带尾热利用和造粒机的脉冲爆气式城市废水垃圾处理装置的制作方法

本发明涉及一种带尾热利用和造粒机的脉冲爆气式城市废水垃圾处理装置。

背景技术：

当前城市水污染问题非常严重，在水污染防治处理方面存在很大的需求。目前在污水处理和水资源重复利用的领域，发展水平较低，基础设施薄弱，与发达国家相比还有较大差距。

生活垃圾处理现阶段主要是以卫生填埋为主，占处理量的78%左右，而且垃圾分类细分不强，没有形成较有效地循环利用的路线。生活垃圾处理处于较初级阶段，从源头到最终的处理有很多需要规范的地方，如分类、循环利用、处理方式等。现阶段主要是针对已产生垃圾的处理，而且处理的方式相对较单一，主要是卫生填埋的方式，由于分类不细化，导致资源的回收利用率非常的低。

城市生活废水及垃圾已经成为重大污染源的组成部分。对城市生活废水及垃圾进行低能耗高效处理具有特别重要的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种带尾热利用和造粒机的脉冲爆气式城市废水垃圾处理装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种带尾热利用和造粒机的脉冲爆气式城市废水垃圾处理装置，包括污水大槽、焚烧炉、逆流干燥塔、卧式螺旋离心机、正弦辊筒和热泵主机，其特征在于：城市废水管与废水缓冲槽进口连接，废水缓冲槽内设有格栅捞渣机，格栅捞渣机出料口经输送连接离心脱水机，废水缓冲槽出口经污水管、污水泵连接污水大槽进口，污水大槽内适量设置搅拌装置，其中部设置电机与机座并通过轴连接下部突筋超声波激振搅拌器，搅拌装置下部的搅拌器与突筋超声波激振搅拌器根据需要设置端部轴套并都能进行调速控制，污水大槽底部呈锥形，锥底正对盖形突筋超声波激振搅拌器，锥底通过管道连接底阀，锥底也通过管道、空气输送管道连接罗茨风机出口，锥底还通过管道、阀门、泥浆泵连接卧式螺旋离心机进口，卧式螺旋离心机通过皮带连接电机，卧式螺旋离心机出液口连接水槽，卧式螺旋离心机出渣口连接螺旋闭风进料机进料口，输送槽依次连接正弦辊筒、输送槽和螺旋闭风进料机进料口，正弦辊筒表面为连续正弦曲面，螺旋闭风进料机出料口连接逆流干燥塔左上部，逆流干燥塔内部设有层叠筛状锥斗、锥盘，锥盘直径略大于锥斗，且锥盘底部有电控料门，逆流干燥塔右上部设有尾气管，尾气管通过管道依次连接尾气抽风机、旋风分离器和蒸发器，蒸发器上端设有出风口，蒸发器上部通过冷媒管依次连接热泵主机和冷凝器，冷凝器一端设有冷凝器进风口，另一端通过管道连接鼓风机进风口，鼓风机出风口经蒸汽翅片热风机与逆流干燥塔下部连接，逆流干燥塔底部连接闭风出料机，经输送连接焚烧炉进料口，逆流干燥塔左下部设有余弦胶盘脉冲爆气装置，蒸汽翅片热风机经蒸汽管道连接焚烧炉蒸汽出口，焚烧炉出灰口依次连接缓冲槽和造粒机；余弦胶盘脉冲爆气装置由余弦胶盘、气缸、伸缩杆、轴套、压缩空气管、挡环和锅形球面盘组成，余弦胶盘截面中间略厚边缘稍薄，大体形状为余弦曲线，余弦胶盘下方设有锅形球面盘，余弦胶盘经伸缩杆连接机体外的气缸，气缸能驱动伸缩杆带动余弦胶盘上下运动，伸缩杆前部中空并连接压缩空气管也连通余弦胶盘内腔体；突筋超声波激振搅拌器的结构为球盖形，内表面设置由中心向边缘逐步扩大的突筋。

所述余弦胶盘脉冲爆气装置上方设有护罩，护罩将余弦胶盘脉冲爆气装置伸出机体外的部件罩住，使逆流干燥塔整体感较好，移开护罩能进行爆气装置的便捷维护。

所述锅形球面盘上方设有挡环。

城市废水通过城市废水管输送首先经格栅捞渣机截留较大垃圾杂质，并提升输送进入离心脱水机脱水，预脱水的垃圾去逆流干燥塔进行深度脱水干燥便于焚烧炉的焚化操作；经格栅捞渣机粗滤后的废水流入废水缓冲槽，经污水泵通过管道输入污水大槽，污水大槽内适量设置搅拌装置，其中部设置电机与机座并通过轴带动下部突筋超声波激振搅拌器高速旋转，搅拌装置与突筋超声波激振搅拌器根据需要设置端部轴套并都能进行调速控制，污水大槽底部呈锥形，锥底正对盖形突筋超声波激振搅拌器，锥底管道连接罗茨风机、底阀、泥浆泵，泥浆泵进口设置阀门控制，工作时开启搅拌装置、突筋超声波激振搅拌器及罗茨风机、完成药剂加入与爆气操作，盖形突筋超声波激振搅拌器高速旋转显然能产生类似超声波的空化效应，结合强离心作用及罗茨风机大量空气的鼓入，产生异常复杂的污水作用与混合效果，操作完毕再实施静置沉降；静置沉降完毕，就可启动泥浆泵通过管道输送污水大槽底部沉积泥浆去卧式螺旋离心机进行连续固液分离，离心机左侧大端输出经过净化的水通过水槽缓冲排放，右侧小端输出的脱水污泥输入螺旋闭风进料机进料口，污水大槽底部泥浆水输出处理完毕，较清澈的上部水就能直接排放；城市垃圾则通过输送槽导入正弦辊筒进行强对碾挤压实现均化、破碎处理，使其便于干燥处理，再经输送槽输入进料口，合并脱水污泥、脱水垃圾进入逆流干燥塔进行逆流干燥操作，干燥机底部通过闭风出料机输出干燥垃圾，垃圾经输送去焚烧炉进行焚化操作。焚烧炉通过阀门、蒸气管道控制蒸汽输送到逆流干燥塔的蒸汽翅片热风机提供干燥热源。焚烧炉输出的焚烧残留物通过缓冲槽暂存、造粒机造粒成型，作为农作物、草场、森林树木肥料使用。焚化尾气通过锅炉尾气管排出进行后续处理。

逆流干燥塔上部有螺旋闭风进料机及尾气管，内部有层叠筛状锥斗、锥盘，锥盘直径略大于锥斗，且锥盘底部有电控门，锥斗、锥盘能受控振动配合电控门开闭便于物料扩散、停留干燥也能逐层向下运动，这样物料能与上升热气流构成逆流接触传热、传质实现逆流干燥，湿热尾气由尾气管排出，干燥物料则通过闭风出料机输出，经输送去焚烧炉进行焚化操作。鼓风机鼓入空气经蒸汽翅片热风机加热为高温空气由下向上穿过干燥塔。逆流干燥塔左下部有余弦胶盘脉冲爆气装置，能爆炸式释放压缩空气产生气爆物料脉动，协同塔式逆流干燥获得难以想象的干燥效果。对逆流干燥塔排出的尾热利用热泵系统进行回收循环，热泵系统的蒸发器布置在逆流干燥塔的右上方，尾气抽风机将尾气管排出的尾气经管道送入旋风分离器，经旋风分离器净化的湿热气流穿过热泵蒸发器、热能得以回收，热泵主机通过冷媒管连接蒸发器及下部的冷凝器，鼓风机驱动气流穿过冷凝器，同时得以被热泵主机在蒸发器回收经转移在冷凝器释放的尾热进行预热，这样能大幅提升进入蒸汽翅片热风机空气的温度，有效降低蒸汽翅片热风机加热蒸汽的消耗。

核心部件余弦胶盘，胶盘截面中间略厚边缘稍薄，大体形状为余弦曲线，胶盘压紧锅形球面盘构成密闭腔体，对其中输入压缩空气，当空气压力越来越大达到一定值时，胶盘会产生突然向上翻转，对其中储存的压缩空气产生爆炸式释放，能产生爆炸振动冲击波，特别有利促进物料气爆翻动与逆流干燥。

气缸能驱动伸缩杆带动余弦胶盘上下运动，伸缩杆前部中空连接压缩空气管也连通胶盘内腔体，并通过轴套与机体实现隔离密闭连接，并能灵活伸缩，当伸缩杆驱动胶盘压紧锅形球面盘时能形成密闭腔体，这时通过压缩空气管对其中输入压缩空气，空气压力上升直至余弦胶盘边缘压力超限触发，产生胶盘整体压力作用下向上翻转对内储存的压缩空气产生爆炸式释放，这时伸缩杆再回缩，胶盘就能自动弹性回复翻转回原来起始状态，可以再进行重复循环动作，挡环可以在需要的情况下协助余弦胶盘的翻转复位。

处理装置能连续进行城市废水及垃圾的处理，便于城市生活废物垃圾的高效干燥、焚化、实现降解。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

正弦辊筒物料咬入连续可靠、挤压搓碾垃圾均化功能卓越，同时能耗也特别低；

余弦胶盘脉冲爆气装置能有效模拟、产生宏观间断式爆炸，激励干燥塔气相强脉动冲击，气爆翻动垃圾协同促进逆流高效干燥；

机械超声波激振搅拌器在液相中通过动力机构带动能高速调速旋转，产生类似超声波的强空化效应，协同离心作用、罗茨风机鼓气、扩散爆气作用，促进污水处理混合便于后续静置杂质沉降、积聚；

干燥塔逆流高效干燥可以只鼓风实施干燥，也能焚烧炉蒸汽供热实施干燥，也能便捷实施尾热热泵回收循环利用热能实施干燥，干燥效率特别高同时能耗特别低。

以上四项措施都具有鲜明特点，能可靠协同完成城市废水及垃圾的处理，具有完全意想不到的工作原理与效果，同时设计方案也具有极强的创造性和良好的推广应用前景。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图。

图2是正弦辊筒结构示意图。

图3是余弦胶盘脉冲爆气装置的局部放大结构示意图。

图4是突筋超声波激振搅拌器的三维结构示意图。

图中各标号表示：

a、正弦辊筒；b、余弦胶盘脉冲爆气装置；c、突筋超声波激振搅拌器；e、热泵主机；1、污水大槽；2、焚烧炉；3、逆流干燥塔；4、卧式螺旋离心机；5、搅拌电机减速机；6、电机及机座；7、底阀；8、泥浆泵；9、水槽；10、电机；11、12均为输送槽；13、锅炉尾气管；14、罗茨风机；15、空气输送管道；16、城市废水管；17、废水缓冲槽；18、格栅捞渣机；19、离心脱水机；20、污水泵；21、污水管；22、缓冲槽；23、造粒机；25、蒸汽管道；30、护罩；31、螺旋闭风进料机；32、尾气管；33、蒸汽翅片热风机；34、鼓风机；35、闭风出料机；36、压缩空气管；37、气缸；38、轴套；39、伸缩杆；40、球面盘；41、挡环；42、锥斗；43、锥盘；44、电控料门；70、旋风分离器；71、尾气抽风机；72、蒸发器；73、出风口；74、冷媒管；75、冷凝器；76、冷凝器进风口。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1～图4所示一种带尾热利用和造粒机的脉冲爆气式城市废水垃圾处理装置，包括污水大槽1、焚烧炉2、逆流干燥塔3、卧式螺旋离心机4、正弦辊筒a和热泵主机e，其特征在于：城市废水管16与废水缓冲槽17进口连接，废水缓冲槽17内设有格栅捞渣机18，格栅捞渣机18出料口经输送连接离心脱水机19，废水缓冲槽17出口经污水管21、污水泵20连接污水大槽1进口，污水大槽1内适量设置搅拌装置5，其中部设置电机与机座6并通过轴连接下部突筋超声波激振搅拌器c，搅拌装置5下部的搅拌器与突筋超声波激振搅拌器c根据需要设置端部轴套并都能进行调速控制，污水大槽1底部呈锥形，锥底正对盖形突筋超声波激振搅拌器c，锥底通过管道连接底阀7，锥底也通过管道、空气输送管道15连接罗茨风机出口，锥底还通过管道、阀门、泥浆泵8连接卧式螺旋离心机4进口，卧式螺旋离心机4通过皮带连接电机10，卧式螺旋离心机4出液口连接水槽9，卧式螺旋离心机4出渣口连接螺旋闭风进料机31进料口，输送槽11依次连接正弦辊筒a、输送槽12和螺旋闭风进料机31进料口，正弦辊筒a表面为连续正弦曲面，螺旋闭风进料机31出料口连接逆流干燥塔左上部，逆流干燥塔3内部设有层叠筛状锥斗42、锥盘43，锥盘43直径略大于锥斗42，且锥盘43底部有电控料门44，逆流干燥塔3右上部设有尾气管32，尾气管32通过管道依次连接尾气抽风机71、旋风分离器70和蒸发器72，蒸发器72上端设有出风口73，蒸发器72上部通过冷媒管74依次连接热泵主机e和冷凝器75，冷凝器75一端设有冷凝器进风口76，另一端通过管道连接鼓风机34进风口，鼓风机34出风口经蒸汽翅片热风机33与逆流干燥塔3下部连接，逆流干燥塔3底部连接闭风出料机35，经输送连接焚烧炉2进料口，逆流干燥塔3左下部设有余弦胶盘脉冲爆气装置b，蒸汽翅片热风机33经蒸汽管道25连接焚烧炉2蒸汽出口，焚烧炉2出灰口依次连接缓冲槽22和造粒机23；余弦胶盘脉冲爆气装置b由余弦胶盘、气缸37、伸缩杆39、轴套38、压缩空气管36、挡环41和锅形球面盘40组成，余弦胶盘截面中间略厚边缘稍薄，大体形状为余弦曲线，余弦胶盘下方设有锅形球面盘40，余弦胶盘经伸缩杆39连接机体外的气缸37，气缸37能驱动伸缩杆39带动余弦胶盘上下运动，伸缩杆39前部中空并连接压缩空气管36也连通余弦胶盘内腔体；突筋超声波激振搅拌器c的结构为球盖形，内表面设置由中心向边缘逐步扩大的突筋。

所述余弦胶盘脉冲爆气装置b上方设有护罩30，护罩30将余弦胶盘脉冲爆气装置b伸出机体外的部件罩住，使逆流干燥塔3整体感较好，移开护罩能进行爆气装置的便捷维护。

所述锅形球面盘40上方设有挡环41。

城市废水通过城市废水管16输送首先经格栅捞渣机截留较大垃圾杂质，并提升输送进入离心脱水机19脱水，预脱水的垃圾去逆流干燥塔3进行深度脱水干燥便于焚烧炉2的焚化操作；经格栅捞渣机粗滤后的废水流入废水缓冲槽17，经污水泵20通过管道21输入污水大槽1，污水大槽1内适量设置搅拌装置5，其中部设置电机与机座6并通过轴带动下部突筋超声波激振搅拌器c高速旋转，搅拌装置5与突筋超声波激振搅拌器c根据需要设置端部轴套并都能进行调速控制，污水大槽1底部呈锥形，锥底正对盖形突筋超声波激振搅拌器c，锥底管道连接罗茨风机14、底阀7、泥浆泵8，泥浆泵8进口设置阀门控制，工作时开启搅拌装置5、突筋超声波激振搅拌器6及罗茨风机14、完成药剂加入与爆气操作，盖形突筋超声波激振搅拌器c高速旋转显然能产生类似超声波的空化效应，结合强离心作用及罗茨风机大量空气的鼓入，产生异常复杂的污水作用与混合效果，操作完毕再实施静置沉降；静置沉降完毕，就可启动泥浆泵8通过管道输送污水大槽1底部沉积泥浆去卧式螺旋离心机4进行连续固液分离，离心机左侧大端输出经过净化的水通过水槽9缓冲排放，右侧小端输出的脱水污泥输入螺旋闭风进料机31进料口，污水大槽1底部泥浆水输出处理完毕，较清澈的上部水就能直接排放；城市垃圾则通过输送槽11导入正弦辊筒a进行强对碾挤压实现均化、破碎处理，使其便于干燥处理，再经输送槽12输入31进料口，合并脱水污泥、脱水垃圾进入逆流干燥塔3进行逆流干燥操作，干燥机3底部通过闭风出料机35输出干燥垃圾，垃圾经输送去焚烧炉2进行焚化操作。焚烧炉2通过阀门、蒸气管道25控制蒸汽输送到逆流干燥塔3的蒸汽翅片热风机33提供干燥热源。焚烧炉2输出的焚烧残留物通过缓冲槽22暂存、造粒机23造粒成型，作为农作物、草场、森林树木肥料使用。焚化尾气通过锅炉尾气管13排出进行后续处理。

逆流干燥塔3上部有螺旋闭风进料机31及尾气管32，内部有层叠筛状锥斗42、锥盘43，锥盘43直径略大于锥斗42，且锥盘43底部有电控门44，锥斗、锥盘能受控振动配合电控门44开闭便于物料扩散、停留干燥也能逐层向下运动，这样物料能与上升热气流构成逆流接触传热、传质实现逆流干燥，湿热尾气由尾气管排出，干燥物料则通过闭风出料机35输出，经输送去焚烧炉2进行焚化操作。鼓风机34鼓入空气经蒸汽翅片热风机33加热为高温空气由下向上穿过干燥塔。逆流干燥塔3左下部有余弦胶盘脉冲爆气装置b，能爆炸式释放压缩空气产生气爆物料脉动，协同塔式逆流干燥获得难以想象的干燥效果。对逆流干燥塔3排出的尾热利用热泵系统进行回收循环，热泵系统的蒸发器72布置在逆流干燥塔3的右上方，尾气抽风机71将尾气管32排出的尾气经管道送入旋风分离器70，经旋风分离器70净化的湿热气流穿过热泵蒸发器72、热能得以回收，热泵主机e通过冷媒管74连接蒸发器72及下部的冷凝器75，鼓风机34驱动气流穿过冷凝器75，同时得以被热泵主机e在蒸发器72回收经转移在冷凝器75释放的尾热进行预热，这样能大幅提升进入蒸汽翅片热风机33空气的温度，有效降低蒸汽翅片热风机33加热蒸汽的消耗。

核心部件余弦胶盘b，胶盘截面中间略厚边缘稍薄，大体形状为余弦曲线，胶盘b压紧锅形球面盘40构成密闭腔体，对其中输入压缩空气，当空气压力越来越大达到一定值时，胶盘b会产生突然向上翻转，对其中储存的压缩空气产生爆炸式释放，能产生爆炸振动冲击波，特别有利促进物料气爆翻动与逆流干燥。

气缸37能驱动伸缩杆39带动余弦胶盘b上下运动，伸缩杆39前部中空连接压缩空气管36也连通胶盘b内腔体，并通过轴套38与机体3实现隔离密闭连接，并能灵活伸缩，当伸缩杆39驱动胶盘b压紧锅形球面盘40时能形成密闭腔体，这时通过压缩空气管36对其中输入压缩空气，空气压力上升直至余弦胶盘b边缘压力超限触发，产生胶盘整体压力作用下向上翻转对内储存的压缩空气产生爆炸式释放，这时伸缩杆39再回缩，胶盘b就能自动弹性回复翻转回原来起始状态，可以再进行重复循环动作，挡环41可以在需要的情况下协助余弦胶盘b的翻转复位。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。