通过第四电机123驱动转动，且所述转动轴124凸出于固定块122外的端部固定套设有半齿轮，其包括圆盘和设置于所述圆盘外周向半圈的齿轮；

所述第三齿轮125和第二齿轮柱127，其均套设于连接轴上并通过连接轴转动连接至固定块122上，且所述第三齿轮125和第二齿轮柱127均位于转动轴124的同一侧，所述第三齿轮125分别与半齿轮和第二齿轮柱127啮合，所述第二齿轮柱127还与第二齿轮129啮合；

所述第一齿轮柱126，其位于转动轴124的另一侧，且所述第一齿轮柱126也套设于连接轴上并通过连接轴转动连接至固定块122上，所述第一齿轮柱126分别与半齿轮和第一齿轮128啮合。

在上述技术方案中，所述破碎轴12上的破碎头14还设置为可左右移动，从而进一步加速固体废物的破碎。破碎轴12穿过第一支撑板4外的部分可设置为直径较大，从而方便在内部设置各种结构，固定块122跟随破碎轴12一起转动，其上的第四电机123驱动的各个组件动作时不与破碎轴12转动相干涉；套筒15可沿破碎轴12左右移动，且两侧始终位于滑道两侧的外部，防止固定废物进入破碎轴12内部，当连接杆120左右移动时，其通过连接板带动套筒15在滑道中左右移动，进而带动破碎头14左右移动。结合图2所示的结构，当第四电机123动作时，一种方式中，其驱动转动轴124顺时针转动，其上的半齿轮先啮合第一齿轮柱126使其逆时针转动，从而第一齿轮柱126啮合并带动第一齿轮128顺时针转动，进而配合杆121发生转动，从而带动连接杆120向左移动；在半齿轮的半圈啮合第一齿轮柱126时，其另外的半圈不与第三齿轮125相干涉，从而第三齿轮125不动，进而第二齿轮129也不动，但是第二齿轮129会跟随第一齿轮128转动，进而第二齿轮柱127和第三齿轮125发生转动，但是其转动不干涉半齿轮本身的转动；当半齿轮的半圈转动并啮合第一齿轮柱126完成后，其恰好转动至与第三齿轮125发生啮合，此时第一齿轮柱126不再转动，半齿轮还是顺时针转动，第三齿轮125逆时针转动，进而带动与其啮合的第二齿轮柱127顺时针转动，进而再带动第二齿轮129逆时针转动，从而配合杆121发生与上次相反的方向转动，进而连接杆120向右移动，为了防止配合杆121发生左右方向的移动，可通过固定于破碎轴12中的轴承限位使其只能发生转动。

在另一种技术方案中，所述破碎头14为四棱锥结构，且其中一对相对的棱边位于破碎轴12的中轴线方向。所述破碎箱9内壁也设置有破碎头14，其沿破碎箱9的中轴线方向依次设置多个形成一排且沿破碎箱9的周向均匀间隔设置多排。

在上述技术方案中，破碎头14设置为四棱锥结构可保证在不同的方向均能将固体废物破碎，破碎箱9内壁设置的破碎头14也能进一步加快固体废物的破碎，同时还能防止固体废物对破碎箱9内壁的撞击，从而对破碎箱9进行一定程度的保护。

在另一种技术方案中，所述破碎箱9沿其中轴线被分为均等的第一半环和第二半环，所述第一半环环形中部的二分之一具有多个贯通的过滤孔，所述第二半环外固定有顶盖902，其内部具有贯通的环形卡槽903，所述第一半环外紧贴有一对卡合环901，其设置为自由卡合于环形卡槽903内，一对卡合环901的一侧分别位于环形卡槽903内、另一侧相互密封配合，一对卡合环901的另一侧具有相互配合的卡扣结构904，一对卡合环901上还分别具有与第二外环的顶盖902相互配合的卡扣结构904；

所述固定台1在一对振动机构之间设置有上下底面均开口的配合箱16，所述配合箱16具有贯通上底面开口的中空腔体，其为上大下小的阶梯型结构，所述破碎箱9的下部恰好位于配合箱16上部，所述固定台1内部具有内部中空的辅助箱17，其连通所述配合箱16下部，所述辅助箱17内具有一对相互啮合的破碎滚筒18，其中轴线与所述破碎箱9的中轴线垂直。

所述辅助箱17下底面具有倾斜的出料口，其连通至矿化炉上端的进口。

所述破碎滚筒18的破碎头14相互交错设置且所述辅助箱17的侧面恰好不干涉破碎滚筒18的自由转动，一对破碎滚筒18的转动方向相反。

在上述技术方案中，初始状态时，一对卡合环901恰好密封紧贴于第一半环外并通过卡扣结构904卡合固定，防止破碎箱9转动时，固体废物从过滤孔中漏出。当破碎箱9停至转动时，第一半环位于下部，将一对卡合环901分别向两侧的环形卡槽903中滑动，从而将过滤孔漏出，一对卡合环901分别通过其上设置的卡扣结构904固定于顶盖902上；此时再驱动一对振动机构使得破碎箱9上下振动，将破碎好的固体废物从过滤孔中加速振动至下方的配合箱16中，而未被破碎好的固体废物依旧留在破碎箱9中再进行破碎；固体废物从过滤孔中流出后滑至配合箱16中，从配合箱16的倾斜壁滑下并进入辅助箱17内，然后通过辅助箱17内的一对破碎滚筒18进行再次破碎；配合箱16上部为方形结构、下部为类棱锥结构，破碎箱9的长度略小于配合箱16上部的左右长度，从而破碎箱9可在配合箱16上部上下自由移动也可自由发生转动。

固体废物经过本发明的破碎机进行破碎后，固体废物的破碎效率较常规的破碎机破碎效率至少提高两倍。另外，相较于传统的直接在矿化炉中焚烧固体废物，将固体废物通过本发明的破碎机破碎后再在矿化炉中焚烧，相同的温度，其焚烧时间减少23％左右。

本发明还提供一种固体废物资源化处理方法，包括如下步骤：

步骤一：采用上述破碎机对固体废物进行破碎处理；

步骤二：破碎后的固体废物再输送至矿化炉焚烧，矿化炉中产生的烟气再进入烟气燃烧室燃烧。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。