一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的制作方法

1.本申请涉及垃圾处理的技术领域，尤其涉及一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置。


背景技术：

2.在城镇居民的生活垃圾中，易腐垃圾占比40％
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60％，易腐垃圾绝大多数是厨余垃圾，就产生量而言，厨余垃圾总量巨大。有报道称2017年，202个大、中城市生活垃圾产生量20194.4万吨，按照厨余垃圾比例40％计，大中城市厨余垃圾总产生量可达8000万吨，考虑到厨余垃圾市场受到垃圾分类水平的整体制约，预计每年可分出的厨余垃圾总量在2000
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3000万吨左右，这一数字将随着垃圾分类的进一步推广而逐步攀升。
3.目前，有关厨余垃圾处理方式多是沿用传统的粉碎直排、填埋、肥料化、饲料化处理的老办法，不仅浪费了大量能源，还对环境产生二次污染。而现有的能源化处理方式主要是焚烧法、热分解法和发酵制氢法，这些方法能源利用率低，能耗高、稳定性及经济性差。厨余垃圾含水率高的问题在一般垃圾的处理模式中不能得到妥善解决。因此，厨余垃圾是环保领域的难题之一。
4.与此同时，城市污泥也是环保领域的难题，目前大部分城市污泥以堆放为主，全国污泥无害化处理处置率仅53％，缺少完善的处置工艺污泥。
5.目前，污泥处理目前有卫生填埋、厌氧消化、好氧发酵、干化焚烧等办法。填埋容量有限，污泥渗滤液及易造成二次污染问题，近年来填埋场拒绝接受污泥的案例屡见不鲜，填埋的处置方式将逐渐被摒弃；厌氧消化是目前国际上应用最广泛的污泥稳定化和资源化方法，但因我国污泥可生化性差、系统处理时间较长、污水净化费用较高等问题，在我国推行存在“水土不服”；好氧堆肥最大的局限性在于肥料产生量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结，肥效低，不能用于农用，肥料无销路；干化焚烧是国内处理污泥的常规做法，将污泥脱水至40％左右，与一定量的辅助燃料进行混烧，能量利用价值不高，运往焚烧厂需要付费处理，若采用水泥窑协同处理则运行费用较高，处理量受水泥销量影响。
6.因此，如何环保的、低能耗的处理含水率高的厨余垃圾和污泥是目前的研究热点。


技术实现要素：

7.本申请提供的一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置，将厨余垃圾与污泥协同处理，为一种环保的、资源回收利用率高、处理效果好的厨余垃圾和污泥协同处理设备。
8.有鉴于此，本申请提供了一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置，所述装置包括：
9.制浆处理器、第一混合器、第二混合器、脱水器和干燥器；
10.所述制浆处理器的浆液出口与所述第一混合器的浆液入口连接；
11.所述第一混合器的出口与所述第二混合器的入口连接；
12.所述第二混合器的出口与所述脱水器的入口连接；
13.所述脱水器的出口与所述干燥器的入口连接；
14.其中，厨余垃圾输送至所述制浆处理器中，所述制浆处理器使得厨余垃圾成为浆液；污泥输送至所述第一混合器中，所述第一混合器使得所述污泥与所述浆液混合。
15.作为优选，所述第一混合器包括第一本体、污泥入口、第一加料口、第一搅拌叶和第一驱动部件，所述污泥入口和所述第一加料口分别设置在所述第一本体上，所述第一搅拌叶设置在所述第一本体的内部，所述第一驱动部件与所述第一搅拌叶连接。
16.作为优选，本申请的协同处理装置，还包括第一物料流量控制器；所述第一物料流量控制器分别与所述污泥入口和所述第一加料口连接。
17.其中，所述污泥入口和所述第一加料口均设有所述第一物料流量控制器，第一物料流量控制器用于控制污泥和添加物料的混合比例。
18.作为优选，所述第二混合器包括第二本体、第二加料口、第二搅拌叶和第二驱动部件，所述第二加料口设置在所述第二本体上，所述第二搅拌叶设置在所述第二本体的内部，所述第二驱动部件与所述第二搅拌叶连接。
19.作为优选，本申请的协同处理装置，还包括第二物料流量控制器；所述第二物料流量控制器分别与所述第二混合器的入口和所述第二加料口连接。
20.其中，所述第二混合器的入口和所述第二加料口均设有所述第二物料流量控制器，第二物料流量控制器用于控制进入第二混合器的污泥浆液和添加物料的混合比例。
21.作为优选，本申请的协同处理装置，还包括造粒机，所述干燥器的出口与所述造粒机的入口连接。
22.作为优选，本申请的协同处理装置，还包括磁选器，所述磁选器设置在所述制浆处理器中。
23.作为优选，本申请的协同处理装置，还包括污水收集器，所述污水收集器的入口与所述脱水器的排水口连接。
24.作为优选，本申请的协同处理装置，还包括生物除臭器，所述第一混合器、所述第二混合器和所述干燥器分别设有所述生物除臭器。
25.作为优选，本申请的协同处理装置，还包括除尘装置，所述干燥器和所述造粒机分别设有所述除尘装置。
26.本申请使用的厨余垃圾是居民家庭及饮食业的饭店，餐厅，宾馆，酒楼，及企事业单位食堂等单位抛弃的剩余饭菜的统称，主要包括米和面粉类食物残余、蔬菜、植物油、动物油、肉骨、鱼刺等。其化学组份主要为淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等。
27.本申请实施例使用的污泥来源于污水处理厂产生的污泥，本申请实施例使用的污泥的含水量大于等于98％。
28.从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
29.本申请提供了一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置，将厨余垃圾通过输送机输送至制浆处理器，在制浆处理器中进行初破碎、浆化处理制成浆液，浆液通过浆液泵输送至第一混合器，同时将污泥通过螺杆泵输送至第一混合器内与经过制浆处理器处理得到的厨余浆液进行混合，并在第一混合器中投加絮凝剂，通过第一混合器的第一搅拌叶搅拌均匀后，制得第一混合浆液，将第一混合浆液输送至第二混合器；向第二混合器内投加改性剂、固硫剂、脱氮剂和重金属稳定剂，通过第二混合器的第二搅拌叶搅拌均匀，制得第二混合浆液，将第二混合浆液使用高压柱塞泵将第二混合浆液输送进入脱水器进行深度脱水，脱水器将
第二混合浆液的含水率降低至50％左右，经过脱水器深度脱水后得到混合浆液泥饼，储存于脱水器的料仓中，然后通过输送机将混合浆液泥饼输送至干燥器；干燥器对混合浆液泥饼进行干燥，干燥后制得粉末产物，粉末产物的含水率约为15％，该产物为环保燃料。
30.可见，本申请的厨余垃圾与污泥的协同处理装置能有效解决现有厨余垃圾和污泥处理存在的高耗能、资源回收利用率低，以及对环境在成二次污染的问题。本申请实现厨余垃圾处理处置的减量化、无害化、资源化，并得到高热值环保颗粒燃料，解决单一污泥造粒热值不高的问题，在妥善处理厨余垃圾的同时，也能有效地解决能源短缺的问题，对“无废城市”建设以及对经济、社会的可持续性发展具有重要意义。
附图说明
31.图1为本申请实施例提供的第一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图；
32.图2为本申请实施例提供的第二种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图；
33.图3为本申请实施例提供的第三种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图；
34.图4为本申请实施例提供的第四种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图；
35.图5为本申请实施例提供的厨余垃圾与污泥的协同处理装置的工作流程图。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
37.在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请实施例和简化描述，而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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
39.应理解，本申请应用于厨余垃圾和污泥的处理场景，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的第一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图，如图1所示，图1中包括制浆处理器1、第一混合器2、第二混合器3、脱水器4和干燥器5；制浆处理器的浆液出口a与第一混合器的浆液入口b连接；第一混合器的出口c与第二混合器的入口d连接；第二混合器的
出口e与脱水器的入口f连接；脱水器的出口g与干燥器的入口h连接；其中，厨余垃圾输送至制浆处理器1中，制浆处理器1使得厨余垃圾成为浆液；污泥输送至第一混合器2中，第一混合器2使得污泥与浆液混合。
40.具体的，制浆处理器的浆液出口a与第一混合器的浆液入口b通过输送机构连接，第一混合器的出口c与第二混合器的入口d通过输送机构连接；第二混合器的出口e与脱水器的入口f通过输送机构连接；脱水器的出口g与干燥器的入口h通过输送机构连接。
41.具体的，输送机构为现有常用的适用于输送物料的设备，本申请不作具体赘述。
42.本申请设计了一种厨余垃圾与污泥的协同处理装置，将厨余垃圾通过输送机输送至制浆处理器1，在制浆处理器1中进行初破碎、浆化处理制成浆液，浆液通过浆液泵输送至第一混合器2，同时将含水98％的污泥通过螺杆泵输送至第一混合器2内与经过制浆处理器1处理得到的厨余浆液进行混合，并在第一混合器2中投加絮凝剂，通过第一混合器2的第一搅拌叶搅拌均匀后，制得第一混合浆液，将第一混合浆液输送至第二混合器3；向第二混合器3内投加改性剂、固硫剂、脱氮剂和重金属稳定剂，通过第二混合器3的第二搅拌叶搅拌均匀，制得第二混合浆液，将第二混合浆液使用高压柱塞泵将第二混合浆液输送进入脱水器4进行深度脱水，脱水器4将第二混合浆液的含水率降低至50％左右，经过脱水器4深度脱水后得到混合浆液泥饼，储存于脱水器4的料仓中，然后通过输送机将混合浆液泥饼输送至干燥器5；干燥器5对混合浆液泥饼进行干燥，干燥后制得粉末产物，粉末产物的含水率约为15％，然后通过造粒机进行造粒后，制得的产物为环保颗粒燃料，计算产物的热值，产物热值为2000～4000kcal/kg。
43.需要说明的是，本申请的制浆处理器1可以为现有常用的可以对厨余垃圾进行制浆处理的设备，例如是现有的能源化利用厨余垃圾的处理装置，本申请实施例提供一种具体的制浆处理器，制浆处理器包括打散机、振动筛、撕碎机、辊压机、刀片式切割机和储液罐，打散机、振动筛、撕碎机、辊压机、刀片式切割机和储液罐顺次连接，储液罐内部安装搅拌叶片，储液罐的底部与浆液泵连接，厨余垃圾经过打散机、振动筛、撕碎机、辊压机、刀片式切割机进行破碎处理，破碎的厨余垃圾输送至储液罐中与水混合搅拌成厨余垃圾浆液，厨余垃圾浆液通过浆液泵输送至第一混合器2。
44.为了便于理解，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的第二种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图，其中，本申请的第一混合器可以为现有常用的可以进行物料混合的设备，本申请公开了第一混合器2的具体结构，第一混合器2包括第一本体、污泥入口2
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1、第一加料口2
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2、第一搅拌叶和第一驱动部件，污泥入口2
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1和第一加料口2
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2分别设置在第一本体上，第一搅拌叶设置在第一本体的内部，第一驱动部件与第一搅拌叶连接；第一驱动部件用于驱动第一搅拌叶在第一本体的内部搅拌。污泥通过污泥入口2
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1输送至第一混合器2中，絮凝剂通过第一加料口2
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2添加至第一混合器2中。
45.具体的，厨余垃圾通过制浆处理器的入口1
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1输入至制浆处理器1中。
46.请参阅图2，本申请的第二混合器可以为现有常用的可以进行物料混合的设备，本申请公开了第二混合器3的具体结构，第二混合器3包括第二本体、第二加料口3
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1、第二搅拌叶和第二驱动部件，第二加料口3
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1设置在第二本体上，第二搅拌叶设置在第二本体的内部，第二驱动部件与第二搅拌叶连接；第二驱动部件用于驱动第二搅拌叶在第二本体的内部搅拌。改性剂、固硫剂、脱氮剂和重金属稳定剂通过第二加料口3
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1添加至第二混合器3
中，第二加料口3
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1的数量可以为一个或多个，改性剂、固硫剂、脱氮剂和重金属稳定剂可以混合后通过第二加料口3
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1添加至第二混合器3中，改性剂、固硫剂、脱氮剂和重金属稳定剂也可以单独通过各自的第二加料口3
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1添加至第二混合器3中。
47.为了便于理解，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的第二种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图，如图2所示，制浆处理器的浆液出口a可以通过浆液泵6与第一混合器的浆液入口b连接。本申请实施例还包括第一物料流量控制器2
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3、第二物料流量控制器3
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2、造粒机7和污水收集器8；第一物料流量控制器2
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3分别与污泥入口和第一加料口2
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2连接；第二物料流量控制器3
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2分别与第二混合器的入口d和第二加料口3
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1连接；干燥器的出口i与造粒机的入口j连接；污水收集器8的入口与脱水器4的排水口连接。第一物料流量控制器2
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3用于控制污泥和添加物料(例如絮凝剂等)的混合比例；第二物料流量控制3
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2器用于控制进入第二混合器的污泥浆液和添加物料(例如改性剂、固硫剂、脱氮剂和重金属稳定剂等)的混合比例。
48.具体的，物料流量控制器可以为现有常用的液体、固体或浆料等物料流量控制装置，通过控制物料的流量以控制物料的配比。
49.其中，污水收集器8用于收集脱水器4排出的污水，污水收集器8可以与污水处理装置连通，将脱水器4排出的污水进行污水处理后，达到国家规定的排放标准后排放。
50.其中，干燥器5干燥后得到的产物为粉末状，为了便于利用，本申请实施例设置造粒机7，造粒机7对干燥器5干燥后制得粉末产物进行造粒，颗粒状的产品便于运输和燃烧利用。
51.为了便于理解，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的第三种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图，如图3所示，本申请实施例还包括磁选器9，磁选器9设置在制浆处理器1中，磁选器9为现有常规的磁选机构，用于除去金属物质。具体的，磁选器9可以设置在制浆处理器1的振动筛上方，将浆处理器1的振动筛振动的金属吸附出来。
52.为了便于理解，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的第四种厨余垃圾与污泥的协同处理装置的结构示意图，如图4所示，由于第一混合器2、第二混合器3和干燥器5在处理厨余垃圾和污泥过程中会释放具有臭味的废气，本申请实施例还包括生物除臭器10，第一混合器2、第二混合器3和干燥器5分别设有生物除臭器10。其中，生物除臭器10可以为现有常规使用的生物除臭设备，具体的，本申请使用的生物除臭器10包括碱喷淋塔和生物除臭塔，碱喷淋塔和生物除臭塔连接，除臭设备的排气口与大气连通，本申请的第一混合器2、第二混合器3和干燥器5产生的废气通过生物除臭器10处理后于高空排放。
53.请参阅图4，由于干燥器5和造粒机7在处理厨余垃圾和污泥过程中会排出粉尘颗粒，本申请实施例还包括除尘装置11，干燥器5和造粒机7分别设有除尘装置11。具体的，本申请的除尘装置11包括纳米除尘器和喷淋塔，纳米除尘器和喷淋塔连接，本申请的除尘装置11的作用是防止粉尘污染空气，除尘装置11的排气口出来的是相对洁净的空气，除尘装置11收集粉尘之后可以重新作为污泥进入系统或另做处理。本申请提供另一种除尘装置11，除尘装置11包括风冷除尘器和喷淋塔，风冷除尘器和喷淋塔连接。
54.为了便于理解，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的厨余垃圾与污泥的协同处理装置的工作流程图，如图5所示。
55.s101：厨余垃圾的预处理：将将厨余垃圾通过输送机输送至制浆处理器，在制浆处
理器中进行初破碎、浆化处理制成浆液，浆液通过浆液泵输送至第一混合器；
56.s102：污泥的预处理：若污水处理厂的污泥来料含水率较低，需先将污泥稀释，然后获得含水98％的污泥；
57.s103、将含水98％的污泥通过螺杆泵输送至第一混合器内与经过制浆处理器处理得到的厨余浆液进行混合，并在第一混合器中投加絮凝剂，通过第一混合器的第一搅拌叶搅拌均匀后，制得第一混合浆液；
58.s104、将第一混合浆液输送至第二混合器，向第二混合器内投加改性剂、固硫剂、脱氮剂和重金属稳定剂，通过第二混合器的第二搅拌叶搅拌均匀，制得第二混合浆液；
59.s105、将第二混合浆液使用高压柱塞泵将第二混合浆液输送进入脱水器进行深度脱水，脱水器将第二混合浆液的含水率降低至50％左右，经过脱水器深度脱水后得到混合浆液泥饼，储存于脱水器4的料仓中；
60.s106、通过输送机将混合浆液泥饼输送至干燥器；干燥器对混合浆液泥饼进行干燥，干燥后的粉末产物的含水率约为15％；
61.s107、将干燥后的粉末产物进行造粒，制得的产物为环保颗粒燃料。
62.本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
63.应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
64.以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。