本發(fā)明涉及一種垃圾分級(jí)處理裝置及方法，特別涉及一種適用于處理用于沼氣發(fā)酵的有機(jī)垃圾的處理裝置，屬于生物發(fā)酵環(huán)保處理技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市和農(nóng)村有機(jī)生活垃圾日益增多，根據(jù)2010年中國(guó)城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生近10億噸垃圾，并以8%-10% 的速度遞增，其中生活垃圾產(chǎn)生量約4億噸/年，有機(jī)物含量接近50%。迄今為止，我國(guó)絕大多數(shù)的生活垃圾依舊以填埋、堆肥和焚燒處理為主，造成了對(duì)環(huán)境的二次污染，并且大量有機(jī)物資源的浪費(fèi)與資源、能源日漸短缺之間的矛盾日益突出。

對(duì)垃圾進(jìn)行資源化利用受限的原因主要有以下兩點(diǎn)，其一，垃圾自身成分復(fù)雜，導(dǎo)致難于進(jìn)行資源化利用；其二，垃圾資源化處理相關(guān)技術(shù)研發(fā)開發(fā)不夠。現(xiàn)有利用技術(shù)往往采用焚燒發(fā)電的單一模式，對(duì)不同的垃圾成分采用同意處理方法，造成了能源的浪費(fèi)，同時(shí)處理過程能耗大，經(jīng)濟(jì)性差。

沼氣厭氧發(fā)酵是利用有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)變成能源并且無害化處理的技術(shù)，垃圾沼氣符合自然界中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律，通過沼氣轉(zhuǎn)化為沼氣和沼肥，不但實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化，還能實(shí)現(xiàn)垃圾的資源化利用，達(dá)到節(jié)能減排的目的，同時(shí)緩解垃圾圍城、能源緊張等諸多問題。為了提高厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的效率，人們研究了各種各樣的方法和措施，但是多數(shù)方法只適用于農(nóng)村家庭沼氣和小型的處理裝置，這顯然不能滿足工業(yè)化的需求。

專利CN 102755988 A提出了一種生活垃圾處理系統(tǒng)，包括一次分離系統(tǒng)和二次分離系統(tǒng)。一次分離系統(tǒng)分離出不再可生利用、能再可生利用及其他垃圾，不再可利用的垃圾經(jīng)粉碎后運(yùn)輸給建筑材料廠，其他垃圾進(jìn)行沼氣發(fā)酵，再可生利用垃圾通過二次分離系統(tǒng)分離出的進(jìn)入有毒塑料、無毒塑料及廢紙紙漿處理系統(tǒng)。

專利CN201110139647.9提出一種城市生活垃圾綜合處理方法，包括人工分揀工序，破袋、磁選、滾筒篩分、風(fēng)選、漿化等機(jī)械處理工序以及厭氧消化、好氧堆肥等生物處理工序。通過各工序的聯(lián)合應(yīng)用將生活垃圾中的不同組分按其理化性質(zhì)進(jìn)行分類后分別處理：分選出磁性金屬，塑料紙張等循環(huán)利用；分選出有機(jī)垃圾粉碎漿化后厭氧消化產(chǎn)沼氣；污泥好氧堆肥制成有機(jī)肥料；剩下的不可以處理和利用的無機(jī)物進(jìn)行衛(wèi)生填埋；垃圾處理過程中產(chǎn)生的臭氣經(jīng)集中處理達(dá)標(biāo)后排放。

上述專利通過篩分得到不同種類的垃圾，從而進(jìn)行不同的后續(xù)處理，但篩分體系較為復(fù)雜，成本投入高。

因此，需要提供一種較為優(yōu)化的篩分體系，有效進(jìn)行垃圾分類，降低垃圾分級(jí)處理成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于垃圾尤其是有機(jī)垃圾的篩分裝置存在體系復(fù)雜，成本投入高的問題，本發(fā)明提供一種垃圾分級(jí)處理裝置，能對(duì)垃圾進(jìn)行有效的篩分和破碎，分離出適合沼氣發(fā)酵的垃圾。

本發(fā)明的技術(shù)目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

垃圾分級(jí)處理裝置，所述裝置包括混合池和同軸連接由上至下依次排列的篩網(wǎng)、水平槳葉、攪拌槳，所述混合池包括攪拌池和沉降池，所述攪拌池上半部分為圓柱體，下半部分為向內(nèi)收縮的半錐體，沉降池設(shè)于攪拌池的底端，與攪拌池組成上部開口的半封閉式混合池；所述篩網(wǎng)由兩個(gè)互相垂直的葉片組成，其中一個(gè)葉片垂直于水平面，另一個(gè)葉片平行于水平面，篩網(wǎng)的一端固定于池中央，另一端向池邊緣延伸，所述篩網(wǎng)、水平槳葉和攪拌槳以可拆卸方式安裝。

在上述技術(shù)方案中，將混合池分成攪拌池和沉降池兩部分，并把攪拌池的下半部分設(shè)置為向內(nèi)收縮的半錐體，有利于垃圾中的重質(zhì)垃圾沿著半椎體的斜面沉降至沉降池中，這樣的設(shè)計(jì)易于沉降。

進(jìn)一步的，所述篩網(wǎng)為至少兩個(gè)，以軸為中心，對(duì)稱分布，且平行于水平面的葉片均在垂直于水平面的葉片的同一側(cè)。篩網(wǎng)可以在攪拌過程中收集浮于上層的輕質(zhì)垃圾。

進(jìn)一步的，所述裝置還包括同軸，所述同軸變速器設(shè)置于篩網(wǎng)和水平槳葉之間。所述同軸變速器可實(shí)現(xiàn)篩網(wǎng)、水平槳葉、攪拌槳同軸不同速，篩網(wǎng)轉(zhuǎn)速較慢，實(shí)現(xiàn)對(duì)輕質(zhì)垃圾的收集，而水平槳葉和攪拌槳高速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的充分?jǐn)嚢韬颓懈睢?/p>

進(jìn)一步的，所述水平槳葉的葉片中間厚邊緣薄，所述攪拌槳為雙折葉槳式。采用中間厚邊緣薄的葉片可便于切割粉碎垃圾。雙折葉槳式攪拌槳在提供良好攪拌的同時(shí)，促進(jìn)形成較大的軸向循環(huán)，提高粉碎效率。

本發(fā)明還提供了利用所述垃圾分級(jí)處理裝置處理垃圾的方法，加水調(diào)節(jié)垃圾的固含量為30-50%，裝填入混合池，開動(dòng)攪拌，所述攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與篩網(wǎng)的水平方向的葉片的延伸方向相同，所述篩網(wǎng)收集輕質(zhì)垃圾，隨著攪拌，部分重質(zhì)垃圾沉降于沉降池中，所述水平槳葉切割粉碎中部的垃圾，然后停止攪拌，將各分類的垃圾分別收集。

所述攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與篩網(wǎng)的水平方向的葉片的延伸方向相同，具體是指：例如當(dāng)水平方向的葉片位于垂直方向的葉片的順時(shí)針方向，則攪拌的方向?yàn)轫槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可使所述篩網(wǎng)形成一個(gè)直角擋板，便于收集浮于水面的輕質(zhì)垃圾。

進(jìn)一步的，所述篩網(wǎng)的轉(zhuǎn)速為0.5~2rpm，所述水平槳葉和攪拌槳的轉(zhuǎn)速為100~200rpm。

本發(fā)明的垃圾分級(jí)處理裝置尤其適用于處理有機(jī)垃圾，分離出輕質(zhì)垃圾和重質(zhì)垃圾后的垃圾料液適于用于沼氣發(fā)酵。

本發(fā)明的有益效果：

1. 本發(fā)明的垃圾分級(jí)處理裝置的攪拌池設(shè)置為上半部分為圓柱體，下半部分為向內(nèi)收縮的半椎體，有利于垃圾中的重質(zhì)垃圾沿著半錐體的斜面沉降至沉降池中，實(shí)現(xiàn)垃圾的有效分離。

2. 篩網(wǎng)和水平槳葉、攪拌槳之間設(shè)置同軸變速器，可實(shí)現(xiàn)篩網(wǎng)、水平槳葉、攪拌槳同軸不同速，篩網(wǎng)轉(zhuǎn)速較慢，實(shí)現(xiàn)對(duì)輕質(zhì)垃圾的收集，而水平槳葉和攪拌槳高速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的充分?jǐn)嚢韬颓懈睢?/p>

3. 篩網(wǎng)設(shè)置為互相垂直的兩個(gè)葉片，在垃圾收集過程中形成擋片，有效收集浮于池面的輕質(zhì)垃圾。

附圖說明

本發(fā)明附圖2幅：

圖1.實(shí)施例1的垃圾分級(jí)處理裝置示意圖；

圖2.實(shí)施例1中篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中1. 混合池，2. 篩網(wǎng)，3. 水平槳葉，4. 攪拌槳，5. 同軸變速器，11. 攪拌池，12. 沉降池。

具體實(shí)施方式

下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

圖1所示為本發(fā)明的垃圾分級(jí)處理裝置，包括混合池1和同軸連接由上至下依次排列的篩網(wǎng)2、水平槳葉3、攪拌槳4，其中混合池1包括攪拌池11和沉降池12，所示攪拌池11的上半部分為圓柱體，下半部分為向內(nèi)收縮的半錐體，沉降池12設(shè)于攪拌池11的底端，與攪拌池11組成上部開口的半封閉式混合池1；篩網(wǎng)2由兩個(gè)互相垂直的葉片組成，其中一個(gè)葉片垂直于水平面，另一個(gè)葉片平行于水平面，篩網(wǎng)2的一端固定于池中央，另一端向池邊緣延伸，本實(shí)施例中所述篩網(wǎng)2有兩個(gè)，且平行于水平面的葉片均在垂直于水平面的葉片的同一側(cè)，兩個(gè)篩網(wǎng)2以混合池的軸為中心，對(duì)稱分布，如圖2所示；所述篩網(wǎng)2、水平槳葉3和攪拌槳4以可拆卸方式安裝于池中央的軸上，所述篩網(wǎng)2和水平槳葉3之間還設(shè)置有同軸變速器5。所述水平槳葉3的葉片中間厚邊緣薄，所述攪拌槳4為雙折葉槳式。

利用圖1所示的垃圾分級(jí)處理裝置處理垃圾：加水調(diào)節(jié)垃圾的固含量為35%，將垃圾裝填入混合池1，開動(dòng)攪拌，篩網(wǎng)的轉(zhuǎn)速為1rpm，所述攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與篩網(wǎng)2的水平方向的葉片的延伸方向相同，如水平方向的葉片位于垂直方向的葉片的順時(shí)針方向，則攪拌的方向?yàn)轫槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可使所述篩網(wǎng)2形成一個(gè)直角擋板，便于收集浮于水面的輕質(zhì)垃圾，隨著攪拌，部分重質(zhì)垃圾沿著攪拌池11下半部分的半錐體斜面沉降于沉降池12中，在同軸變速器5作用下，調(diào)節(jié)水平槳葉3和攪拌槳4的轉(zhuǎn)速為100rpm，所述水平槳葉3可對(duì)懸浮于池中部的垃圾進(jìn)行切割粉碎，然后停止攪拌，將各分類的垃圾分別收集。

利用本發(fā)明的垃圾分級(jí)處理裝置處理垃圾，分選掉浮于池面的塑料等輕質(zhì)垃圾和沉降出池底的重質(zhì)垃圾后，中間部分的垃圾料液適用于沼氣發(fā)酵。