一種高速活化釜及包括該高速活化釜的高速活化設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高速活化釜及包括該高速活化釜的高速活化設(shè)備，所述高速活化釜的特征在于：所述高速活化釜的釜體含有一個(gè)進(jìn)料口、一至多組C型攪拌器。釜頂有數(shù)個(gè)液態(tài)添加劑進(jìn)口及一個(gè)含有雙重氣鎖閥的固態(tài)添加劑進(jìn)口。沿釜底有蒸汽進(jìn)口。釜體向出料口傾斜?；罨隹谔幝?lián)接一個(gè)緩沖罐。緩沖罐進(jìn)出口處各有自動(dòng)時(shí)間控制閥，用以調(diào)節(jié)由活化釜來(lái)的物料并以適當(dāng)頻率噴爆至膨化器。膨化器為二個(gè)錐體組成，中間大上下端縮小。錐體沿中間周?chē)锌諝膺M(jìn)出口以調(diào)節(jié)膨化器壓力。此空氣進(jìn)出口在膨化器內(nèi)有檔板以避免物料噴出。膨化器上端有蒸汽收集口，下端有螺旋輸送器用以將膨化后的有機(jī)肥物料運(yùn)出。本實(shí)用新型高速活化設(shè)備的目的為處理有機(jī)固體廢棄物并將其資源化為有機(jī)肥。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高速活化釜及包括該高速活化釜的高速活化設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高速活化釜，尤其涉及一種高速活性制肥工藝技術(shù)中的高速活化釜，以及，包括該高速活化釜的高速活化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]本實(shí)用新型發(fā)明人曾經(jīng)于2009年4月10日以北京綠創(chuàng)大氣科技有限公司名義申請(qǐng)了名為“一種高速堆肥法及裝置”的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)?00910131605.3。該發(fā)明申請(qǐng)中的高速堆肥法將有機(jī)固體廢棄物分揀或前處理后，應(yīng)用機(jī)械熱化學(xué)法經(jīng)由熱水解、酸水解及熱氧化、蒸汽熱活化、重金屬萃取、及有毒有機(jī)物無(wú)害化等單元處理，將廢棄物直接且高速轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥資源。其中，有機(jī)固體廢棄物的蒸汽高溫高壓活化處理是在高速活化釜中進(jìn)行的。該高速活化釜(如所圖1所示)采用螺旋蒸煉器處理物料。
[0003]上述的發(fā)明(如圖1所示)在高速水解、氧化等有機(jī)物的穩(wěn)定操作之后，采用離心固液分離器12脫水，其固態(tài)物料13收集后用高溫高壓螺旋輸送器I將物料輸送到高速活化釜15中。其液態(tài)物料部份14則送至廢水處理設(shè)備去除重金屬。在高速活化釜15中利用螺旋攪拌器16將固態(tài)物料與添加劑及蒸氣混合反應(yīng)。其蒸汽4的來(lái)源由上游穩(wěn)定釜氧化有機(jī)物提溫時(shí)而產(chǎn)生。部份蒸汽來(lái)源也可由離心器的減壓而產(chǎn)生。添加劑，例如上述發(fā)明所述的活化劑、松軟劑、中和劑等，則由添加劑進(jìn)口 5注入活化釜15中。因該活化釜的作用主在應(yīng)用高壓蒸氣軟化纖維以更進(jìn)一步用膨化作用松軟分開(kāi)纖維，故用螺旋攪拌器16提供攪拌及推進(jìn)作用。經(jīng)活化釜15作用過(guò)的物料通過(guò)減壓閥17在瞬間爆發(fā)到膨化罐18中。所產(chǎn)生的固體物料23由螺旋輸送器I運(yùn)送到下一個(gè)產(chǎn)品精煉操作設(shè)備。而減壓產(chǎn)生的蒸氣則通過(guò)管線流動(dòng)到水氣分離器19中。蒸氣部份可再回收利用。若進(jìn)料中可易降解的有機(jī)物含量不足以產(chǎn)生足夠的蒸氣，則可用蒸氣鍋爐22作為輔助設(shè)備。若產(chǎn)生過(guò)量的蒸氣21，可引導(dǎo)至空氣處理設(shè)備以除去揮發(fā)性的污染物。而凝聚之水份20則可導(dǎo)致該系統(tǒng)上游的物化預(yù)處理槽或其他需要水的操作設(shè)備使用之。
[0004]這種處理方式存在以下問(wèn)題:螺旋蒸煉器的螺旋式結(jié)構(gòu)其蒸汽由釜中上端進(jìn)入釜中，而釜中物料則大都在下層，釜中攪拌器無(wú)法將活化釜下部的物料充分翻動(dòng)和揚(yáng)起，以提供物料與蒸汽充分的接觸機(jī)會(huì)，以提高對(duì)物料的處理效果，縮短處理時(shí)間。活化釜末端的物料雖可由含自動(dòng)計(jì)時(shí)器的減壓閥17直接噴入膨化器中，但噴曝瞬間易造成整體活化釜的壓力驟減。以致造成總體的活化效果不佳。而且其螺旋蒸煉器也無(wú)適當(dāng)?shù)母邏汗腆w添加濟(jì)的加入裝置。為了改良以上缺點(diǎn)并增進(jìn)整體活化效果，上述的設(shè)備有改良的必要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述一系列的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種高速活化釜系統(tǒng)。如圖2所示，本實(shí)用新型的高速活化釜系統(tǒng)由三個(gè)主體構(gòu)成:高速活化釜、緩沖罐、及膨化器。其附屬設(shè)備包含上游的固液分離器、及附屬的蒸汽鍋爐。上游的處理系統(tǒng)將有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行易降解有機(jī)物的水解氧化之后，其產(chǎn)生的固液混合液經(jīng)上游的固液分離器進(jìn)行脫水。脫水后其固態(tài)物料用高壓螺旋輸送器注入高速活化釜中。活化釜利用添加劑及蒸汽的作用將物料進(jìn)行去氧、中和、高速木質(zhì)纖維素分離/分解、軟化并曝露及分散纖維素、同時(shí)進(jìn)一步分解半纖維素，活化纖維素表面的吸附性/離子交換性。這些活性的改良在松軟劑及活化劑的加入后尚包括纖維素強(qiáng)度的增強(qiáng)及腐殖質(zhì)的生成。以上這些作用需要在高溫、飽和蒸汽以及相關(guān)添加劑的存在而進(jìn)行。用適當(dāng)?shù)臄嚢杵骺商峁┙佑|機(jī)會(huì)而促進(jìn)上述的反應(yīng)速率。這些作用依不同進(jìn)料在高溫及其飽和蒸汽壓情況下進(jìn)行。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的所述高速活化釜的釜體內(nèi)設(shè)有C型攪拌器，所述攪拌器的旋轉(zhuǎn)軸沿釜體的軸向設(shè)置，所述攪拌器的端部具有弧面構(gòu)造，所述弧面的凹口朝向攪拌器的旋轉(zhuǎn)方向。
[0007]活化釜采用C型葉片可將物料由釜底部拋至釜上氣相?；罨膳P式，向出料處傾斜。其傾角可使每次由C型葉片拋出物往前下方落下。傾角大小可由釜的直徑、長(zhǎng)度、及膨化頻率、C型葉片可裝物料體積、每一層攪拌之葉片數(shù)、及攪拌器轉(zhuǎn)速等計(jì)算。
[0008]活化釜之后提供一個(gè)緩沖罐以調(diào)節(jié)物料的噴爆膨化頻率并避免活化釜壓力的過(guò)大變動(dòng)。噴爆時(shí)物料由緩沖罐瞬間噴到一個(gè)立式雙圓錐形膨化器內(nèi)。此膨化器上下端體積小而中間體積放大，如此便于膨化及物料收集。噴爆為向下噴爆設(shè)計(jì)。噴爆時(shí)因壓力的驟減，蒸汽瞬間產(chǎn)生，而由上端收集。沿著膨化器中央圓周開(kāi)一系列的空氣進(jìn)出口，以調(diào)整膨化器在膨化時(shí)減壓并在膨化后立即調(diào)至一大氣壓，以接受下一輪的噴爆。噴爆后的物料收集於倒錐形的膨化器下端，可用螺旋輸送器或其他輸送帶取出。
[0009]據(jù)本實(shí)用新型的高速活化釜，其釜體為臥式圓筒形設(shè)備。其釜體內(nèi)所述攪拌器的旋轉(zhuǎn)軸沿釜體的軸向設(shè)置，所述攪拌器的端部具有弧面C型構(gòu)造，所述弧面的凹口朝向攪拌器的旋轉(zhuǎn)方向。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述攪拌器具有十字形結(jié)構(gòu)。并且，所述攪拌器可以為一個(gè)以上；各個(gè)攪拌器沿釜體的軸向依次排列。本實(shí)用新型所述釜體上設(shè)有進(jìn)料口、出料口、液態(tài)添加劑進(jìn)口、固體添加劑進(jìn)口和蒸汽進(jìn)口。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的高速活化釜的一種實(shí)施方式，其固態(tài)或泥狀物料的進(jìn)料口在傾斜釜體的上端，而所述出料口在傾斜釜體的下端底處，其上端進(jìn)料口聯(lián)接一個(gè)高壓螺旋輸送器，下端出料口聯(lián)接著以備膨化用的緩沖罐。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的高速活化釜的一種實(shí)施方式，所述液態(tài)添加劑進(jìn)口、固體添加劑進(jìn)口為一個(gè)或數(shù)個(gè)沿圓形釜體壁的上沿設(shè)置的進(jìn)口，所述蒸汽進(jìn)口則為一系列沿釜底下沿設(shè)置的進(jìn)口。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的高速活化釜的一種實(shí)施方式，所述的釜體為高溫高壓臥式釜體，其溫壓由釜底進(jìn)入的蒸汽提供，如溫度不足，則通過(guò)在所述釜體壁外設(shè)置一層導(dǎo)熱油或其他加熱方式來(lái)提供。并且，所述的固體添加劑進(jìn)口上端聯(lián)接有一至多組氣鎖閥的高壓漏斗加料器。
[0013]本實(shí)用新型還提供了一種用于處理有機(jī)固體廢棄物并將廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的高速活化設(shè)備，所述高速活化設(shè)備具有根據(jù)本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例的高速活化釜。
[0014]如前述，本實(shí)用新型的設(shè)備可適用于大部份的有機(jī)固體廢棄物的資源化操作。可處理的有機(jī)固體廢棄物含都市垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物、綠色廢棄物、污水處理廠污泥、動(dòng)物廢棄物、部份工廠有機(jī)廢棄物如食品、造紙、煉油、醫(yī)藥等工廠的廢棄物/污泥、部份有機(jī)污染的湖泊或河川淤泥、填埋場(chǎng)含高有機(jī)懸浮物的滲濾液、及舊填埋場(chǎng)垃圾/污泥的清除及治理坐寸O
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1示出了現(xiàn)有的活化設(shè)備結(jié)構(gòu)；
[0016]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的高速活化設(shè)備；
[0017]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的高速活化釜的剖視圖；
[0018]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的固態(tài)添加劑加料器；
[0019]圖中設(shè)備的結(jié)構(gòu)所標(biāo)示的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0020]400:固液分離器；
[0021]401:固態(tài)物料出口；
[0022]402:液態(tài)物料出口；
[0023]403:穩(wěn)定釜處理后的固液混合液；
[0024]404:液態(tài)物料回收；
[0025]500:活化釜；
[0026]501: C型攪拌器；
[0027]502:液態(tài)添加劑；
[0028]503:固態(tài)(顆粒或粉狀)添加劑；
[0029]504:固態(tài)添加劑高壓加料器；
[0030]505:高壓蒸汽進(jìn)口 ；
[0031]506:出料自動(dòng)控制閥；
[0032]507:氣鎖閥；
[0033]508:氣鎖閥轉(zhuǎn)速控制器；
[0034]509:漏斗進(jìn)料器；
[0035]510:控制閥；
[0036]600:膨化器；
[0037]601:出料控制閥；
[0038]602:蒸汽出口；
[0039]603:空氣進(jìn)出口；
[0040]802:高壓螺旋輸送器；
[0041]806:活性有機(jī)肥送至精爍廠；及
[0042]807:緩沖罐。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0044]本實(shí)用新型的高速活化設(shè)備由三個(gè)主體構(gòu)成，如圖2所示:活化釜500、緩沖罐807、及膨化器600。其附屬設(shè)備尚包含上游的固液分離器400、及附屬的蒸汽鍋爐(未示出)以補(bǔ)助上游易降解有機(jī)物水解氧化時(shí)產(chǎn)生蒸汽的不足。上游的處理系統(tǒng)將有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行易降解有機(jī)物的水解氧化之后，其產(chǎn)生的固液混合液403經(jīng)上游的固液分離器400進(jìn)行脫水。脫水后其固態(tài)物料401用高壓螺旋輸送器802注入活化釜500中。[0045]如圖2所示，本實(shí)用新型的活化釜包括釜體500，該釜體500為臥式圓筒狀傾斜釜體。釜體500內(nèi)設(shè)有C型攪拌器501，該攪拌器的旋轉(zhuǎn)軸沿釜體500的軸向設(shè)置。C型攪拌器501為十字形結(jié)構(gòu)，十字形中間固定在釜的中心旋轉(zhuǎn)軸上，而十字形的四個(gè)終端聯(lián)結(jié)有C形凹口的攪拌器。所述具有十字形結(jié)構(gòu)的C型攪拌器501為一組或多組。十字形結(jié)構(gòu)的每一端部具有C型弧面結(jié)構(gòu)，并且該弧面的凹口朝向與攪拌器501的旋轉(zhuǎn)方向一致。當(dāng)攪拌器501旋轉(zhuǎn)時(shí)，攪拌器端部的弧面形結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒏w500下部的物料充分翻動(dòng)和揚(yáng)起。從而增加物料與活化劑、蒸汽等的接觸機(jī)會(huì)，以使物料充分、快速地進(jìn)行活化處理，從而縮短活化處理的時(shí)間，提高活化處理的效率。并且，根據(jù)需要，活化釜中可以設(shè)置多個(gè)攪拌器。如附圖2所示，釜體中沿軸向并列設(shè)有多個(gè)攪拌器。要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型的攪拌器并不必然的為十字形結(jié)構(gòu)。其還可以設(shè)置成柱狀或米字型結(jié)構(gòu)。在攪拌器的一個(gè)或多個(gè)端部具有弧面結(jié)構(gòu)的情況下，均能夠達(dá)到本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的。
[0046]本實(shí)用新型還涉及一種用于處理有機(jī)固體廢棄物并將廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的高速活化設(shè)備。其包括如上文所述的活化釜、緩沖罐807、及膨化器600。其附屬設(shè)備尚包含上游的固液分離器400、及附屬的蒸汽鍋爐(未示出)以補(bǔ)助上游易降解有機(jī)物水解氧化時(shí)產(chǎn)生蒸汽的不足。上游的處理系統(tǒng)將有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行易降解有機(jī)物的水解氧化之后，其產(chǎn)生的固液混合液403經(jīng)上游的固液分離器400進(jìn)行脫水。脫水后其固態(tài)物料401用高壓螺旋輸送器802注入活化釜中。釜體由物料進(jìn)口處向出口處傾斜。釜體上方設(shè)有添加劑進(jìn)料口以注入液態(tài)添加劑502、及固態(tài)顆粒或粉狀添加劑503。固態(tài)添加劑503由本實(shí)用新型特殊設(shè)計(jì)的高壓加料器504，經(jīng)由漏斗進(jìn)料容器509用雙重氣鎖閥507控制壓力，及由氣鎖閥轉(zhuǎn)速控制器508控制注入率?；罨恼羝?05由下方沿著釜身均勻注入釜中?；罨幚砗蟮某隽辖?jīng)自動(dòng)控制閥506注入緩沖罐807。緩沖罐用以調(diào)節(jié)噴爆頻率及每次噴爆量。緩沖罐下端裝有出料自動(dòng)控制閥601。緩沖罐以下述的操作程序完成每一次的物料噴爆:先關(guān)閉出料自動(dòng)控制閥601，打開(kāi)自動(dòng)控制閥506，利用活化釜500的壓力以事先調(diào)好的每次噴爆量將物料注入緩沖罐807，關(guān)閉自動(dòng)控制閥506，以事先調(diào)好的噴爆頻率開(kāi)啟出料自動(dòng)控制閥601進(jìn)行噴爆至膨化器600。上述的噴爆頻率以約每三至四分鐘噴爆一次為佳。膨化后的物料806，即為本專(zhuān)利申請(qǐng)的所謂的活性有機(jī)肥。此物料806可用螺旋或其他輸送器802送至下游的肥料精煉廠制造各類(lèi)的有機(jī)肥產(chǎn)品。
[0047]如此制造有機(jī)肥可將大量產(chǎn)生的有機(jī)固體廢棄物，如生活垃圾、污泥、秸桿等廢棄物日產(chǎn)日清。如此可避免傳統(tǒng)生化制肥法需時(shí)數(shù)周至數(shù)月之久。
【權(quán)利要求】
1.一種高速活化釜，其特征在于:所述高速活化釜的釜體內(nèi)設(shè)有C型攪拌器，所述攪拌器的旋轉(zhuǎn)軸沿釜體的軸向設(shè)置，所述攪拌器的端部具有弧面構(gòu)造，所述弧面的凹口朝向攪拌器的旋轉(zhuǎn)方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速活化釜，其特征在于:所述C型攪拌器具有十字形結(jié)構(gòu)；十字形中間固定在釜的中心旋轉(zhuǎn)軸上，而十字形的四個(gè)終端聯(lián)結(jié)有C形凹口的攪拌器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速活化釜，其特征在于:所述具有十字形結(jié)構(gòu)的C型攪拌器為一組或多組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速活化釜，其特征在于:所述釜體上設(shè)有進(jìn)料口、出料口、液態(tài)添加劑進(jìn)口、固體添加劑進(jìn)口和蒸汽進(jìn)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速活化釜，其特征在于:所述釜體為臥式圓筒狀傾斜釜體，其固態(tài)或泥狀物料的進(jìn)料口在傾斜釜體的上端，而所述出料口在傾斜釜體的下端底處，其上端進(jìn)料口聯(lián)接一個(gè)高壓螺旋輸送器，下端出料口聯(lián)接著以備膨化用的緩沖罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高速活化釜，其特征在于:所述液態(tài)添加劑進(jìn)口、固體添加劑進(jìn)口為一個(gè)或數(shù)個(gè)沿圓形釜體壁的上沿設(shè)置的進(jìn)口，所述蒸汽進(jìn)口則為一系列沿釜底下沿設(shè)置的進(jìn)口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5中任意一項(xiàng)所述的高速活化釜，其特征在于:所述的釜體為高溫高壓臥式釜體，其溫壓由釜底進(jìn)入的蒸汽提供。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速活化釜，其特征在與:通過(guò)在所述釜體壁外設(shè)置一層導(dǎo)熱油提供溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高速活化釜，其特征在于:所述的固體添加劑進(jìn)口上端聯(lián)接有一至多組氣鎖閥的高壓漏斗加料器。
10.一種用于處理有機(jī)固體廢棄物并將廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的高速活化設(shè)備，其特征在于:所述高速活化設(shè)備具有如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的高速活化釜。
【文檔編號(hào)】C05F17/02GK203530163SQ201320394579
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)明者】呂·詹姆斯·正雄 申請(qǐng)人:浙江海亮固廢處理科技有限公司