废弃物处理装置的制作方法

本发明涉及废弃物处理领域，特别涉及一种用于在减压环境下加热废弃物并将其分离为固体成分和液体成分的废弃物处理装置。

背景技术：

工业生产和民众生活都会产生大量的废弃物如废液、污水、污泥、粪尿等。如何对这些废弃物进行无害化处理，并将其中的有用成分提取出来进行循环利用，是现代社会面临的一项重大课题。

目前，已经有多种废弃物处理装置获得了实际应用。现有的废弃物处理装置的工作原理一般是通过蒸馏装置如蒸馏釜对废弃物进行蒸馏处理，一方面将从废弃物中蒸馏出来的蒸汽导出后冷凝成液体，另一方面将蒸馏剩下的固体残渣从蒸馏装置中排出，这样就将废弃物分离成固体成分和液体成分，便于分别进行无害化处理或者进一步进行循环利用。

但是在实际应用中，现有的废弃物处理装置容易出现一些技术问题：1.在蒸馏装置内进行蒸馏处理的废弃物通常质地粘稠且容易产生结垢，因此蒸馏装置内部的除垢工作是非常重要的。现有技术中通常是在蒸馏装置内部设置搅拌机刮板来刮除蒸馏装置内壁上的污垢，但是现有的蒸馏装置的内部结构设计和与之对应的搅拌机刮板机构设计普遍不够完善，容易在蒸馏装置内部形成刮除不到的死角，难以有效地刮除所有污垢，而且对刮板的磨损也较大，通常需要频繁更换刮板。2.现有的蒸馏装置的温控设计普遍不够理想，容易造成局部过热，影响废弃物处理效果，而且还不利于设备散热，操作中甚至可能造成人员烫伤。3.现有的蒸馏装置对用于过滤杂质的过滤机构设计也不够理想，难以有效拦截比水沸点更低的杂质、以及因为共沸现象和突沸现象产生的污染物，容易导致污染物质进入冷凝器，使回收的液体成分质量恶化。以上这些技术问题都是本领域亟待解决的重要问题。

技术实现要素：

为了解决现有的废弃物处理装置中的上述技术问题，本发明提供了一种废弃物处理装置，所述废弃物处理装置包括蒸馏装置、冷凝器、真空泵及回收容器；所述蒸馏装置包括用于容纳废弃物的蒸馏容器和用于对所述蒸馏容器中的废弃物进行加热的加热装置；所述冷凝器与所述蒸馏容器连通，用于将所述蒸馏容器中产生的蒸汽冷凝成液体；所述真空泵与所述冷凝器连通，用于通过所述冷凝器对所述蒸馏容器中的气体进行抽吸；所述回收容器与所述冷凝器连通，用于容纳所述冷凝器中生成的液体；所述冷凝器被布置成在水平方向上处于所述蒸馏容器的一侧，所述真空泵及所述回收容器被布置在低于所述蒸馏容器和所述冷凝器的高度上，且不被布置在所述蒸馏容器的正下方。

优选地，所述蒸馏装置还包括设置在所述蒸馏容器内的搅拌装置，所述搅拌装置包括多个呈辐射状设置的，用于搅拌所述蒸馏容器内的废弃物的搅拌臂、以及设置在所述搅拌臂顶端的，用于在所述搅拌臂带动下刮擦所述蒸馏容器的内壁的清洁工具。

优选地，所述废弃物处理装置还包括捕集器，所述捕集器包括连接在所述蒸馏容器和所述冷凝器之间的壳体以及装设在所述壳体内的第一过滤片和第二过滤片，所述第一过滤片包括金属滤网，所述第二过滤片包括过滤棉。

优选地，所述废弃物处理装置还包括计量器，所述真空泵与所述回收容器都经由所述计量器与所述冷凝器连通，所述计量器用于监测从所述冷凝器向所述真空泵流动的液体的流量和/或从所述冷凝器向所述回收容器流动的液体的流量。

优选地，所述计量器被布置在低于所述蒸馏容器和所述冷凝器的高度上，且不被布置在所述蒸馏容器的正下方。

优选地，所述废弃物处理装置还包括回收泵，所述回收泵与所述回收容器连通，用于将所述冷凝器中生成的液体抽吸到所述回收容器内。

优选地，所述回收泵被布置在低于所述蒸馏容器和所述冷凝器的高度上，且不被布置在所述蒸馏容器的正下方。

优选地，所述真空泵为水密封式真空泵；所述废弃物处理装置还包括缓冲容器，所述缓冲容器同时通过并行的第一配管及第二配管与所述真空泵连通，其中所述第一配管用于从所述真空泵向所述缓冲容器输送液体，所述第二配管用于从所述缓冲容器向所述真空泵输送液体。

优选地，所述缓冲容器被布置在低于所述蒸馏容器和所述冷凝器的高度上，且不被布置在所述蒸馏容器的正下方。

优选地，所述加热装置包括蒸汽夹套和与所述蒸汽夹套连通的蒸汽排水槽和蒸汽排水泵；所述蒸汽夹套设置在所述蒸馏容器底部，用于通入蒸汽对所述蒸馏容器内的废弃物进行加热；所述蒸汽排水槽用于收集所述蒸汽夹套中凝结成液体的蒸汽，所述蒸汽排水泵用于将所述蒸汽排水槽中的液体排出；所述蒸汽排水槽和蒸汽排水泵被布置在低于所述蒸馏容器和所述冷凝器的高度上，且被布置在所述蒸馏容器的正下方。

相比于现有技术，依照本发明的实施方式提供的废弃物处理装置可以获得多方面的更优越的技术效果，例如：1.采用了经过改进的搅拌机构，有效地提高了对蒸馏容器内部的清理效率，并且不易形成清理死角，明显改善了对蒸馏容器的清洁能力，并且能够对蒸馏容器内部的废弃物进行更加充分的搅拌，使蒸馏处理进行得更加充分；2.对各个部件的位置关系进行了改进，有利于改善整体温控设计，防止局部过热影响蒸馏处理效果，还有利于及时消除工作中产生的多余热量，防止操作人员被烫伤，有效地保障了操作人员的人身安全；3.采用二段直列的过滤方式和不同功能的第一过滤片及第二过滤片对蒸馏产生的蒸汽进行过滤，能够有效过滤掉比水更早蒸发的有机杂质和与水同时蒸发的有机杂质，还能够拦截突沸产生的杂质，并进一步将蒸发的较细颗粒物捕捉起来，可以有效改善回收水的水质。

附图说明

图1是本发明提供的废弃物处理装置的结构示意图。

图2是图1所示的废弃物处理装置的蒸馏装置的轴向截面示意图。

图3是图2所示的搅拌装置的正面结构示意图。

图4是图1所示的废弃物处理装置的捕集器的轴向截面示意图。

图5是图1所示的废弃物处理装置的蒸馏容器和冷凝器在俯视角度下的位置关系示意图。

图6是图1所示的废弃物处理装置的蒸馏容器和冷凝器在正视角度下的位置关系示意图。

图7是图1所示的废弃物处理装置的蒸馏容器、捕集器、计量器、回收容器、回收泵、缓冲容器、蒸汽排水槽及蒸汽排水泵在侧视角度下的位置关系示意图。

图8是图1所示的废弃物处理装置的计量器、回收容器、回收泵、真空泵、缓冲容器、蒸汽排水槽及蒸汽排水泵在正视角度下的位置关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图结合实施例，对本发明进一步详细说明。

请参阅图1，本发明的一个较佳实施方式提供一种废弃物处理装置100，可用于处理废液、污水、污泥、粪尿等多种废弃物，将废弃物分离成固体成分和液体成分。所述废弃物处理装置100包括蒸馏装置10、捕集器20、冷凝器30、计量器40、回收容器50、回收泵60、真空泵70、以及缓冲容器80。

蒸馏装置10包括蒸馏容器11，所述蒸馏容器11可以采用本领域常用的蒸馏釜或其他蒸馏容器，用于对容纳在其中的废液、污水、污泥、粪尿等废弃物进行蒸馏处理，使废弃物中的液体成分受热蒸发成蒸汽，从而将废弃物中的液体成分与固体成分分离。在本实施方式中，优选在蒸馏容器11的上方设置至少一个废弃物入口111，该等废弃物入口111连接到废弃物管道，用于将待处理的废弃物排放到蒸馏容器11中。

请一并参阅图2及图3，所述蒸馏装置10还包括设置在蒸馏容器11内部的搅拌装置12和设置在蒸馏容器11底部下方的加热装置13。

所述搅拌装置12优选包括主轴121、多个支撑板122、多个支架123和多个搅拌臂124；其中，主轴121与外界的旋转驱动装置m传动连接；支撑板122优选为圆形或多边形的板体，多个支撑板122与所述主轴121同轴设置，且彼此间隔地固定安装在主轴121上；支架123安装在任意或某些相邻的支撑板122之间，支架123的两端可以分别锁固在两个相邻的支撑板122上；搅拌臂124优选呈辐射状地安装在支架123上，搅拌臂124的末端设有用于在搅拌臂123的带动下刮擦蒸馏容器11内壁，以对蒸馏容器11内壁进行清洁的清洁工具125。当主轴121在外界的旋转驱动装置m的带动下旋转时，支撑板122、支架123和搅拌臂124会被主轴121带动着一起旋转，进而带动清洁工具125刮擦蒸馏容器11的至少部分内壁，去除蒸馏容器11内壁上的污垢。

所述加热装置13包括至少一个(优选为多个)蒸汽夹套131，所述蒸汽夹套131的传热面与蒸馏容器11的底部接触，当蒸汽夹套131中通入蒸汽时，蒸汽的热量就能够传导至蒸馏容器11中，用于对蒸馏容器11中的废弃物进行蒸馏处理。另外，加热装置13还可以包括与蒸汽夹套131连通的蒸汽排水槽132和蒸汽排水泵133(见图7及图8)，蒸汽排水槽132用于收集蒸汽夹套131中凝结成液体的蒸汽，蒸汽排水泵133用于将蒸汽排水槽132中的液体排出。

请一并参阅图4，捕集器20优选安装在蒸馏容器11的上方，用于收集蒸馏容器11中的废弃物受到蒸馏时产生的蒸汽。捕集器20包括筒状的壳体21、以及设置在壳体21内部的第一过滤片22和第二过滤片23。其中第一过滤片22优选包括金属滤网，例如可以是不锈钢滤网，第二过滤片23优选包括过滤棉，例如可以是耐热树脂过滤棉。所述壳体21的底部设有捕集器入口211，顶部设有捕集器出口212，所述第一过滤片22设置在捕集器入口211后方，所述第二过滤片23设置在所述第一过滤片22与所述捕集器出口212之间。所述捕集器入口211与蒸馏容器11的内部空间连通(优选连通到蒸馏容器11内部空间的顶部部分)，当蒸馏容器11内的废弃物受到蒸馏时，其中的液体成分沸腾变成蒸汽，蒸汽会由于密度较小而上升至蒸馏容器11顶部，从捕集器入口211进入到捕集器20的壳体21内，然后依次经过第一过滤片22和第二过滤片23的过滤，从捕集器出口212排出。

冷凝器30通过管道与捕集器出口212连通，经过捕集器20过滤后的蒸汽从捕集器出口212排出后可以进入冷凝器30，在冷凝器30中受到降温冷凝处理，变回液体状态，这样就能够提取出废弃物中的液体成分。

计量器40通过管道与冷凝器30连通，回收容器50通过管道与计量器40连通，回收泵60通过管道与回收容器50连通。回收泵60开动时，可以将冷凝器30中生成的液体经由计量器40抽吸到回收容器50内，用于循环利用。在液体从冷凝器30经过计量器40流动到回收容器50的过程中，计量器40可以对流过的液体的流量进行实时的计量，通过计量流过计量器40的液体流量可以实时监控废弃物处理装置100的工作状态是否正常。

真空泵70优选为水密封式真空泵，其通过管道与计量器40连通，能够通过计量器40、冷凝器30和捕集器20对蒸馏容器11中的气体进行抽吸，促使蒸馏容器11中的气体进入冷凝器30，另一方面也使得蒸馏容器11中形成减压状态，降低被蒸馏的废弃物的沸点，提高蒸馏效果。缓冲容器60同时通过并行的第一配管61及第二配管62与真空泵70连通，其中第一配管61用于从真空泵70向缓冲容器60输送液体，第二配管62用于从缓冲容器60向真空泵70输送液体。通过这样的设置，真空泵70就能够利用贮存于缓冲容器60中的液体作为辅助手段，更加有效地降低蒸馏容器11中的压力。

请一并参阅图5至图8，为了使所述废弃物处理装置100能够产生比现有技术中更为有利的工作环境，提高废弃物处理性能，本实施方式中对所述废弃物处理装置100的各个部件的位置关系优选地采取了改进的布置方式，具体描述如下。

如图5及图6所示，在本实施方式中，蒸馏容器11和冷凝器30的外部轮廓都大致为圆柱体状，而优选的布置方式是将蒸馏容器11和冷凝器30都水平放置，也就是使蒸馏容器11和冷凝器30的轴向都水平布置，并将冷凝器30布置成在水平方向上处于所述蒸馏容器11的一侧，也就是使蒸馏容器11和冷凝器30大致处于同一高度上，蒸馏容器11和冷凝器30的轴向相互平行或大致平行。连接蒸馏容器11和冷凝器30的管道优选被布置成从蒸馏容器11和冷凝器30的上方跨接在蒸馏容器11和冷凝器30之间。

如图7及图8所示，在本实施方式中，捕集器20设置在蒸馏容器11的一端靠近顶部的位置，其下方通过上述的捕集器入口212与蒸馏容器11连通。上述的计量器40、回收容器50、回收泵60、真空泵70、缓冲容器80、蒸汽排水槽131及蒸汽排水泵132优选地被布置成都处于或至少大致地处于同一高度上，且所述计量器40、回收容器50、回收泵60、真空泵70、缓冲容器80、蒸汽排水槽131及蒸汽排水泵132所处的高度低于所述蒸馏容器11和冷凝器30所处的高度。进一步优选地，蒸汽排水槽131和蒸汽排水泵132可以布置在蒸馏容器11的正下方，而计量器40、回收容器50、回收泵60、真空泵70、缓冲容器80则优选地都不被布置在蒸馏容器11的正下方，而是布置在蒸馏容器11正下方的一侧，在水平方向上与蒸馏容器11相隔一定距离。

进一步优选地，所述废弃物处理装置100还可以包括放置架90。所述放置架90的形状优选为矩形框体，具有平行设置的顶层91和底层92，蒸馏容器11和冷凝器30装设在顶层91上，而计量器40、回收容器50、回收泵60、真空泵70、缓冲容器80、蒸汽排水槽132和蒸汽排水泵133装设在底层92上。蒸汽排水槽132和蒸汽排水泵133优选布置在蒸馏容器11在底层92上的投影之内，而计量器40、回收容器50、回收泵60、真空泵70、缓冲容器80优选都布置在蒸馏容器11在底层92上的投影之外，与蒸馏容器11在底层92上的投影相隔一定距离。这样就符合了如上所述的优选的位置关系布置方式。

所述废弃物处理装置100进行工作时，可以将废液、污水、污泥、粪尿等固液混合的废弃物从废弃物入口111排放到蒸馏容器11内，待蒸馏容器11内的废弃物达到适当的处理量后，关闭废弃物入口111，然后向加热装置13的蒸汽夹套131内通入高温蒸汽例如水蒸气，对蒸馏容器11中的废弃物进行蒸馏处理。蒸汽夹套131中的高温蒸汽将热量传导给蒸馏容器11后，会因为温度下降而凝结成液体，这部分液体被收集到蒸汽排水槽132中，而蒸汽排水泵133可用于将蒸汽排水槽132中的液体排出。在蒸馏过程中，可以通过外界的旋转驱动装置m带动搅拌装置12的主轴121转动，进而带动支撑板122、支架123和搅拌臂124一起旋转，将废弃物搅拌得较为疏松，以便增大废弃物整体表面积，使蒸馏处理进行得更加充分。同时，清洁工具125也可以不断刮擦蒸馏容器11内壁，防止蒸干的废弃物干结在蒸馏容器11内壁上。

在蒸馏过程之前或期间，可以启动真空泵70，通过计量器40、冷凝器30和捕集器20抽吸蒸馏容器11中的气体。这样就使得蒸馏容器11内部形成适于进行蒸馏处理的减压状态，而且废弃物被蒸馏时产生的蒸汽也会被从捕集器入口211吸入捕集器20中，首先由第一过滤片22拦截住因为比水更早蒸发或者与水发生共沸而混入蒸汽中的有机杂质和因为突沸现象产生的污染物，然后再由第二过滤片23滤除蒸汽中的较细颗粒物。经过过滤的蒸汽通过捕集器出口212被吸入冷凝器30，凝结成液体。回收泵60启动后可以把冷凝器30中生成的液体抽吸到回收容器50内，得到回收的液体成分，可用于回收利用。在蒸馏过程中，可以通过计量器40实时监测从冷凝器30向真空泵70流动的液体的流量和/或从冷凝器30向回收容器50流动的液体的流量，通过流量监控可以实时地判断废弃物处理装置100的工作状态是否正常。

蒸馏完成后，废弃物的固体成分变为干燥残渣，留在蒸馏容器11内。此时可以继续驱动搅拌装置12的主轴121转动，带动清洁装置125充分刮擦蒸馏容器11的内壁，去除蒸馏容器11内壁上的残留物。对蒸馏容器11的内壁进行充分清洁后，即可将蒸馏容器11内的废弃物固体成分取出，进行无害化处理或回收利用。从蒸馏容器11内取出废弃物固体成分的具体手段可以采用现有技术，例如通过在蒸馏容器11的侧壁上设置可充分打开的容器开口(图中未示出)用于取出蒸馏后的废弃物固体成分，或者在蒸馏容器11的一端设置排渣口(图中未示出)，并在搅拌装置12中设置螺旋板状的推送板(图中未示出)，通过主轴121驱动推送板转动，将蒸馏容器11中的废弃物固体成分推送到排渣口排出。这样就彻底完成了废弃物的固液成分的分离处理。

相比于常用的现有技术，根据上述的较佳实施方式提供的废弃物处理装置100可以获得多方面的更优越的技术效果，详述如下。

首先，现有的废弃物处理装置的搅拌机刮板机构普遍设置不够完善，容易在蒸馏装置内部形成清理不到的死角。而在所述废弃物处理装置100中，采用了经过改进的搅拌机构12，通过多个辐射状分布的搅拌臂124及安装在搅拌臂124末端的清洁装置125对蒸馏容器11内部进行搅拌和刮擦，有效地提高了对蒸馏容器11内部的清理效率，并且不易形成清理死角，明显改善了对蒸馏容器11的清洁能力，并且能够对蒸馏容器11内部的废弃物进行更加充分的搅拌，使蒸馏处理进行得更加充分。

其次，现有的废弃物处理装置普遍追求设备的小型化，因此在结构布置上通常把加热装置和其他设备都紧凑地安装在一起。这样往往对整体上的温控设计造成负面影响，容易造成局部过热，影响废弃物处理效果，而且还不利于设备散热，操作中甚至可能造成人员烫伤。而在所述废弃物处理装置100中，则是对各个部件的位置关系进行了改进，仅将加热装置13布置在蒸馏容器11下方以方便对蒸馏容器11进行加热，而将冷凝器30布置成在水平方向上处于所述蒸馏容器11的一侧，也就是与蒸馏容器11大致处于同一高度上并相隔一定距离；计量器40、回收容器50、回收泵60、真空泵70、缓冲容器80则优选地都不被布置在蒸馏容器11的正下方，而是布置在蒸馏容器11的正下方的一侧，在水平方向上与蒸馏容器11相隔一定距离。这样的布置方式有利于改善废弃物处理装置100的整体温控设计，防止局部过热影响蒸馏处理效果，还有利于及时消除工作中产生的多余热量，防止操作人员被烫伤，有效地保障了操作人员的人身安全。

再者，在现有技术中，蒸馏法及减压蒸馏法通常存在有以下的缺点：废弃物中的很多有机杂质沸点比水更低，或者能够与水组成共沸混合物。在水分蒸发时，沸点比水低的有机杂质会比水更早蒸发，而与水共沸的有机杂质则会与水同时蒸发。这两类有机杂质都会进入蒸馏分离的水中，导致回收水的水质恶化。另外，在蒸馏过程中，蒸馏容器内还常常可能产生突沸现象，该现象同样可能导致杂质进入冷凝器，造成回收水的水质恶化。而在所述废弃物处理装置100中，捕集器20被设计成采用二段直列的过滤方式，其中第一段的第一过滤片22采用金属滤网能够有效过滤掉比水更早蒸发的有机杂质和与水同时蒸发的有机杂质，还能够拦截突沸产生的杂质；第二段的第二过滤片23采用过滤棉进一步将蒸发的较细颗粒物捕捉起来，可以有效改善回收水的水质(尤其是cod改善)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。