本發(fā)明涉及垃圾預處理技術領域，特別是涉及一種垃圾風干處理系統(tǒng)及方法。

背景技術：

我國城市生活垃圾人均年產(chǎn)量己達到500公斤左右，而且每年以8％至10％的速度增長。垃圾總量大幅度增加主要是由于城市規(guī)模、城市數(shù)量和城市人口的增加所造成的。城市生活垃圾處理設施是城市重要的市政基礎設施，是城市公共環(huán)境衛(wèi)生體系的重要組成部分，關系到一個城市的文明程度和廣大人民群眾的切身利益。我國用于生活垃圾處理設施的投資雖然逐年增加，但生活垃圾無害化處理效率仍然很低，垃圾無害化處理技術和設施的缺乏已成為污染環(huán)境、制約發(fā)展的社會問題。

現(xiàn)有的垃圾處理過程中，為了保證生活垃圾達到入爐焚燒的含水率和熱值要求，我國垃圾發(fā)電廠大多采用了堆放醇化預處理工藝，把原生垃圾通過5到7天的堆放發(fā)酵，使生活垃圾醇化脫水勉強達到入爐要求。而堆放醇化工藝需頻繁倒料才能保證脫水效果，更使得員工工作量繁重、管理難度大，且垃圾倉工作環(huán)境危險惡劣。即便如此，堆放醇化預處理工藝僅僅是保證了“能燒起來”的最低要求，而焚燒發(fā)電的經(jīng)濟效益依然較差。如何高效快速地為原生垃圾脫水，這是困擾我國生活垃圾發(fā)電技術推廣的一個重要課題。

在上述背景技術的基礎上，本發(fā)明就是創(chuàng)設一種新的垃圾風干處理系統(tǒng)及方法，使其利用高溫廢氣對垃圾原料進行脫水處理，使風干后的垃圾易于堆放，改善環(huán)境，提高垃圾發(fā)電效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種垃圾風干處理系統(tǒng)，使其利用高溫廢氣對垃圾原料進行脫水處理，從而解決現(xiàn)有的垃圾處理過程中的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種垃圾風干處理系統(tǒng)，包括低溫干風制取裝置和與其連接的垃圾風干處理裝置，

所述垃圾風干處理裝置包括第一垃圾風干筒，所述第一垃圾風干筒的內壁上設有第一螺旋式翻料板，所述第一垃圾風干筒在電機和齒輪的作用下旋轉，所述第一螺旋式翻料板在所述第一垃圾風干筒的旋轉下翻轉并推進垃圾移動，所述第一垃圾風干筒的進風口與所述低溫干風制取裝置相連，所述低溫干風制取裝置制取的低溫干風沿所述第一垃圾風干筒軸向方向吹出，且所述低溫干風的運行方向與所述垃圾的推進方向相同。

作為本發(fā)明的一種改進，所述垃圾風干處理裝置還包括第二垃圾風干筒，所述第二垃圾風干筒的垃圾進料口與所述第一垃圾風干筒的垃圾出料口相連，所述第二垃圾風干筒的內壁上設有第二螺旋式翻料板，所述第二垃圾風干筒在電機和齒輪的作用下旋轉，所述第二螺旋式翻料板在所述第二垃圾風干筒的旋轉下翻轉并推進垃圾移動，所述第二垃圾風干筒的進風口與所述低溫干風制取裝置相連，且所述第二垃圾風干筒中低溫干風的運行方向與其中垃圾的推進方向相反。

進一步改進，所述第二垃圾風干筒平行設置于所述第一垃圾風干筒的下方，所述第一垃圾風干筒和第二垃圾風干筒中低溫干風的運行方向相同，所述第一垃圾風干筒和第二垃圾風干筒中的垃圾推進方向相反。

進一步改進，所述低溫干風制取裝置包括冷熱風交換機構和配風機構，

所述冷熱風交換機構包括外殼體和設置于所述外殼體內部的冷風管道，所述外殼體包括與所述冷風管道相通的冷風進風口和冷風出風口、以及設置于所述外殼體側壁上的熱風進風口和熱風出風口，所述熱風進風口和熱風出風口與所述外殼體和所述冷風管道外側壁之間的熱風通道相通，所述熱風出風口與所述第一垃圾風干筒和第二垃圾風干筒的進風口相連，且所述外殼體下部設有第一冷凝水出水口；

所述配風機構包括與所述外殼體上的冷風出風口相連接的配風管道，所述配風管道上設置有引風機，所述配風管道的另一端連接至所述熱風進風口前的熱風供風管道上。

進一步改進，所述外殼體內部設有多根平行設置的冷風管道。

進一步改進，所述垃圾風干處理系統(tǒng)還包括設置在所述配風管道上的冷卻交換器，所述冷卻交換器包括配風冷卻通道和與其相互鄰接的冷風補風通道，所述配風冷卻通道與所述冷卻交換器的配風進風口和配風出風口相通，所述冷風補風通道與所述冷卻交換器的補風進風口和補風出風口相通，所述補風出風口與所述冷風進風口相連接，所述冷卻交換器下部設有第二冷凝水出水口。

進一步改進，所述冷卻交換器采用板式換熱器結構。

進一步改進，所述配風出風口連接第一配風分管和第二配風分管，所述第一配風分管和第二配風分管的另一端分別連接在所述熱風供風管道的第一配風口和第二配風口處。

進一步改進，所述熱風進風口前的熱風供風管道上還設有分配器，所述熱風出風口處設有混合箱，所述混合箱與所述分配器之間還設有連接管道，所述連接管道上設有第三配風口，所述第三配風口與所述配風出風口之間連接第三配風分管，所述混合箱的出風口與所述第一垃圾風干筒和第二垃圾風干筒的進風口相連。

進一步改進，所述第一配風分管、第二配風風管和第三配風風管上均設有引風機，所述引風機分別由減速電機帶動。

本發(fā)明還提供一種應用上述垃圾風干處理系統(tǒng)的垃圾風干處理方法，所述方法包括如下步驟：

(1)以高溫尾氣為熱風源、自然風為補風，通過所述低溫干風制取裝置制取低溫干風；

其中，所述熱風源從所述熱風供風管道進入，分別在所述第一配風口和第二配風口處配入從所述第一配風分管和第二配風分管排出的配風，然后進入所述冷熱風交換機構后脫水從所述熱風出風口排出；所述自然風從所述補風進風口進入，經(jīng)過所述冷卻交換器的冷風補風通道后，從所述補風出風口排出進入所述冷風進風口，然后進入所述冷熱風交換機構中的冷風管道，再從所述冷風出風口排出后進入所述冷卻交換器的配風進風口，經(jīng)過所述冷卻交換器的配風冷卻通道后從配風出風口排出進入所述第一配風分管和第二配風分管；

(2)利用步驟(1)制取的低溫干風通過所述垃圾風干處理裝置對垃圾原料進行風干處理，制得干垃圾；

其中，所述低溫干風在所述第一垃圾風干筒中的運行方向與其垃圾的推進方向相同，所述低溫干風在所述第二垃圾風干筒中的運行方向與其垃圾的推進方向相反。

進一步改進，所述垃圾風干處理方法步驟(1)中還包括：

從所述熱風出風口排出的干風進入所述混合箱中，在所述第三配風口處配入從所述第三配風分管排出的配風也進入所述混合箱中，所述干風和配風在所述混合箱中混合后排出制得的所述低溫干風。

進一步改進，所述第一配風口處熱風與配風的配風比為1：1～1.5，所述第二配風口處熱風與配風的配風比為1：2～2.7，所述第三配風口處熱風與配風的配風比例為1：2.5～3.5。

進一步改進，所述步驟(1)中熱風源為溫度達120℃以上、濕度達30～40％的熱風，制得的低溫干風為溫度45～75℃、濕度8～15％；

步驟(2)中采用的垃圾原料為含水率大于45％的濕垃圾，制得的干垃圾含水率為8～15％。

采用這樣的設計后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明通過利用垃圾風干筒旋轉帶動垃圾翻動，并利用軸向吹入的低溫干風帶走垃圾中的水分，使垃圾風干效率顯著，利于垃圾存放、改善垃圾場環(huán)境，以及提高后續(xù)垃圾焚燒或熱解的效能。

2、本發(fā)明通過利用兩個上下平行設置的垃圾風干筒，尤其利用第二垃圾風干筒中低溫干風運行方向與垃圾推進方向相反的工作原理，能進一步地提高最終垃圾的風干效果。

3、本發(fā)明通過冷熱風交換機構利用熱風源遇冷后其中水分凝結的原理對熱風源中的水分進行脫除，還利于給熱風源中配置不同比例的冷風，使熱風源制備成合格的低溫干風，以備后續(xù)垃圾風干處理所用。

4、本發(fā)明通過設置冷卻交換器，進一步脫除補風配風中的水分，使混入熱風源中的配風為干風，更進一步的利于低溫干風的制取。

5、本發(fā)明還通過設置三個配風分管和三個配風口，使冷熱風的配比可靈活調節(jié)，利于對最終制取的低溫干風溫度濕度的控制，提高該垃圾風干處理系統(tǒng)的精確度。

本發(fā)明垃圾風干處理系統(tǒng)整體結構簡單、日處理垃圾量可達10000噸、高效環(huán)保，利于推廣。

附圖說明

上述僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

圖1是本發(fā)明垃圾風干處理系統(tǒng)的整體結構示意圖。

圖2是本發(fā)明中低溫干風制取裝置的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明中冷熱風交換機構的內部剖視示意圖。

圖4是本發(fā)明中垃圾風干處理裝置的結構示意圖。

圖5是本發(fā)明中垃圾風干筒的橫向剖視示意圖。

具體實施方式

參照附圖1所示，本發(fā)明垃圾風干處理系統(tǒng)，包括低溫干風制取裝置100和與其連接的垃圾風干處理裝置200。

參照附圖2所示，該低溫干風制取裝置100包括冷熱風交換機構11和配風機構。

該冷熱風交換機構11包括外殼體20和設置于該外殼體20內部的冷風管道21，該外殼體20包括與該冷風管道21相通的冷風進風口3和冷風出風口4、以及設置于該外殼體20側壁上的熱風進風口17和熱風出風口(在該冷熱風交換機構11的背面，圖中未示出)，該熱風進風口17和熱風出風口與該外殼體20和冷風管道21外側壁之間的熱風通道22相通，且該外殼體20下部還設有第一冷凝水出水口13。較優(yōu)實施例為，該外殼體20內部設有多根平行設置的冷風管道21，以提高冷熱風的接觸表面，如附圖3所示。

該配風機構包括與該外殼體20上的冷風出風口4相連接的配風管道，該配風管道上設置有引風機，該配風管道的另一端連接至該熱風進風口17前的熱風供風管道15上。

這樣冷風在引風機的作用下從冷風進風口3進入冷風管道21中，熱風源從熱風供風管道15中經(jīng)熱風進風口17進入到冷熱風交換機構內部的熱風通道22中，則熱風在熱風通道中遇到冷風管道的外側壁后其中水分遇冷凝結成水，冷凝水從第一冷凝水出水口13中流出，達到脫除熱風源中水分的目的；還有該冷風從冷風出風口4引出后經(jīng)配風管道引入熱風供風管道15中，實現(xiàn)冷熱風調配，達到降低熱風源溫度的目的。

較優(yōu)實施例為，參照附圖2所示，該低溫干風制取裝置100還包括設置在該配風管道上的冷卻交換器12，以利于對從冷風出風口4排出的冷風進一步降溫脫水，使達到熱風供風管道中的配風為干風。具體結構為，該冷卻交換器12采用板式換熱器結構，其包括配風冷卻通道和與其相互鄰接的冷風補風通道，該配風冷卻通道與該冷卻交換器12的配風進風口5和配風出風口6相通，該冷風補風通道與該冷卻交換器12的補風進風口1和補風出風口2相通，該補風出風口2與該冷風進風口3相連接，該冷卻交換器12下部設有第二冷凝水出水口18。

本發(fā)明中該配風出風口6連接第一配風分管和第二配風分管，該第一配風分管和第二配風分管的另一端分別連接在該熱風供風管道15的第一配風口7和第二配風口8處，這樣通過不同配風口的配風比例調節(jié)利于熱風降溫且溫度調節(jié)方便可控。

為了更進一步的控制最終得到的低溫干風的溫濕度，該熱風進風口17前的熱風供風管道15上還設有分配器16，該熱風出風口處設有混合箱19，該混合箱19的出口為最終制取的低溫干風出風口10。該混合箱19與該分配器16之間還設有連接管道，該連接管道上設有第三配風口9，該第三配風口9與該配風出風口6之間連接第三配風分管。且該第一配風分管、第二配風風管和第三配風風管上均分布設有引風機，引風機分別由減速電機帶動，則利于在不同配風口控制不同的冷熱風配風比例。

該低溫干風制取裝置中熱風源可采用垃圾焚燒爐或熱解氣化爐產(chǎn)生的高溫尾氣，冷風源采用自然風，可實現(xiàn)對溫度達120℃以上、濕度達30～40％的熱風源的降溫脫水處理，最終制得溫度為45～75℃、濕度為8～15％的低溫干風，該制得的低溫干風進行垃圾風干處理裝置中風干垃圾。

為了節(jié)約該低溫干風制取裝置的占地面積，該冷熱風交換機構11、熱風供風管道上的分配器16和混合箱19、以及冷卻交換器12采用支撐平臺14豎直疊放方式設置，如附圖2所示，空間利用合理，設備結構緊湊、占用面積小。

參照附圖4所示，該垃圾風干處理裝置200包括第一垃圾風干筒30，該第一垃圾風干筒30的內壁上設有第一螺旋式翻料板40，該第一垃圾風干筒30在電機和齒輪的作用下旋轉，該第一螺旋式翻料板40在該第一垃圾風干筒30的旋轉下翻轉并推進垃圾移動，如垃圾從進料口33進入第一垃圾風干筒30內，在該第一垃圾風干筒30的旋轉下向其出料口34推進(如附圖4中雙箭頭方向)。該第一垃圾風干筒30的進風口32與該低溫干風制取裝置100的低溫干風出風口10相連，該低溫干風制取裝置100制出的低溫干風沿該第一垃圾風干筒30軸向方向吹出(如附圖4中單箭頭方向)，且該低溫干風的運行方向與該垃圾的推進方向相同。

更優(yōu)實施例為：該垃圾風干處理裝置200還包括第二垃圾風干筒31，該第二垃圾風干筒31的垃圾進料口35與該第一垃圾風干筒30的垃圾出料口34相連，該第二垃圾風干筒31的內壁上設有第二螺旋式翻料板，該第二垃圾風干筒31在電機和齒輪的作用下旋轉，該第二螺旋式翻料板在該第二垃圾風干筒31的旋轉下翻轉并推進垃圾移動，如垃圾從垃圾進料口35進入第二垃圾風干筒31內，在該第二垃圾風干筒31的旋轉下向其垃圾出料口37推進(如附圖4中雙箭頭方向)。該第二垃圾風干筒31的進風口與第一垃圾風干筒30的進風口在同側均與該低溫干風制取裝置100的低溫干風出風口10相連，則該第二垃圾風干筒31中低溫干風的運行方向(如附圖4中單箭頭方向)與其中垃圾的推進方向相反，這樣進一步加強了垃圾中水分的脫除，使獲得的垃圾成為干垃圾。較優(yōu)設置為，該第一垃圾風干筒和第二垃圾風干筒中螺旋式翻料板的邊緣均設置有折邊41，增加了垃圾與低溫干風的接觸面積，提高垃圾脫水效率，如附圖5所示。

為了設備布置的合理性和節(jié)約占地面積，該第二垃圾風干筒31設置于該第一垃圾風干筒30的下方，兩者采用固定支架38上下平行設置。這樣第一垃圾風干筒30和第二垃圾風干筒31中低溫干風的運行方向相同，從該第一垃圾風干筒30和第二垃圾風干筒31通過的吸收了垃圾中水分的帶水分氣體從氣體排出口36排出。該第一垃圾風干筒30和第二垃圾風干筒31中的垃圾推進方向則相反，垃圾從進料口33進入后依次經(jīng)過第一垃圾風干筒30和第二垃圾風干筒31最終從垃圾出料口37排出。

該垃圾風干處理系統(tǒng)還包括垃圾預處理粉碎裝置和垃圾進料裝置。該垃圾預處理粉碎裝置，用于垃圾的破包、分選和粉碎處理；該垃圾進料裝置包括垃圾傳輸機構39，該垃圾傳輸機構39的進口與該垃圾預處理粉碎裝置的出口連接，該垃圾傳輸機構39的出口與該第一垃圾風干筒30的進料口33連接。

應用上述垃圾風干處理系統(tǒng)的垃圾風干處理方法包括如下步驟：

(1)以高溫尾氣為熱風源、自然風為補風，通過該低溫干風制取裝置制取低溫干風。

其中，該熱風源從該熱風供風管道15進入，分別在該第一配風口7和第二配風口8處配入從該第一配風分管和第二配風分管排出的配風，然后進入該冷熱風交換機構11后脫水從該熱風出風口排出；該自然風從該補風進風口1進入，經(jīng)過該冷卻交換器12的冷風補風通道后，從該補風出風口2排出進入該冷風進風口3，然后進入該冷熱風交換機構11中的冷風管道，再從該冷風出風口4排出后進入該冷卻交換器12的配風進風口5，經(jīng)過該冷卻交換器12的配風冷卻通道后從配風出風口6排出進入該第一配風分管和第二配風分管。

進一步在包括第三配風口9和第三配風分管的基礎上，從該熱風出風口排出的干風進入該混合箱19中，在該第三配風口9處配入從該第三配風分管排出的配風也進入該混合箱19中，該干風和配風在該混合箱19中混合后排出最終制得的低溫干風。

具體的冷熱風配風比為：第一配風口處熱風與配風的配風比為1：1～1.5，第二配風口處熱風與配風的配風比為1：2～2.7，第三配風口處熱風與配風的配風比例為1：2.5～3.5。

(2)利用步驟(1)制取的低溫干風通過該垃圾風干處理裝置對垃圾原料進行風干處理，制得干垃圾。

其中，該低溫干風在該第一垃圾風干筒30中的運行方向與其垃圾的推進方向相同，該低溫干風在該第二垃圾風干筒31中的運行方向與其垃圾的推進方向相反。

本發(fā)明利用低溫風干制取裝置引入高溫尾氣，調配自然風，對該高溫尾氣進行降溫處理，且對自然風和高溫尾氣中的水分脫除，實現(xiàn)低溫干風的制取，還通過低溫干風對垃圾風干筒中垃圾的脫水風干，實現(xiàn)垃圾的風干處理，能實現(xiàn)對含水率大于45％濕垃圾的風干處理，最終制得含水率為8～15％的干垃圾。

本發(fā)明垃圾風干處理系統(tǒng)可用于新鮮生活垃圾、醫(yī)療垃圾、陳腐垃圾或污泥等高濕度垃圾的風干處理，利用焚燒爐排出的高溫尾氣作為熱風源，使廢棄的熱能得到了資源化回收利用，節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)新鮮垃圾到場即脫水，不用堆放醇化，不產(chǎn)生惡臭，不析出滲濾液，減去了垃圾滲濾液的處理環(huán)節(jié)，改善垃圾處理廠的工作環(huán)境，干化的垃圾不僅便于存儲運輸，而且烘干消毒后的填埋土再回填垃圾坑，能徹底解決水空氣污染隱患，節(jié)能環(huán)保。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護范圍內。