一种用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种用于城市生活垃圾综合处理(产沼)的机械预处理系统，包括依次设置的粗破碎单元、立轴锤式研磨单元及干湿组分挤压分离单元，所述各单元之间依次通过输送机链接；本发明专利技术还公开了采用上述机械预处理系统的城市生活垃圾综合处理的机械预处理工艺，包括粗破碎工艺步骤、立轴锤式研磨工艺步骤、干湿组分挤压分离工艺步骤；本发明专利技术突破了现有生活垃圾综合处理机械预处理有机质分离效率低、杂质含量高的技术瓶颈，垃圾接收适应性强，设备集成度高，连续稳定运行，以成分复杂的各类生活垃圾为原料，产出干、湿组分满足不同后续工艺要求，实现了多种类城市生活垃圾的协同处置，适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统及工艺
本专利技术涉及环卫领域，特别是涉及一种用于城市生活垃圾综合处理(产沼)的机械预处理系统及工艺。
技术介绍
我国城市生活垃圾的显著特点是厨余组分占比一半以上，含水率和有机质含量极高，直接填埋浪费资源，直接焚烧会将很大部分热量用于将垃圾中的水分加热蒸发，还易产生有害物；在前端生活垃圾分类实施尚需一个较长过程的现实状况下，综合处理技术是我国垃圾处理的必经之路。近二十年来我国相关科研人员对生活垃圾综合处理做了大量引进吸收和摸索改进工作，厌氧产沼被视为符合国情的综合处理发展方向，相关工程案例近十年在我国的大中城市相继出现，暴露的技术问题很多，主要集中在预处理部分。例如，厦门某项目采用“二级滚筒筛分+弹跳筛分+光电分选+人工分选”预处理工艺，工艺链条长，有机质损失率高，分选效果仍不理想。北京某项目采用“滚筒筛分+振动筛分”预处理工艺，分选出中段垃圾含杂率高，导致厌氧系统进出料设备磨损严重，卡堵频繁，系统始终不能连续稳定运行。意大利Vmpress公司的超高压(50-100MPa)挤压分离设备，依靠液压柱塞将三个旋转腔体内垃圾交替进行干湿分离，设备结构复杂，运行不稳定，处理量低，能耗高，投资和维修维护成本高。专利公开号CN202805696U中国专利对Vmpress的挤压技术做了改进，但仍采用超高压的挤压方式，也存在上述问题。由此可见，上述现有的城市生活垃圾综合处理(产沼)的机械预处理系统及工艺，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种物料接收与后处理灵活、有机质分离率高、含杂率低、处理量高、投资低、能耗低的城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统及工艺，成为当前业界急需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可灵活接收多种类城市生活垃圾(混收、分类餐厨、分类厨余)、后处理匹配方式多样、有机质分离率高、含杂率低、处理量高、投资低、能耗低的城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统及工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，包括依次设置的粗破碎单元、立轴锤式研磨单元及干湿组分挤压分离单元，所述各单元之间依次通过输送机链接。进一步地，所述立轴锤式研磨单元采用立轴锤式研磨机，包括研磨破碎腔，所述研磨破碎腔内设置有驱动式立轴，所述驱动式立轴上设置有上下多层锤头；所述研磨破碎腔底部设置有出料口，上方设置有进料斗，所述进料斗入口处横向设置有双辊式分料器；所述双辊式分料器包括一对向外旋转的辊子，所述每个辊子上设置有螺旋叶片，所述一对辊子上的螺旋叶片呈对称设置。进一步地，所述每个辊子上设置有正、反两个旋向的螺旋叶片。进一步地，所述进料斗采用双流道，所述双流道的入口分别与两个辊子外侧对应，所述研磨破碎腔与进料斗之间设置有上盖板，所述上盖板设置有两个入口，两个入口分别与双流道连通。进一步地，所述研磨破碎腔侧壁安装有多层与锤头对应设置的竖板；所述最下层锤头与研磨破碎腔底面的距离小于2cm。进一步地，所述干湿组分挤压分离单元采用液压柱塞式二级挤压分离机，包括进料推头总成、进料箱总成、挤压及排料总成、主挤压导向总成、反挤压导向总成；所述主挤压导向总成、进料箱总成、挤压及排料总成、反挤压导向总成位于同一水平轴线上，依次连接；所述进料推头总成与进料箱总成连接并与上述的水平轴线垂直设置；且进料推头总成与进料箱总成两者配合形成圆筒形的预压腔，预压腔侧壁设置有筛孔，所述挤压及排料总成包括筛筒。进一步地，所述粗破碎单元采用双轴剪切式粗破碎机，所述粗破碎单元与立轴锤式研磨单元之间还设置有磁选机及大物件监察工位。进一步地，还包括湿组分泵送单元，所述湿组分泵送单元包括液压柱塞泵设备。一种用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理工艺，采用上述用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，包括粗破碎工艺步骤、立轴锤式研磨工艺步骤、干湿组分挤压分离工艺步骤。进一步地，所述粗破碎工艺步骤用于将各类成分复杂的生活垃圾均匀化，粒径控制在400mm以下；所述立轴锤式研磨工艺步骤的破碎粒径，一般浆状物≤20mm，塑料织物≥200mm；所述干湿组分挤压分离工艺步骤将10–50MPa的压力作用在经过立轴锤式研磨工艺步骤处理的垃圾上，所述液压柱塞式二级挤压分离机的筛筒的直径不超过1000mm，所述筛筒的筛孔径不超过40mm；产生湿组分的含固率在20-40％，硬杂质粒径不超过20mm，性状均匀成泥糊状，大部分为水和宜生化组分；产生的干组分，含水率最低至35％。通过采用上述技术方案，本专利技术至少具有以下优点：1、本专利技术通过采用粗破碎单元、立轴锤式研磨单元可对各类城市生活垃圾内的宜生化产沼组分进行“组织破坏”，再经过干湿组分挤压分离单元完成宜生化产沼组分与高热值宜热处理组分的“挤压分离”，产生的湿组分可通过液压柱塞泵输送至综合处理的生化产沼系统。本专利技术突破了现有生活垃圾综合处理机械预处理有机质分离效率低、杂质含量高的技术瓶颈，机械立轴研磨挤压分离预处理工艺原理先进，垃圾接收适应性强，设备集成度高，连续稳定运行，以成分复杂的各类生活垃圾为原料，产出宜生化湿组分满足干式或湿式厌氧发酵后处理进料高有机质浓度和低杂质含量要求，产出宜热处理干组分满足焚烧、气化等各类热处理工艺技术进料热值要求，实现了多种类城市生活垃圾的协同处置，保证较高的宜生化有机质分离率，为城市生活垃圾综合处理(产沼)提供了一种更优化、更适合、更可靠的机械预处理工艺技术。2、系统的宜生化有机质分离率高于75％；3、创新的应用立轴锤式研磨设备，将垃圾中的有机质浆化处理，后端分离挤压设备的挤压压力较传统工艺降低了50％，节能35％。4、本工艺产出的湿组分较室温提高5摄氏度以上，后续发酵自然，含杂率低、有机质含量高且混合均匀，解决了沼气工程高固体厌氧消化系统的进出料困难和物料均质化困难两大难题。5、物料接收适应能力强，本工艺可接收城市分类的厨余垃圾和餐厨(饮)垃圾，也可以接收混合垃圾，一种工艺实现多种废物分质协同处置。6、本预处理工艺与综合处理(产沼)后处理工艺的匹配能力强，湿组分可以采用干式厌氧后处理，也可以采用湿式厌氧后处理；干组分含水率可低至35％，可以直接无助燃焚烧，也可以作为RDF的制备原料。7、本工艺完全依靠机械设备完成核心功能，工艺链条短，运行稳定可靠，且核心设备均实现国产化，投资成本低。附图说明上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1为城市生活垃圾综合处理的机械预处理工艺流程图；图2为粗破碎单元核心设备结构(双轴剪切式粗破碎机)示意图；图3为立轴锤式研磨机侧视结构示意图；图4为立轴锤式研磨机的研磨破碎腔局部剖面示意图；图5为立轴锤式研磨机的部分侧视结构示意图(进料斗+分料器侧视结构示意图)；图6为立轴锤式研磨机的分料器俯视结构示意图；图7为立轴锤式研磨机主视结构示意图；图8为立轴锤式研磨机的上盖板结构示意图；图9为干湿组分挤压分离工艺单元核心设备(液压柱塞式二级挤压分离机)俯视结构示意图；图10为干湿组分挤压分离工艺单元核心设备(液压柱塞式二级挤压分离机)主视结构示意图；图11为湿组分泵送单元核心设备(液压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，其特征在于，包括依次设置的粗破碎单元、立轴锤式研磨单元及干湿组分挤压分离单元，所述各单元之间依次通过输送机链接。

【技术特征摘要】
1.一种用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，其特征在于，包括依次设置的粗破碎单元、立轴锤式研磨单元及干湿组分挤压分离单元，所述各单元之间依次通过输送机链接。2.根据权利要求1所述的用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，其特征在于，所述立轴锤式研磨单元采用立轴锤式研磨机，包括研磨破碎腔，所述研磨破碎腔内设置有驱动式立轴，所述驱动式立轴上设置有上下多层锤头；所述研磨破碎腔底部设置有出料口，上方设置有进料斗，所述进料斗入口处横向设置有双辊式分料器；所述双辊式分料器包括一对向外旋转的辊子，所述每个辊子上设置有螺旋叶片，所述一对辊子上的螺旋叶片呈对称设置。3.根据权利要求2所述的用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，其特征在于，所述每个辊子上设置有正、反两个旋向的螺旋叶片。4.根据权利要求2所述的用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，其特征在于，所述进料斗采用双流道，所述双流道的入口分别与两个辊子外侧对应，所述研磨破碎腔与进料斗之间设置有上盖板，所述上盖板设置有两个入口，两个入口分别与双流道连通。5.根据权利要求2所述的用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，其特征在于，所述研磨破碎腔侧壁安装有多层与锤头对应设置的竖板；所述最下层锤头与研磨破碎腔底面的距离小于2cm。6.根据权利要求1所述的用于城市生活垃圾综合处理的机械预处理系统，其特征在于，所述干湿组分挤压分离单元采用液压柱塞式二级挤压分离机，包括进料推头总成、进料箱总成、挤压及排料总成、主挤压导向总成、反挤压导向总成；所述主挤压导向总成、进料...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亮，陈浩，聂文渊，赵克，杨跃金，王玉娟，解建波，王云平，
申请(专利权)人：北京环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11