生活垃圾分选单元及生活垃圾综合处理系统的制作方法

本发明涉及固废处理技术领域，具体而言，涉及一种生活垃圾分选单元及生活垃圾综合处理系统。

背景技术：

随着社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，环境问题越来越引起人们的关注，其中生活垃圾的资源化处理显得格外重要。传统的垃圾处理方法主要包括三类：卫生填埋，堆肥发酵和焚烧发酵。这三种垃圾处理方法均存在一定的问题：其中，卫生填埋大量占用土地，产生的臭气严重污染空气，渗滤液污染土壤和地下水资源，滋生细菌病毒，且整体分解时间长达百年；堆肥发酵无污染空气，但是产生高浓度的渗滤液，堆肥周期过长，通常需要30-45天；焚烧处理由于处理的是混合垃圾，混合垃圾中含有大量的有机质垃圾，前端处理存在异味污染，焚烧热值低，浪费能源的弊端，处理周期通常为5-7天。上述传统垃圾处理方法均不能将垃圾实现全部资源再生的效果，造成了大量的浪费和污染。

现有技术中的用于生活垃圾处理的系统中，通常包括预处理单元、热解气化处理单元和干式厌氧汽化处理单元。生活垃圾经过所述预处理单元处理后分成干物料和浆状湿物料两部分，干物料通过所述热解气化处理单元生产合成气，湿物料通过所述干式厌氧气化生产沼气。

然而，本申请的发明人发现，现有技术中的用于生活垃圾处理的系统，在其预处理单元未将生活垃圾中的金属筛选出，造成资源的浪费，该单元强行将破碎后的垃圾压榨或挤压脱水，能耗较大，对设备稳定性要求较高；热解气化处理单元对物料的热值要求高，自身消耗过高；厌氧处理单元的工艺复杂，生产周期较长，产生大量沼液后处理成本较高，造成二次污染现象。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种生活垃圾分选单元及生活垃圾综合处理系统，以改善现有技术中用于生活垃圾处理的系统无法实现生活垃圾的有效分选和对分选出的资源回收利用，二次污染较严重的技术问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供一种生活垃圾分选单元，包括依次设置的破碎装置、金属分选装置、筛选装置和塑料分选装置；所述破碎装置用于使物料破碎和均质化，所述金属分选装置用于分选出金属资源，所述筛选装置用于分选出可燃物和有机质，所述塑料分选装置用于分选出塑料资源；所述破碎装置与所述金属分选装置之间、所述金属分选装置与所述筛选装置之间、所述筛选装置和所述塑料分选装置之间均设置有物料通道。

具体地，所述破碎装置为垃圾破碎机，所述金属分选装置为涡流磁选机，所述筛选装置为碟形筛，所述塑料分选装置为红外线分选机。

与现有技术相比，本发明所述的生活垃圾分选单元具有如下优势：

本发明提供一种生活垃圾分选单元，包括依次设置的破碎装置、金属分选装置、筛选装置和塑料分选装置；破碎装置用于使物料破碎和均质化，金属分选装置用于分选出金属资源，筛选装置用于分选出可燃物和有机质，塑料分选装置用于分选出塑料资源；破碎装置与金属分选装置之间、金属分选装置与筛选装置之间、筛选装置与塑料分选装置之间均设置有物料通道。由此分析可知，本发明提供的生活垃圾分选单元中，由于包括破碎装置、金属分选装置、筛选装置和塑料分选装置，且破碎装置与金属分选装置之间、金属分选装置与筛选装置之间、筛选装置与塑料分选装置之间均设置有物料通道，因此生活垃圾进入该生活垃圾分选单元后，首先经过破碎装置进行初步破碎，并能够使物料均质化，以便于后续处理；然后均质化的物料经过物料通道进入金属分选装置，选出其中的金属资源，能够避免对资源的浪费和后续设备的磨损；除去金属资源的物料经过物料通道继续进入筛选装置，被筛分为筛上物和筛下物，其中的筛下物为有机质；筛上物继续经过物料通道进入塑料分选装置，分选出塑料和可燃物，从而通过上述过程能够实现对生活垃圾成分有效分选的效果，混合的生活垃圾被分选为金属、塑料、有机质和可燃物四类，进而能够为后续进一步处理或利用上述四类资源提供有利保障。与现有技术相比，本发明提供的生活垃圾分选单元能够快速有效分选出生活垃圾中的不同类资源，能够避免整体混合垃圾的挤压对装置造成较大能耗和磨损的问题，有利于实现对各类资源的高效回收利用。

本发明还提供一种生活垃圾综合处理系统，包括上述生活垃圾分选单元，还包括清洗制塑单元、压缩打包单元、降解单元和净化单元；所述生活垃圾综合处理系统为密闭式结构。

具体地，所述清洗制塑单元包括依次设置的第一受料斗、塑料破碎机、螺旋输送机、摩擦清洗机、漂洗池、减容机和风送机；所述清洗制塑单元用于将塑料资源进行清洗并制成塑料颗粒。

进一步地，所述压缩打包单元包括挤压过程和包膜过程，挤压过程中物料被压实，包膜过程中对物料进行包膜处理。

具体地，所述压缩打包单元包括第二受料斗、挤压辊、打包机和出包机；所述挤压辊用于对物料进行压实处理，所述打包机用于对压实的物料进行包膜处理。

进一步地，所述挤压辊的压缩比为（3-4）：1。

进一步地，所述降解单元为高温降解单元，所述高温降解单元包括加热装置、物料仓和搅拌装置；所述物料仓用于盛放物料，所述加热装置用于对所述物料仓加热，所述搅拌装置用于搅拌所述物料仓内的物料。

更进一步地，所述物料仓的温度为75-90度，降解时间为22-24小时。

更进一步地，所述净化单元依次包括过滤、水洗和高能粒子净化步骤；所述净化单元用于对所述生活垃圾综合处理系统中的气体进行净化；优选地，所述净化单元包括依次连接的废气过滤设备、高能离子净化设备和排放烟囱。

本发明生活垃圾综合处理系统实现了生活垃圾的有效分选和对分选出的金属、塑料、有机质及可燃物等资源的有效处理利用，避免了二次污染问题，整个系统设计科学合理，能够实现生活垃圾减量化、清洁化、资源化处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的生活垃圾分选单元的简易流程图；

图2为本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统的简易流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

图1为本发明实施例提供的生活垃圾分选单元的简易流程图。

本发明实施例提供一种生活垃圾分选单元，如图1所示，包括依次设置的破碎装置、金属分选装置、筛选装置和塑料分选装置；破碎装置用于使物料破碎和均质化，金属分选装置用于分选出金属资源，筛选装置用于分选出可燃物和有机质，塑料分选装置用于分选出塑料资源；破碎装置与金属分选装置之间、金属分选装置与筛选装置之间、筛选装置和塑料分选装置之间均设置有物料通道。

与现有技术相比，本发明实施例提供的生活垃圾分选单元具有如下优势：

如图1所示，本发明实施例提供一种生活垃圾分选单元，包括依次设置的破碎装置、金属分选装置、筛选装置和塑料分选装置；破碎装置用于使物料破碎和均质化，金属分选装置用于分选出金属资源，筛选装置用于分选出可燃物和有机质，塑料分选装置用于分选出塑料资源；破碎装置与金属分选装置之间、金属分选装置与筛选装置之间、筛选装置和塑料分选装置之间均设置有物料通道。由此分析可知，本发明实施例提供的生活垃圾分选单元中，由于包括破碎装置、金属分选装置、筛选装置和塑料分选装置，且破碎装置与金属分选装置之间、金属分选装置与筛选装置之间、筛选装置与塑料分选装置之间均设置有物料通道，因此生活垃圾进入该生活垃圾分选单元后，首先经过破碎装置进行初步破碎，并能够使物料均质化，以便于后续处理；然后均质化的物料经过物料通道进入金属分选装置，选出其中的金属资源，能够避免对资源的浪费和后续设备的磨损；除去金属资源的物料经过物料通道继续进入筛选装置，被筛分为筛上物和筛下物，其中的筛下物为有机质；筛上物继续经过物料通道进入塑料分选装置，分选出塑料和可燃物，从而通过上述过程能够实现对生活垃圾成分有效分选的效果，混合的生活垃圾被分选为金属、塑料、有机质和可燃物四类，进而能够为后续进一步处理或利用上述四类资源提供有利保障。与现有技术相比，本发明实施例提供的生活垃圾分选单元能够快速有效分选出生活垃圾中的不同类资源，能够避免整体混合垃圾的挤压对装置造成较大能耗和磨损的问题，有利于实现对各类资源的高效回收利用。

具体地，为了保证实现对生活垃圾中的不同成分进行有效分选，本发明实施例提供的生活垃圾分选单元中，破碎装置可以为垃圾破碎机，金属分选装置可以为涡流磁选机，筛选装置可以为碟形筛，塑料分选装置可以为红外线分选机。使用时，垃圾破碎机先将生活垃圾破碎，实现物料的均质化，然后均质化的物料通过物料通道进入涡流磁选机，涡流磁选机将物料中的金属资源选出，从而能够避免对资源的浪费和对后续设备的磨损，然后剩余的物料通过物料通道进入蝶形筛，被筛选出筛上物和筛下物，其中筛下物为有机质，然后筛上物继续通过物料通道进入红外线分选机，红外线分选机将筛上物中的热塑塑料分选出来，剩余的筛上物为可燃物。从而通过垃圾破碎机、涡流磁选机、碟形筛和红外线分选机将生活垃圾中的金属、有机质、热塑塑料和可燃物分别分选出来，实现了生活垃圾的全资源化分类。

通过碟形筛筛选出的筛上物的含水率为10-30%，筛下物的含水率为50-70%，从而实现了生活垃圾中干湿成分的有效分离，分选出的金属可以回收利用或者出售。

图2为本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统的简易流程图。

本发明实施例还提供一种生活垃圾综合处理系统，如图2所示，包括上述生活垃圾分选单元，还包括清洗制塑单元、压缩打包单元、降解单元和净化单元；生活垃圾综合处理系统为密闭式结构。

如图2所示，由于本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统包括生活垃圾分选单元、清洗制塑单元、压缩打包单元、降解单元和净化单元，因此通过生活垃圾分选单元分选出金属、热塑塑料、可燃物和有机质后，其中的热塑塑料可以继续进入清洗制塑单元，通过清洗除去沾染的杂质，清洗后的塑料通过减容造粒，能够形成清洁的可循环使用的塑料颗粒，这些塑料颗粒可以作为各种塑料制品的原料，实现了塑料的最大循环利用，可燃物可以通过物料通道进入压缩打包单元，将可燃物完成打包以便于运输和储存，且没有异味，避免了二次污染，有机质可以通过物料管道进入降解单元，降解后制成有机肥的基质；此外，由于生活垃圾综合处理系统为密闭式结构，因此能够将整个过程中产生的异味气体全部收集后净化，保证了整个系统清洁无污染的效果，有利于环境保护。整个系统能够在24小时内完成处理过程，不需要配套污水处理设施，减少投入和二次污染，实现了垃圾的全部资源化回收或利用。

为了实现将分选出的热塑塑料进行资源化利用的效果，如图2所示，本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统中，清洗制塑单元可以包括依次设置的第一受料斗、塑料破碎机、螺旋输送机、摩擦清洗机、漂洗池、减容机和风送机，清洗制塑单元用于将塑料资源进行清洗并制成塑料颗粒。通过上述清洗制塑单元中的摩擦清洗机能够对热塑塑料进行清洗，然后通过减容机将热塑塑料制成塑料颗粒，该塑料颗粒可以作为各种塑料制品的原料，从而实现循环利用。

为了便于将分选出的可燃物运输和利用，本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统中，压缩打包单元可以包括挤压过程和包膜过程，挤压过程中物料被压实，然后通过包膜过程将物料进行包膜处理。从而分选出的纸张和木材等可燃物通过压缩打包单元被压实并打包后，能够便于运输和利用，避免二次污染的问题。

具体地，为了对可燃物实现快速压缩和打包的效果，如图2所示，本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统中，压缩打包单元包括第二受料斗、挤压辊、打包机和出包机；挤压辊用于对物料进行压实处理，打包机用于对压实的物料进行包膜处理。使用时，第二受料斗接收物料，然后通过挤压辊对物料进行压实，通常压为柱状，再通过轴向包膜和径向包膜的过程完成对柱状压实物料的打包效果，最后通过出包机出料。

进一步地，为了实现对可燃物较好的压实效果，本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统中，挤压辊的压缩比为（3-4）：1。较佳地，挤压辊的压缩比为3：1。

更进一步地，为了实现对分选出的有机质充分利用或者降解的效果，如图2所示，本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统中，降解单元可以为高温降解单元，高温降解单元包括加热装置、物料仓和搅拌装置；物料仓用于盛放物料，加热装置用于对物料仓加热，搅拌装置用于搅拌物料仓内的物料。使用时，物料仓内可以添加高温好氧发酵菌，相应的菌种可以通过购买得到。高温降解单元采用高温好氧发酵工艺，加热装置使物料仓保持较佳的温度，通过搅拌装置的搅拌作用实现物料与高温好氧发酵菌的充分作用，高温好氧发酵菌快速发酵有机物料，使得有机质能够实现减量、降解和腐熟效果，成为有机肥料的基质。

具体地，为了对有机质实现较佳的降解效果，本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统中，物料仓的温度为75-90度，降解时间为22-24小时，能够使有机质的含水率将至40%左右。

可选地，物料仓的温度典型但非限制性可以为75度、77度、80度、82度、85度、87度或90度，较佳地可以为85度；降解时间典型但非限制性可以为22小时、23小时或24小时，较佳地可以为24小时。

进一步地，为了对整个系统工作过程产生的异味气体进行净化的目的，本发明实施例提供的生活垃圾综合处理系统中，净化单元可以依次包括过滤、水洗和高能粒子净化步骤；净化单元用于对生活垃圾综合处理系统中的气体进行净化；优选地，如图2所示，净化单元包括依次连接的废气过滤设备、高能离子净化设备和排放烟囱。整个生活垃圾综合处理系统工作过程产生的异味气体通过负压收集的方式进入净化单元内，完成净化处理后达标排放，有利于实现环境保护。

本发明生活垃圾综合处理系统能够实现对混合的生活垃圾进行资源化处理的作用，具有如下有益效果：快速高效地实现混合垃圾的资源化分选，从而避免了整体混合垃圾挤压的巨大能耗和磨损；提高了热塑塑料的循环利用效率，使可塑塑料的分选率达到80%-90%，从而改善了塑料只能回收热能的低效率循环的问题；对可燃物压缩打包后更便于运输和储存，且没有异味，避免了二次污染的问题，打包后的可燃物可以送至焚烧厂处理或热解汽化处理，既能够提高物料的燃烧热值，又能够缓解焚烧厂产能不足的问题；处理过程中作为渗滤液主要来源的有机质进入高温降解单元进行降解，无需配套污水处理设置，减少了设备投入成本和二次污染；净化单元能够实现对异味气体的直接处理，最终排放的气体环境接受度更高，因此能够使本发明生活垃圾综合处理系统更接近居住区，从而减少垃圾运输成本和运输过程中的二次污染问题；由有机质制备的有机肥料能够直接用于城市绿化，从而实现有机物的循环利用效果；此外，整体处理工艺在24小时内完成，能够保证较高的工作效率。

综上所述，本发明生活垃圾综合处理系统能够实现对生活垃圾的有效分选和对分选出的金属、塑料、有机质及可燃物等资源有效的处理利用，避免了二次污染问题，整个系统设计科学合理，能够实现生活垃圾减量化、清洁化、资源化处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。