专利名称：垃圾、粪便污水综合处理装置的制作方法
技术领域：
本发明将城市生活垃圾、粪便污水进行有效地综合处理，转化为可利用资源，属垃圾处理和污水处理技术领域。
公知技术中，城市生活垃圾主要采用分选、填埋、焚烧等处理方法，虽能筛选出部分可利用资源，但在填埋和焚烧的过程中，仍存在不断的占用土地和环境污染地问题；而粪便污水的处理主要采用自然排放法，是将粪便污水通过管道直接排放到河道中，再一种就是在楼群地下设置化粪池，沉淀分离后排入下水管道。
上述种种办法，实质上是对生活垃圾、粪便污水没有处理或处理不当，必然造成环境污染，包括空气和水质污染，占用土地，细菌蔓延，危害人类。同时对生活垃圾、粪便这些可利用资源没有充分利用，造成了浪费。
本发明的目的，是通过垃圾、粪便、污水综合处理装置，把粪便、污水、生活垃圾进行彻底的灭菌、除臭处理，使其中的水份合理利用，粪便转化为肥料、饲料和沼气，垃圾转化为建筑材料，为社会创造财富。
本发明提出以下的技术方案和措施粪便、污水入粪水分离罐(1)中，用溢流法分离出污水，用浮选法分离出粪便，分离出的粪便经溢流口(3)入储存罐(5)，污水经溢流导管(4)入沉淀池(30)。垃圾入分选装置(36)，经破碎，滚动式筛选、抛扬、磁力、静电分选，分选出可回收资源入储存器(35)，有机垃圾入粉碎机(34)，剩余垃圾入粉碎机(37)，有机垃圾粉碎后经输送管(33)进入储存罐(5)，储存罐中的粪便、有机垃圾经输送泵(8)，输送管(6)，输送管口(7)入消化罐(9)，经溢流口(10)入消化罐(11)，经溢流口(12)入消化罐(13)，经溢流口(14)入消化罐(15)，经溢流弯管(16)软连接粉碎机(17)，经粉碎机粉碎入离心式脱水器(18)，分离出的营养液经导管(54)入蔬菜生产间(57)，颗粒物入烘干器(59)，干燥后经粉碎机(56)粉碎为肥料。剩余垃圾经粉碎机(37)粉碎，入强力搅拌器(39)和污泥输送器(38)，输送的污泥，沉淀池(30)经导管(32)输送的污水混合，经强力搅拌入成型器(40)，经挤压成型入陶粒转炉(41)，陶粒转炉的燃料来自消化罐混合液发酵产生的沼气。消化罐产生的沼气经导管(23)，脱硫器(24)入储气罐(25)，经导管(29)入喷燃器(42)，点燃喷入陶粒转炉，成型物经焚烧制成陶粒，陶粒经输送器(46)输入冷却器(47)，经冷却入输送机(48)，经输送机(48)入料库(49)中。陶粒转炉(41)产生的废热气经导管(43)，引入烘干器(59)，烘干器的废气经导管(55)，引入蔬菜生产间(57)，经蔬菜生产间散热后，入烟囱(58)排入大气。冷却器(47)产生的热水经导管(50)入消化罐中的散热器(19、20、21、22)，经给混合液加温、冷却后经导管(44)、补水箱(52)、导管(51)，回到冷却器(47)。
粪水分离罐(1)采用钢筋混凝土结构，底部呈弧形的圆柱体，污水溢流导管(4)进水口设在罐体的下部，粪便溢流口(3)设在罐体一侧的上部与储存罐(5)相通，粪便溢流口(3)与污水溢流导管(4)处在一个水平线上，粪便污水由设在罐顶一侧的入口(2)注入分离罐，当注入粪便污水的高度超过溢流水平面时，由于粪便浮在水的上面，粪便经溢流口(3)溢流入储存罐(5)中，而污水经溢流导管(4)流入沉淀池(30)中。
垃圾倾入垃圾分选装置(36)，经破碎、滚筒式筛选、抛物、磁力、静电分选，可回收物入储存器(35)中，剩余垃圾入粉碎器(37)，有机垃圾入粉碎机(34)中，粉碎后经输送管(33)入储存罐(5)中。
储存罐(5)采用钢筋混凝土结构，呈底部弧形的圆柱体。顶部一侧经输送管(33)与有机垃圾粉碎装置(34)连接。罐体一侧经溢流口(3)与分离罐(1)相通。罐内底部设置输送泵(8)经输送管(6)、输送管口(7)与消化罐(9)连接。
消化罐(9、11、13、15)采用钢筋混凝土结构，呈连体弧顶，弧底圆柱体形态，弧顶空间是沼气室，弧顶以下是消化液，输送管(6)经消化罐(9)顶部一侧设置在消化罐内消化液上部，下部一侧设溢流口(10)与消化罐(11)相通，消化罐(11)上部一侧设置溢流口(12)与消化罐(13)相通，消化罐(13)下部一侧设溢流口(14)与消化罐(15)相通，消化罐(15)罐体上部外侧设溢流弯管(16)，溢流弯管的溢流口向上弯曲，溢流口与消化罐内消化液处在一个水平面上。
消化罐(9、11、13、15)内经弧顶设置加热器(19、20、21、22)，加热器采用双层金属结构，呈弧底平顶圆柱体，内层顶部设置进水口，经导管(50)与冷却器(47)出水口连接。外层顶部一侧设出水口，经导管(51)，补水箱(52)，导管(51)与冷却器(47)进水口连接。消化罐内设测温器，经温控开关调节进水管水流量，保证消化罐内恒温。
消化罐(9、11、13、15)产生的沼气，经罐顶中部的出气口入导管(23)，一路经空压泵(27)，管道(28)入消化罐，搅动混合液。一路入脱硫器(24)入沼气储存罐(25)，储存罐中沼气一路接灶具(26)，一路经管线(29)接喷燃器(42)向陶粒转炉内喷燃。消化罐(9、11、13、15)中的消化液，在水平溢流、55℃恒温，搅动的状态下完成发酵、熟化、灭菌、除臭的过程。
溢流弯管(16)采用金属结构，弯管向上安置，与粉碎机(17)实行软连接，混合液经溢流弯管入粉碎机(17)，经粉碎后入脱水器(18)。
脱水器(18)采用离心式金属结构，一路经导管与粉碎机(17)连接。脱水器(18)产生的废水经输水管(54)输入蔬菜生产车间，供蔬菜生产所需水份和养份。产生的颗粒物入烘干器(59)。
烘干器(59)采用双层滚筒式金属结构，呈出料口低进料口高倾斜装置，陶粒转炉(41)产生的废热气经管路(43)由出料口方外筒壁进入烘干器(59)夹层，烘干器中的颗粒物在烘干器旋转的状态下，由进料口向出料口方向滚动，在内筒壁的热作用下完成烘干，废热气经进料口上部外筒壁出气口排出，经管路(55)引入蔬菜生产间(57)供暖，供暖后经管路引入烟囱(58)排入大气。烘干物经出料口输入粉碎机(56)经粉碎机粉碎为肥料、饲料。
沉淀池(30)采用砖混结构，池体一侧经溢流导管(4)将分离罐(1)溢流的污水引入。池体一侧经输送管(32)将污水输入搅拌装置(39)；另一侧将污水经输送管输入储存罐(31)。
储存罐(31)采用钢筋混凝土结构，呈弧底平顶圆柱体。实行多体串联，因分离出的污水具有粪肥成份，不含有其它有害成份，可用作灌溉用水。
垃圾分选装置(36)，是由破碎机、机械滚筒式筛选机、抛物、磁力、静电等分选装置组成，垃圾经多次分选可回收资源输入储存装置(35)，有机垃圾输入粉碎机(34)，粉碎后经输送管(33)输入储存罐(5)中。剩余垃圾输入粉碎机(37)，粉碎后输入搅拌器(39)。
搅拌器(39)采用螺杆式金属结构，将粉碎的垃圾与污泥输送器(38)输送的污泥、输送管(32)输送的污水，进行混合，强力搅拌，搅拌后输入成型机(40)。
成型机(40)采用金属结构，将混合物挤压成型后输入陶粒转炉(41)。
陶粒转炉(41)采用金属结构，内衬耐火材料，呈进料口高，出料口低滚筒状倾斜装置，出料口方设置喷燃器(42)，喷燃器(42)经输送管(29)与沼气储存罐(25)连接，沼气经喷燃器点燃，火焰喷入陶粒转炉内，焚烧陶粒，陶粒在转炉的旋转作用下，由进料口方向出料口方运动，烧制完成的陶粒由出料口排出，经倾斜输送装置(46)输入冷却器(47)。陶粒转炉(41)产生的废热气经管道(43)引入烘干器(59)。
冷却器(47)采用双层内滚筒式金属结构。内外筒之间设置铜套，支撑内筒滚动，采用石棉盘根密封，呈出料口低，进料口高倾斜装置。出料口方上部设进水口，经管路(51)与补水箱(52)连接，补水箱(52)经回水管(44)与消化罐散热器(19、20、21、22)出水口连接。冷却器进料口上部设出水口，经管路(50)与散热器(19、20、21、22)进水口连接。高热陶粒由进料口进入冷却器(47)，在内筒的滚动作用下向出料口滚动，陶粒余热被内筒壁吸收，传给夹层中流动的冷却水，冷却水受热后，从出料口上方的出水口经导管(50)排入消化罐散热器(19、20、21、22)，散热后由水泵(45)经管路(44)输入补水箱(52)。经回水管(51)由冷却器出料口上部进水口回到冷却器夹层，进行循环。热陶粒在由进料口向出料口滚动的过程中不断地被散热，被冷却的陶粒由出料口输入传送装置(48)。
传送装置(48)采用金属斗式结构，呈倾斜安置。传送斗在链条的作用下，将陶粒输入仓库(49)。
由此本发明彻底解决了垃圾、粪便污水处理的难题，用科学的方法，清除细菌和臭味，避免了对空气，对水质，对环境的污染，所产生的沼气、肥料、饲料和陶粒，为人们所利用，充分利用了资源，为社会创造了财富。
本发明给出了垃圾、粪便污水综合处理装置及方法的流程示意图。
结合附图
对本发明作进一步说明粪便污水经污水注入口(2)进入粪水分离罐(1)，粪便浮在水的上面，污水在粪便的下面，污水溢流导管(4)的进水口设在罐的下部，采取的是溢流的形式，溢流导管(4)与粪便溢流口(3)处在相同的水平线上，当粪水分离罐注入的粪便污水超过溢流导管、溢流口的水平线时，粪便经溢流口进入储存罐(5)，污水经溢流导管进入沉淀池(30)。垃圾倾入分离装置，经破碎、滚动、抛物、磁力、静电等分选，可回收垃圾入储存器(35)，剩余垃圾入粉碎机(37)，有机垃圾入粉碎机(34)，粉碎后经输送管(33)入储存罐(5)。储存罐中的粪便，有机垃圾混合液，经输送泵(8)，输送管(6)，输送管口(7)进入消化罐(9)，经设在消化罐(9)下部一侧的溢流口(10)，进入消化罐(11)，经消化罐(11)上部一侧的溢流口(12)入消化罐(13)，经消化罐(13)下部一侧溢流口(14)入消化罐(15)，经设在消化罐(15)罐体上部一侧的溢流弯管(16)，进入粉碎机(17)。消化罐采用钢筋混凝土结构，呈弧顶，弧底上下错位溢流串联的多个圆柱体，其弧顶空间是沼气室，以下是混合液。由于消化罐采用多体上下溢流串联的结构，所以保证了混合物在消化罐内发酵、熟化、灭菌、产沼气的时间，做到产沼气充分，熟化、灭菌、除臭彻底，避免生料、臭味和菌类的溢出。由于溢流弯管(17)向上弯曲，出口和各消化罐内的消化液处在同一水平线上，进料和溢流同步进行，所以各消化罐弧顶空间容积不变，解决了由于容积变化沼气外泄，或空气侵入的问题。消化液经溢流弯管(16)粉碎机(17)粉碎后经离心式脱水器(18)脱水，水经管路(54)入蔬菜生产间(57)，颗粒物入烘干器(59)。沼气经设置在各消化罐，罐顶中部的出口、经导管(23)，一路经空压泵(27)，管路(28)，从消化罐(15)开始，依次定时压入各消化罐底部，对消化罐内消化液进行搅拌，并避免消化液在罐底的沉积。一路经脱硫器(24)脱硫，进入沼气储存罐(25)，沼气储存罐一路经管道连接灶具(26)，一路经管道(29)进喷燃器(42)。剩余垃圾经粉碎机(37)粉碎，输入搅拌器(39)与污泥输送装置(38)，输入的污泥，沉淀池经管道(32)输入的污水混合，经搅拌器(39)的强力搅拌，输入成型装置(40)，经强力挤压成型输入滚筒式陶粒转炉(41)，陶粒转炉呈倾斜安置，成型物在滚动状态下向出料口方滚动，经喷燃器喷出的烈焰的焚烧，逐步变成陶粒，由出料口排出。转炉产生的废热气由进料口排入管道(43)，经管道(43)入烘干器(59)，烘干器采用双层内滚筒式金属结构，呈倾斜安置，颗粒物在滚动的同时，受到内壁的烘烤，完成烘干，入粉碎机(60)粉碎为肥料、饲料。热气经进料口方外筒壁上部出气口经管道(55)，排入蔬菜生产间(57)，散热后经烟囱(58)排入大气。高热陶料经倾斜输送装置(46)入冷却器(47)。冷却器采用双层内滚筒式金属结构，呈出料口低，进料口高倾斜安置，出料口方上部设置进水口，经进水管(51)与补水箱(52)连接，补水箱一路经管道(44)与散热器(19、20、21、22)出水口连接，一路接水源(53)，进料口方上部设出水口，经管道(50)与散热器连接，高热陶粒进入冷却器(47)，在滚动的作用下，向出料口方运动，热能经内壁传给冷却水，热水经出水管(50)输入散热器，给混合液加温，散热后经水泵(45)管道(44)入补水箱(52)，回水管(51)进入冷却器(47)，高热陶粒在运动的同时，完成冷却地过程，同时完成消化罐内消化液加温地过程。冷却陶粒经出料口排入斗式输送装置(48)，输入储存库(49)。
沉淀池(30)的污水一路，经输送管(32)入搅拌器(39)参与搅拌，一路经管道连接储存罐(31)，储存罐采用多体串联形式，储存水含有肥料成份，而无其它有害物质，用做灌溉用水。
权利要求
1.生活垃圾、粪便污水的综合处理装置及方法，由垃圾分离装置、粉碎装置、搅拌器、成型机、陶粒转炉、冷却器和粪水分离罐、储存罐、消化罐、烘干器、散热器、沉淀池、储水罐等组成系统装置，采用分离法、发酵法，综合利用等方法，其特征在于生活垃圾经多级分离装置(36)分选，可回收资源入储存器(35)，有机垃圾入粉碎装置(34)，粉碎后经输送管入储存罐(5)，剩余垃圾入搅拌器(39)，与污水、污泥搅拌后入成型机(40)，成型后入陶粒转炉(41)，烧成陶粒后入冷却器(47)冷却。粪便污水入分离罐(1)中，用浮选法分离出粪便，溢流法分离出污水，污水入沉淀池(30)，一路经输送管(32)入搅拌器，一路经输送管入储存罐(31)，用做灌溉用水。分离出的粪便溢流入储存罐(5)中，与有机垃圾混合，经输送泵(8)输入消化罐(9)中，经溢流口(10、12、14)入消化罐(11、13、15)中，加热发酵产生沼气。消化液经溢流弯管(16)，入粉碎机(17)粉碎后，入离心式脱水器(18)脱水，颗粒物入烘干器(5)烘干，后经粉碎机(60)粉碎为肥料、饲料、脱水产生的营养水，经管道(54)引入蔬菜生产间(57)，供蔬菜生长用水、用肥。沼气入储存罐(25)，经管路(29)连接喷燃器(42)，喷燃器喷出的烈焰喷入陶粒转炉(41)，成型物经陶粒转炉烧制成陶粒，废热气经管道(43)引入烘干器(59)，烘干器产生的废热气经管路(55)引入蔬菜生产间(57)，供暖后经烟筒(58)排入大气。高温陶粒入冷却器(47)冷却，冷却产生的热水，经管路(50)入散热器(19、20、21、22)给消化液加热，水散热后经管路(44)回到冷却器(47)。
2.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于垃圾分离装置(36)是由破碎装置、机械筛选装置、重物抛选装置、磁力、静电分选装置组成系统分选装置，垃圾经分选，可回收利用资源入储存器(35)中，有机垃圾(果皮、树叶等)入粉碎机(34)粉碎后经输送管入混合物储存罐(5)中。剩余垃圾入粉碎机(37)中，粉碎后输入搅拌装置(39)。
3.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于搅拌器(39)采用螺杆式金属结构，沉淀池(30)中的污水，经管路(32)入搅拌器，污泥经输送装置(38)入搅拌器与污水、粉碎垃圾混合，在搅拌器的作用下搅拌均匀，输八成型装置(40)，成型装置将混合物挤压成型，输入陶粒转炉(41)。
4.根据权力要求所述的处理装置，其特征在于陶粒转炉(41)采用滚桶式金属结构，内衬耐火材料，呈出料口低，进料口高倾斜安置。挤压成型的颗粒物，由成型机输入陶粒转炉进料口，在滚动的作用下向出料口方运动。出料口安置喷燃器(42)经管路(29)连接沼气储存罐(25)。沼气由喷燃器点燃，喷入陶粒转炉(41)，颗粒物在高温、滚动的状态下完成烧制过程。高温陶粒由出料口排出，经输送装置(46)输入冷却器(47)。废热气由进料口经管道(43)排入烘干器(59)。
5.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于冷却器(47)采用双层滚筒式金属结构，内外筒之间用石棉盘根密封，铜套支撑滚动，是按照出料口低，进料口高的原则倾斜装置，冷却器外筒壁出料口方上部设置进水口，经管路(51)连接补水箱(52)，补水箱一路接水源(53)，一路经管路(44)接消化罐散热器(19、20、21、22)出水口，进料口方上部安置出水口，经管路(50)连接散热器(19、20、21、22)进水口。高热陶粒进入冷却器，在滚动的作用下，由进料口方向出料口方运动，同时经金属内壁将热量传给冷却水，冷却水受热后，由出水口经管路(50)输入散热器(19、20、21、22)，散热后，经管路(44)、补水箱(52)、管路(51)输入冷却器进水口，不断循环，完成陶粒冷却，消化液保温的过程，冷却陶粒经出料口输入斗式输送装置(48)。
6.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于粪水分离罐(1)是钢筋混凝土结构，呈弧底平顶圆柱体。罐顶一侧设进水口(2)，进水口采用金属结构，内设单向阀，外加密封盖，防止臭气外泄。分离罐罐体上部一侧设溢流口(3)与储存罐(5)连接，罐体另一侧同水平位置设置溢流导管(4)，溢流导管进水口设置在罐体的下部，当注入的粪便污水超过溢流水平线时，由于粪便浮在水的上面，粪便经溢流口(3)入储存罐(5)中，污水经溢流导管(4)入沉淀池(30)中。沉淀池中的污水一路经管路(32)入搅拌器(39)，一路经管路入储水罐(31)，因为本污水含有养份，而无其它有害成份，可用做灌溉用水。
7.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于储存罐(5)采用钢筋混凝土结构，呈弧底平顶圆柱体。罐体上部一路经溢流口(3)连接分离罐(1)，顶部一侧经管路(33)连接有机垃圾粉碎装置(35)，底部设置输送泵(8)，经输送管(61)、输送管口(7)将混合物输入消化罐(9)中。输送管口(7)设在消化罐(9)内上部消化液中。
8.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于消化罐(9、11、13、15)是钢筋混凝土结构，呈多体连接，弧顶、弧底圆柱体形状，弧顶空间是沼气室，以下是垃圾、粪便混合液，消化罐(9、11、13、15)，通过溢流口(10、12、14)上下溢流串联，消化罐(15)罐体上部一侧设弯管向上的溢流口，溢流弯管(16)溢流口与各消化罐消化液处在同一水平面上。罐顶中部设置沼气出口，经罐顶内设散热器(19、20、21、22)和沼气输入管。因为消化罐采用多体串联，上下错位溢流，所以保证了消化罐内消化液发酵、除臭、灭菌的时间，避免了生料、菌类、臭气的外泄。因为溢流弯管溢流口和各消化罐混合液处在一个水平线上，进料与溢流同步进行，所以消化罐内沼气室容积不变，避免了因沼气室容积的变化，产生的沼气外泄，或外部空气的侵入。各消化罐散热器进出水管、沼气输出管、沼气注入管都设置阀门，活接管件，可单独维修不影响消化罐工作。
9.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于散热器(19、20、21、22)采用双层金属结构，呈弧底圆柱体。经消化罐顶设置在消化罐内消化液中，内筒顶部设置进水口，经管路(50)连接冷却器(47)出水口，外筒顶部一侧设出水口，经管路(44)、补水箱(52)、管路(51)连接冷却器(47)进水口，内外筒底部留有水流空间，冷却器(47)产生的热水经管道(43)由散热器顶部进入内筒，由内筒底部进入内、外筒夹层，散热后，经外筒上部出水口、水泵(45)、管路(44)、补水箱(52)、管路(51)回到冷却器(47)，为保持消化罐内恒温，消化罐内消化液设置温控器，经线路连接散热器进水管阀门，调节水流量控制消化罐内消化液的温度。
10.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于消化罐顶部设置沼气出口，经管路(23)一路连接空压泵(27)、管路(28)向各消化罐内消化液压注沼气，搅动消化液，一路经脱硫器(24)入储气罐(25)，储气罐一路接灶具(26)，一路经管路(29)连接喷燃器(42)。
11.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于粉碎机(17)与溢流弯管(16)实行软连接，消化液经溢流弯管入粉碎机，粉碎后入离心式脱水器(18)，脱出的水含有养份，经管路(54)入蔬菜生产间(57)，供蔬菜生产所需水份、养份。颗粒物入烘干器(59)。
12.根据权力要求1所述的处理装置，其特征在于烘干器(59)采用双层滚筒式金属结构，呈进料口高，出料口低倾斜安置，烘干器出料口经管路(43)连接陶粒转炉(41)进料口产生的废热气，废热气流通过烘干器(59)夹层，经管路(55)入蔬菜生产间(57)供暖，后入烟筒(58)排入大气。
全文摘要
一种垃圾、粪便污水综合处理装置，垃圾经分离装置(36)分离，可回收利用资源入储存器(35)，有机垃圾经粉碎机(34)粉碎入储存罐(5)，剩余垃圾经粉碎机(37)粉碎，入搅拌器(39)，与污水、污泥搅拌后入成型机(40)，成型后入陶粒转炉烧制成陶粒。粪便污水经分离罐(1)分离，污水入沉淀池(30)，一路入搅拌器(39)，一路入储水罐(31)，用做灌溉用水。粪便入储存罐(5)与有机垃圾混合，输入消化罐(9、11、12、14)加热发酵产生沼气，消化液经粉碎、脱水、烘干成肥料、饲料。本发明彻底解决了垃圾、粪便污水处理的难题，避免了环境污染，转化为肥料、饲料、沼气和建筑材料，为社会创造了财富。
文档编号B09B3/00GK1317376SQ00105850
公开日2001年10月17日 申请日期2000年4月12日 优先权日2000年4月12日
发明者冯运红 申请人:冯运红