本实用新型属于垃圾处理领域，涉及生活垃圾的处理，尤其是一种高效能生活垃圾闪蒸矿化处理器。
背景技术：
申请人应用自然界的闪蒸原理，成功研制了闪蒸矿化处理器产品，逐一申请了专利保护，并均获得国家专利权。涉及本专利申请技术特征的，为如下三篇相关公开专利文献：
1、一种无动力生活垃圾闪蒸矿化处理器(CN103341482A)，包括箱体、烟囱及进气系统，箱体上端中心部位固装一烟囱，在箱体上安装进气系统，所述箱体是由上顶板、侧立板、底板构成的密闭矩形箱体结构，其中上顶板为上拱形，在上顶板中央部位固装烟囱，在箱体的上顶板上斜向滑动安装有垃圾进料门，箱体的上顶板与侧立板为焊接固装，箱体的侧立板与底板为嵌接固装，在箱体的侧立板上设置有与箱体内连通的出灰门，在箱体的侧立板和底板上设置有进气系统，在烟囱内和箱体的侧立板上安装排水系统，在箱体内安装有离子增量装置。
2、一种生活垃圾闪蒸矿化处理器气体净化装置(CN104815503A)，所述处理器包括箱体及烟囱，箱体是由上顶板、侧立板、底板构成的密闭矩形箱体结构，其中上顶板为上拱形，在上顶板中央部位制成穹拱形烟座，在穹拱形烟座上固装烟囱的混气管，其特征在于：在混气管上安装一截门，在穹拱形烟座侧边的上顶板上固装气体净化装置，该气体净化装置的总进气管及总出气管分别与混气管连通，并固装在混气管截门的上、下方的混气管上。
3、一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体(CN203330102U)，包括箱体本体及烟囱，烟囱固装在箱体本体上端中心部位，所述箱体本体是由上顶板、侧立板、底板构成的密闭矩形箱体结构，上顶板为上拱形，在上顶板中央部位固装烟囱，在上顶板上斜向滑动安装有垃圾进料门，在侧立板下部四面均设置有与箱体内连通的出灰门，在侧立板及底板上均安装有进气管，在箱体内的侧立板上或者箱体内的底板上安装有离子增量装置。
在上述处理器实际使用过程中，发现如下技术问题：
1、处理器的箱体本体的侧立板内壁四周均间隔固装有保湿隔板，即是侧立板内壁的保护板，同时又是箱体侧立板内壁的滴水板和湿混气室，被处理垃圾及携带的液态水和结晶水，与空气，在离子态近似闪电效果的作用下，物质的四大形态不断转换，由此形成处理器箱体内的闪蒸环境。为了保持处理器箱体内的闪蒸环境，需要保证冷凝水的供给。而现有的处理器，液态冷凝水的补充供给，或者是人为补充，或者是利用侧立板内壁的冷凝水，仅是局部供给补充，供水量不均，而且没有保障，影响了闪蒸环境，进而影响了垃圾的处理质量和效率。
2、处理器在处理生活垃圾时，产生的难溶和不溶于水的气体，如一氧化碳，虽然可以通过调节进气阀进行减量，但不可避免地影响排气质量和效率。为了实现排气符合国家愈发严格的环保标准和环境容量要求及用户对处理能力的更高要求，应该给予进一步的创新。
技术实现要素：
本实用新型的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种高效能生活垃圾闪蒸矿化处理器，该处理器利用闪蒸原理高效能处理生活垃圾，箱体内所形成的闪蒸环境科学合理，排气洁净标准较高，矿化灰分质量较高，提供余热利用条件。
本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种高效能生活垃圾闪蒸矿化处理器，包括箱体组件、烟囱组件及气体净化组件，箱体组件上端中心部位连通固装烟囱组件，在烟囱组件上连通安装气体净化装置，箱体组件通过管路连通气体净化组件。
而且，所述箱体组件由箱体、进气组件及调气组件构成，所述箱体是由上顶板、侧立板及底板构成的密闭矩形箱体结构，所述进气组件包括四角进气阀及底板进气阀，四角进气阀连通设置在箱体侧立板的四角中下部，底板进气阀连通设置在箱体底板位置，该底板进气阀在箱体内通过竖直进气柱与箱体内连通；所述调气组件由通气横槽钢及通气竖槽钢构成，其结构是：在箱体内的侧立板内壁中部环向固装一圈通气横槽钢，该通气横槽钢固定扣装在侧立板内壁上，对应该通气横槽钢的下沿端的侧立板上均布间隔竖直固装有多个通气竖槽钢，通气竖槽钢的下端面与箱体组件的底板之间有间隙；在通气横槽钢对应通气竖槽钢通道的通气横槽钢上制有调气通孔，在通气竖槽钢的两侧外沿上也均布间隔制有多个调气通孔，通气横槽钢及通气竖槽钢与侧立板内壁形成湿混气及冷凝水的通道。
而且，所述烟囱组件由排气管组件、滤气组件构成，该排气管组件由排气段、冷凝段及混气段三段同轴竖直依次向下连接而成，在排气段的顶部安装有无动力风帽，在冷凝段内安装有一油烟分离器，在混气段内的管道内径向安装有一湿混气管开关，在混气段底端的穹拱形腔体内同轴固装滤气组件；所述滤气组件由一带顶滤气筒及倒扣的一环板同轴组合而成，滤气筒的下端外延置放在倒扣的环板的上沿上，该倒扣的环板上同轴固装一集水台，该集水台接收排气管所流下来的冷凝水，并以溢出的方式流向箱体内。
而且，所述气体净化组件包括主水箱、副水箱、风机、净化气排管及调气管、补气管，主水箱及副水箱分别固装在箱体组件的上顶板上，二者通过横排气管连通；主水箱的进气管连通湿混气管开关下方的混气段，在主水箱上安装有一风机，在主水箱内安装有曝气管、曝气盒及过滤盒，在副水箱内安装有横、纵气泡过滤网，通过净化器排管连通湿混气管开关上方的混气段，主水箱内的吸气腔连通安装一调气管，该调气管连通箱体内主水箱一侧的通气横槽钢；在副水箱的排气腔连通安装一补气管，该补气管连通箱体内副水箱一侧的通气横槽钢。
而且，所述副水箱排气腔连通固装一副排气管组件，该副排气管组件同轴自下至上依次为冷凝器、排气管及在排气管顶端安装的无动力风帽。
而且，通过开关的切换，副排气组件通过净化气排管连通烟囱组件，或者独立构成余热利用组件。
本实用新型的优点和有益效果是：
1、本处理器的气体净化装置采用主、副水箱的双水箱处理，并采用外部动力风机对气体进行强制循环，两次水洗气体净化，克服了现有垃圾处理器排气时受环境条件、垃圾构成、人工操作等因素影响而造成的排气质量不稳定问题，有效提高了垃圾处理的效率，保证了处理器气体排放的质量稳定；增加的副水箱，可对主水箱未溶于水的气体、尘垢、油污等再次充分洗涤、净化。实践证明，经过双水箱净化后的排放气体质量，已远低于国标GB 18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定数值。
2、本处理器可采用单管及双管排气，单管时主排气管的功能为直排排气或水洗后排气，湿混气管开关开启时，直排气体经过混气系统进入排气系统，在过程中冷凝净化排放气体；湿混气管开关关闭时，经过两个水箱的水洗后冷凝净化排放气体。双排管时水洗后的气体可与主排气管连通排放气体，使排放气体进一步得到冷凝，提高排放气体质量，不但进一步提高了排气效率，同时也可以与主排气管连通排气，亦可独立构成余热利用组件。
3、本处理器在气体净化装置的主水箱内的吸气腔连通设置了调气管，在副水箱内的排气腔连通设置了补气管，使处理器保湿板内在补气-通气-调气的不断循环中，利用被处理气体中未被充分利用的氧气、氮气；利用一氧化碳质量较水蒸气重，不溶于水，但不稳定，在低温处理垃圾的过程中又较容易产生的特点，在补气-通气-调气的不断循环中，得到有效处理和利用，可使处理器箱体内自动保持正常工作所需氧气的平衡，创造了处理器内部充分闪蒸的工作环境，提高处理效率，净化排放气体和矿化灰分质量。实践证明，矿化灰分充分彻底：生活垃圾中有机物的碳和氢被充分利用，有机物中的矿物质被充分矿化，产生的灰分质量标准较高，远低于国标GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定数值，经简单加工具有多种用途；特别指出的是，本处理器正常工作最高温度不超过200℃，不具备二噁英生成的重要条件，因此排气的净化水平及质量是十分显著的，也是一般垃圾处理器无法比拟的。
4、本处理器在烟囱组件滤气筒的下端外延的倒扣的环板上同轴固装一集水台，该集水台一是承接混气系统与排气系统的冷凝水，二是保持混气室的潮湿环境，三是便于为被处理垃圾表层补水、保湿，集水台的设计与滤气筒浑然一体，且结构简单，设计科学，具有较高的实用性。
5、本处理器在箱体组件的内侧立板上固装了一圈对扣的通气横槽钢，以及在该通气横槽钢下沿对应设计了均布间隔的通气竖槽钢，不但增加了处理器箱体的强度，同时也增加了遍及处理器箱体保湿板内的保湿环境，保持了被处理垃圾表层应有的无火、少烟、多湿状态，保证了处理器内的闪蒸环境和处理器高质量、高效率的正常工作。
6、本处理器在烟囱组件上增加了无动力风帽、冷凝罐、油烟分离器、主水箱内的过滤盒等，风机从湿混气管内吸入的被净化气体，在经过主水箱内水中的曝气管、曝气盒时，形成了很多气泡，溶于水的污垢主要形成在泡沫上，容易进入风机吸口，导入副水箱，过滤盒在泡沫进入风机吸口前，有效地滞留了含有污垢的泡沫，便于放置、拿取、清理，便于观察清洗后水质的变化。
7、本处理器通过开关的切换，可通过净化气排管连通余热利用管，该余热利用管通过在大棚管沟内设置的横管为大棚土壤提供热源，提高大棚作物的生长环境水平；亦可通过立管进入污水处理曝气池，提高北方污水处理的效率及质量。
8、本处理器结构设计科学，在箱体组件设置了四角横向进气阀及底部竖向进气阀，通过上述的两组进气阀的调整，可有效调整箱体内的闪蒸环境；通过处理器所安装的温控探头、湿混气管开关、各种仪表等，使处理器箱体内自动保持合理闪蒸环境，提高处理质量和效率，减轻劳动强度，减少人为和环境条件因素影响，适应于各类地区、各种气候、多种场合的生活垃圾的高效处理，是现有闪蒸法处理生活垃圾的最佳装置，对解决偏远分散不便集中转运处理，造成污染的生活垃圾就地集中处理，是现行规模卫生填埋和集中焚烧处理的补充，对提高全社会生活垃圾处理水平、改善生态环境，具有十分现实的意义。
附图说明
图1为本实用新型的结构主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的右视图；
图4为图1的左视图；
图5为图2的A-A向截面剖视图；
图6为图5的滤气组件的结构放大示意图；
图7为图5的B部结构放大示意图；
图8为本实用新型实施例2的双排气管的结构主视图；
图9为图8的俯视图。
图10为本实用新型双排管改型热利用简图；
图11为本实用新型提供的相对于400℃二噁英的生成量与温度的坐标图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
需要提前说明的是，与本申请人在先的公开专利相同的技术结构，本实施例仅就涉及的部分进行叙述。下面通过两个实施例叙述本实用新型申请所涉及的处理器的具体结构。
实施例1，参见图1、2、3、4、5、6、7。
一种高效能生活垃圾闪蒸矿化处理器，包括箱体组件、烟囱组件及气体净化组件，箱体组件上端中心部位连通固装烟囱组件，箱体组件连通安装进气组件及调气组件，在烟囱组件上连通安装气体净化装置，箱体组件通过管路连通气体净化组件。
1、所述箱体组件由箱体、进气组件及调气组件构成，所述箱体是由上顶板11、侧立板13及底板15构成的密闭矩形箱体结构，其中上顶板为上拱形，在上顶板两侧边对称并斜向滑动各安装有两个垃圾进料门8，在上顶板上还设计有一个观察门7，在箱体的侧立板下部四面均设置有与箱体内连通的出灰门14。
所述进气组件包括四角横向进气阀17及底板进气阀16，四角横向进气阀连通设置在箱体侧立板的四角中下部，底板进气阀连通设置在箱体底板位置，该底板进气阀在箱体内通过竖直进气柱30与箱体内连通，参见图5。
所述调气组件由通气横槽钢28及通气竖槽钢29构成。其结构是：在箱体内的侧立板内壁中部环向固装一圈通气横槽钢，该通气横槽钢固定扣装在侧立板内壁上，对应该通气横槽钢的下沿端的侧立板上均布间隔竖直固装有多个通气竖槽钢，通气竖槽钢的下端面与箱体组件的底板之间有间隙。在通气横槽钢对应通气竖槽钢通道的通气横槽钢上制有调气通孔33，在通气竖槽钢的两侧外沿上也均布间隔制有多个调气通孔34，通气横槽钢及通气竖槽钢与侧立板内壁形成湿混气及冷凝水的通道，为箱体内的闪蒸环境自动调整水汽量，替代人为外部补水。
2、所述烟囱组件由排气管组件、滤气组件构成，该排气管组件由排气段2、冷凝段3及混气段4三段同轴竖直依次向下连接而成，在排气段的顶部安装有无动力风帽1，在冷凝段内安装有一油烟分离器24，在混气段内的管道内，径向安装有一湿混气管开关22。在混气段底端的穹拱形腔体32内同轴固装滤气组件。所述滤气组件由一带顶滤气筒25及倒扣的一环板27同轴组合而成，其结构参见图5、6，滤气筒的上顶为封闭状并制有均布间隔的通孔，其下底为渐变的敞口状，上半部分的圆筒四壁及下半部分的圆筒四壁上均制有均布间隔的倾斜条孔，该两部分的倾斜条孔为反向螺旋设置，滤气筒的下端外延置放在倒扣的环板的上沿上，该倒扣的环板上同轴固装一集水台26，该集水台接收排气管所流下来的冷凝水，并以溢出的方式流向箱体内。
3、所述气体净化组件包括主水箱19、副水箱9、风机20、净化气排管5及调气管18、补气管10，主水箱及副水箱分别固装在箱体组件的上顶板上，二者通过主副水箱连接横管6连通；主水箱的进气管21连通湿混气管开关下方的混气段，在主水箱上安装有一风机，在主水箱内安装有过滤盒31及曝气管、曝气盒等(图中未逐一示出)。在副水箱内安装有横、纵气泡过滤网，通过净化器排管连通湿混气管开关上方的混气段。主水箱内的吸气腔连通安装一调气管，该调气管连通箱体内主水箱一侧的通气横槽钢；在副水箱的排气腔连通安装一补气管，该补气管连通箱体内副水箱一侧的通气横槽钢。
本处理器在气体净化装置的主水箱内的吸气腔连通设置了调气管，在副水箱内的排气腔连通设置了补气管，使处理器保湿板内在补气-通气-调气的不断循环中，利用被处理气体中未被充分利用的氧气、氮气；利用一氧化碳质量较水蒸气重，不溶于水，但不稳定，在低温处理垃圾的过程中又较容易产生的特点，在补气-通气-调气的不断循环中，得到有效处理和利用，可使处理器箱体内自动保持正常工作所需氧气的平衡，创造了处理器内部充分闪蒸的工作环境，提高处理效率，净化排放气体和矿化灰分质量。
本处理器在烟囱组件、气体净化组件及箱体组件上还安装有各种仪表12(未全部标号)，这些仪表通过电控箱23进行控制。
实施例2，参见图8、9、10。
将副水箱排气腔连通固装一副排气管组件，该副排气管组件同轴自下至上依次为冷凝器37、排气管36及在排气管顶端安装的无动力风帽35，由此使副水箱内净化的水蒸气可直接单独排放。
副排气组件通过净化气排管与烟囱组件连通，通过开关的切换，还可在烟囱组件排出净化气体，提高排放气体的效率和质量，同时为余热利用提供了条件(参见图10)。
在副水箱内的排气腔连通设置了补气管，在补气-通气-调气的不断循环中，利用被处理气体中未被充分利用的氧气、氮气；利用一氧化碳质量较水蒸气重，不溶于水，但不稳定，在低温处理垃圾的过程中又较容易产生的特点，在处理器保湿板内补气-通气-调气的不断循环中，得到有效处理和利用，可使处理器箱体内自动保持正常工作所需氧气的平衡，创造了处理器内部充分闪蒸的工作环境。
其他同于实施例1。
实施例3：参见图10。
本处理器副排气组件与烟囱组件所连通的净化气排管，还可通过开关的切换直接连通一余热利用管38，该余热利用管通过在大棚管沟40内设置的横管41为大棚土壤提供热源，提高大棚作物的生长环境水平，余热气体通过烟囱39排出；该余热利用管亦可通过立管42进入污水处理曝气池，提高北方污水处理的效率及质量。
本实用新型的工作机理是：
自处理器进料门投入生活垃圾、通过四角进气阀及底板进气阀供入空气，上排水蒸汽、下排干热灰，将水转变为蒸汽，碳转变为热能，有机物转变为灰分。生活垃圾主要是有机物，即碳氢化合物及其衍生物，还含有其它元素，分为天然和人工合成两大类，如：植物、动物、微生物和人造纤维、塑料、橡胶等。生活垃圾也含有无机物，如：金属、玻璃、土石等。有机物为可燃物，含热值1100至8000kcal/kg(千卡/公斤)。处理器利用有机物中的热值，热量被用于水分蒸发和自身分解，在环境交换和出灰中散失。无机物为不可燃物，含热值小于200kcal/kg，处理时尽量挑出。
处理器正常工作时，被处理的生活垃圾在火和光与热和能的叠加过程中，分子、原子被强烈扰动产生震荡，其物质形态不断变化，其原有的介质性质不断转换。垃圾自上而下处于温湿层、高热层、干热层三层之间，被碳化、气化，矿化、汽化，向下塌落，被减量和无害化处理，是处理效率的标志，是生活垃圾被处理的主要方式。温湿层，闪蒸，厚度40-60cm，温度40-60℃，是处理质量的标志。高热层，碳、气化，厚度20-30cm，温度100-200℃。干热层，矿、汽化，厚度10-20cm，温度50-100℃。
处理器根据排放气体质量、性质不同的特点，设置多道排气及多层进气系统，利用蒸汽、温差、重力、引力，达到排放气体被净化的目的。生活垃圾携带的液态水、结晶水，在处理器工作过程中蒸发为大量水蒸汽，质量最轻、含量最多，绝大部分从主排气管排出；产生的其它气体、粉尘、气味，质量较水蒸汽重且多溶于水，与水蒸汽混合冷凝，排入集水台和保湿层内通气槽钢循环处理。排气系统内表面、过滤盒吸附的污垢，清理后投入处理器继续处理。
被处理垃圾携带的液态水和结晶水，在成为蒸汽的过程中产生冷凝水，其溶解和包裹烟、气、尘、味等物质。经集水台和箱体侧立板保湿层上的通气横槽钢及通气竖槽钢，在处理器内下干热、上湿凉，内热、外凉的工作环境中，不断制造湿混气、水蒸汽、冷凝水和干热灰，循环往复。垃圾携带液态水过多时，可从底板的过水孔导出。
通过风机进气管，先从混气管吸入被净化气体，该净化气体经装有脱一氧化碳等不溶、难溶于水的过滤盒后进入水箱，该水箱分为水封区、水区、气区，被净化气体经水封区曝气管换气、洗气、换水，再经双层过滤网破气、洗气、过滤、絮凝尘垢，然后经水区水洗和水中净化剂脱色、除味等过程处理后，进入水箱吸气腔，再由风机通过主副水箱连接横管将被净化气体排至副水箱，被净化的气体排到处理器的烟囱组件冷凝，或者直接自副排气管组件排出，亦可独立构成余热利用组件，自循环气体净化后排放。
本实用新型的技术指标如下：
一是水蒸气，垃圾中含水率一般在35％以上，被处理的一吨垃圾中含有三、五百公斤水，通过处理器在24小时的连续工作中，不断由液态水转变为气态，以白色的水蒸气形态从排口排出。
二是灰，约占3％至5％，一吨被处理垃圾约产出三十至五十公斤灰，其中多为垃圾中混入的土、石等无机物。
实践证明，矿化灰分充分彻底：生活垃圾中有机物的碳和氢被充分利用，有机物中的矿物质被充分矿化，产生的灰分质量标准较高，远低于国标GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定数值，经简单加工具有多种用途。
三是热，主要是随着处理器的工作，被热消耗与热散失。
四是气，溶于水的气体，如：氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、气溶胶等在水洗中被溶解，不溶于水的气体，如：氧气、氮气被循环利用和被循环处理，如：一氧化碳。处理器正常工作最高温度不超过200℃，不具备二噁英生成的重要条件(见关于二噁英的说明)，因此排气的净化水平及质量是十分显著的，也是一般垃圾处理器无法比拟的。
实践证明，经过双水箱净化后的排放气体质量，已远低于国标GB 18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定数值。
五是尘垢，颗粒物，含pm2.5等尘埃，在水洗过程中被沉淀、滞留，再次投入处理器转化为灰。
六是味，处理过程中烟气产生的焦糊味，在气体净化的过程中被有效的控制。
附：关于二噁英的说明
1、二噁英(Dioxin)，又称二氧杂芑(qǐ)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二噁英实际上是二噁英类(Dioxins)一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二噁英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质。
2、二噁英在标准状态下呈固态，熔点约为303～305℃。二噁英极难解溶于水，在常温情况下其溶解度在水中仅为7.2×10-6mg/L。而同样在常温情况下，其在二氯苯中的溶解度高达1400mg/L，这说明二噁英很容易溶解于脂肪。
3、二噁英是有机物与氯一起加热就会产生的化合物，是一种普遍的化学现象。二噁英在空气、土壤、水和食物中都能发现，火山爆发及森林火灾是自然界中二噁英的主要来源。另外，除草剂、发电厂、木材燃烧、造纸、水泥业、金属冶炼、纸桨加氯漂白及垃圾焚烧处理均会释放出二噁英。在705℃以下时是相当稳定的，高于此温度即开始分解。
4、二噁英的初始生成。二噁英的前体物有HCl、O2以及各种氯代苯类物质，由于生活垃圾中提供了相应的二噁英前体物和必要的催化剂，所以在适合的温度(250～550℃)下，就会生成二噁英。
5、相对于400℃二噁英的生成量与温度的关系如图11所示。
6、生活垃圾闪蒸矿化处理器，正常工作最高温度不超过200℃，因此不具备二噁英生成的重要条件。