CN115921490A - 一种水力除杂制浆装置及厨余垃圾处理***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水力除杂制浆装置及及厨余垃圾处理***和方法。水力除杂制浆装置包括：仓体和封堵仓体开口的仓盖，仓盖设有进料口和进水口，仓体邻近其下端开设有出渣口和出料口；主破碎刀和第一驱动装置，主破碎刀邻近仓体的下端安装于仓体内，第一驱动装置安装于仓体的下端面并与主破碎刀传动连接；辅破碎刀和第二驱动装置，辅破碎刀邻近仓体上端安装于仓体内，第二驱动装置安装于仓盖上并与辅破碎刀传动连接；控制器，分别与电磁阀、第二驱动装置和第一驱动装置电连接。本发明可去除厨余垃圾中的重质杂质以及对可降解垃圾袋和厨余垃圾进行破碎制浆，使浆液可通过水热碳化反应实现可降解垃圾袋和厨余垃圾的同步降解。
Description
技术领域
本发明涉及厨余垃圾处理技术领域，具体涉及一种水力除杂制浆装置及厨余垃圾处理***和方法。
背景技术
厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾废弃物，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，成分具有多源性、混杂性和不确定性。这些废弃物如不妥善处理处置，会造成严重的环境污染，同时会造成人和动物疾病传播。
目前国内厨余垃圾常用的收运方式是：居民在家先用塑料袋收集厨余垃圾，然后在规定时间将厨余垃圾倒进小区厨余垃圾专用回收桶，塑料袋单独放进其他垃圾回收桶。这个过程卫生条件差，是阻碍居民参与垃圾分类的重要因素。同时厨余垃圾直接放在厨余垃圾回收桶中，厨余垃圾回收桶难以保持清洁，清运不及时容易产生臭气，影响周边环境。而厨余垃圾需要专用回收车，对密封性要求较高，否则容易跑冒滴漏，影响沿途卫生。
后端处理方式决定了前端收运方式。由于现在厨余垃圾的处理主要采用生物方法，如好氧堆肥、厌氧发酵等，因此需要将塑料袋分离。即使是可降解塑料，例如目前市面常用的PLA等，价格低廉，但其降解所需时间相对较长，在好氧堆肥、尤其是厌氧发酵等工艺条件下，该可降解塑料难以与厨余垃圾同步降解；而其他降解性能较好的可降解塑料，例如PHA，价格高，短期在国内不易推广。
鉴于此，针对市面上常用的PLA等可降解垃圾袋，亟需研究一种新的厨余垃圾处理方法，使该可降解垃圾袋可与厨余垃圾同步降解。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种水力除杂制浆装置，可以有效去除掉厨余垃圾中的重质杂质以及对可降解垃圾袋和厨余垃圾进行破碎制浆。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种水力除杂制浆装置，包括：
仓体和用以选择性封堵所述仓体的上端开口的仓盖，所述仓盖上间隔开设有进料口和进水口，所述仓体邻近其下端开设有与出渣管连接的出渣口和与出料管连接的出料口，所述出渣管和所述出料管上分别设置有电磁阀；
主破碎刀和第一驱动装置，所述主破碎刀邻近所述仓体的下端安装于所述仓体内，所述第一驱动装置安装于所述仓体的下端面并与所述主破碎刀传动连接，以驱动所述主破碎刀正转或者反转；
辅破碎刀和第二驱动装置，所述辅破碎刀邻近所述仓体的上端安装于所述仓体内，所述第二驱动装置安装于所述仓盖上并与所述辅破碎刀传动连接，以驱动所述辅破碎刀正转或者反转；
控制器，所述电磁阀、所述第二驱动装置和所述第一驱动装置分别与所述控制器电连接。
本发明中，主破碎刀和辅破碎刀在低速转动时用以对物料进行搅拌，可以通过水流旋转的作用使物料中的例如泥沙、金属等重质杂质沉降在仓体底部并通过出渣口排出；主破碎刀和辅破碎刀在高速转动时可以对物料进行破碎制浆并通过出料口排出。
高速破碎制浆时，主破碎刀主要用于对厨余垃圾成分进行破碎，辅破碎刀主要用于对浮在上层的可降解垃圾袋进行破碎，从而可以使厨余垃圾和可降解垃圾袋均能被破碎至可通过水热碳化反应降解的尺寸。
作为水力除杂制浆装置的一种优选方案，所述仓盖上设有盖板，所述仓盖上安装有与所述控制器电连接的第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述盖板连接，以驱动所述盖板选择性封堵所述进料口。
进料之前，控制器控制盖板打开该进料口，进料完成后，控制器控制盖板关闭该进料口，防止物料破碎过程中溅出。
本发明的目的之二在于提供一种厨余垃圾处理***，用于对可降解垃圾袋和厨余垃圾进行分选除杂、破碎制浆并同步降解。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种厨余垃圾处理***，包括：
接料破碎装置，用以破碎可降解垃圾袋及其袋装的厨余垃圾；
振动给料装置，所述接料破碎装置的出料口延伸至所述振动给料装置上方，所述振动给料装置用以将破碎后的物料分散开；
初步分选装置，所述振动给料装置的出料口与所述初步分选装置连接，所述初步分选装置用以对物料进行再分散并去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
所述水力除杂制浆装置，所述初步分选装置的出料口延伸至所述仓盖的进料口的上方，所述水力除杂制浆装置用以对物料进行除杂并再破碎制浆；
水热碳化反应装置，所述水力除杂制浆装置的出料管与所述水热碳化反应装置连接；
固液分离装置，所述水热碳化反应装置的排液管与所述固液分离装置连接，所述水热碳化反应装置设有排气口，所述固液分离装置的排液口分别通过管路与所述水力除杂制浆装置的进水口和水处理***连接。
本方案中，接料破碎装置用以将所接的通过可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾进行破袋处理以及对破袋后的厨余垃圾进行初步破碎，使初步破碎后的物料的尺寸小于5cm；通过振动给料装置将物料初步分散开之后再通过初步分选装置对物料进行再分散，同时将物料中可与磁铁吸附的金属制品去除，再通过水力除杂制浆装置进一步除杂并制浆，制得的浆液可通过水热碳化反应装置进行水热碳化反应，最终实现可降解垃圾袋和厨余垃圾同步降解。
本发明的目的之三在于提供一种基于上述厨余垃圾处理***的厨余垃圾处理方法，通过该厨余垃圾处理方法可以实现可降解垃圾袋和厨余垃圾同步降解。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种基于所述的厨余垃圾处理***的厨余垃圾处理方法，包括以下步骤：
S10、将采用可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾输送至接料破碎装置，对可降解垃圾袋及袋装的厨余垃圾进行初步破碎，控制初步破碎后的物料尺寸小于5cm；
S20、将初步破碎后的物料输送至振动给料装置进行分散；
S30、将分散开的物料输送至初步分选装置，通过初步分选装置去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
S40、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置中制浆；
S50、将制得的浆液输送至水热碳化反应装置进行水热碳化反应，反应后的气体通过生物过滤处理后排出，反应后的液体输送至固液分离装置；
S60、通过固液分离装置分离后产生的固体用于土壤改良、矿山修复，产生的液体输送至水力除杂制浆装置的进水口用于再次制浆或者定期排污至水处理***。
本方案中，可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾分别经过破袋及初步破碎、初步分散、再分散除杂(可以磁铁吸附的金属制品)、除杂(重质杂质)再破碎制浆、水热碳化反应、固液分离，可以使可降解垃圾袋及其袋装的厨余垃圾同步降解。
作为厨余垃圾处理***的一种优选方案，本方案在上述厨余垃圾处理***的基础上还包括预热装置，所述预热装置包括箱体和安装于所述箱体内的预热管，所述预热管的进口端与所述水力除杂制浆装置的出料管连接；
所述水热碳化反应装置包括反应器、安装于所述反应器内的加热盘管和冷却盘管，所述冷却盘管的出口端通过管路与所述箱体的进液口连接，所述冷却盘管的进口端通过管路与所述箱体的出液口连接，所述反应器的进液口与所述预热管的出口端连接，所述反应器的出液口通过排液管与所述固液分离装置连接，所述反应器设有所述排气口。
通过设置预热装置，可以直接利用反应器中的冷却盘管中的升温后的冷却介质作为箱体中的加热介质对预热管中的下一批次浆液进行预热，实现热回收利用，以降低能耗。
基于该优选方案的厨余垃圾处理***的厨余垃圾处理***包括以下步骤：
S10、将采用可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾输送至接料破碎装置，对可降解垃圾袋及袋装的厨余垃圾进行初步破碎，控制初步破碎后的物料尺寸小于5cm；
S20、将初步破碎后的物料输送至振动给料装置进行分散；
S30、将分散开的物料输送至初步分选装置，通过初步分选装置去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
S40、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置中制浆；
S50、将制得的浆液输送至预热装置的预热管中进行预热；
S60、将预热后的浆液输送至水热碳化反应装置的反应器中进行水热碳化反应，水热碳化反应开始时，往反应器的加热盘管内通入加热介质将浆液加热至反应温度；当水热碳化反应结束后，停止通入加热介质，同时往反应器的冷却盘管内通入冷却介质使浆液冷却，冷却介质升温后返回预热装置的箱体中对预热管中的下一批次浆液进行预热；水热碳化反应后的气体通过生物过滤处理后排出，反应后的液体输送至固液分离装置；
S70、通过固液分离装置分离后产生的固体用于土壤改良、矿山修复，产生的液体输送至水力除杂制浆装置的进水口用于再次制浆或者定期排污至水处理***。
本方案中，可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾分别经过破袋及初步破碎、初步分散、再分散除杂(可以磁铁吸附的金属制品)、除杂(重质杂质)再破碎制浆、预热、水热碳化反应、固液分离，可以使可降解垃圾袋及其袋装的厨余垃圾同步降解。固液分离后的液体输送至水力除杂制浆装置中用于制浆。
作为上述两种厨余垃圾处理方法的一种优选方案，步骤S40中的制浆具体包括以下步骤：
S40a、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置的仓体中以及往仓体中注水，同时通过控制器控制所述主破碎刀和所述辅破碎刀以不超过200r/min的转速同步反向转动，对物料进行搅拌，同时使物料中的重质杂质下沉；
S40b、进料搅拌完成后，控制器控制出渣管上的电磁阀打开，将仓体底部的重质杂质排出，然后关闭该电磁阀；
S40c、通过控制器控制所述主破碎刀和所述辅破碎刀以400-1000r/min的转速同步反向转动对除杂后的物料进行再破碎制备浆液；
S40d、浆液制备好之后，控制器控制所述主破碎刀和所述辅破碎刀停止运行，并打开出料管上的电磁阀。
本方案中，首先进料过程中控制进水量，使物料和水通过主破碎刀和辅破碎刀的旋转进行搅拌，同时通过水流旋转的离心力作用使物料中的重质杂质沉降在仓体的底部，并通过仓体底部的出渣口排出，随后关闭出渣口，控制主破碎刀和辅破碎刀高速旋转对物料进行破碎制浆。
作为厨余垃圾处理方法的一种优选方案，浆液输送完之后，所述控制器控制所述主破碎刀反转，以清除所述主破碎刀上缠绕的杂物。
作为厨余垃圾处理方法的一种优选方案，水热碳化反应的温度为180-260℃，时间为1-4h，其中，反应器为密闭容器，将反应温度控制为180-260℃时，反应器内的压力在1-4.7MPa范围内自动调整，只要不超过安全阈值即可。
作为厨余垃圾处理方法的一种优选方案，步骤S40a中，通过控制进水量使仓体中物料与水混合后的含固率为10-20％，从而能够通过水流旋转使物料中的重质杂质实现沉降。
本发明中，所有液体的输送均需要借助于泵体，泵体安装于对应的管路上，具体不再赘述。
本发明的有益效果：
1、本发明的水力除杂制浆装置中的主破碎刀和辅破碎刀在低速转动时用以对物料进行搅拌，可以通过水流旋转的作用使物料中的例如泥沙、金属等重质杂质沉降在仓体底部并通过出渣口排出；排渣后主破碎刀和辅破碎刀高速转动，主破碎刀主要对厨余垃圾成分进行破碎，辅破碎刀主要对浮在上层的可降解垃圾袋进行破碎，从而可以使厨余垃圾和可降解垃圾袋均能被破碎至可通过水热碳化反应降解的尺寸。
2、本发明的厨余垃圾处***适用于可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾的处理，使可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾分别经过破袋及初步破碎、初步分散、再分散除杂(可以磁铁吸附的金属制品)、除杂(重质杂质)再破碎制浆、水热碳化反应、固液分离，最终使可降解垃圾袋及其袋装的厨余垃圾实现同步降解。
3、通过在水力除杂制浆装置和水热碳化反应装置之间增设预热装置，可以直接利用反应器的冷却盘管中的升温后的冷却介质作为箱体中的加热介质对预热管中的下一批次浆液进行预热，实现热回收利用，以降低能耗。
4、采用本发明的厨余垃圾处理方法，可使厨余垃圾前端收运环节更加方便卫生，便于垃圾分类的推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一所述的厨余垃圾处理***的示意图。
图2是本发明实施例一所述的水力除杂制浆装置的示意图。
图3是本发明实施例二所述的厨余垃圾处理***的示意图。
图4是本发明实施例二所述的预热装置与水热碳化反应装置的连接示意图。
图中：
1、仓体；11、出渣口；12、出料口；2、仓盖；21、进料口；22、进水口；3、主破碎刀；4、第一驱动装置；5、辅破碎刀；6、第二驱动装置；
10、箱体；20、预热管；30、反应器；40、加热盘管；50、冷却盘管。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种厨余垃圾处理***，包括：
接料破碎装置，用以破碎可降解垃圾袋及其袋装的厨余垃圾；
振动给料装置，所述接料破碎装置的出料口延伸至所述振动给料装置上方，所述振动给料装置用以将破碎后的物料分散开；
初步分选装置，所述振动给料装置的出料口与所述初步分选装置连接，所述初步分选装置用以对物料进行再分散并去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
水力除杂制浆装置，所述初步分选装置的出料口延伸至水力除杂制浆装置的进料口的上方，所述水力除杂制浆装置用以对物料进行除杂并再破碎制浆；
水热碳化反应装置，所述水力除杂制浆装置的出料管与所述水热碳化反应装置连接；
固液分离装置，所述水热碳化反应装置的排液管与所述固液分离装置连接，所述水热碳化反应装置设有排气口，所述固液分离装置的排液口分别通过管路与所述水力除杂制浆装置的进水口和水处理***连接。
本实施例中，接料破碎装置包括接料斗和位于接料斗下方的破碎装置，袋装厨余垃圾输送至接料斗聚集后，通过破碎装置破袋处理并对厨余垃圾进行初步破碎。
振动给料装置即为振动盘，属于常规设备。通过振动盘将初步破碎后的物料进行初步分散开，随后掉落在初步分选装置上，该初步分选装置即为带磁铁的传送带，属于常规设备。物料掉落在传送带上之后再次分散，并通过传送带上的磁铁将物料中的铁制品等可与磁铁吸附的金属制品吸附去除，去除这些金属制品后的物料掉落至水力除杂制浆装置内。
如图2所示，水力除杂制浆装置包括：
仓体1和用以选择性封堵所述仓体1的上端开口的仓盖2，所述仓盖2上间隔开设有进料口21和进水口22，所述仓体1邻近其下端开设有与出渣管连接的出渣口11和与出料管连接的出料口12，所述出渣管和所述出料管上分别设置有电磁阀；
主破碎刀3和第一驱动装置4，所述主破碎刀3邻近所述仓体1的下端安装于所述仓体1内，所述第一驱动装置4安装于所述仓体1的下端面并与所述主破碎刀3传动连接，以驱动所述主破碎刀3正转或者反转；
辅破碎刀5和第二驱动装置6，所述辅破碎刀5邻近所述仓体1的上端安装于所述仓体1内，所述第二驱动装置6安装于所述仓盖2上并与所述辅破碎刀5传动连接，以驱动所述辅破碎刀5正转或者反转；
控制器，所述电磁阀、所述第二驱动装置6和所述第一驱动装置4分别与所述控制器电连接。
本发明中，主破碎刀3和辅破碎刀5在低速转动时用以对物料进行搅拌，可以通过水流旋转的作用使物料中的例如泥沙、金属等重质杂质沉降在仓体底部并通过出渣口11排出；主破碎刀3和辅破碎刀5在高速转动时可以对物料进行破碎制浆并通过出料口12排出。
高速破碎制浆时，主破碎刀1主要用于对厨余垃圾成分进行破碎，辅破碎刀2主要用于对浮在上层的可降解垃圾袋进行破碎，从而可以使厨余垃圾和可降解垃圾袋均能被破碎至可通过水热碳化反应降解的尺寸。
水热碳化反应装置、固液分离装置均属于本领域常规设备，具体不再赘述。
作为水力除杂制浆装置的一种优选方案，所述仓盖2上设有盖板，所述仓盖2上安装有与所述控制器电连接的第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述盖板连接，以驱动所述盖板选择性封堵所述进料口。
进料之前，控制器控制盖板打开该进料口，进料完成后，控制器控制盖板关闭该进料口，防止物料破碎过程中溅出。
本实施例中，第一驱动装置4和第二驱动装置6以及第三驱动装置均为本领域常规设备，例如可选用电机等，具体不再赘述。各驱动装置具体的安装方式和与对应的待传动部件之间的连接方式也均为本领域常规技术手段。
本实施例中，基于该厨余垃圾处理***的厨余垃圾处理方法如下：
1、将采用可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾输送至接料破碎装置，对可降解垃圾袋及袋装的厨余垃圾进行初步破碎，控制初步破碎后的物料尺寸小于5cm；
2、将初步破碎后的物料输送至振动给料装置进行分散；
3、将分散开的物料输送至初步分选装置，通过初步分选装置对物料进行再分散并去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
4、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置的仓体1中以及往仓体1中注水，通过控制进水量使仓体1中物料与水混合后的含固率为15％，同时通过控制器控制所述主破碎刀3和所述辅破碎刀5以不超过150r/min的转速同步反向转动，对物料进行搅拌，同时使物料中的重质杂质在水流旋转过程中下沉；
5、进料搅拌完成后，控制器控制出渣管上的电磁阀打开，将仓体1底部的重质杂质排出，然后关闭该电磁阀；
6、通过控制器控制所述主破碎刀3和所述辅破碎刀5以600r/min的转速同步反向转动对除杂后的物料进行再破碎制备浆液；
7、浆液制备好之后，控制器控制所述主破碎刀3和所述辅破碎刀5停止运行，并打开出料管上的电磁阀；
8、将制得的浆液输送至水热碳化反应装置进行水热碳化反应，在240℃下反应2h，反应后的气体通过生物过滤处理后排出，反应后的液体输送至固液分离装置；
9、通过固液分离装置分离后产生的固体用于土壤改良、矿山修复，产生的液体输送至水力除杂制浆装置的进水口用于再次制浆或者当检测到固体产物含盐量超过200mg/kg时，排放至水处理***。
实施例二
本实施例的厨余垃圾处理***与上述实施例一基本相同，区别在于：在水力除杂制浆装置和水热碳化反应装置6之间增设预热装置。
如图3所示，本实施例的厨余垃圾处理***包括：
接料破碎装置，用以破碎可降解垃圾袋及其袋装的厨余垃圾；
振动给料装置，所述接料破碎装置的出料口延伸至所述振动给料装置上方，所述振动给料装置用以将破碎后的物料分散开；
初步分选装置，所述振动给料装置的出料口与所述初步分选装置连接，所述初步分选装置用以对物料进行再分散并去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
水力除杂制浆装置，所述初步分选装置的出料口延伸至水力除杂制浆装置的进料口的上方，所述水力除杂制浆装置用以对物料进行除杂并再破碎制浆；
预热装置，参考图4，所述预热装置包括箱体10和安装于所述箱体10内的预热管20，所述预热管20的进口端与所述水力除杂制浆装置的出料管连接；
水热碳化反应装置，所述水热碳化反应装置包括反应器30、安装于所述反应器30内的加热盘管40和冷却盘管50，所述冷却盘管50的出口端通过管路与所述箱体10的进液口连接，所述冷却盘管50的进口端通过管路与所述箱体10的出液口连接，所述反应器30的进液口与所述预热管20的出口端连接，所述反应器30设有排气口；
固液分离装置，所述反应器30的出液口通过排液管与所述固液分离装置连接，所述固液分离装置的排液口分别通过管路与所述水力除杂制浆装置的进水口和水处理***连接。
通过设置预热装置，可以利用水热碳化反应装置中冷却浆液后升温的冷却介质作为预热装置的箱体中的加热介质对预热管中的下一批次浆液进行预热，实现热回收利用，以降低能耗。
本实施例中，基于该厨余垃圾处理***的厨余垃圾处理方法如下：
1、将采用可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾输送至接料破碎装置，对可降解垃圾袋及袋装的厨余垃圾进行初步破碎，控制初步破碎后的物料尺寸小于5cm；
2、将初步破碎后的物料输送至振动给料装置进行分散；
3、将分散开的物料输送至初步分选装置，通过初步分选装置对物料进行再分散并去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
4、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置的仓体1中以及往仓体1中注水，通过控制进水量使仓体1中物料与水混合后的含固率为10％，同时通过控制器控制所述主破碎刀3和所述辅破碎刀5以180r/min的转速同步反向转动，对物料进行搅拌，同时使物料中的重质杂质在水流旋转过程中下沉；
5、进料搅拌完成后，控制器控制出渣管上的电磁阀打开，将仓体1底部的重质杂质排出，然后关闭该电磁阀；
6、通过控制器控制所述主破碎刀3和所述辅破碎刀5以800r/min的转速同步反向转动对除杂后的物料进行再破碎制备浆液；
7、浆液制备好之后，控制器控制所述主破碎刀3和所述辅破碎刀5停止运行，并打开出料管上的电磁阀；
8、将制得的浆液输送至预热装置的的预热管中，利用箱体内的来自于反应器中的升温后的冷却介质对下一批次浆液进行预热；
9、将预热后的浆液输送至水热碳化反应装置的反应器中进行水热碳化反应，水热碳化反应开始时，往反应器的加热盘管内通入加热介质将浆液加热至反应温度；当水热碳化反应结束后，停止通入加热介质，同时往反应器的冷却盘管内通入冷却介质使浆液冷却，冷却介质升温后返回预热装置的箱体中对预热管中的下一批次浆液进行预热；水热碳化反应后的气体通过生物过滤处理后排出，反应后的液体输送至固液分离装置；水热碳化反应条件控制在230℃下反应2h；
10、通过固液分离装置分离后产生的固体用于土壤改良、矿山修复，产生的液体输送至水力除杂制浆装置的进水口用于再次制浆或者当检测到固体产物含盐量超过200mg/kg时，排放至水处理***。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。
Claims (10)
1.一种水力除杂制浆装置，其特征在于，包括：
仓体和用以选择性封堵所述仓体的上端开口的仓盖，所述仓盖上间隔开设有进料口和进水口，所述仓体邻近其下端开设有与出渣管连接的出渣口和与出料管连接的出料口，所述出渣管和所述出料管上分别设置有电磁阀；
主破碎刀和第一驱动装置，所述主破碎刀邻近所述仓体的下端安装于所述仓体内，所述第一驱动装置安装于所述仓体的下端面并与所述主破碎刀传动连接，以驱动所述主破碎刀正转或者反转；
辅破碎刀和第二驱动装置，所述辅破碎刀邻近所述仓体的上端安装于所述仓体内，所述第二驱动装置安装于所述仓盖上并与所述辅破碎刀传动连接，以驱动所述辅破碎刀正转或者反转；
控制器，所述电磁阀、所述第二驱动装置和所述第一驱动装置分别与所述控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的水力除杂制浆装置，其特征在于，所述仓盖上设有盖板，所述仓盖上安装有与所述控制器电连接的第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述盖板连接，以驱动所述盖板选择性封堵所述进料口。
3.一种厨余垃圾处理***，其特征在于，包括：
接料破碎装置，用以破碎可降解垃圾袋及其袋装的厨余垃圾；
振动给料装置，所述接料破碎装置的出料口延伸至所述振动给料装置上方，所述振动给料装置用以将破碎后的物料分散开；
初步分选装置，所述振动给料装置的出料口与所述初步分选装置连接，所述初步分选装置用以对物料进行再分散并去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
权利要求1或2所述的水力除杂制浆装置，所述初步分选装置的出料口延伸至所述仓盖的进料口的上方，所述水力除杂制浆装置用以对物料进行除杂并再破碎制浆；
水热碳化反应装置，所述水力除杂制浆装置的出料管与所述水热碳化反应装置连接；
固液分离装置，所述水热碳化反应装置的排液管与所述固液分离装置连接，所述水热碳化反应装置设有排气口，所述固液分离装置的排液口分别通过管路与所述水力除杂制浆装置的进水口和水处理***连接。
4.根据权利要求3所述的厨余垃圾处理***，其特征在于，还包括预热装置，所述预热装置包括箱体和安装于所述箱体内的预热管，所述预热管的进口端与所述水力除杂制浆装置的出料管连接；
所述水热碳化反应装置包括反应器、安装于所述反应器内的加热盘管和冷却盘管，所述冷却盘管的出口端通过管路与所述箱体的进液口连接，所述冷却盘管的进口端通过管路与所述箱体的出液口连接，所述反应器的进液口与所述预热管的出口端连接，所述反应器的出液口通过排液管与所述固液分离装置连接，所述反应器设有所述排气口。
5.一种基于权利要求3所述的厨余垃圾处理***的厨余垃圾处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将采用可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾输送至接料破碎装置，对可降解垃圾袋及袋装的厨余垃圾进行初步破碎，控制初步破碎后的物料尺寸小于5cm；
S20、将初步破碎后的物料输送至振动给料装置进行分散；
S30、将分散开的物料输送至初步分选装置，通过初步分选装置去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
S40、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置中制浆；
S50、将制得的浆液输送至水热碳化反应装置进行水热碳化反应，反应后的气体通过生物过滤处理后排出，反应后的液体输送至固液分离装置；
S60、通过固液分离装置分离后产生的固体用于土壤改良、矿山修复，产生的液体输送至水力除杂制浆装置的进水口用于再次制浆或者定期排污至水处理***。
6.一种基于权利要求4所述的厨余垃圾处理***的厨余垃圾处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将采用可降解垃圾袋袋装的厨余垃圾输送至接料破碎装置，对可降解垃圾袋及袋装的厨余垃圾进行初步破碎，控制初步破碎后的物料尺寸小于5cm；
S20、将初步破碎后的物料输送至振动给料装置进行分散；
S30、将分散开的物料输送至初步分选装置，通过初步分选装置去除物料中可与磁铁吸附的金属制品；
S40、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置中制浆；
S50、将制得的浆液输送至预热装置的预热管中进行预热；
S60、将预热后的浆液输送至水热碳化反应装置的反应器中进行水热碳化反应，水热碳化反应开始时，往反应器的加热盘管内通入加热介质将浆液加热至反应温度；当水热碳化反应结束后，停止通入加热介质，同时往反应器的冷却盘管内通入冷却介质使浆液冷却，冷却介质升温后返回预热装置的箱体中对预热管中的下一批次浆液进行预热；水热碳化反应后的气体通过生物过滤处理后排出，反应后的液体输送至固液分离装置；
S70、通过固液分离装置分离后产生的固体用于土壤改良、矿山修复，产生的液体输送至水力除杂制浆装置的进水口用于再次制浆或者定期排污至水处理***。
7.根据权利要求5或6所述的厨余垃圾处理方法，其特征在于，步骤S40中的制浆具体包括以下步骤：
S40a、将初步分选后的物料输送至水力除杂制浆装置的仓体中以及往仓体中注水，同时通过控制器控制所述主破碎刀和所述辅破碎刀以不超过200r/min的转速同步反向转动，对物料进行搅拌，同时使物料中的重质杂质下沉；
S40b、进料搅拌完成后，控制器控制出渣管上的电磁阀打开，将仓体底部的重质杂质排出，然后关闭该电磁阀；
S40c、通过控制器控制所述主破碎刀和所述辅破碎刀以400-1000r/min的转速同步反向转动对除杂后的物料进行再破碎制备浆液；
S40d、浆液制备好之后，控制器控制所述主破碎刀和所述辅破碎刀停止运行，并打开出料管上的电磁阀。
8.根据权利要求7所述的厨余垃圾处理方法，其特征在于，浆液输送完之后，所述控制器控制所述主破碎刀反转，以清除所述主破碎刀上缠绕的杂物。
9.根据权利要求5或6所述的厨余垃圾处理方法，其特征在于，水热碳化反应的温度为180-260℃，时间为1-4h。
10.根据权利要求5或6所述的厨余垃圾处理方法，其特征在于，步骤S40a中，通过控制进水量使仓体中物料与水混合后的含固率为10-20％。
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