一种间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置及工艺的制作方法

1.本发明涉及生活垃圾处理技术领域，尤其涉及一种间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置及工艺。


背景技术：

2.目前我国生活垃圾处理方式有：填埋、堆肥、焚烧和碳化，填埋是简单的处理方式，但是对土壤和地下水会造成污染，占用大量的耕地面积。堆肥和焚烧是目前用的比较多的处理方式，生活垃圾中的有机物经过厌氧或者是耗氧发酵成为有机肥，目前我国对垃圾制肥的技术还不完善，做成的有机肥中的重金属含量比较高，部门地区是严禁使用生活垃圾制成的有机肥。垃圾焚烧发电项目运行的在我国比较多，其缺点在于对周边生活环境影响比较大，周围几公里范围内经常是臭气熏天，尤其是遇到夏天瓜果类垃圾比较多，焚烧速度比较慢的情况下。而且垃圾焚烧会产生大量的二噁英，这种气体对人体的伤害非常大，虽然目前都采取各种手段来减少二噁英的排放，但是并不能做到。
3.垃圾碳化是将垃圾中的生物质经过高温热解碳化的这一过程，在碳化过程中垃圾会在低氧环境下进行不完全燃烧，从而形成碳。制成的碳可作为燃料，也可以用来作为净化材料。目前垃圾碳化的推广度不如焚烧高，但是从资源化以及减量化这两方面来说，垃圾碳化更符合环保要求。垃圾碳化只能碳化其中的生物质原料，其他的石头、玻璃、金属材料都需要提前分选出来，才能进行下一步的碳化工序。
4.传统的垃圾碳化处理装置在使用中存在不足之处，一是其不能对碳化处理过程中产生的热量进行有效利用；二是其不能对碳化容器的内壁进行刮料，导致内壁结层变厚，影响后续的碳化工作，且传统碳化容器的进气口设置在侧壁，容易出现堵塞。因此，需要进行优化改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置及工艺。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
7.一种间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置，包括预处理单元、固体物提升机构、微碳化处理单元、排烟单元和难挥发物存储箱，所述固体物提升机构设于预处理单元和微碳化处理单元之间，所述排烟单元分别与微碳化处理单元和难挥发物存储箱连接。
8.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述预处理单元包括预处理箱，所述预处理箱的上部侧向设有投料口，所述预处理箱的中部设有一排斜筒，所述斜筒中安装有螺叶轴，所述螺叶轴的外端与第一电机的输出轴固连，所述斜筒的上侧设有进料口，所述预处理箱靠近斜筒下侧开设有与其内腔连通的出料通道；所述预处理箱位于斜筒下方的区域作为液体物暂存区，所述斜筒共同配合能够将液体物暂存区与上方的投料区完全分离，所述斜筒的下侧筒体均布有过滤孔。
9.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述螺叶轴的螺距由下至上逐渐变小，所述液体物暂存区的底部安装有抽液泵。
10.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述预处理箱位于投料区中设有若干相互平行的转杆，所述转杆位于箱体内的杆部均布有打散叶板，位于箱体外的端头固定有齿轮，相邻两根所述转杆通过套设在齿轮外侧的传动链条进行传动连接；其中一根转杆为主动杆，所述主动杆与第二电机的输出轴固连，所述第一电机和第二电机固定在预处理箱的外壁。
11.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述预处理箱内壁位于斜筒的上方固定有承压斜板，所述承压斜板位于进料口的上方开设有通孔。
12.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述微碳化处理单元包括碳化箱，所述碳化箱的顶板外侧通过安装板固定有进料仓和磁化模块，所述碳化箱的顶板外侧通过减震座固定有鼓风机，所述鼓风机的输出端与磁化模块的输入端连接，所述磁化模块的输出端经旋转密封接头连接有主轴，所述主轴的侧端经支撑轴连接有刮板座，所述主轴、支撑轴和刮板座内设有相互连通的气路通道，所述刮板座的一外侧壁安装有若干与内部气路管道连通的喷气头，所述刮板座的顶端经吊杆连接有转动限制在碳化箱顶板内的转动体，所述碳化箱的顶板接有出烟气管，所述主轴的底端固定有搅拌桨。
13.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述碳化箱的箱体侧板为空心板，其内设有填充有导热油的空腔，所述空腔中设有螺旋加热管，所述螺旋加热管的两端分别接通有贯穿箱体的进液管和出液管。
14.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述排烟单元包括排烟管道，所述排烟管道的内部设有若干层用于提高蒸发效率的接触网，所述排烟管道位于最下层接触网的下方接有导烟气管，所述排烟管道位于最上层接触网的上方接有导液管，所述导液管的内端安装有喷淋盘，所述排烟管道的顶端安装有防雨帽，底端接通有带开度阀的排油管，所述难挥发物存储箱的顶侧设有便于插入排油管的插接口。
15.进一步地，上述间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置中，所述接触网的底侧固定有开口储存盒，且接触网的外径大于开口储存盒的开口直径。
16.一种间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置的处理工艺，该处理工艺的流程为：生活垃圾经所述预处理单元进行固液分离，分离后的固体物经所述固体物提升机构进入微碳化处理单元进行微碳化处理，分离后的液体物经所述微碳化处理单元间接加热后进入排烟单元，所述微碳化处理单元产生的高温烟气经排烟单元排出，且在排出过程中对进入排烟单元的液体物进行蒸发处理，进入排烟单元的液体物经过蒸发处理后的难挥发物排入难挥发物存储箱中。
17.本发明的有益效果是：
18.1、本发明能够从两方面对磁化处理过程中产生的热量进行有效利用，一方面通过碳化箱中填充有导热油的空腔来对经过螺旋加热管的液体物进行加热，另一方面通过高温烟气来对喷洒至烟气管道内的液体物进行蒸发处理。
19.2、本发明将供气方式设计为由气动刮料组件的部件作为输送载体将磁化富氧气体导入至碳化箱中，通过这种方式能够避免进气口堵塞，同时利用喷气头的反推力能够带动气动刮料组件的刮板座动作，实现内壁刮料。
20.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
22.图1为本发明整体的结构示意图；
23.图2为本发明中预处理单元的结构示意图；
24.图3为本发明中微碳化处理单元的结构示意图；
25.图4为本发明中气动刮料组件的结构示意图；
26.图5为本发明实施例一中排烟单元的结构示意图；
27.图6为本发明实施例二中排烟单元的结构示意图；
28.图中：1
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预处理单元，101
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预处理箱，102
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投料口，103
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斜筒，104
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螺叶轴，105
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第一电机，106
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进料口，107
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出料通道，108
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液体物暂存区，109
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过滤孔，110
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抽液泵，111
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转杆，112
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打散叶板，113
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传动链条，114
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第二电机，2
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微碳化处理单元，201
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碳化箱，202
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安装板，203
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进料仓，204
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磁化模块，205
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鼓风机，206
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旋转密封接头，207
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主轴，208
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支撑轴，209
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刮板座，210
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吊杆，211
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转动体，212
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喷气头，213
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环形空腔，214
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螺旋加热管，215
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进液管，216
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出液管，217
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出烟气管，218
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搅拌桨，3
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固体物提升机构，4
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排烟单元，401
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排烟管道，402
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接触网，403
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导液管，404
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喷淋盘，405
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导烟气管，406
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排油管，407
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开度阀，408
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防雨帽，409
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开口储存盒，5
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难挥发物存储箱。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例一
31.如图1
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图5所示，本实施例提供了一种间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置，包括预处理单元1、固体物提升机构3、微碳化处理单元2、排烟单元4和难挥发物存储箱5，固体物提升机构3设于预处理单元1和微碳化处理单元2之间，排烟单元4分别与微碳化处理单元2和难挥发物存储箱5连接。处理工艺的流程为：生活垃圾经预处理单元1进行固液分离，分离后的固体物经固体物提升机构3进入微碳化处理单元2进行微碳化处理，分离后的液体物经微碳化处理单元2间接加热后进入排烟单元4，微碳化处理单元2产生的高温烟气经排烟单元4排出，且在排出过程中对进入排烟单元4的液体物进行蒸发处理，进入排烟单元4的液体物经过蒸发处理后的难挥发物排入难挥发物存储箱5中。
32.本实施例中，预处理单元1包括预处理箱101，预处理箱101的上部侧向设有投料口102，预处理箱101的中部设有一排斜筒103，斜筒103中安装有螺叶轴104，螺叶轴104的外端与第一电机105的输出轴固连。斜筒103的上侧设有进料口106，预处理箱101的侧板靠近斜
筒103下侧开设有与其内腔连通的出料通道107。预处理箱101位于斜筒103下方的区域作为液体物暂存区108，斜筒103共同配合能够将液体物暂存区108与上方的投料区完全分离，斜筒103的下侧筒体均布有过滤孔109，投料区的液体只能经进料口106进入斜筒103内腔，再经过滤孔109进入液体物暂存区108。
33.本实施例中，螺叶轴104的螺距由下至上逐渐变小，这样能够对物料进行逐步挤压脱水，液体物暂存区108的底部安装有抽液泵110，便于抽吸液体物。
34.本实施例中，微碳化处理单元2包括碳化箱201，碳化箱201的顶板外侧通过安装板202固定有进料仓203和磁化模块204，碳化箱201的顶板外侧通过减震座固定有鼓风机205，鼓风机205的输出端与磁化模块204的输入端连接，磁化模块204为现有能够对富氧空气进行磁化的常规磁化件，磁化模块204的输出端经旋转密封接头206连接有主轴207。主轴207的侧端经支撑轴208连接有刮板座209，主轴207、支撑轴208和刮板座209内设有相互连通的气路通道，刮板座209的一外侧壁安装有若干与内部气路管道连通的喷气头212，利用喷气头212喷出的富氧磁化气体产生的反推力能够带动刮板座209动作，实现内壁刮料。主轴207、支撑轴208和刮板座209构成气动刮料组件。
35.本实施例中，刮板座209的顶端经吊杆210连接有转动限制在碳化箱201顶板内的转动体211，碳化箱201的顶板接有出烟气管217，主轴207的底端固定有搅拌桨218。
36.本实施例中，碳化箱201的箱体侧板为空心板，其内设有填充有导热油的环形空腔213，空腔213中设有由石英材料制成的螺旋加热管214，螺旋加热管214的两端分别接通有贯穿箱体的进液管215和出液管216，其中进液管215与抽液泵110的输出端连接。
37.本实施例中，排烟单元4包括排烟管道401，排烟管道401的内部设有若干层用于提高蒸发效率的接触网402，排烟管道101位于最下层接触网402的下方接有导烟气管405，导烟气管405与出烟气管217接通。排烟管道401位于最上层接触网402的上方接有导液管403，导液管403的内端安装有喷淋盘404，外端与出液管216接通。
38.本实施例中，排烟管道401的顶端安装有防雨帽408，底端接通有带开度阀407的排油管406，难挥发物存储箱5的顶侧设有便于插入排油管406的插接口。
39.本实施例的一个具体应用为：
40.本实施例能够从两方面对磁化处理过程中产生的热量进行有效利用，一方面通过碳化箱201中填充有导热油的空腔213来对经过螺旋加热管214的液体物进行加热，另一方面通过高温烟气来对喷洒至烟气管道401内的液体物进行蒸发处理。本实施例将供气方式设计为由气动刮料组件的部件作为输送载体将磁化富氧气体导入至碳化箱201中，通过这种方式能够避免进气口堵塞，同时利用喷气头212的反推力能够带动气动刮料组件的刮板座209动作，实现内壁刮料。
41.实施例二
42.如图1
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图4所示，本实施例提供了一种间接加热式生活垃圾有机质微碳化处理装置，包括预处理单元1、固体物提升机构3、微碳化处理单元2、排烟单元4和难挥发物存储箱5，固体物提升机构3设于预处理单元1和微碳化处理单元2之间，排烟单元4分别与微碳化处理单元2和难挥发物存储箱5连接。处理工艺的流程为：生活垃圾经预处理单元1进行固液分离，分离后的固体物经固体物提升机构3进入微碳化处理单元2进行微碳化处理，分离后的液体物经微碳化处理单元2间接加热后进入排烟单元4，微碳化处理单元2产生的高温烟气
经排烟单元4排出，且在排出过程中对进入排烟单元4的液体物进行蒸发处理，进入排烟单元4的液体物经过蒸发处理后的难挥发物排入难挥发物存储箱5中。
43.本实施例中，预处理单元1包括预处理箱101，预处理箱101的上部侧向设有投料口102，预处理箱101的中部设有一排斜筒103，斜筒103中安装有螺叶轴104，螺叶轴104的外端与第一电机105的输出轴固连。斜筒103的上侧设有进料口106，预处理箱101的侧板靠近斜筒103下侧开设有与其内腔连通的出料通道107。预处理箱101位于斜筒103下方的区域作为液体物暂存区108，斜筒103共同配合能够将液体物暂存区108与上方的投料区完全分离，斜筒103的下侧筒体均布有过滤孔109，投料区的液体只能经进料口106进入斜筒103内腔，再经过滤孔109进入液体物暂存区108。
44.本实施例中，螺叶轴104的螺距由下至上逐渐变小，这样能够对物料进行逐步挤压脱水，液体物暂存区108的底部安装有抽液泵110，便于抽吸液体物。
45.本实施例中，预处理箱101位于投料区中设有若干相互平行的转杆111，转杆111位于箱体内的杆部均布有打散叶板112，位于箱体外的端头固定有齿轮，相邻两根转杆111通过套设在齿轮外侧的传动链条113进行传动连接；其中一根转杆111为主动杆，主动杆与第二电机114的输出轴固连，第一电机105和第二电机114固定在预处理箱101的外壁。
46.本实施例中，预处理箱101内壁位于斜筒103的上方固定有承压斜板，承压斜板位于进料口106的上方开设有通孔。承压斜板的设计能够减小斜筒103受到的压力，延长其使用寿命。
47.本实施例中，微碳化处理单元2包括碳化箱201，碳化箱201的顶板外侧通过安装板202固定有进料仓203和磁化模块204，碳化箱201的顶板外侧通过减震座固定有鼓风机205，鼓风机205的输出端与磁化模块204的输入端连接，磁化模块204为现有能够对富氧空气进行磁化的常规磁化件，磁化模块204的输出端经旋转密封接头206连接有主轴207。主轴207的侧端经支撑轴208连接有刮板座209，主轴207、支撑轴208和刮板座209内设有相互连通的气路通道，刮板座209的一外侧壁安装有若干与内部气路管道连通的喷气头212，利用喷气头212喷出的富氧磁化气体产生的反推力能够带动刮板座209动作，实现内壁刮料。主轴207、支撑轴208和刮板座209构成气动刮料组件。
48.本实施例中，刮板座209的顶端经吊杆210连接有转动限制在碳化箱201顶板内的转动体211，碳化箱201的顶板接有出烟气管217，主轴207的底端固定有搅拌桨218。
49.本实施例中，碳化箱201的箱体侧板为空心板，其内设有填充有导热油的环形空腔213，空腔213中设有由石英材料制成的螺旋加热管214，螺旋加热管214的两端分别接通有贯穿箱体的进液管215和出液管216，其中进液管215与抽液泵110的输出端连接。
50.本实施例中，排烟单元4包括排烟管道401，排烟管道401的内部设有若干层用于提高蒸发效率的接触网402，排烟管道101位于最下层接触网402的下方接有导烟气管405，导烟气管405与出烟气管217接通。排烟管道401位于最上层接触网402的上方接有导液管403，导液管403的内端安装有喷淋盘404，外端与出液管216接通。
51.本实施例中，排烟管道401的顶端安装有防雨帽408，底端接通有带开度阀407的排油管406，难挥发物存储箱5的顶侧设有便于插入排油管406的插接口。
52.本实施例中，接触网402的底侧固定有上侧为开口的开口储存盒409，且接触网402的外径大于开口储存盒409的开口直径，如图6所示。
53.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。