一種生活垃圾分選裝置的製作方法

2023-09-23 21:59:50

本發明專利涉及環境保護、垃圾處理以及廢棄物回收利用等技術領域，具體涉及到一種生活垃圾分選裝置。

背景技術：

傳統的垃圾處理方式主要分為填埋、焚燒、堆肥、厭氧、熱解幾類。

衛生填埋處理方法的優點是處理費用低，方法簡單，但防滲處理不好，容易造成對地下水資源的二次汙染，更重要是的佔用大量土地。

焚燒處理的優點是減量效果好（焚燒後體積減少90%以上，重量減少80%以上）。但是焚燒廠的建設和運行費用昂貴，對垃圾的熱值要求高，產生的二惡英具有毒性，民眾普遍反對。

堆肥處理是解決有機生物質垃圾的出路，可達到資源化的目的，但堆肥的效果取決於垃圾前分選工藝水平，不然長期使用易造成土壤板結和地下水質變壞。

厭氧發酵的優點是可以獲得生物天然氣能源和有機肥資源，技術成熟、不易產生臭氣、環境友好，但對生活垃圾的預處理要求高。

熱解是在一個封閉環境中，在高溫、無氧或缺氧環境下，把廢物完全轉變成合成氣和可回收的固體殘留。煙氣排放大幅減少、資源化效率高。但該方式的技術成熟度和經濟效益是制約其發展的瓶頸。

現有垃圾焚燒發電廠絕大部分都是直接將生活垃圾焚燒；少數垃圾焚燒發電廠對生活垃圾進行簡單的預處理，也主要是經過磁選選出裡面的金屬，或者是為了滿足焚燒爐對垃圾尺寸的要求而將生活垃圾進行破碎。

現有的生活垃圾厭氧發酵處理方式，雖然強調將生活垃圾經過分選，實現生活垃圾的綜合處理和資源化利用，但工藝流程長、系統複雜，項目成功率低。生活垃圾中含有大量的塑料、有機質、金屬、砂石等物質。現階段，我國未普遍實行垃圾分類收集，垃圾成分複雜，所以不僅垃圾處理量大，而且處理難度也非常大。傳統的垃圾處理方式填埋、堆肥和焚燒均會帶來二次汙染及嚴重的弊端，近幾年，垃圾綜合分選方式逐漸被人們所接受，能夠真正達到垃圾資源化、減量化、無害化的處理要求。

垃圾綜合分選方式中的一個首要任務便是將垃圾分類篩選，然後有針對性的進行再利用。現有的垃圾篩分設備雖然種類繁多，但是效果均不理想，因此此類發明在垃圾處理中的作用顯得十分重要。

技術實現要素：

本發明是針對中國垃圾成份複雜，處理量和處理難度大，而現有的垃圾分類篩選設備種類繁多、佔地大，相反處理效果不理想的現狀，提個一種生活垃圾分選裝置。該裝置針對中國垃圾成份複雜的現狀和垃圾分類篩選的工藝要求，將磁選、風選、篩選功能有效綜合於一處，並且通過設計修正和生產實踐，優化設備關鍵點參數，使該分選裝置佔地小，分選效率高。

為達到上述目的，該生活垃圾分選裝置由破袋機（1）、高速皮帶（2）、帶式除鐵器（3）、永磁滾筒式除鐵器（4）、滾筒篩（5）、內置風選機（6）、轉盤篩（7）、金屬收集倉（9）、輸送機一（10）、輸送機二（11）、輸送機三（12）組成。內置風選機（6）懸掛於滾筒篩（5）的篩網（16）內部，與滾筒篩（5）的篩網（16）篩料側對向偏心布置，並與滾筒篩（5）的護罩（17）固定。所述的內置風選機（6）包括調壓風機（13）、進風管道（14）、迴風管道（15）、迴風收集罩（18）、可燃物輸送機（19）、前端固定件（20）、後端固定件（21）、風選機篩分室（22）、封閉罩（24）、可調風嘴（8）。破袋機（1）位於高速皮帶（2）的上側機尾卸料端，滾筒篩（5）和內置分選機（6）位於高速皮帶（2）的後端，轉盤篩（7）位於滾筒篩（5）的下面，可調風嘴（8）和金屬收集倉（9）位於高速皮帶（2）的後下端，帶式除鐵器（3）位於高速皮帶（2）上方並置於破袋機（1）與滾筒篩（5）之間，永磁滾筒式除鐵器（4）位於高速皮帶（2）機頭滾筒處。

高速皮帶（2）由變頻電機、機頭滾筒、機尾滾筒、輸送皮帶、上託輥及下託輥組成。機頭滾筒與機尾滾筒直徑200~320mm，上託輥採用平形託輥，皮帶機兩側設置通長的擋料板。一些實施例中，輸送帶採用擋邊皮帶，擋料板可為2mm鋼板折彎製成並距離輸送帶表面2cm距離，擋料板位於擋邊皮帶的擋邊內側並保持50mm~100mm距離。 一些實施例中，輸送帶採用普通平皮帶，擋料板可為2mm鋼板折彎在於輸送帶接觸處設置橡膠板，橡膠板於輸送帶表面接觸，橡膠板位於輸送帶內並距輸送帶邊線50mm~100mm距離。輸送速度比一般皮帶機高，帶速範圍採用2~3.5m/s,變頻電機功率3kw,並且變頻調速以使用不同情況下的輸送物料。高速皮帶（1）為整套裝置的進料和風選預加速部分，承接來自於破袋機（1）的出料，為內置風選機（6）進料，並且物料加速到不小於2.5m/s。高速皮帶（1）長度不適宜太長或者太短，太長資源浪費，太短起不到預加速的預期效果，總長控制在3~5m，寬度在不小於800mm為宜，有易於平攤物料，提高篩選效率。機頭滾筒設置永磁滾筒式除鐵器（4），永磁滾筒磁場強度1500~1800GS，主要將物料底層鐵磁性物質吸附後隨皮帶一同運動，在皮帶回程脫離永磁滾筒時，將鐵磁性物質甩出並落至金屬收集倉（9）。金屬收集倉（9）置於高速皮帶(2)機頭處正下方，寬度至少大於等於輸送帶寬度200mm，即金屬收集倉（9）兩側邊緣均超出輸送帶兩側邊緣100mm，收集倉前端超出永磁滾筒式除鐵器（4）中心150~200mm，收集倉用3~4mm不鏽鋼板組焊製成，收集倉上部及下部均為開口結構，下部距離地面1~1.5m，可設置移動收集箱接篩選出的鐵磁性物體。高速皮帶（2）機頭滾筒即永磁滾筒式除鐵器（4）中心與滾筒篩（5）的篩網（16）中心相同高度或者高出滾筒篩（5）的篩網（16）中心150~300mm安裝，永磁滾筒式除鐵器（4）滾筒中心在滾筒篩（5）的進料側端面上或者進入滾筒篩（5）的進料側端面100~200mm。

破袋機（1）採用輥式破袋方式，包含單輥和對輥破袋方式，利用齒間嚙合過程剪切破袋，若單輥破袋則有固定齒與之嚙合，破袋齒採用高強度耐磨工具鋼製作，破碎軸兩端調心軸承座支撐，軸承、殼體與軸接觸部位採用機械和密封圈雙重密封保護，放置垃圾滲濾液進入軸承內和滲出設備外。破袋機(2)轉速在40~70r/min,電機功率40~55kw,電機輸送扭矩7000~9000 n·m。殼體分上下殼體，用16mm鋼板組焊後機加工製作，周圍合理分布加強筋板，上下殼體螺栓連接，上下殼體之間放石棉橡膠板，厚度2mm。破碎刀齒為異形刀齒，刀頭和刀座可分體或整體，分體時，刀座與輥軸楔形栓接，刀座材質可為普通合金鋼或碳素工具鋼，刀頭材質為高強度耐磨合金工具鋼並熱處理至洛氏硬度30~45。破袋機（2）刀齒嚙合下料空隙在粒徑20~60mm。設備上部設進料鬥，下部設下料口。下料口距離高速皮帶（2）皮帶上表面200~600mm，破袋機（1）下料口卸料中心距離高速皮帶（2）機尾滾筒中心300~800mm。

滾筒篩（5）主要由護罩（17）、篩網（16）、拖輪、變頻電機、出料溜槽、支架組成。滾筒篩（5）徑高比1：2至1:3範圍內。護罩（17）由4mm鋼板組焊加工而成，頂部弧形，與篩網直徑同心並距離篩網直徑100~200mm,出料溜槽與頂部弧形護罩（17）栓接，溜槽角度在60度以上，溜槽傾斜部位保持與篩網間隙不小於150mm。篩網（16）孔徑50~70mm可為10mm後鋼板衝孔加工而成，也可有編織網附於篩網骨架製作而成，篩網（16）前後端設摩擦圈，摩擦圈對應置於前後的拖輪上，並前後設擋輪限制篩網位置。篩網（16）轉速17~25r/min。由減速電機帶動拖輪，篩網（16）在靜摩擦力作用下被拖輪帶動旋轉。滾筒篩（5）水平放置，篩網（16）內部設導料螺旋，螺旋與篩網焊接固定，螺旋高度100~150mm，螺距500~600mm，螺旋由8mm鋼板組焊或拉伸矯形製成，螺旋及篩網（16）採用16Mn或其他耐磨鋼材。

破袋機（1）與滾筒篩（5）之間安裝帶式除鐵器（3），帶式除鐵器（3）置於高速皮帶（2）上部，距離皮帶上表面200~350mm，距離破袋機1.5m~2m距離，採用永磁自卸式除鐵器，磁場強度大於等於90mT。功率1.5~3kw。

滾筒篩（5）內安裝內置風選機（6）。內置風選機（6）的風選機篩分室（22）與封閉罩（24）組成密封腔體。風選機篩分室（22）前端包裹永磁滾筒式除鐵器（4），永磁滾筒式除鐵器（4）中心距離可燃物輸送機（19）機尾中心600~800mm。封閉罩（24）後端上部設置兩個400mm*400mm*300mm的迴風收集罩（18），封閉罩（24）下部與可燃物輸送機（19）密封栓接。所述的風選機篩分室（22）側板為圓弧形側板，側板圓弧半徑比滾筒篩（5）的篩網（16）半徑小80~120mm，風選機篩分室（22）前段至永磁滾筒式除鐵器（4）滾筒中心或者過滾筒中心100~200mm,後端與封閉罩（24）加2mm石棉密封板密封銜接。封閉罩（24）靠近滾筒篩（5）的篩網（16）側的側板為圓弧形側板，側板圓弧半徑比滾筒篩（5）的篩網（16）半徑小200~400mm，另一側側板底部為垂直側板，從垂直側板連接左側圓弧形側板頂端為40°~60°斜板。可燃物輸送機（19）出料端距離滾筒篩出料端面1~2m。可調風嘴（8）調整角度為35~55度，出風方向斜向上，出風風速6~7.5m/s。

風選機篩分室（22）與封閉罩（24）由4mm厚碳素鋼製作，可預製規則的組件，由螺栓連接組裝，也可有整塊鋼板折彎加工並焊接加強筋製作而成，拼裝縫隙添加2mm石棉橡膠板密封。風選機篩分室（22）與永磁滾筒式除鐵器（4）處間隔距離5mm,且高速皮帶（2）擋料板位於風選機篩分室（22）內或整個永磁滾筒式除鐵器（4）進入風選機篩分室（22）內。調壓風機（13）、進風管道（14）、迴風管道（15）、迴風收集罩（18）、可調風嘴（8）之間用螺栓連接，栓接間隙用2mm石棉橡膠板密封。

轉盤篩（7）由轉盤、轉軸、牽引鏈條、轉軸軸承、機殼、機架和減速電機組成。轉盤為圓形或多邊形，材質採用高分子量聚乙烯或鑄鐵，碟片套與轉軸上，相鄰轉軸上的碟片相互交叉，形成篩分空隙粒徑20~40mm。減速電機為多臺均布，每臺電機通過牽引鏈條牽引6~8根轉軸旋轉，每臺電機功率1.5~2.2kw,轉速150~250r/min。所以轉盤轉動方向一致，相鄰轉盤轉速可不同，分快速和慢速，也可轉速均相同。轉盤直徑在160mm至180mm,篩盤平面1m~1.5m。轉盤篩（7）位於滾筒篩（5）正下方或者偏離滾筒篩（5）設備中心線150~400mm放置，且偏向滾筒篩（5）的篩網（16）篩料側。距離滾筒篩（5）的篩網（16）下側500~600mm。轉盤篩可水平放置，也可向上傾斜5~8度放置，向上傾斜放置可進一步增加篩分效率。

輸送機三（12）輸送滾筒篩（5）篩上物和圓盤篩（7）篩上物。輸送機一（10）和輸送機二（11）輸送和轉運圓盤篩（7）的篩下物。

本發明具有如下優點：

1) 集成風選、磁選、篩選等篩分方式於一體，使整機結構緊湊，佔地面積小。

2) 有效分離塑料、有機質及砂土。

3) 設備易損件更換、維護方便、故障率極低。

附圖說明

結合附圖對設備具體實施方式進行詳細說明。

圖1是設備主視圖。

圖2是設備左視圖。

圖3是設備俯視圖

圖4是設備後視圖

附圖序號：1破袋機、2高速皮帶、3帶式除鐵器、4永磁滾筒式除鐵器、5滾筒篩、6內置風選機、7轉盤篩、8可調風嘴、9金屬收集倉、10輸送機一、11輸送機二、12輸送機三、13調壓風機、14進風管道、15迴風管道、16篩網、17護罩、18迴風收集罩、19可燃物輸送機、20前端固定件、21後端固定件、22風選機篩分室、23轉盤篩出料口、24封閉罩。

具體實施方式

結合附圖和具體實施例對本發明的具體實施方式做進一步的詳述。

如圖所示，生活垃圾分選裝置是通過破袋、一級磁選、二級磁選、風選、滾筒篩分和轉盤篩分將成份複雜的生活垃圾分類成塑料、有機質、砂石三類物質並分類收集運出。

該裝置由破袋機（1）、高速皮帶（2）、帶式除鐵器（3）、永磁滾筒式除鐵器（4）、滾筒篩（5）、內置風選機（6）、轉盤篩（7）、金屬收集倉（9）、輸送機一（10）、輸送機二（11）、輸送機三（12）組成。內置風選機（6）懸掛於滾筒篩（5）的篩網（16）內部，與滾筒篩（5）的篩網（16）篩料側對向偏心布置，並與滾筒篩（5）的護罩（17）固定。所述的內置風選機（6）包括調壓風機（13）、進風管道（14）、迴風管道（15）、迴風收集罩（18）、可燃物輸送機（19）、前端固定件（20）、後端固定件（21）、風選機篩分室（22）、封閉罩（24）、可調風嘴（8）。破袋機（1）位於高速皮帶（2）的上側機尾卸料端，滾筒篩（5）和內置分選機（6）位於高速皮帶（2）的後端，轉盤篩（7）位於滾筒篩（5）的下面，可調風嘴（8）和金屬收集倉（9）位於高速皮帶（2）的後下端，帶式除鐵器（3）位於高速皮帶（2）上方並置於破袋機（1）與滾筒篩（5）之間，永磁滾筒式除鐵器（4）位於高速皮帶（2）機頭滾筒處。

高速皮帶（2）由變頻電機、機頭滾筒、機尾滾筒、輸送皮帶、上託輥及下託輥組成。機頭滾筒與機尾滾筒直徑均為240mm，上託輥採用平形託輥，上下託輥直徑均為76mm,皮帶機兩側設置通長的擋料板。輸送帶採用擋邊皮帶，擋料板為2mm鋼板折彎製成並距離輸送帶表面2cm距離，擋料板位於擋邊皮帶的擋邊內側並保持80mm距離。輸送帶帶寬1000mm,尼龍減層芯輸送帶，3層帶芯。帶速採用3m/s。變頻電機功率3kw。高速皮帶（1）為整套裝置的進料和風選預加速部分，承接來自於破袋機（1）的出料，為內置風選機（6）進料，並且物料加速到不小於2.5m/s。高速皮帶（1）總長度5m。機頭滾筒設置永磁滾筒式除鐵器（4），永磁滾筒磁場強度1800GS，主要將物料底層鐵磁性物質吸附後隨皮帶一同運動，在皮帶回程脫離永磁滾筒時，將鐵磁性物質甩出並落至金屬收集倉（9）。金屬收集倉（9）置於高速皮帶(2)機頭處正下方，寬度為1200mm，收集倉前端超出永磁滾筒式除鐵器（4）中心160mm，收集倉用4m不鏽鋼板組焊製成，收集倉上部及下部均為開口結構，下部距離地面1.5m，可設置移動收集箱接篩選出的鐵磁性物體。高速皮帶（2）機頭滾筒即永磁滾筒式除鐵器（4）中心與滾筒篩（5）的篩網（16）中心相同高度或者高出滾筒篩（5）的篩網（16）中心150mm安裝，永磁滾筒式除鐵器（4）滾筒中心在滾筒篩（5）的進料側端面上或者進入滾筒篩（5）的進料側端面120mm。

破袋機（1）採用單輥破袋方式，利用齒間嚙合過程剪切破袋，有固定齒與單輥破袋齒嚙合，破袋齒採用高強度耐磨工具鋼製作，破碎軸兩端調心軸承座支撐，軸承、殼體與軸接觸部位採用機械和密封圈雙重密封保護，放置垃圾滲濾液進入軸承內和滲出設備外。破袋機(2)轉速在60r/min,電機功率45kw,電機輸送扭矩7100n·m。殼體分上下殼體，用16mm鋼板組焊後機加工製作，周圍合理分布加強筋板，筋板厚度10mm，上下殼體螺栓連接，上下殼體之間放石棉橡膠板，厚度2mm。破碎刀齒為異形刀齒，刀頭和刀座為分體結構，刀座與輥軸楔形栓接，刀座材質可為普通碳素工具鋼，刀頭材質為高強度耐磨合金工具鋼並熱處理至洛氏硬度35。破袋機（2）刀齒嚙合下料空隙在粒徑30mm。設備上部設進料鬥，下部設下料口。下料口距離高速皮帶（2）皮帶上表面500mm，破袋機（1）下料口卸料中心距離高速皮帶（2）機尾滾筒中心600mm。

滾筒篩（5）主要由護罩（17）、篩網（16）、拖輪、變頻電機、出料溜槽、支架組成。滾筒篩（5）徑高比1：2.5範圍內。篩網（16）直徑2400mm，長度6000mm。護罩（17）由4mm鋼板組焊加工而成，頂部弧形，弧形半徑1300mm,出料溜槽與頂部弧形護罩（17）栓接，溜槽角度60度，溜槽傾斜部位保持與篩網（16）間隙150mm。篩網（16）孔徑60mm，為10mm後鋼板衝孔加工而成，篩網（16）前後端設摩擦圈，摩擦圈對應置於前後的拖輪上，並前後設擋輪限制篩網位置。篩網（16）轉速21r/min。由減速電機帶動拖輪，篩網（16）在靜摩擦力作用下被拖輪帶動旋轉。滾筒篩（5）水平放置，篩網（16）內部設導料螺旋，螺旋與篩網焊接固定，螺旋高度150mm，螺距500mm，螺旋由8mm鋼板組焊或拉伸矯形製成，螺旋及篩網（16）材料為16Mn。

破袋機（1）與滾筒篩（5）之間安裝帶式除鐵器（3），帶式除鐵器（3）置於高速皮帶（2）上部，距離皮帶上表面250mm，距離破袋機1.5m距離，採用永磁自卸式除鐵器，磁場強度90mT。功率2.2kw。

滾筒篩（5）內安裝內置風選機（6）。內置風選機（6）的風選機篩分室（22）與封閉罩（24）組成密封腔體。風選機篩分室（22）前端包裹永磁滾筒式除鐵器（4），永磁滾筒式除鐵器（4）中心距離可燃物輸送機（19）機尾中心700mm。封閉罩（24）後端上部設置兩個400mm*400mm*300mm的迴風收集罩（18），封閉罩（24）下部與可燃物輸送機（19）密封栓接。風選機篩分室（22）側板為圓弧形側板，側板圓弧半徑110mm，風選機篩分室（22）前段至永磁滾筒式除鐵器（4）滾筒中心或者過滾筒中心120mm,後端與封閉罩（24）加2mm石棉密封板密封銜接。封閉罩（24）靠近滾筒篩（5）的篩網（16）側的側板為圓弧形側板，側板圓弧半徑1000mm，另一側側板底部為垂直側板，從垂直側板連接左側圓弧形側板頂端為60°斜板。可燃物輸送機（19）出料端距離滾筒篩出料端面1.5m。可調風嘴（8）調整角度為35~55度，出風方向斜向上，出風風速7.5m/s。

風選機篩分室（22）與封閉罩（24）由4mm厚碳素鋼製作，可預製規則的組件，由螺栓連接組裝，也可有整塊鋼板折彎加工並焊接加強筋製作而成，拼裝縫隙添加2mm石棉橡膠板密封。風選機篩分室（22）與永磁滾筒式除鐵器（4）處間隔距離5mm,且高速皮帶（2）擋料板位於風選機篩分室（22）內或整個永磁滾筒式除鐵器（4）進入風選機篩分室（22）內。調壓風機（13）、進風管道（14）、迴風管道（15）、迴風收集罩（18）、可調風嘴（8）之間用螺栓連接，栓接間隙用2mm石棉橡膠板密封。

轉盤篩（7）由轉盤、轉軸、牽引鏈條、轉軸軸承、機殼、機架和減速電機組成。轉盤為圓形或多邊形，材質採用高分子量聚乙烯或鑄鐵，碟片套與轉軸上，相鄰轉軸上的碟片相互交叉，形成篩分空隙粒徑20~40mm。減速電機為多臺均布，每臺電機通過牽引鏈條牽引6~8根轉軸旋轉，每臺電機功率1.5kw,轉速200r/min和160r/min,且交叉布置即相鄰轉軸的轉速不同但轉盤轉動方向一致。轉盤直徑在170mm,篩盤平面1000mm。轉盤篩（7）偏離滾筒篩（5）設備中心線300mm放置，且偏向滾筒篩（5）的篩網（16）篩料側。距離滾筒篩（5）的篩網（16）下側600mm。轉盤篩可水平放置。

輸送機三（12）輸送滾筒篩（5）篩上物和圓盤篩（7）篩上物。輸送機一（10）和輸送機二（11）輸送和轉運圓盤篩（7）的篩下物。輸送機一（10）、輸送機二（11）、輸送機三（12）均為帶寬800mm普通皮帶輸送機，功率3kw，帶速0.8m/s。