一种城市有机废弃物分选处理装置的制作方法

本发明涉及对含有有机质的城市有机废弃物进行破碎、分选、制浆等操作，以分离出具有利用价值的有机废弃物。同时涉及餐厨垃圾厌氧发酵预处理。

背景技术：

城市有机废弃物成分复杂，且因地区、时间、环境等变化而变化，其中除塑料制品、织物、纸制品、玻璃、金属类、木制品外，如餐厨垃圾、厨房垃圾这类具有高利用价值的有机废弃物也占有较高比例，对有机废弃物进行分选处理可实现有机废弃物的资源利用。由于有机质与其他有机废弃物如塑料袋、织类、纸制品等混在一起，目前的分选设备结构单一无法实现有机质的有效分选。现需一种能够对含有一定比例有机废弃物的垃圾进行分选处理的设备，以适应于不同成分城市有机废弃物的处理，并需考虑破碎、分选、制浆等工艺。

技术实现要素：

有机废弃物分选处理装备由混合破碎装置(I)和分选制浆装置(II)两部分组成。混合破碎装置在于将有机废弃物进行混合、撕碎；分选制浆装置在于对混合破碎装置中的废弃物进行分选，从而实现回收利用的目的。

针对目前对含有一定有机质成分的城市有机废弃物分选装置结构固定、分离效率差等问题，本发明通过调节设备的运行方式、倾斜角度可实现适应不同物料的能力；本发明可调节外滚筒与分选制浆螺旋的转速、转向的不同组合，是用于处理多种物料；本发明的挤压段根据物料挤压状态，自动调整挤压作用，对不同物料实现不同程度的挤压效果；本发明实现分选效率高、小型化，不仅可用于城市有机废弃物分选，也可作为餐厨垃圾、复杂牲畜废弃物的处理装置。

针对滚筒式分选、振动栅格分选装置体积大、开放式处理的问题，本发明实现了基于交错螺旋疏散、挤压的小型化有机废弃物分选制浆装置，对于较宽范围内的有机废弃物都可适用。城市有机废弃物倒入混合破碎装置，通过间断螺旋、破碎钩等的共同作用实现有机废弃物撕碎、混合处理，经输送螺旋输送将有机废弃物输送至分选装置。混合破碎后的有机废弃物在分选装置中交错螺旋叶片、波动环、外滚筒作用下，强制实现波动分选；挤压螺旋与锥段机筒强制建压，将废弃物中浆状物质挤出，其他废弃物通过等径螺旋向上输送，通过输送螺旋与刮板的共同作用将物料从出渣口排出。分离出的浆状有机质经收集输送到储液箱中。对于原料成分的不同，可改变操作条件，控制外滚筒与分选制浆螺旋的相对速度，实现不同程度的波动，达到不同程度分选；锥段机筒可根据挤压段内形成压力的实际大小，自动调节变径螺旋与锥段机筒的相对距离，以实现不同程度的挤压。

本发明所涉及的装置如附图1，该设备包括混合破碎装置(I)、分选制浆装置(II)和自动控制系统，混合破碎装置(I)与分选制浆装置(II)通过液压调整机构(25)、摩擦轮(19)和滑动轴承(23)实现具有一个旋转自由度的连接，实现分选制浆装置在20°到90°角度范围内调节，用以处理不同成分物料，实现不同分选效果。

一种小型化有机有机废弃物分选制浆装置，其特征在于：包括混合破碎装置(I)和分选制浆装置(II)两部分,混合破碎装置出料筒(7)插入分选制浆装置进料筒(18)内。分选制浆装置(II)包括分选电机(9)、联轴器(10)、电机支座(11)、密封机体(20)、分选制浆螺旋(13)、锥段机筒(14)、外滚筒(15)、波动环(22)、液压支撑调整机构(25)、摩擦轮(19)、滑动轴承(23)、外滚筒电机(17)、主动齿轮(16)、从动齿轮(31)和两个行星轮(32)。

液压支撑调整机构(25)一端连接密封机体(20)，一端连接底座，分选制浆装置在夹角20°到90°范围内调整。

外滚筒电机通过齿轮传动带动外滚筒旋转，分选电机带动分选制浆螺旋旋转，分选螺旋与外滚筒有不同转速、转向配合。

分散制浆螺旋机筒副的螺旋叶片从底部到残渣出口处(26)依次为交错分散螺旋段(27)、变径挤压螺旋段(28)和等径输送螺旋段(29)组成，分别与外滚筒(15)、锥段机筒(14)和输送机筒(12)组成相应螺旋机筒副。变径螺旋挤压段长度占分选螺旋轴1/5到1/3之间，螺槽深度减少不得低于1/2。

交错分散螺旋段长度是整个螺旋长度的1/3到1/2之间，并不少于3倍螺纹螺距。交错分散螺旋段(27)为两个相同螺旋叶片，轴向间距T，螺旋轴向交错长度T是单个螺旋叶片长度S的25％-35％，两个螺旋叶片在仅在轴向方向有轴向间距T，周向不存在角度差。

进一步，变径螺旋挤压段由锥形机筒(14)、变径挤压螺旋段(28)、弹簧(34)、直线轴承(33)、光杆轴(36)和螺母(35)组成。光杆轴(36)一端穿过螺母(35)组，另一端设有直线轴承(33)，光杆轴(36)设有弹簧(34)，设置在锥形机筒(14)外。

进一步，变径螺旋挤压段处根据变径挤压螺旋段(28)与锥形机筒(14)实际形成的挤压力，锥形机筒在上、下工位间实现轴向自动调节，轴向间距M的调节范围为0-30MM，变径挤压螺旋段螺旋外棱与锥形机筒内壁面间间距最大增量为原间隙的60％。

进一步，出料筒(7)外壁面加工沟槽，垃圾中的细小颗粒进入出料筒(7)与进料筒(18)连接处所构成的沟槽内，形成自密封，减少液体渗漏。

进一步，混合破碎出料筒(7)末端焊接内锥环(8)，混合破碎螺旋(6)末端为变径螺旋与内锥环构成螺旋副，垃圾从在螺杆轴线方向输送过程中，截面变小，形成较大压力，避免分选螺旋(13)旋转过程中造成垃圾向混合破碎装置(I)回流。

更进一步，含有有机质的有机废弃物在混合破碎处理装置(I)作用下，通过混合破碎螺旋(6)和破碎钩(5)的共同作用下，将废弃物中塑料袋、织物等进行破碎，并进行混合，混合破碎螺旋(6)将混合破碎后的物料输送至分选制浆装置(II)。分选制浆装置(II)可在液压调整机构(25)、摩擦轮(19)和滑动轴承(23)的共同作用下，实现20°到90°工作角度的调节，以实现对不同成分废弃物的处理。有机废弃物输送至分选制浆装置(II)后，在交错分散螺旋段(27)、带筛孔的外滚筒(15)、波动环(22)的共同作用下，将有机废弃物进行分散、波动分选处理，外滚筒(15)通过外滚筒电机(17)、主动齿轮(16)、从动轮(31)和两个行星轮(32)共同作用下实现转动，对垃圾分散、波动分选具有促进作用(图5)；从动轮(31)与外滚筒(15)之间为刚性连接；分散、波动分选处理后的有机废弃物，经挤压螺旋(28)、锥段机筒(14)、弹簧(34)、直线轴承(33)、光杆轴(36)、螺母(35)共同作用下，实现挤压变径螺旋段对有机废弃物的挤压处理，根据内部实际形成的挤压状况，自动调节螺旋外棱与锥段机筒内壁之间的间隙大小，用于对不同物料形成不同程度挤压(图7)；经挤压处理后的其他垃圾通过等径输送螺旋(29)向上输送，在等径输送螺旋(29)与十字刮板(30)的共同作用下，将无利用价值的垃圾由残渣出口(26)排出；进水管(21)与锥段机筒(14)连接；整个过程分选出的有机质浆体由封闭机体(20)收集后由浆体出口经软管(24)排出收集。

附图说明

图1是本发明所涉及的城市有机废弃物分选处理装置工作图；

图2a是本发明所涉及的城市有机废弃物分选处理装置结构图；

图2b是本发明所涉及的城市有机废弃物分选处理装置结构图的侧视图；

图3a是城市有机废弃物分选处理装置工作角下限；

图3b是城市有机废弃物分选处理装置工作角下限；

图4是分选制浆螺旋；

图5是实施例1示意图；

图6是波动环简图；

图7是实施例2示意图；

图8是锥形机筒轴向调节示意图；

图9是实施例3示意图。

具体实施方式

实施例1

分选制浆装置的交错分散螺旋机筒副是本发明的一个实施例。在分散制浆螺旋(图4)交错螺旋分散段、带筛筒的外滚筒(图5)、波动环(图6)与液压调整机构的共同作用下实现对有机废弃物的分选处理。

图4为分选制浆螺旋。采用螺旋叶片与芯轴焊接的方式。按功能分为三个区：1、交错分散螺旋段；2、变径螺旋挤压段；3、等径螺旋输送段。从分选进料口到距进料口1/3-1/2螺旋总长度为交错分散螺旋段，交错分散螺旋段为两个螺距为S的螺旋叶片交错排布，螺旋叶片开有孔径为8MM的筛孔，螺旋叶片底端与前一段螺旋叶片底端间距为T，间距T占单个螺旋叶片长度的25％-35％，即T/S＝0.25-0.35。两个螺旋叶片在仅在轴向方向有一定间距T，周向不存在角度差。交错分散螺旋段螺旋叶片交错布置的主要作用在于将进料口中的物料向上输送的同时，其中的颗粒料、浆料等能够在重力作用下向下运动，延长物料的分选时间，配合外滚筒、波动环、螺杆的运动促进物料分选。在交错分散螺旋段单个螺旋叶片中间部位会开有轴向宽度为b的坡口，b＝0.12*S，径向深度为15mm。

图5是外滚筒传动示意图，在外滚筒电机、齿轮副传动的作用下，带动滚筒旋转，外滚筒壁面上开有筛孔。通过控制外滚筒电机的转速、转向来控制外滚筒的转向、转速，从而与分选制浆螺旋形成一系列速度配合。

图6是波动环，波动环作用是在交错分散螺旋段配合交错分散螺旋实现内部有机废弃物的分散；波动环随外滚筒一起旋转，加剧物料的运动，加剧废弃物向外运动的速度。交错分散螺旋段螺旋开有坡口，坡口轴向宽度为b(见图4)，波动环与交错分散螺旋段螺旋坡口在轴向方向上最小间隙为4mm，径向方向上最小间隙为3mm。波动环在轴向方向上等间距布置，间距为交错螺旋分散段单个螺旋叶片长度的0.65-0.75之间。

通过液压调整机构调整分选装置的工作角度(见附图3)，实现分选装置可在20°到90°范围内可调。角度不同，重力作用不同，相应分选效果就有所差异。

分选螺旋、外滚筒、波动环以及液压调整机构可根据有机废弃物的实际状态改变运行参数，从而实现对不同有机废弃物的都具有较高的分选效果。

实施例2

图7是本发明的一个实施例。变径螺旋挤压段将等径螺旋输送段的物料输送入螺槽中，变径螺旋挤压段螺旋叶片开有孔径为8MM筛孔，螺旋叶片螺槽深度均匀减小，螺旋外径在同一个圆锥面上，螺槽深度最大处与分散制浆螺旋旋螺槽深度相同，螺槽深度最小处与等径螺旋输送段螺槽深度相同。变径螺旋段占整个分选螺旋长度的1/5到1/3之间，变径螺旋段末端的螺槽深度为始端螺槽深度的55％-65％。

在变径螺旋段，在变径螺旋与可调锥段机筒的共同作用下强制建压，将有机废弃物中的浆体从变径螺旋叶片开孔处与锥段机筒的开孔处中挤出。锥段机筒根据变径螺旋与锥段机筒内物料的实际挤压情况，由锥段机筒、弹簧、直线轴承、光杆轴和螺母组成的调节系统在弹簧力作用下，自动形成根据实际运行情况的挤压力平衡系统，锥段机筒根据实际挤压力在轴线方向上可在上、下工位间自动调节(图8)，从而实现对不同物料形成不同程度挤压。

锥段机筒在调节过程中，变径螺旋外棱与锥段机筒的相对位移也发生改变，锥形机筒内壁面与螺旋外径间间隙最大增量为原间隙60％，螺旋外径与机筒内避免间隙的增大可用于处理阻力较大的物料，从而实现多种物料的处理。

变径挤压段与水管连接，有机颗粒与水混和形成浆体，挤压螺旋与锥段机筒强制建压，浆体从锥段机筒处圆孔和变径螺旋叶片处圆孔排出收集。

实施例3

图9是本发明的一个实施例。混合破碎装置(I)与分选制浆装置(II)之间连接结构为图9。混合破碎装置(I)出料筒(7)插入分选制浆装置(II)进料筒(18)内，出料筒(7)外壁面加工有沟槽，与分选制浆装置(II)进料筒(18)之间构成沟槽腔体，运行过程中垃圾中细小颗粒进入沟槽内部，形成自密封，减少操作过程中液体的渗漏。

混合破碎装置(I)出料筒(7)末端焊接有内锥环(8)，与混合破碎螺旋(6)在该位置的变径螺旋段构成螺旋副，该段螺旋副在运行过程中提高输送压力，避免分选制浆装置(II)的分选制浆螺旋(13)运行时造成垃圾回流，提高设备的运行效率。