CN102989745A - 处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，包括设有进料口、废气收集口和进液口箱体，箱体内设有搅拌机构、过滤出渣机构、格栅清堵机构及集液箱；过滤出渣机构包括与箱体连接的格栅组以及出渣螺旋送料器；格栅清堵机构的刀片支承架上具有连接杆和三个以上的刀杆，安装在箱体外部的动力驱动器其驱动轴伸入箱体内与刀片支承架连接，每个刀杆上的三个以上清堵刀片设置在格栅组对应的栅隙内并高出栅条端面，箱体下部具有集液箱，淋滤液螺旋送料器安装在集液箱的底部。本发明结构合理，保积小，处理稳定，能去除掉大部分不易生物降解的无机物质，提高设备运行稳定性，在有机物浆液进入到厌氧反应器中，能保证厌氧反应器的处理效率。

Description

处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器

技术领域

本发明涉及一种处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，属于垃圾处理技术领域。

背景技术

生活垃圾处理通常采用填埋和焚烧处理，采用填埋处理，渗沥液处理量大、填埋场周围臭气大、占地大等问题；如果采用焚烧处理，则由于燃烧不充分而产生二噁英，带来了大气的二次污染问题，同时也消耗大量能源用于水分蒸发。

随着生活水平的提高，生活垃圾中的有机物比例越来越高，上述的问题也更加突显。厌氧消化处理工艺成为解决高有机物含量生活垃圾主流处理工艺之一，经过厌氧处理后，有机物转变成沼气，最终能源化利用，厌氧出水经过处理后达标排放。但是，在厌氧消化处理方面，仍然存在着较多的问题：

（1）、生活垃圾成分复杂，包括大量的纤维、贝壳、玻璃、塑料、砂石等生物不容易降解的有机物质，因此在进入厌氧反应器的物料需要很好地去除漂浮轻物质和砂石等重物，对生活垃圾内的有机物进行水解和酸化处理，故需要单独的打浆设备和水解酸化池，一方面，所使用的设备较多，占地面积大，而且处理时间长，故而影响生物降解过程，致使残留有机组分含量不稳定，存在着水解和酸化效率不高的问题，进而会影响厌氧反应器的稳定性，处理的效率大大降低。

（2）、无法除掉大部分不易生物降解的无机物质，有机物浆液进入到厌氧反应器中，厌氧消化后的残渣量大，厌氧消化后的污泥量大，处理成本很高。

发明内容

本发明目的是提供一种结构合理，保积小，处理稳定，能去除掉大部分不易生物降解的无机物质，提高设备运行稳定性的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，其特征在于：包括箱体和设置在箱体内的搅拌机构、过滤出渣机构、格栅清堵机构以及集液箱和淋滤液螺旋送料器；

所述外壁设有保温层其箱体顶部前侧设有进料口，箱体顶部还具有废气收集口和至少三个以上的进液口；

所述的搅拌机构包括搅拌电机、联轴器以及主轴和安装在主轴上的六把以上的搅拌刀，设置在箱体外部的搅拌电机通过联轴器与主轴连接，主轴的两端分别穿过箱体并通过轴承安装在前支架和后支架上；

所述的过滤出渣机构包括具有多个栅条构成的格栅组以及出渣螺旋送料器，相邻栅条之间设有栅隙，位于主轴下部的格栅组与箱体连接，出渣螺旋送料器安装在箱体的后部，出渣螺旋送料器的出料口位于箱体外侧；

所述的格栅清堵机构设置在格栅组下部，格栅清堵机构包括动力驱动器、清堵刀片和刀片支承架，所述的刀片支承架包括连接杆和固定在连接杆后侧的三个以上的刀杆，安装在箱体外部的动力驱动器其驱动轴伸入箱体内与刀片支承架连接，每个刀杆上的三个以上清堵刀片设置在格栅组对应的栅隙内并高出栅条端面，清堵刀片顶面为前低后高的斜面；

所述箱体下部具有集液箱，淋滤液螺旋送料器安装在集液箱的底部，淋滤液螺旋送料器延伸出箱体，淋滤液螺旋送料器上的液相出口位于箱体外侧。

本发明的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器在箱体内设有搅拌机构、其箱体顶部设有三个以进液口，而箱体下部具有集液箱，将带有厌氧微生物的淋洗水通过箱体上的进液口喷淋在生活垃圾上，淋滤水与经过预处理的有机生活垃圾在淋滤机械生物反应器混合，发生水力淋滤和生化反应，在淋滤作用下，使有机物与无机物分离后进入液相，在厌氧微生物的作用下，将不易降解的有机物转变为易降解的有机物，使大分子的有机物变为小分子的有机物，通过搅拌机构不停搅拌生活垃圾，使淋洗水对生活垃圾进行循环淋洗，由于增加了淋洗水与生活垃圾的接触面积，而加速生活垃圾之间的传质过程和厌氧发酵过程，加快了有机物和无机物的分离，大大缩短了生活垃圾的减量化和稳定化的过程，可分出包括纤维、贝壳、玻璃、塑料、生物不容易降解的有机及无机固相物质，以及溶解在水中的有机物、细小有机颗粒及部分无机物的液相物质，由于能有效将有机物和生物不易降解的物质分离，故能去除掉大部分不易生物降解的无机物质。本发明的淋滤机械生物反应器结构合理，保积小，能保证厌氧反应器的反应效率，处理污泥量也大大减少，降低处理成本。

本发明在箱体外壁设保温层，能保证热量少散失，可使生活垃圾能在设定温度下进行固相水解酸化，提高生活垃圾内有机组分的水解酸化效率，而减少残留有机组分含量，有利于后期的沼气化过程和产期效率。

本发明采用格栅组对物料进行过滤，并通过格栅清堵机构上的动力驱动器带动清堵刀片作往复运动，能有效避免了格栅组的堵塞，保证了格栅组的透水性，同时通过清堵刀片可协助物料由进料端向出料端的输送，减小杂质堵塞格栅组的栅隙，提高设备运行的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器的结构示意图。

图2是本发明格栅清堵机构的结构示意图。

图3是本发明A-A的剖视结构示意图。

其中：1-箱体，1-1-检修口，1-2-废气收集口，1-3-进液口，1-4-进料口，2-搅拌机构，2-1-后支架，2-2-主轴，2-3-搅拌刀，2-4-前支架，2-5-联轴器，2-6-搅拌电机，3-格栅清堵机构，3-1-动力驱动器，3-2-刀杆，3-3-清堵刀片，3-4-连接杆，3-5-连杆，4-集液箱，5-淋滤液螺旋送料器，6-过滤出渣机构，6-1-格栅组，6-2出渣螺旋送料器，6-3-栅条，6-4-格栅支承件。

具体实施方式

见图1-3所示，本发明的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，包括箱体1和设置在箱体1内的搅拌机构2、过滤出渣机构6、格栅清堵机构3以及集液箱4和淋滤液螺旋送料器5。

见图1所示，本发明外壁设有保温层的箱体1其顶部前侧设有进料口1-4，箱体1顶部还具有废气收集口1-2和至少三个以上的进液口1-3，进液口1-3可采用3-20个，并在箱体1顶部均布设置，将带有厌氧微生物的淋洗水通过进液口1-3洒向生活垃圾并与生活垃圾充分接触，使淋滤段垃圾中有机物在优势菌种作用下进行水解和酸化而进入液相，通过箱体1下部的集液箱4收集。本发明箱体1上还设有检修口1-1，可设置在箱体1的一侧或如图1所示，位于箱体1顶部的后侧，方便工作人员检修。

见图1所示，本发明搅拌机构2包括搅拌电机2-6、联轴器2-5以及主轴2-2和安装在主轴2-2上的六把以上的搅拌刀2-3，设置在箱体1外部的搅拌电机2-6通过联轴器2-5与主轴2-2连接，搅拌电机2-6具有减速机构，主轴2-2的两端分别穿过箱体1并通过轴承安装在前支架2-4和后支架2-1上，通过搅拌电机2-6带动主轴2-2旋转使搅拌刀2-3转动而搅拌生活垃圾，淋洗水能与生活垃圾能充分接触混合，使垃圾中的有机组分在机械搅拌和淋洗水的作用下进行水解酸化并溶入淋滤液中，搅拌装置的转速可控制在0.5-1.5RPM。见图1所示，本发明为使搅拌刀有较好的搅拌性能以及机械强度，本发明的搅拌刀2-3截面为十字形结构，搅拌刀2-3从主轴2-2一侧截面逐渐缩小至端部的平面，各搅拌刀2-3依次沿主轴2-2的轴向和径向等分旋转设置。

见图1-3所示，本发明的过滤出渣机构6包括具有多个栅条6-3构成的格栅组6-1以及出渣螺旋送料器6-2，相邻栅条6-3之间设有栅隙，各栅条6-3之间的栅隙控制在5～15mm，位于主轴2-2下部的格栅组6-1与箱体1连接，格栅组6-1支承在至少两个格栅支承件6-4上，格栅支承件6-4连接在箱体1上，使格栅组6-1不易变形，格栅组6-1位于主轴2-2的下部，出渣螺旋送料器6-2安装在箱体1的后部，出渣螺旋送料器6-2的出料口位于箱体1外侧，生化反应后的固相有机物及无机物通过出渣螺旋送料器6-2经出料口排出，而液相经过格栅组6-1进入集液箱4中。

见图1-3所示，本发明格栅清堵机构3设置在格栅组6-1下部，格栅清堵机构3包括动力驱动器3-1、清堵刀片3-3和刀片支承架，刀片支承架包括连接杆3-4和固定在连接杆3-4后侧的三个以上的刀杆3-2，安装在箱体1外部的动力驱动器3-1其驱动轴伸入箱体1内与刀片支承架连接，该动力驱动器3-1可采用液压缸或气缸，或电机，通过动力驱动器3-1带动刀片支承架作往复运动，本用新型每个刀杆3-2上的三个以上清堵刀片3-3设置在格栅组6-1对应的栅隙内并高出栅条6-3端面，清堵刀片3-3顶面为前低后高的斜面，通过动力驱动带动刀片支承架往复运动，不仅可避免栅条6-3的堵塞，保证了格栅组6-1的透水性，而且通过清堵刀片3-3协助物料从进料端向出料端的运动。见图2-3所示，本发明每个刀杆3-2设有4-12个清堵刀片3-3，可根据主轴2-2的长度设置，如可设置6-10个清堵刀片3-3，该清堵刀片3-3其一侧或两侧与栅条侧壁之间设有空隙，本发明的清堵刀片3-3与刀杆3-2为一体结构，或清堵刀片3-3通过紧固件安装在刀杆3-2。本发明为方便加工和安装刀杆3-2，连接杆3-4的后侧还具有与各刀杆3-2对应的连杆3-5，刀杆3-2与连杆3-5卡接后用紧固件或键连接。

见图1所示，箱体1下部具有集液箱4，淋滤液螺旋送料器5安装在集液箱4的底部，淋滤液螺旋送料器5延伸出箱体1，淋滤液螺旋送料器5上的液相出口位于箱体1外侧，液相中的有机溶液和小的有机颗粒通过淋滤液螺旋送料器5的液相出口送至后序的厌氧反应器进行厌氧反应。

见图1-3所示，本发明工作时，先将生活垃圾经过分选、筛分等预处理后输送从箱体1的进料口1-4进入到箱体1内，带有厌氧微生物的淋滤水从进液口1-3进入箱体1内，其淋滤水的水量体积是物料体积的1-5倍，在搅拌机构2的作用下，物料和淋滤水在箱体1内充分混合，使物料发生水力淋滤和生化反应，在淋滤水作用下，有机物与无机物分离进入液相，在厌氧微生物的作用下，不易降解的有机物转变为易降解的有机物，大分子的有机物变为小分子的有机物，生化反应后的固相物料在出渣螺旋送料器6-2的作用下经过出料口排出，出渣经过提升装置进入到后续的处理单元处理，可以选择压滤后填埋或者焚烧处理；而液相经过格栅组6-1进入集液箱4中，液相中的有机溶液和小的有机颗粒经过设置在集液箱4底部的淋滤液螺旋送料器5的液相出口送出，液体经过滤后进入到厌氧反应器发生甲烷化反应，产沼气资源化利用，而厌氧反应器的出水一部分回流到淋滤机械生物反应器，另一部分经过污水处理***处理后达标外排；在生化反应中生产的废气则经过废气收集口1-2进入到气体处理***处理后达标排放。

Claims (6)

1.一种处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，其特征在于：包括箱体（1）和设置在箱体（1）内的搅拌机构（2）、过滤出渣机构（6）、格栅清堵机构（3）以及集液箱（4）和淋滤液螺旋送料器（5）；

所述外壁设有保温层的箱体（1）其顶部前侧设有进料口（1-4），箱体（1）顶部还具有废气收集口（1-2）和至少三个以上的进液口（1-3）；

所述的搅拌机构（2）包括搅拌电机（2-6）、联轴器（2-5）以及主轴（2-2）和安装在主轴（2-2）上的六把以上的搅拌（2-3），设置在箱体（1）外部的搅拌电机（2-6）通过联轴器（2-5）与主轴（2-2）连接，主轴（2-2）的两端分别穿过箱体（1）并通过轴承安装在前支架（2-4）和后支架（2-1）上；

所述的过滤出渣机构（6）包括具有多个栅条（6-3）构成的格栅组（6-1）以及出渣螺旋送料器（6-2），相邻栅条（6-3）之间设有栅隙，位于主轴（2-2）下部的格栅组（6-1）与箱体（1）连接，出渣螺旋送料器（6-2）安装在箱体（1）的后部，出渣螺旋送料器（6-2）的出料口位于箱体（1）外侧；

所述的格栅清堵机构（3）设置在格栅组（6-1）下部，格栅清堵机构（3）包括动力驱动器（3-1）、清堵刀片（3-3）和刀片支承架，所述的刀片支承架包括连接杆（3-4）和固定在连接杆（3-4）后侧的三个以上的刀杆（3-2），安装在箱体（1）外部的动力驱动器（3-1）其驱动轴伸入箱体（1）内与刀片支承架连接，每个刀杆（3-2）上的三个以上清堵刀片（3-3）设置在格栅组（6-1）对应的栅隙内并高出栅条（6-3）端面，清堵刀片（3-3）顶面为前低后高的斜面；

所述箱体（1）下部具有集液箱（4），淋滤液螺旋送料器（5）安装在集液箱（4）的底部，淋滤液螺旋送料器（5）延伸出箱体（1），淋滤液螺旋送料器（5）上的液相出口位于箱体（1）外侧。

2.根据权利要求1所述的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，其特征在于：所述连接杆（3-4）的后侧还具有与各刀杆（3-2）对应的连杆（3-5），刀杆（3-2）与连杆（3-5）卡接后用紧固件或键连接。

3.根据权利要求1或2所述的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，其特征在于：所述的清堵刀片（3-3）与刀杆（3-2）为一体结构，或清堵刀片（3-3）通过紧固件安装在刀杆（3-2）。

4.根据权利要求1或2所述的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，其特征在于：所述的每个刀杆（3-2）设有4-12个清堵刀片（3-3）。

5.根据权利要求1所述的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，其特征在于：所述格栅组（6-1）支承在至少两个格栅支承件（6-4）上，格栅支承件（6-4）连接在箱体（1）上，格栅组（6-1）的各栅条（6-3）之间的栅隙控制在5~15mm，设置在栅隙内的清堵刀片（3-3）其一侧或两侧与栅条侧壁之间设有空隙。

6.根据权利要求1所述的处理生活垃圾的淋滤机械生物反应器，其特征在于：所述的搅拌刀（2-3）截面为十字形结构，搅拌刀（2-3）从主轴（2-2）一侧截面逐渐缩小至端部的平面，各搅拌刀（2-3）依次沿主轴（2-2）的轴向和径向等分旋转设置。

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