橢圓柱形磁力波垃圾灰化處理裝置的制作方法

本實用新型涉及垃圾處理裝置技術領域，尤其是一種磁力波垃圾灰化處理裝置。

背景技術：

近年來，隨著中國社會的發展，城鎮化進程和新農村建設步伐日益加快，城鎮和農村人口越來越朝著密集居住的方向發展，日常生活中產生的大量生活垃圾對生活環境的污染較為嚴重，且存在垃圾量大、垃圾種類復雜、可回收利用資源少等特點，導致處理難度較大、處理成本較高。

國內外現有的生活垃圾處理方式主要有以下四種：一是填埋法，將垃圾填埋在地表以下，填埋法的技術特點是操作簡單，可以對大多數類型的垃圾進行處理，但存在占地面積大、二次污染嚴重等缺點。二是堆肥法，將垃圾通過堆漚的辦法進行生物降解，堆肥法的技術特點是成本低，但其只能對生物質的生活垃圾進行處理，適用面較窄，且處理周期長，垃圾發酵產生的甲烷氣體既是火災及爆炸隱患，排放到大氣中又會產生溫室效應，也會產生難聞的異味。三是焚燒法，對垃圾進行焚燒處理，達到減容、減量及無害化目的，同時可以對焚燒過程產生的熱量進行資源化利用，但在燃燒時需要加電力、燃油等鋪助能源；如果焚燒條件控制不當，則會產生致癌物質二噁英等，存在煙氣污染問題，且設備投資巨大。四是高溫裂解法，主要采用的“外熱式”加熱方法，加熱過程能耗較高，裂解產物回收利用性差，資源化水平低，回收效益不明顯，也容易對環境產生二次污染。

上述方法均存在局限性和二次污染的風險，并且在處理過程中資源回收率較低，收益不明顯，并且處理過程均需要較多的外部動力。

技術實現要素：

本實用新型需要解決的技術問題是提供一種橢圓柱形磁力波垃圾灰化處理裝置，采用磁力波促進垃圾的灰化過程，提高處理效率，降低處理成本，提升處理質量，最大程度地對垃圾進行減容、減量，避免對環境產生二次污染，實現垃圾處理少投入、零污染、零排放。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種橢圓柱形磁力波垃圾灰化處理裝置，包括由底座、側立壁和頂蓋組成的橢圓柱形灰化箱，所述灰化箱的下端設置進風管及出灰口，所述灰化箱的頂蓋上設置排氣煙囪且在灰化箱內部設置磁力波機構，所述磁力波機構包括分別設置在灰化箱內兩個焦點位置以及側立壁夾層內且相互匹配的永磁體。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述底座的兩個焦點位置分別設置內部具有圓柱形永磁體的永磁柱，所述側立壁包括由內向外依次設置的內壁、夾壁和外壁且在內壁與夾壁之間非連續設置若干瓦片形永磁體，所述夾壁與外壁之間設置保溫巖棉。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述永磁柱內的圓柱形永磁體為分層設置且層間通過隔磁墊片間隔，所述內壁與夾壁之間的瓦片形永磁體也為分層設置且層間也通過隔磁墊片間隔，所述圓柱形永磁體與瓦片形永磁體的層高及層數均相同。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述進風管位于灰化箱內部的一端封閉且在管體上設置進氣孔、位于灰化箱外部的一端設置哈風門，所述進風管的數量為2~6個且對稱設置在灰化箱的側立壁底端，所述瓦片形永磁體的位置與進風管的位置相對應。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述出灰口的截面形狀為長方形且在出灰口的端部設置密封閘門，所述出灰口的數量為2~6個且對稱設置在灰化箱的側立壁底端。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述頂蓋通過頂蓋卡座與側立壁的上端相連接，所述頂蓋上對稱設置2~4個截面形狀為圓形或正多邊形的進料口，所述進料口的端部設置鋼化玻璃材質的密封蓋。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述排氣煙囪上設置氣體過濾系統，所述氣體過濾系統包括過濾罐以及連接排氣煙囪與過濾罐的進氣管路和出氣管路，所述進氣管路和出氣管路之間的排氣煙囪上設置風閥。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述過濾罐內的進氣管路端部設置曝氣頭且曝氣頭浸沒在過濾罐下段的清洗液里，所述出氣管路通過風機與過濾罐的上端相連接且在風機下方的過濾罐內設置金屬過濾網。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述過濾罐分別通過管路與補液罐以及廢液罐相連接。

由于采用了上述技術方案，本實用新型取得的技術進步是：

本實用新型的磁力波垃圾灰化處理裝置，采用磁力波來促進垃圾的灰化過程，能夠提高處理的效率，降低了處理的成本，提升了處理的質量，最大程度地對垃圾進行減容、減量，避免對環境產生二次污染，實現垃圾處理少投入、零污染、零排放。

普通的垃圾焚燒爐中溫度很高的原因主要在于：空氣中的氧氣分子具有偶數電子，因此是順磁性物質，有固有磁矩和穩定性，在沒有外部磁場作用的情況下，空氣中的氧分子是按照雜亂無章的磁矩順序方向進行排列的。因此，氧氣雖然能夠支持普通的燃燒過程，但是氧氣分子內部仍有能量沒有被利用，氧氣分子的活化能沒有被完全激發，空氣燃燒越多，反應溫度升高的就會越大。

本實用新型采用磁力波對通入灰化箱內的空氣進行磁化，主要是對空氣中的氧氣分子進行磁化，當有外部磁場存在時，氧氣分子的磁矩隨著外部磁場而改變，處于同一磁場內的空氣中的氧氣分子會按照同一磁矩順序的方向進行排列，氧氣分子的活化能會顯著增強，同樣的氧氣量能夠支持更多物質的燃燒，也就是同樣的垃圾量就會需要更少量的空氣，在一定程度上也顯著降低了反應的溫度。

本實用新型在引燃階段利用熱能使垃圾中的有機化合物的化學鍵斷裂，由分子量較大的有機化合物轉化為分子量較小的可燃氣體、液體燃料和焦炭等物質的過程，這些物質主要有H₂、CH₄、CO、甲醇、丙酮、醋酸、乙醛、焦油、溶劑油等、焦炭或炭黑等。這些分子量較小的可燃性物質與磁化后的氧氣分子相作用，在灰化箱的內部發生較為劇烈但溫度又較低的快速氧化過程，釋放的能量又繼續分解垃圾中的有機化合物。這樣即在灰化箱內發生連鎖的化學反應，灰化箱內的垃圾即能完全被灰化，只剩下不能燃燒的無機鹽類物質，能夠燃燒或參與燃燒的物質轉變為氣態小分子化合物從排氣煙囪中排出，不產生有害物質。

本實用新型通過設置氣體過濾系統對產生的氣體進行過濾后排放，通過過濾系統中的洗氣和金屬網過濾，能夠將尾氣中的有害物質濾去，使排放到空氣中的氣體不會對空氣造成二次污染，設備幾乎達到零污染。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結構示意圖；

圖2是本實用新型的左視圖；

圖3是本實用新型的A-A剖視圖；

圖4是本實用新型的俯視圖；

圖5是本實用新型的B-B剖視圖；

圖6是本實用新型的氣體過濾系統的剖視圖；

圖7是本實用新型的出灰口的立體結構示意圖；

圖8是本實用新型的進風管的立體結構示意圖；

其中，1、灰化箱，1-1、底座，1-2、側立壁，1-2-1、內壁，1-2-2、夾壁，1-2-3、外壁，1-3、頂蓋，1-3-1、進料口，1-3-2、密封蓋，1-4進風管,1-4-1、哈風門，1-5、出灰口，1-5-1、密封閘門，1-6、永磁柱，1-6-1、隔磁墊片，1-7、頂蓋卡座，2、排氣煙囪，2-1、風閥，3、過濾罐，3-1、曝氣頭，3-2、風機，3-3、金屬過濾網，3-4、補液罐，3-5、廢液罐。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型做進一步詳細說明：

本實用新型公開的一種橢圓柱形磁力波垃圾灰化處理裝置，包括灰化箱1、排氣煙囪2、磁力波機構、氣體過濾系統和監控系統，該裝置采用磁力波來促進垃圾的灰化過程，能夠將投入到灰化箱1內的有機化合物類的生活垃圾轉變成白色的灰分，具有較高的處理效率，較低的處理成本，較好的處理質量，最大程度地對有機化合物類的垃圾進行減容、減量，避免了對環境產生二次污染，實現垃圾處理少投入、零污染、零排放。本實用新型的具體結構闡述如下。

本實用新型的灰化箱1設計成橢圓柱形，主要由底座1-1、側立壁1-2和頂蓋1-3組成。底座1-1為橢圓盤形，底座1-1的上表面設置用來卡接側立壁1-2的卡座，底座1-1的下表面設置用來支撐底座1-1的支撐腿或支撐法蘭，底座1-1的材質為碳素鋼或不銹鋼。側立壁1-2為橢圓柱形的筒狀結構，側立壁1-2的下端與底座1-1上的卡座相配合，側立壁1-2為多層狀結構，由內向外依次為內壁1-2-1、夾壁1-2-2和外壁1-2-3，在夾壁1-2-2與外壁1-2-3之間設置保溫巖棉，保溫巖棉起到保溫作用，防止因側立壁1-2向外散失熱量而影響灰化箱1內反應的正常進行。

本實用新型在灰化箱1的下端設置進風管1-4及出灰口1-5，進風管1-4和出灰口1-5交替排列在灰化箱1的下端。

本實用新型的進風管1-4為圓柱形筒狀結構，進風管1-4位于灰化箱1內部的一端封閉，在位于灰化箱1內部的進風管1-4的管體上設置進氣孔，進風管1-4位于灰化箱1外部的一端設置哈風門1-4-1，哈風門1-4-1為半開式設計，通過調節哈風門1-4-1上的擋板的位置，能夠調節進風量。進風管1-4的數量為2~6個，進風管1-4對稱設置在灰化箱1的側立壁1-2底端。優選地，進風管1-4的數量為4個，分別分布在焦點兩側的側立壁1-2上，即弧面與直列面的交叉位置。

本實用新型的出灰口1-5的截面形狀為長方形，在出灰口1-5的端部設置密封閘門1-5-1，當需要從灰化箱1內向外掏出灰粉時，打開密封閘門1-5-1上的擋板，完成掏灰作業時，再將密封閘門1-5-1關閉，以保證灰化箱1內的空氣均由進風管1-4進入，出灰口1-5的數量為2~6個，通常出灰口1-5的數量與進風管1-4的數量相同，出灰口1-5對稱設置在灰化箱1的側立壁1-2底端，優選地，出灰口1-5的數量為4個，分布在側立壁1-2弧面中部的底端以及直列面中部的底端。

本實用新型的側立壁1-2的上端通過頂蓋卡座1-7與頂蓋1-3相連接，頂蓋1-3上設置排氣煙囪2，排氣煙囪2通常位于頂蓋1-3的中部且與頂蓋1-3的內部相連通，頂蓋1-3上還對稱設置若干個進料口1-3-1，進料口1-3-1的數量為2~4個，進料口1-3-1的截面形狀為圓形或正多邊形，進料口1-3-1對稱設置在頂蓋1-3上且位于排氣煙囪2的周邊。進料口1-3-1的端部設置密封蓋1-3-2，密封蓋1-3-2的材質為鋼化玻璃。

本實用新型的排氣煙囪2上設置氣體過濾系統，氣體過濾系統包括過濾罐3、進氣管路和出氣管路，進氣管路和出氣管路連接排氣煙囪2與過濾罐3，進氣管路和出氣管路之間的排氣煙囪2上設置風閥2-1，風閥2-1可以調節排氣煙囪2的出風量，使全部煙氣或一部分煙氣經過氣體過濾系統過濾后，在排入大氣中。當處理的垃圾為生物質有機垃圾時，灰化處理產生的煙氣主要為水蒸氣、二氧化碳等，不會對空氣造成二次污染，此時直接打開風閥2-1排放即可，不需要再經過氣體過濾系統。當處理的垃圾含有人工合成的有機垃圾時，灰化處理產生的煙氣中可能含有有害氣體時，有可能會對空氣造成二次污染，此時關閉風閥2-1，啟動氣體過濾系統，煙氣經過氣體過濾系統過濾后再排放。

本實用新型的過濾罐3內由下到上依次設置曝氣頭3-1、金屬過濾網3-3、風機3-2，曝氣頭3-1與進氣管路相連接且設置在進氣管路的端部，同時曝氣頭3-1也浸沒在過濾罐3下段的清洗液里，出氣管路通過風機3-2與過濾罐3的上端相連接，金屬過濾網3-3設置在風機3-2下方的過濾罐3內。過濾罐3還分別通過管路與補液罐3-4以及廢液罐3-5相連接。補液罐3-4內盛放清洗液，用來向過濾罐3內補充清洗液，廢液罐3-5用來接收過濾罐3排出的廢液。

本實用新型的磁力波機構設置在灰化箱1的內部，磁力波機構包括分別設置在灰化箱1的兩個焦點位置和側立壁1-2夾層內且相互匹配的永磁體。具體為：在底座1-1的焦點位置分別設置永磁柱1-6，永磁柱1-6的內部具有圓柱形永磁體，永磁柱1-6內的圓柱形永磁體為分層設置，圓柱形永磁體的層間通過隔磁墊片1-6-1間隔。在側立壁1-2的內壁1-2-1與夾壁1-2-2之間設置若干瓦片形永磁體，瓦片形永磁體為非連續設置，瓦片形永磁體也為分層設置，瓦片形永磁體的層間也通過隔磁墊片1-6-1間隔，圓柱形永磁體與瓦片形永磁體的層高及層數均相同。

本實用新型的瓦片形永磁體的位置優選與進風管1-4的位置相對應，即當進風管1-4的數量為4個，那么瓦片形永磁體也設置成4組，瓦片形永磁體的位置設置在進風管1-4上方的側立壁1-2夾層內。這樣，在進風管1-4上方的灰化箱1空間內，由圓柱形永磁體與瓦片形永磁體形成一個磁化區域，空氣由進風管1-4進入到灰化箱1后，其中的氧氣分子即可被磁化，并且磁化后的氧氣分子能夠立即參與反應，保證了灰化箱1的效率。

本實用新型還包括監控系統，監控系統包括溫度監控子系統、濕度監控子系統、風量監控子系統、氣體過濾監控子系統。溫度監控子系統主要監控灰化箱1內的溫度分布，可以在灰化箱1內右下至上設置3~6個溫度監測點，每個監測點上設置一個熱敏電阻，同時還要監測排氣煙囪2內的煙氣溫度。濕度監控子系統主要監控灰化箱1內的濕度分布，可以在灰化箱1內右下至上設置3~6個濕度監測點，在濕度監測點設置濕度傳感器，同時還要監測排氣煙囪2內的煙氣濕度。風量監控子系統主要用來監測進風管1-4的進風量以及排氣煙囪2的出風量，協調進風量與出風量之間的平衡。氣體過濾監控子系統用來監測和空置氣體過濾系統的運行，主要包括液位檢測器、風量監測器、進液流量檢測器、排液流量檢測器、進液控制器、排液控制器、風機控制器。

本實用新型的工作原理為，采用磁力波對通入灰化箱內的空氣進行磁化，主要是對空氣中的氧氣分子進行磁化，當有外部磁場存在時，氧氣分子的磁矩隨著外部磁場而改變，處于同一磁場內的空氣中的氧氣分子會按照同一磁矩順序的方向進行排列，氧氣分子的活化能會顯著增強，同樣的氧氣量能夠支持更多物質的燃燒，也就是同樣的垃圾量就會需要更少量的空氣，在一定程度上也顯著降低了反應的溫度。

本實用新型在引燃階段利用熱能使垃圾中的有機化合物的化學鍵斷裂，由分子量較大的有機化合物轉化為分子量較小的可燃氣體、液體燃料和焦炭等物質的過程，這些物質主要有H₂、CH₄、CO、甲醇、丙酮、醋酸、乙醛、焦油、溶劑油等、焦炭或炭黑等。這些分子量較小的可燃性物質與磁化后的氧氣分子相作用，在灰化箱的內部發生較為劇烈但溫度又較低的快速氧化過程，釋放的能量又繼續分解垃圾中的有機化合物。這樣即在灰化箱內發生連鎖的化學反應，灰化箱內的垃圾即能完全被灰化，只剩下不能燃燒的無機鹽類物質，能夠燃燒或參與燃燒的物質轉變為氣態小分子化合物從排氣煙囪中排出，不產生有害物質。

本實用新型通過設置氣體過濾系統對產生的氣體進行過濾后排放，通過過濾系統中的洗氣和金屬網過濾，能夠將尾氣中的有害物質濾去，使排放到空氣中的氣體不會對空氣造成二次污染，設備幾乎達到零污染。

本實用新型的使用方法主要包括以下步驟：

步驟1）垃圾篩分，將生活垃圾中的金屬、玻璃或其它一些無機固體材料分揀出來，留下有機類垃圾；控制垃圾中的水分含量，水分含量的直觀判斷標準為：垃圾處于潮濕狀態，但又不能有液滴滴下。如果垃圾過于干燥，則需要向垃圾里噴水，如果垃圾過于潮濕，則需要瀝干水分。

步驟2）垃圾進料，第一次進料時，先在灰化箱1的底部墊上引燃物，再在引燃物上放置待處理的垃圾，進行第一次點火，點火成功后，后續進料只需控制進料濕度即可。

步驟3）狀態監測，在運行過程中監測運行狀態，主要是灰化箱1內的溫度，灰化箱1內的溫度需要控制在50~90℃的范圍內，如果發現溫度過高，則需要向灰化箱1內灑水，進行降溫處理，防止灰化箱1的內部發生爆燃。還要監測進風量及出風量。

步驟4）灰粉清理，定時清理灰化箱1內的灰粉，灰化箱1底部需保留15~30cm厚度的灰粉。