高效的垃圾灭菌杀毒分类处理方法与流程

本发明涉及资源循环利用技术领域，特别涉及一种高效的垃圾灭菌杀毒分类处理方法。

背景技术：

目前我国生活垃圾年产量约1.5亿多吨，且每年以8％的速度递增，而我国垃圾的历年堆存量达到60多亿吨，占据了大量的土地资源。据估计，我国668个城市中，约有三分之二的城市处于垃圾包围中。

城市垃圾一般可以分成四类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

传统的城市垃圾的处理方法有填埋、堆肥和焚烧三种，填埋和堆肥两种方法都需占用较大的场地，且会对环境造成污染。填埋法，是将垃圾运往填埋场进行填埋。虽然方法较为简单，但运输费用比较大，而且占用场地空间较多；而且对填埋的垃圾还必须进行严格的处理，以防止爆炸、燃烧，防止垃圾污水对地下水源的污染。堆肥法，是将垃圾进行适当筛分，将混入其中的建筑垃圾如石、砖等杂物进行填埋，将生活垃圾中有机物通过堆放，进行自然发酵，并根据需要加入相应成份使其成为供农作物利用的有机肥料，使废物得以利用。因其整个过程为自然发酵，效果受天气、温度等外部影响较大，发酵程度难以控制，占用较多场地，而且发酵场地易成为蚊、蝇、鼠滋生地。简易焚烧法，以生活垃圾作为燃料采用非连续给料，周期出渣。这种方法焚烧周期长，而且既无余热利用，又无相应的烟气除酸、除尘环保过程，容易污染环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高效的垃圾灭菌杀毒分类处理方法，实现垃圾无害化处理，全过程采用垃圾燃烧余热对垃圾进行至少两次高温灭菌杀毒处理，对环境不会造成污染，实现可持续循环系统，符合国内城市垃圾的处理方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高效的垃圾灭菌杀毒分类处理方法，包括以下步骤：

步骤一、将成袋垃圾输送至沥水池内设置的震动筛上震动沥水处理至少30分钟，震动沥水处理过程中，还应用高温破袋搅拌设备搅拌处理；其中，高温破袋搅拌设备还包括盖体，其可拆卸的扣设在沥水池的上方；驱动杆，其上端可旋转的设置在盖体的下端面上，且驱动杆的下端向下延伸至沥水池的震动筛上方；搅拌切割叉，其柄部固定设置在驱动杆的下端，搅拌切割叉的下端分支成向下延伸设置的多个片状体；多个片状体的两侧呈刀刃部；驱动杆及搅拌切割叉内成型有一气体输送腔；多个气孔，其均匀分布在多个片状体上，且多个气孔与气体输送腔相连通；筛网还包括上下分布的筛网ⅰ和筛网ⅱ，筛网ⅰ的筛孔孔径大于筛网ⅱ的筛孔孔径，且筛网ⅱ的筛孔孔径≤10mm；所述沥水池还包括出水口，其设置在沥水池的底部；

步骤二、将震动沥水处理后的垃圾经锤击组件锤击破碎至垃圾体积小于30cm³，之后再经筛分组件ⅰ筛分出相对重质垃圾和相对轻质垃圾；其中，筛分组件ⅰ还包括首尾衔接设置的分层筛和分离筛；一对驱动侧壁，其沿分层筛和分离筛的长度方向延伸设置在分层筛和分离筛的两侧，且一对驱动侧壁部分下端边沿与分层筛的两侧边沿衔接设置，一对驱动侧壁的剩余部分边沿与分离筛的两侧边沿间隔一定距离设置，以在一对驱动侧壁的剩余部分边沿与分离筛的两侧边沿之间成型一对长条形漏出口，且一对长条形漏出口的宽度逐渐减小；收集槽，其开口朝上设置在分离筛的下方，且收集槽的宽度大于2倍分离筛宽度，收集槽的侧壁高度高于一对长条形漏出口的高度；其中，锤击组件包括破碎仓，其为一倾斜设置圆筒形仓体，且自上端向下端，所述破碎仓的横切面直径逐渐减小；破碎组件，其包括可旋转的设置在破碎仓中心线上的旋转轴；多个破碎锤，其锤柄的尾端枢接设置在旋转轴上，多个破碎锤的锤端自由垂设，且随破碎仓的横切面直径逐渐减小，多个破碎锤碎的锤柄的长度相应缩短；垃圾暂存仓，其下端开口正对破碎仓的上端开口设置；垃圾输送带，其下端连通至破碎仓的底部，且垃圾输送带的上端延伸至垃圾暂存仓上端的进料口；红外扫描仪，其设置在垃圾传送带上，且红外扫描仪的扫描端的扫描范围覆盖垃圾传送带；

步骤三、将相对重质垃圾经磁选设备筛分出铁磁物回收以及非铁磁物，再将非铁磁物筛分处理，获得韧性垃圾、脆性垃圾和刚性垃圾；

步骤四、将相对轻质垃圾和韧性垃圾合并后经筛分组件ⅱ进行低温吹筛处理，分离出干质韧性垃圾和湿质韧性垃圾；筛分组件ⅱ还包括螺旋形分离管；垃圾入口，其开设在螺旋形分离管的中部的侧壁上；高压气体吹入口，其设置在垃圾入口的下方，且高压气体吹入口紧邻垃圾入口设置；

步骤五、将干质韧性垃圾送入焚烧炉焚烧处理，收集焚烧炉烟气送入步骤一的高温破袋搅拌设备中，收集自高温破袋搅拌设备中排出的烟气后加压吹入筛分组件ⅱ内用于低温吹筛处理；

步骤六、将湿质韧性垃圾中的残余人造垃圾人工捡除后，高温杀菌灭毒处理并粉碎，之后用于制备有机发酵肥；以及

步骤七、将刚性垃圾和脆性垃圾高温杀菌灭毒处理并分别粉碎处理，之后将粉碎的刚性垃圾、脆性垃圾与步骤五中焚烧处理获得的灰烬以及建筑用添加料按比例混合压缩烧制成建筑用砖。

优选的是，所述步骤一中，气体输送腔内的气体温度为145-170度，搅拌处理时间为至少15min。

优选的是，多个片状体呈螺旋状分布，且呈螺旋状分布的多个片状体的长度逐渐增长，相邻两个片状体的长度差值为3-5cm，长度相对最长的片状体的尖端与震动筛的距离小于等于5cm。

优选的是，所述沥水池还包括：

垃圾出口ⅰ和垃圾出口ⅱ，其分别开设在沥水池的侧壁上，且垃圾出口ⅰ和垃圾出口ⅱ的下边沿分别与筛网ⅰ的第一侧边沿和筛网ⅱ的第一侧边沿相抵顶；

筛网ⅰ以筛网ⅰ的第一侧边沿为轴可旋转的设置，筛网ⅱ以筛网ⅱ的第一侧边沿为轴可旋转的设置，且筛网ⅰ和筛网ⅱ相对于沥水池的横截面的旋转角度大于40度。

优选的是，一对长条形漏出口中任一长条形漏出口的最大宽度小于筛分组件ⅰ上的垃圾厚度的1/2，任一长条形漏出口的最小宽度小于筛分组件ⅰ上的垃圾厚度的1/5。

优选的是，所述步骤三中，重质垃圾经锤击组件锤击破碎，使得其中的脆性垃圾破碎成粒径小于4cm的颗粒物；之后，将重质垃圾过筛分离出其中的脆性垃圾；

再将去除脆性垃圾的重质垃圾经表面均布挂钩的滚筒碾压处理，分离出其中的韧性垃圾。

优选的是，所述步骤五中，收集自筛分组件ⅱ内吹出的气体除二噁英和除臭处理后再排入大气。

优选的是，低温吹筛处理的气体温度为50-80度，低温吹筛处理的风压小于等于0.2kn/m²。优选的是，所述步骤七中，刚性垃圾、脆性垃圾与步骤五中焚烧处理获得的灰烬的比例为3:2:1-4:2:1，建筑用砖中刚性垃圾、脆性垃圾和灰烬的总体添加量≤20％，建筑用添加料为水泥、混凝土、粘土或纤维。

本发明的有益效果是：

将成袋垃圾进行高温吹入并进行破袋处理，一方面可对垃圾进行初次杀菌灭毒处理，另一方面可对其中的生物质有机垃圾进行简单的切割破碎、筛分及沥出厨余垃圾中的污水；沥出的污水进入污水处理池沉淀处理；震动沥水过程中，还能将厨余垃圾较小颗粒的残渣去除；筛网ⅰ用于滤除随污水流下的厨余垃圾等，而筛网ⅱ用于截留厨余垃圾，滤除污水；

通过筛分组件ⅰ的分层筛震动处理，使得相对重质垃圾集中在下层，而相对轻质垃圾集中在上层，之后再经过分离筛时，通过左右晃动的震动方法，使得下层的相对重质垃圾自一对长条形漏出口漏出并掉落至收集槽内，实现简单快速的分选，且一对长条形漏出口的宽度逐渐减小，以避免去除相对重质垃圾的相对轻质垃圾自一对长条形漏出口中掉落；

进入磁选设备除去铁、纽扣电池等垃圾回收再利用；而后将非磁铁物筛分处理，在锤击破碎过程中，相对较脆的脆性垃圾会被锤击成不规则颗粒，比如玻璃、变质的皮革和硬塑料等，过筛处理就可分离出来；而韧性垃圾一般为人造织物、园林废弃物等，由于韧性较大，在锤击过程中一般只是发生一定形变，而不会碎裂成颗粒，因此，可经震动筛震动至垃圾上层后，人工捡选分离即可；而刚性垃圾，比如：铝、合金、建筑用石料、砖头等材料相对于韧性垃圾具有一定的脆性，但是一般也不容易碎裂成较小的颗粒物，但是其比重一般比韧性垃圾比重大，因此，在经震动筛震动处理后，一般上层分布为韧性垃圾，下层分布为刚性垃圾，因此，人工捡选分离韧性垃圾后剩余的一般为刚性垃圾；

高压气体吹入口设置在垃圾入口的下方，较轻的纸片、塑料或发泡材料等垃圾就会在高压气体的吹动下，自螺旋形分离管的上方飞出，而相对较重的废旧织物、园林废弃物等则在重力作用下落入螺旋形分离管下端连接的收集槽内；

经分选后获得湿质韧性垃圾一般为大块厨余垃圾和园林废弃物等有机质，因此，将其回收之后用于有机发酵肥，避免有机资源的浪费；拣选出的人造垃圾可将其随干质韧性垃圾送入焚烧炉焚烧处理；

将刚性垃圾，脆性垃圾一并粉碎后制作成建筑用砖，全部消纳，没有垃圾残留。

综上，本发明提供的城市生活垃圾无害化处理系统中，垃圾处理全流程无污染排放；垃圾处理周期短，且系统结构合理、垃圾分类处理效果好，有利于垃圾回收利用，节能环保，适合广泛推广应用。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例中所述的高效的垃圾灭菌杀毒分类处理方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例中所述的沥水池、震动筛及高温破袋搅拌设备的剖面结构示意图；

图3为根据本发明再一个实施例中所述的高温破袋搅拌设备的剖面结构示意图；

图4为根据本发明一个实施例中所述的锤击组件的剖面结构示意图；

图5为根据本发明再一个实施例中所述的筛分组件ⅰ的剖面结构示意图；

图6为根据本发明一个实施例中所述的沥水池及筛网的剖面结构示意图；

图7为根据本发明再一个实施例中所述的筛分组件ⅱ的剖面结构示意图；

图8为根据本发明再一个实施例中所述的沥水池及震动筛的剖面结构示意图。

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。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，一种高效的垃圾灭菌杀毒分类处理方法，包括以下步骤：

步骤一、将成袋垃圾输送至沥水池内设置的震动筛上震动沥水处理至少30分钟，震动沥水处理过程中，还应用高温破袋搅拌设备60搅拌处理；其中，如图2-3所示，高温破袋搅拌设备还包括盖体601，其可拆卸的扣设在沥水池的上方；驱动杆602，其上端可旋转的设置在盖体的下端面上，且驱动杆的下端向下延伸至沥水池的震动筛上方；电机603驱动驱动杆旋转，在盖体上设置输送热气的通气阀606，驱动杆的上端可旋转的设置在环形通气阀上，且驱动杆上设置多个进气孔，用于将环形通气阀进入的气体经多个进气孔输送至气体输送腔，并最终经多个气孔吹入垃圾中；搅拌切割叉604，其柄部固定设置在驱动杆的下端，搅拌切割叉的下端分支成向下延伸设置的多个片状体6041；多个片状体的两侧呈刀刃部；驱动杆及搅拌切割叉内成型有一气体输送腔605；多个气孔，其均匀分布在多个片状体上，且多个气孔与气体输送腔相连通；筛网还包括上下分布的筛网ⅰ101和筛网ⅱ102，筛网ⅰ的筛孔孔径大于筛网ⅱ的筛孔孔径，且筛网ⅱ的筛孔孔径≤10mm，筛网ⅰ的筛孔孔径≤10cm。比如筛孔孔径为10cm、8cm、6cm、4cm、3cm、1cm、0.5cm等；所述沥水池还包括出水口103，其设置在沥水池的底部；将成袋垃圾进行高温吹入并进行破袋处理，一方面可对垃圾进行初次杀菌灭毒处理，另一方面可对其中的生物质有机垃圾进行简单的切割破碎、筛分及沥出厨余垃圾中的污水；沥出的污水进入污水处理池沉淀处理；震动沥水过程中，还能将厨余垃圾较小颗粒的残渣去除；筛网ⅰ用于滤除随污水流下的厨余垃圾等，而筛网ⅱ用于截留厨余垃圾，滤除污水；

步骤二、将震动沥水处理后的垃圾经锤击组件70锤击破碎至垃圾体积小于30cm³，之后再经筛分组件ⅰ筛分出相对重质垃圾和相对轻质垃圾；其中，如图4所示，其中，锤击组件包括破碎仓701，其为一倾斜设置圆筒形仓体，且自上端向下端，所述破碎仓的横切面直径逐渐减小；破碎组件702，其包括可旋转的设置在破碎仓中心线上的旋转轴7021；多个破碎锤7022，其锤柄的尾端枢接设置在旋转轴上，多个破碎锤的锤端自由垂设，且随破碎仓的横切面直径逐渐减小，多个破碎锤碎的锤柄的长度相应缩短；垃圾暂存仓703，其下端设置可启闭的第一下料口7031和第二下料口7032，第一下料口正对破碎仓的上端开口设置；第二下料口正对筛分组件ⅰ的进料口设置；垃圾输送带704，其下端连通至破碎仓的底部，且垃圾输送带的上端延伸至垃圾暂存仓上端的进料口；红外扫描仪705，其设置在垃圾传送带上，且红外扫描仪的扫描端的扫描范围覆盖垃圾传送带；需要锤击破碎的垃圾经垃圾暂存仓的第一下料口下料至破碎仓，倾斜设置的破碎仓可以促使垃圾在重力作用下向下移动，多个破碎锤在旋转轴的带动下不断的捶打经过的垃圾，使得其中的大块垃圾逐渐被锤击成小块垃圾，再经过红外扫描仪时，可对垃圾块的大小进行扫描，若不达标，则继续循环锤击破碎处理，若进行一个循环之后，垃圾块的大小均达标，则关闭第一下料口，同时开启第二下料口，可将垃圾自垃圾暂存仓下料至筛分组件ⅰ；

如图5所示，筛分组件ⅰ20还包括首尾衔接设置的分层筛201和分离筛202；一对驱动侧壁203，其沿分层筛和分离筛的长度方向延伸设置在分层筛和分离筛的两侧，且一对驱动侧壁部分下端边沿与分层筛的两侧边沿衔接设置，一对驱动侧壁的剩余部分边沿与分离筛的两侧边沿间隔一定距离设置，以在一对驱动侧壁的剩余部分边沿与分离筛的两侧边沿之间成型一对长条形漏出口204，且一对长条形漏出口的宽度逐渐减小；收集槽205，其开口朝上设置在分离筛的下方，且收集槽的宽度大于2倍分离筛宽度，收集槽的侧壁高度高于一对长条形漏出口的高度；首先通过筛分组件ⅰ的分层筛震动处理，使得相对重质垃圾集中在下层，而相对轻质垃圾集中在上层，之后再经过分离筛时，通过左右晃动的震动方法，使得下层的相对重质垃圾自一对长条形漏出口漏出并掉落至收集槽内，实现简单快速的分选，且一对长条形漏出口的宽度逐渐减小，以避免去除相对重质垃圾的相对轻质垃圾自一对长条形漏出口中掉落；

步骤三、将相对重质垃圾经磁选设备筛分出铁磁物回收以及非铁磁物，再将非铁磁物筛分处理，获得韧性垃圾、脆性垃圾和刚性垃圾；进入磁选设备除去铁、纽扣电池等垃圾回收再利用；而后将非磁铁物筛分处理，在步骤二的锤击破碎过程中，相对较脆的脆性垃圾会被锤击成不规则颗粒，比如玻璃、变质的皮革和硬塑料等，过筛处理就可分离出来；而韧性垃圾一般为人造织物、园林废弃物等，由于韧性较大，在锤击过程中一般只是发生一定形变，而不会碎裂成颗粒，因此，可经震动筛震动至垃圾上层后，人工捡选分离即可；而刚性垃圾，比如：铝、合金、建筑用石料、砖头等材料相对于韧性垃圾具有一定的脆性，但是一般也不容易碎裂成较小的颗粒物，但是其比重一般比韧性垃圾比重大，因此，在经震动筛震动处理后，一般上层分布为韧性垃圾，下层分布为刚性垃圾，因此，人工捡选分离韧性垃圾后剩余的一般为刚性垃圾；

步骤四、将相对轻质垃圾和韧性垃圾合并后经筛分组件ⅱ进行低温吹筛处理，分离出干质韧性垃圾和湿质韧性垃圾；如图6所示，筛分组件ⅱ还包括螺旋形分离管30；垃圾入口301，其开设在螺旋形分离管的中部的侧壁上；高压气体吹入口302，其设置在垃圾入口的下方，且高压气体吹入口紧邻垃圾入口设置；高压气体吹入口设置在垃圾入口的下方，较轻的纸片、塑料或发泡材料等垃圾就会在高压气体的吹动下，自螺旋形分离管的上方飞出，而相对较重的废旧织物、园林废弃物等则在重力作用下落入螺旋形分离管下端连接的收集槽40内；在实际应用中，如图7所示，还可以设置倒扣的漏斗状结构的垃圾导出筒50，垃圾导出筒的下端衔接设置在螺旋形分离管的上端上，且垃圾导出筒的下端的最大直径小于螺旋分离管的横切面直径。垃圾导出筒的下端直径小于螺旋分离管的横切面直径，二者之间的衔接处通过弧形过渡连接，当轻质垃圾飞至此处时，会发生一定碰撞，相对较重的部分垃圾还会掉落至螺旋形分离管内，进一步有效的将轻质垃圾分离出来；

步骤五、将干质韧性垃圾送入焚烧炉焚烧处理，收集焚烧炉烟气送入步骤一的高温破袋搅拌设备中，收集自高温破袋搅拌设备中排出的烟气后加压吹入筛分组件ⅱ内用于低温吹筛处理；充分利用焚烧干质韧性垃圾获得热能对成袋垃圾进行杀菌灭毒及缩袋处理；进一步的，还将回收烟气用于筛分组件ⅱ内的相对轻质垃圾和韧性垃圾的再次筛分处理，避免热能浪费；

步骤六、将湿质韧性垃圾中的残余人造垃圾人工捡除后，高温杀菌灭毒处理并粉碎，之后用于制备有机发酵肥；经分选后获得湿质韧性垃圾一般为大块厨余垃圾和园林废弃物等有机质，因此，将其回收之后用于有机发酵肥，避免有机资源的浪费；拣选出的人造垃圾可将其随干质韧性垃圾送入焚烧炉焚烧处理；以及

步骤七、将刚性垃圾和脆性垃圾高温杀菌灭毒处理并分别粉碎处理，之后将粉碎的刚性垃圾、脆性垃圾与步骤五中焚烧处理获得的灰烬以及建筑用添加料按比例混合压缩烧制成建筑用砖。步骤七中，将刚性垃圾，脆性垃圾一并粉碎后制作成建筑用砖，全部消纳。

综上，本发明提供的城市生活垃圾无害化处理系统中，垃圾处理全流程无污染排放；垃圾处理周期短，且系统结构合理、垃圾分类处理效果好，有利于垃圾回收利用，节能环保，适合广泛推广应用。

一个优选方案中，所述步骤一中，气体输送腔内的气体温度为145-170度，搅拌处理时间为至少15min。

如图3所示，一个优选方案中，多个片状体呈螺旋状分布，且呈螺旋状分布的多个片状体的长度逐渐增长，相邻两个片状体的长度差值为3-5cm，长度相对最长的片状体的尖端与震动筛的距离小于等于5cm。

一个优选方案中，所述沥水池还包括：

如图8所示，垃圾出口ⅰ104和垃圾出口ⅱ105，其分别开设在沥水池的侧壁上，且垃圾出口ⅰ和垃圾出口ⅱ的下边沿分别与筛网ⅰ的第一侧边沿和筛网ⅱ的第一侧边沿相抵顶；

筛网ⅰ以筛网ⅰ的第一侧边沿为轴可旋转的设置，筛网ⅱ以筛网ⅱ的第一侧边沿为轴可旋转的设置，且筛网ⅰ和筛网ⅱ相对于沥水池的横截面的旋转角度大于40度。可设置液压杆抬起筛网ⅰ和筛网ⅱ，也可设置起吊钩起吊筛网ⅰ和筛网ⅱ的第一侧边沿的对侧边沿。

待震动沥水处理后，可将筛网ⅰ和筛网ⅱ的相对于沥水池进行旋转，以促使其上的垃圾分别自垃圾出口ⅰ和垃圾出口ⅱ掉落出沥水池，结构简单，方便实用。

一个优选方案中，一对长条形漏出口中任一长条形漏出口的最大宽度小于筛分组件ⅰ上的垃圾厚度的1/2，任一长条形漏出口的最小宽度小于筛分组件ⅰ上的垃圾厚度的1/5。

一个优选方案中，所述步骤三中，重质垃圾经锤击组件锤击破碎，使得其中的脆性垃圾破碎成粒径小于4cm的颗粒物；之后，将重质垃圾过筛分离出其中的脆性垃圾；

再将去除脆性垃圾的重质垃圾经表面均布挂钩的滚筒碾压处理，分离出其中的韧性垃圾。滚筒碾压过程中，其上的挂钩可挂设韧性垃圾，比如塑料薄膜、人造织物等，进而将其中的大部分韧性垃圾去除。

一个优选方案中，所述步骤五中，收集自筛分组件ⅱ内吹出的气体除二噁英和除臭处理后再排入大气。

如图6所示，一个优选方案中，低温吹筛处理的气体温度为50-80度，低温吹筛处理的风压小于等于0.2kn/m²。

一个优选方案中，所述步骤七中，刚性垃圾、脆性垃圾与步骤五中焚烧处理获得的灰烬的比例为3:2:1-4:2:1，建筑用砖中刚性垃圾、脆性垃圾和灰烬的总体添加量≤20％，建筑用添加料为水泥、混凝土、粘土或纤维。在实现回收利用焚烧灰烬、刚性垃圾和脆性垃圾的同时，控制其在建筑用砖中的混合量，以保证建筑用砖的品质。

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。