[发明专利]一种垃圾处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种垃圾处理装置，包括用于固气液分离的垃圾预处理装置和处理垃圾的垃圾裂解反应装置。本发明还公开了一种利用垃圾处理装置的垃圾处理方法。本发明将垃圾处理生成氢气、一氧化碳等气体产物、固相碳及金属合金和无机盐碱混合物两种副产物，并将气体产物、固相碳产物、金属合金产物及无机盐碱混合物产物分别进行分离和收集，实现了垃圾的全过程处理，保障了垃圾处理的及时性、连续性和高效率的同时，避免了环境污染。

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，尤其涉及一种垃圾处理装置及方法。

背景技术

人们日常见到的垃圾从化学成分上主要分成有机和无机两大类，有机的主要包括易降解的人畜粪便、厨余垃圾、作物秸秆、绿化垃圾及不易降解的塑料垃圾等，无机的主要包括建筑垃圾及各种金属非金属垃圾等。绝大多数的垃圾堆积占地污染环境，焚烧处理只是在减量化上起点作用，资源化很有限也不是好方法。热解技术能源回收性好、环境污染小资源化程度高是垃圾处理最优越、最有意义的方法。

现在己有的垃圾的热解设备基本都是参照燃煤锅炉的基础上进行改造的，主要包括固定床、流化床、回转窑、烧蚀床、熔融浴等。大部分热裂解反应器是在气态下进行热裂解，垃圾内外受热不均，熔融后粘结在反应罐壁上发生焦化，同时焦化的产物也无法去除，生产连续性很差；液相熔融浴法裂解处理装置注重液相产品产出，使反应条件限制苛刻，操作弹性差，并且固相产物碳、金属及无机物的混合物同样无法去除，只能间歇性排除，生产连续性也很差，其混合物再分离困难成本高。总之无论技术环节和经济效益等难题的阻碍限制了裂解法大规模普及应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种能够裂解垃圾并将产物分离的垃圾处理装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种垃圾处理装置，包括能够实现固气液分离的垃圾预处理装置和垃圾裂解反应装置，所述垃圾裂解反应装置包括至少一条进料管、能够破碎并压实垃圾的螺旋挤压进料器、设置在螺旋挤压进料器下方的反应塔进料管、设置在螺旋挤压进料器下方的带有内腔的反应塔以及设置在反应塔上部外侧的旋分塔；所述反应塔内腔由下向上依次设有熔融金属层、熔融碱层和碳流化床层；所述反应塔进料管一端与进料管连通，另一端伸入反应塔内，并与反应塔内腔底壁留有间隙，所述反应塔进料管下部设有孔；所述旋分塔能够分别收集反应塔内腔的固态物质和气态物质并经旋分塔排出；所述垃圾裂解反应装置还包括用于排出熔融金属混合物的熔融金属压差溢出装置；所述垃圾裂解反应装置还包括用于排出熔融碱混合物的熔融碱混合物溢出装置，所述熔融碱混合物溢出装置设置在熔融金属压差溢出装置的上方；所述垃圾裂解反应装置还包括用于支撑反应塔的反应塔基座。

优选地，所述垃圾预处理装置包括带有活塞的压缩筒，设置在压缩筒上方的进料斗，以及能够分离垃圾中气体和/或液体的分离装置。所述进料斗与压缩筒连通，所述分离装置设置在活塞靠近垃圾一侧，与分离装置相配合的压缩筒设有压缩筒排出口，所述活塞在压缩筒内往复压缩垃圾时，垃圾中的液体依次经分离装置和压缩筒排出口排出，垃圾中的气体也可以依次经分离装置和压缩筒排出口排出。

优选地，所述分离装置由筛孔板、集储堰板、集液腔、储液腔以及排出口组成，所述集储堰板与筛孔板形成集液腔，所述集储堰板与活塞形成储液腔，所述排出口设置在储液腔底部，与压缩筒排出口相配合。

优选地，所述进料斗与压缩筒之间设有双螺旋进料器，所述进料斗上方连接有垃圾桶。

优选地，反应塔外侧设有电磁感应线圈加热器，所述电磁感应线圈加热器能够加热反应塔内腔的熔融金属层，经加热的熔融金属层能够加热熔融碱层。

优选地，反应塔外侧设有电阻加热器，所述电阻加热器能够加热反应塔内腔的熔融碱层，经加热的熔融碱层能够加热熔融金属层。

优选地，所述反应塔内腔碳流化床层处设有回流循环的分离气体及外源水管线。