用于将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体的方法和设备(100)，所述设备包括连接至反应器的挤出机。所述挤出机由挤出筒(103)形成，活塞通过所述挤出筒在挤出腔(106)内循环(104)，所述料筒包括三个区段(107、110、111)并且使用预处理所述垃圾之后获得的灰泥进料。第三区段(111)的端部(115)通过开口(114)连接至所述反应器(112)。所述反应器的纵轴由旋转钢轴(116)形成，其中布置有一些钢叶片(108)，其端部在旋转时起到切割、锤击、冲压和液压螺旋的作用。在所述叶片的端部与所述反应器的壁之间，存在大于0.1mm的厚度的间隙。所述反应器具有排放阀(300)，一旦经过一系列压力、振动能量和解除压缩循环处理，即通过一些开口(304)排放存在于边界区域中的所述灰泥。

A method and equipment used to convert organic and inorganic solid municipal solid waste into aggregates

The invention relates to a method and device for transforming organic and inorganic solid municipal waste into aggregates (100), which comprises an extruder connected to a reactor. The extruder is formed by an extrusion cylinder (103), and the piston circulate in the extrusion cavity (106) through the extruding cylinder (104). The barrel comprises three sections (107, 110, 111), and the mortar slurry is obtained after pretreatment of the garbage. The end part (115) of the third section (111) is connected to the reactor (112) by an opening (114). The longitudinal axis of the reactor is formed by a rotating steel shaft (116), and some steel blades (108) are arranged, and the ends of the reactors play the role of cutting, hammering, stamping and hydraulic screw when rotating. Between the end of the blade and the wall of the reactor, there is a gap between the thickness of the 0.1mm and the thickness of the reactor. The reactor has a drain valve (300), which once discharged through a series of pressure, vibration energy and release compression cycle, is discharged through the opening of some openings (304).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体的方法和设备
本专利技术涉及一种将固体城市垃圾转化成聚集体的方法。本专利技术还涉及一种将固体城市垃圾转化成聚集体的设备。
技术介绍
即使在发达国家，固体城市垃圾组分的收集、运输、分离和最终处置也是经济和环境双重问题，因为在理想情况下，100％固体城市垃圾应回收利用：作为原料、作为有价元素的来源等等。例如，就玻璃、塑料和金属而言，作为制造新容器：瓶子、器皿、罐子等等的原料。就生物来源的有机物而言，例如，作为制备平衡饲料、粪肥和肥料的原料。在欠发达国家或发展中国家，固体城市垃圾的收集、运输和最终处置通常最终形成巨大的露天堆场或覆盖着一层土壤的堆场。一般来讲，本专利技术涉及作为固体城市垃圾一部分的那些组分的处理、回收和再循环。具体地讲，本专利技术涉及用于以下方面的方法和设备：在预先分离电池、黑色和有色金属组分、未污染的瓶子、玻璃和塑料容器以及可能任何由于其硬度或体积(诸如鹅卵石和硬木片)而不足以用本专利技术方法处理的有机或无机材料后，将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体。其余的不可回收的垃圾称为“弃置物”。弃置物被理解为由于管理不当、被交叉污染、不能被回收而且通常被掩埋的那些有机和无机元素。本专利技术的目的是解决该弃置物产生的问题。在本专利技术的上下文中，“有机和无机固体城市垃圾”意指由于人消耗食物而产生的主要是生物来源的垃圾的组合。该垃圾的实例是骨头、剩余的肉、软骨、油脂、油、蔬菜、水果、谷物、油料作物、浸液等，通常伴随有剩余的无机垃圾，诸如袋子和塑料、纸张、纸板和玻璃容器，它们被有机垃圾所污染。在另一个方面，在本专利技术的上下文中，术语“聚集体”意指符合EPASW486和EPA1310标准的岩石般性质的颗粒状、无菌、干燥产物，诸如碎石和石料。也就是说，将适用于砂浆和道路回填的产物。JPS53110260A描述了用于旅馆、饭店、医院和家庭的紧凑型自动化固体垃圾处理单元。它包括研磨单元、干燥单元(用于干燥研磨过的垃圾并且用于将液体与纤维残留物分离)。它还具有消毒单元以及用于使经处理的垃圾以预定形式成型的压机。EP682.983A1描述了用于磨碎复合材料，尤其是用于磨碎固体城市垃圾的机器，其包括切碎设备，该切碎设备又由具有沿轴线并排布置的多个叶片的切割元件、用于致动叶片围绕轴线的旋转运动的装置以及与切割元件侧向相邻的互补切割元件构成。互补切割元件与切割元件配合，以切碎在切割元件与互补切割元件之间传送的材料，并且可远离切割元件移动，以允许经受切割元件的叶片的动作的材料在切割元件和互补切割元件之间通过。
技术实现思路
本专利技术的目的是将固体城市垃圾转化成聚集体的方法，其包括：-固体垃圾弃置物的选择和准备阶段，获得灰泥其特征在于包括：-用于将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体的设备的进料阶段，所述设备包括挤出机和反应器，其中挤出机包括挤出筒，活塞通过该挤出筒在挤出腔内循环，该挤出腔限定挤出轴线；挤出腔的端部密封连接至反应器；反应器的纵轴包括旋转轴，其中布置有一些叶片；在叶片的端部与反应器的壁或圆顶之间存在间隙，称为反应器的边界层；反应器的旋转轴和叶片共同称为转子，-压缩阶段，其中挤出机的活塞向前移动压缩灰泥，直到其接触反应器的叶片，所述叶片排斥灰泥，将其推向挤出室的内部，并防止其向前移动而引起压力增加-处理阶段，其中：[a]当活塞向前移动时，进一步压缩灰泥并迫使其穿透反应器的边界层，形成周边膜，[b]反应器轴进入共振，其中转子轴产生的势能作为冲击波列的发射而释放，使挤出腔内部的灰泥经受剧烈搅拌，还使边界层中的灰泥经受转子轴的振动产生的压力峰值，[c]一旦共振现象结束，即减小挤出机活塞上的压力，从而使灰泥解除压缩，并且重复压缩转子上的灰泥，直到再次进入共振，并具有新的冲击波发射，以及[d]重复共振和解除压缩循环，直到灰泥的温度达到85℃至98℃，优选地92℃，以及-排放阶段。在从属权利要求中，描述了根据本专利技术的方法的各种有利的替代方案和优选的实施方案。本专利技术的另一个目的是用于将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体的设备(100)，其特征在于包括：连接至反应器的挤出机；其中挤出机包括挤出筒，活塞通过该挤出筒在挤出腔内循环，该挤出腔限定挤出轴线，挤出腔的端部密封连接至反应器；反应器是具有旋转对称性的桶，该桶的纵轴借助开口联接(优选地横向，与挤出轴线成90°)至挤出机的料筒的挤出腔的端部；反应器的纵轴包括插入床的旋转轴，该床布置在反应器的端部；在所述轴中布置有一些钢叶片；在叶片的端部与反应器的壁或圆顶之间存在间隙，称为反应器的边界层，其中反应器的旋转轴和叶片共同称为转子，并且其中反应器具有排放阀。在从属权利要求中，描述了根据本专利技术的设备的各种有利的替代方案和优选的实施方案。附图说明从以下描述中可以理解本专利技术的另外优点和特征，其中在提及附图的情况下不受限制地描述了本专利技术的一些优选的实施方案。附图显示了：图1是本专利技术设备的横截面侧视图。图2是转子的透视图。图3A和图3B是本专利技术的设备的截面的横截面侧视图，在图3A中示出了在反应器的排放阀关闭的情况下，将灰泥压向转子的叶片的压缩阶段。图3B示出了反应器的阀门打开，从而允许穿过反应器的边界层和反应器底部的开口卸载灰泥。图4A、图4B、图4C、图4D和图4E是支撑转子轴的叶片的一组视图，其中：图4A表示支撑转子轴的内部叶片的底视图。图4B表示支撑转子轴的内部叶片的侧面正视图。图4C表示在B-B处的内部叶片的横截面。图4D表示在A-A处的内部叶片的横截面。图4E是支撑转子轴的一个侧叶片(400)的透视图。存在两个这样的侧叶片，它们位于转子两端的每一个处且互为镜像。图5A和图5B是反应器的排放阀的正视图，其中：图5A示出了反应器的排放阀被关闭，而图5B示出了排放阀被打开。图6是电动机、飞轮和与反应器联接的压缩室及其排放阀的透视图。具体实施方式然后，将参考用于处理固体城市垃圾的中试规模的本专利技术程序的优选实施方案，即每天处理多达约2000kg垃圾的程序，尽管该技术概念同样适用于每天可处理数十和数百吨垃圾的工厂。本专利技术的程序从一系列本身非新颖的步骤开始，包括以下阶段：a)为垃圾处理厂提供固体城市垃圾；b)将部分或全部混合、交叉污染的无机和有机垃圾装入切碎机，撕开袋子(如果有的话)，并将其内容物卸载到广泛暴露和预定速度的传送带上，以便初步选择可回收垃圾；c)在初步选择期间连续选取以下垃圾：●通过手工或机械方式选择电池、电子元件、微处理器、家用电器等；●通过手工或机械方式选择瓶和玻璃以及塑料容器；●通过磁性系统选择铁磁性金属：片材、铁、螺栓、螺钉、钉子、铰链等；●通过手工、机械、机电或电磁方式选择有色金属：铅、铝、青铜、铜、黄铜；并且将该垃圾送到处理厂外部进行处理；d)将其余的垃圾(称为弃置物)送到具有铰接式碾压机(在圆形料斗中旋转)的研磨和粉碎机中均化；此类其余的垃圾称为弃置物，其由生物来源的固体和液体有机剩余物组成，被在初步选择期间未被选取的无机和有机剩余物所污染；弃置物相对于处理过的垃圾总重量的百分比变化很大，并且在很大程度上取决于城市垃圾来源的地理区域、一年中的时间以及产生垃圾的居民的生活标准。e)将弃置物装入研磨和粉碎机，通过蜗杆传动装置添加粘合剂和任选地碎石，并通过计量喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将固体城市垃圾转化成聚集体的方法，其包括：‑固体垃圾弃置物的选择和准备阶段，获得灰泥其特征在于包括：‑用于将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体的设备(100)的进料阶段，所述设备包括挤出机和反应器，其中所述挤出机包括挤出筒(103)，活塞(104)通过所述挤出筒在挤出腔(106)内循环，所述挤出腔限定挤出轴线；所述挤出腔的端部密封连接至所述反应器(112)；所述反应器的纵轴包括旋转轴(116)，其中布置有一些叶片(108)；在所述叶片的端部与所述反应器的壁或圆顶之间存在间隙，称为所述反应器的边界层；所述反应器的所述旋转轴和所述叶片共同称为转子，‑压缩阶段，其中所述挤出机的所述活塞向前移动压缩所述灰泥，直到其接触所述反应器的所述叶片，所述叶片排斥所述灰泥，将其推向所述挤出室的内部，并防止其向前移动而引起压力增加‑处理阶段，其中：[a]当所述活塞向前移动时，进一步压缩所述灰泥并迫使其穿透所述反应器的所述边界层，形成周边膜，[b]所述反应器轴进入共振，其中转子轴产生的势能作为冲击波列的发射而释放，使所述挤出腔内部的所述灰泥经受剧烈搅拌，还使所述边界层中的所述灰泥经受所述转子轴的振动产生的压力峰值，[c]一旦共振现象结束，即减小所述挤出机活塞上的压力，从而使所述灰泥解除压缩，并且重复压缩所述转子上的所述灰泥，直到再次进入共振，并具有新的冲击波发射，以及[d]重复共振和解除压缩循环，直到所述灰泥的温度达到85℃至98℃，优选地92℃，以及‑排放阶段。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将固体城市垃圾转化成聚集体的方法，其包括：-固体垃圾弃置物的选择和准备阶段，获得灰泥其特征在于包括：-用于将有机和无机固体城市垃圾转化成聚集体的设备(100)的进料阶段，所述设备包括挤出机和反应器，其中所述挤出机包括挤出筒(103)，活塞(104)通过所述挤出筒在挤出腔(106)内循环，所述挤出腔限定挤出轴线；所述挤出腔的端部密封连接至所述反应器(112)；所述反应器的纵轴包括旋转轴(116)，其中布置有一些叶片(108)；在所述叶片的端部与所述反应器的壁或圆顶之间存在间隙，称为所述反应器的边界层；所述反应器的所述旋转轴和所述叶片共同称为转子，-压缩阶段，其中所述挤出机的所述活塞向前移动压缩所述灰泥，直到其接触所述反应器的所述叶片，所述叶片排斥所述灰泥，将其推向所述挤出室的内部，并防止其向前移动而引起压力增加-处理阶段，其中：[a]当所述活塞向前移动时，进一步压缩所述灰泥并迫使其穿透所述反应器的所述边界层，形成周边膜，[b]所述反应器轴进入共振，其中转子轴产生的势能作为冲击波列的发射而释放，使所述挤出腔内部的所述灰泥经受剧烈搅拌，还使所述边界层中的所述灰泥经受所述转子轴的振动产生的压力峰值，[c]一旦共振现象结束，即减小所述挤出机活塞上的压力，从而使所述灰泥解除压缩，并且重复压缩所述转子上的所述灰泥，直到再次进入共振，并具有新的冲击波发射，以及[d]重复共振和解除压缩循环，直到所述灰泥的温度达到85℃至98℃，优选地92℃，以及-排放阶段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择和准备阶段包括：a)为垃圾处理厂提供固体城市垃圾；b)将垃圾装入切碎机，如果有袋子的话，则撕开所述袋子，并将其内容物卸载到广泛暴露和预定速度的传送带上，以便初步选择可回收垃圾；c)在所述初步选择期间连续选取以下垃圾：·通过手工或机械方式选择电池、电子元件、微处理器、家用电器等；·通过手工或机械方式选择瓶子和玻璃以及塑料容器；·通过磁性系统选择铁磁性金属：片材、铁、螺栓、螺钉、钉子、铰链等；·通过手工、机械、机电或电磁方式选择有色金属：铅、铝、青铜、铜、黄铜；并且将该垃圾送到处理厂外部进行处理。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述选择和准备阶段包括在研磨和粉碎机中研磨和粉碎所述弃置物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述选择和准备阶段包括添加粘合剂，优选地混凝土，其中所添加的混凝土相对于所述垃圾的量为20重量％至30重量％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述选择和准备阶段包括添加碎石。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述选择和准备阶段包括调节所述灰泥组分的百分比，任选地添加水，直到最终含水百分比在所述灰泥的总重量的25％至35％的范围内。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述进料阶段包括通过“供应器”从所述研磨和粉碎机移除不均匀和不规则的上层灰泥，所述供应器受到微处理单元的控制，所述微处理单元调节从所述研磨和粉碎机移除的灰泥的量；以及通过传送带将灰泥级分送到料斗，所述料斗给所述挤出腔的接入室进料；在排放所述灰泥该级分之后，将所述料斗具有的灰泥入口阀关闭，然后所述活塞将灰泥体积推动和拖入压缩室；在该压缩室中，所述灰泥被所述活塞按压，完全填满压缩室区段，并被带到所述挤出机腔的端部。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述进料阶段，给所述挤出机进料的所述灰泥具有在5与12mm之间的粒度。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述压缩阶段，发生以下事件：-第一个事件，其包括猛烈排斥与所述叶片接触的物质，以及随后在所述灰泥内在无压力的情况下的研磨和混合；-第二个事件，其作为所述活塞向前移动并且将所述灰泥推向所述转子的结果而发生，其中所述灰泥在所述挤出腔内部沿着与所述转子相反的方向旋转，并且发生所述灰泥的所述研磨和混合；-第三个事件，其引起灰泥更弱的研磨和更强的混合，经受在3与7kg/cm2之间的压力；以及-第四个事件，在此期间，由于摩擦作用，所述活塞的压力上升，并且所述灰泥的温度达到超过65℃，优选地75℃的温度。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述压缩阶段，所述灰泥达到在9.5与11.5kg/cm2之间的最终压力。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在所述处理阶段，所述反应器的所述边界层具有在0.1与0.5mm之间，优选地0.2mm的厚度。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，在所述处理阶段，所述挤出腔中的所述灰泥经受在11与1...

【专利技术属性】
技术研发人员：因亚吉·何塞·加林·洛特戴罗，奥斯卡·米盖尔·格内丁格尔，
申请(专利权)人：艾比尔科姆股份公司，
类型：发明
国别省市：乌拉圭,UY