專利名稱：等離子體生活垃圾處理方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子體生活垃圾處理方法。
背景技術：
我國目前城市年產垃圾量約1億3千萬噸左右，并以每年7% 9%的速度遞增。全國665座大中城市，有70%的城市陷入垃圾圍城的困境，全國生活垃圾填埋堆存的土地面積已達5億多平方米，巨量寶貴的國土資源被侵占污染。城市生活垃圾來自人類日常生活的廢棄物，它的組合成份于主要有廢塑料、金屬、電池、電路板、打火機、橡膠、布、廚余物、果皮果核、塵土、污泥、玻璃、陶瓷、廢紙、藥渣、 木質制品、糞類、禽尸畜尸、建筑垃圾等。可以分成有機類和無機類。目前生活垃圾的處理方式主要有填埋方式、堆肥方式、焚燒和焚燒發電。這些方式都存在著很多的弊端填埋實屬于污染物搬家，治標不治本，產生惡臭氣體污染大氣，甲烷氣體易發生中毒、爆炸等危害，滲濾液中重金屬及有毒有害有機污染物、病毒病菌滲入地下水后，造成水資源嚴重污染；焚燒(包括垃圾焚燒發電)實質上是一種污染轉移，形成大量的固體懸浮物造成灰霾，焚燒過程產生大量的副產物，產生的“二惡英”是公認的致癌物，且其絕大部份的副產物已在侵襲著人們的健康，所以預警原則主張應該要避免垃圾焚燒。堆肥導致肥產品有害成份重金屬嚴重超標，制肥過程中碳、氮等營養成份經長時間揮發損失量大，肥料品質不穩定，肥效低。多種物余料留在肥料中帶來對土壤的污染和農作物的危害，且制肥過程中排放惡臭、滋生大量的蚊蠅和雜菌會導致疾病傳播。由以上多種原因，肥產品難以出售，還要作填埋及焚燒處理。
發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種等離子體生活垃圾處理方法，其技術構成簡單，投資小，處理效果好，管理維護方便，處理過程中不排放廢水和廢氣。本發明的目的是這樣實現的一種等離子體生活垃圾處理方法，其特點是需處理的生活垃圾通過進料單元進料后進行破袋機破袋，破袋出料時通過風力按比重將重質料和輕質料分離，對分離出的輕質料進行破碎、有機纖維膨化，對分離出的重質料進行破碎后通過磁分選分離出磁性金屬，然后將分離出磁性金屬后的經過破碎的重質料與破碎、膨化后的輕質料進行混合，混合后的物料進入等離子體單元進行無害化處理，處理后的物料通過裝箱外運，作為后期資源化產品的原料，生活垃圾在破袋過程中產生的污水經收集后進行污水處理，處理后的污水達到要求后進行回用。所述等離子體單元包括機架，所述機架上設置有機頭和機尾，所述機頭與機尾之間設置有等離子體發生器，所述等離子體發生器包括外殼、等離子發生電極和物料筒，物料筒位于外殼內部，等離子發生電極位于外殼和物料筒之間，物料筒與等離子發生電極之間設置有支撐件I，等離子發生電極與外殼之間設置有支撐件II，所述外殼外部設置有等離子電源，所述等離子電源與等離子發生電極相互連接，所述外殼中部套裝有從動輪，外殼下方設置有電機，所述電機輸出端連接設置有主動輪，所述主動輪與從動輪相互嚙合，所述機頭前端設置有進料管，所述進料管穿過機頭與物料筒相連通，物料筒后端設置有出料喇叭， 機尾底部設置有出料口。所述機頭與外殼之間設置有密封件II，機尾與外殼之間設置有密封件I，出料口下方設置有小車，小車上設置有手柄。與現有技術相比，本發明的有益效果是
本發明一種等離子體生活垃圾處理方法，它可實現生活垃圾處理的連續安全工作，形成的無害化物料質量穩定，處理效果好，實現了對物料的重金屬鈍化和品質調節，滿足了后期物料的資源化產品生產的需要，而且大部分處理過程都處于一密封空間內，確保了設備運行環境的清潔，管理維護十分方便，工作過程中沒有異味溢出，具有廣闊的應用前景。
圖1為本發明一種等離子體生活垃圾處理方法的工藝流程示意圖。圖2為圖1中等離子體單元的結構示意圖。其中 破碎后物料1 進料管2 機頭3
等離子電源4 主動輪5 機架6 電機7 小車8 手柄9 出料口 10 處理后的物料11 出料喇叭12 機尾13 密封件114 等離子發生電極15 從動輪16 外殼17 物料筒18 支撐件119 支撐件1120 密封件1121。
具體實施例方式參見圖1，本發明涉及一種等離子體生活垃圾處理方法，需處理的生活垃圾通過進料單元進料后進行破袋機破袋，破袋出料時通過風力按比重將重質料(無機物為主)和輕質料(有機物為主)分離，對分離出的輕質料進行破碎、有機纖維膨化，對分離出的重質料進行破碎后通過磁分選分離出磁性金屬，將分離出的磁性金屬滅菌后進行資源化利用，然后將分離出磁性金屬后的經過破碎的重質料與破碎、膨化后的輕質料進行混合，混合后的物料進入等離子體單元，在該環節對混合物料進行無害化的滅菌、毒性物質分解，實現對處理后物料的無菌、重金屬鈍化和物料內在品質的調節，滿足后期物料的資源化產品生產的需要， 將處理好的物料通過裝箱外運，作為后期資源化產品的原料。如果運輸距離較遠的，亦可增加壓縮包裝工序。生活垃圾在破袋等過程中產生的液體經收集后進行污水處理，主要通過現有技術實現，如絮凝法、等離子體水處理法、膜技術等，實現滅菌、降解有機物、脫色和除臭的效果， 達到回用要求后作為清洗及垃圾無害化處理后資源化產品生產過程用水，回用水不足部分另補新水，以滿足生產的需要。等離子體單元的結構如圖2所示，它包括機架6，所述機架6上設置有機頭3和機尾13，所述機頭3與機尾13之間設置有等離子體發生器，所述等離子體發生器包括外殼 17、等離子發生電極15和物料筒18，物料筒18位于外殼17內部，等離子發生電極15位于外殼17和物料筒18之間，物料筒18與等離子發生電極15之間設置有支撐件119，等離子發生電極15與外殼17之間設置有支撐件1120，所述外殼17外部設置有等離子電源4，所述等離子電源4與等離子發生電極15相互連接，所述外殼17中部套裝有從動輪16，外殼17 下方設置有電機7，電機7固定安裝于機架6上，所述電機7輸出端連接設置有主動輪5，所述主動輪5與從動輪16相互嚙合，機頭3與外殼17之間設置有密封件1121，機尾13與外殼17之間設置有密封件114，機頭3前端設置有進料管2，所述進料管2穿過機頭3與物料筒18相連通，物料筒18后端設置有出料喇叭12，機尾13底部設置有出料口 10，出料口 10 下方設置有小車8，小車8上設置有手柄9。無害化過程中破碎后物料1通過進料管2進入物料筒18，在物料筒18內經過等離子體處理后的物料通過反應器內出料喇叭12使處理好的物料11通過出料口 10出料，小車 8將處理好的物料10進行收集，利用小車8上的手柄9通過人力等方式將物料運走。本發明的作用原理
本發明采用的等離子體是一種離子化氣體，屬于低溫等離子體領域，工作時在一個大氣壓環境下溫度接近室溫。等離子體電源產生中高頻高電壓，作用于等離子發生電極上，產生等離子體并作用于物料筒內，物料筒內的物料在等離子體環境中受到強電場作用，使得物料筒內的中性氣體分子產生連續不斷的電離，形成帶負電荷和等量帶正電荷的離子相互共存的物質狀態，當電離率與復合率平衡時形成等離子體態，物料筒內出現等離子態后，不僅有分子和原子，還有大量的帶電粒子，其帶電粒子具有的能量約從幾eV到幾千eV，物料中的水分及空氣分子在等離子體環境中產生大量的氫氧自由基H0、過羥自由基HO2、活性氧原子O3、活化氫原子H等活性成分及豐富的紫外線，從而極大地提高了與微生物蛋白質和核酸物質的作用效能，可在極短的時間內使微生物死亡，達到物料無害化的目的。其滅菌作用機理主要包括以下三方面(1)活性基團作用等離子體中含有的大量活性氧離子、 高能自由基團等成分，極易與細菌、霉菌及芽孢、病毒中蛋白質和核酸物質發生氧化反應而變性，大量活性氧離子分解了細菌內部葡萄糖所必須的酶；也可以直接與細菌、病毒發生作用，破壞其細胞壁和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物，滲透到胞膜組織，進入細胞膜內的內部脂多糖于外膜脂蛋白發生反應，細菌發生通透性畸變致細胞溶解死亡。利用大量活性氧離子可破壞產生臭味物質的分子結構，分解有機污染物在腐敗分解中產生的臭味。(2)高速粒子擊穿作用高動能的電子和離子產生擊穿細菌菌體與病毒現象。(3)紫外線的作用在形成等離子體的過程中，伴隨有紫外線產生，這種高能紫外光子(3. 3 3. 6eV)被微生物或病毒中蛋白質所吸收，致使其分子變性失活。
研究工作表明實驗選擇大腸桿菌和枯草芽孢桿菌為實驗用菌株，選用負電暈進行放電參數對滅菌效果的影響研究在負電暈條件下，滅菌率隨放電電壓的升高而升高，在極板放電距離2cm、放電時間為IOmin時，大腸桿菌、枯草芽孢桿菌在20Khz、13. 5kV時的滅菌率分別為95%、86(%，電壓升高到201^時，作用時間51^11時，兩種細菌的滅菌率均達到了 100%。經過20多次化學指示卡監測全部合格；經20多次生物指示劑監測均為無菌生長； 對20件滅菌后物品進行細菌培養均無菌生長。等離子體處理后的物料在十五天內均未出現發霉、變質、發酵、發臭等現象。
權利要求
1.一種等離子體生活垃圾處理方法，其特征在于需處理的生活垃圾通過進料單元進料后進行破袋機破袋，破袋出料時通過風力按比重將重質料和輕質料分離，對分離出的輕質料進行破碎、有機纖維膨化，對分離出的重質料進行破碎后通過磁分選分離出磁性金屬， 然后將分離出磁性金屬后的經過破碎的重質料與破碎、膨化后的輕質料進行混合，混合后的物料進入等離子體單元進行無害化處理，處理后的物料通過裝箱外運。
2.根據權利要求1所述的一種等離子體生活垃圾處理方法，其特征在于所述等離子體單元包括機架(6)，所述機架(6)上設置有機頭(3)和機尾(13)，所述機頭(3)與機尾(13)之間設置有等離子體發生器，所述等離子體發生器包括外殼(17)、等離子發生電極 (15)和物料筒(18)，物料筒(18)位于外殼(17)內部，等離子發生電極(15)位于外殼(17) 和物料筒(18)之間，物料筒(18)與等離子發生電極(15)之間設置有支撐件I (19)，等離子發生電極(15)與外殼(17)之間設置有支撐件II (20)，所述外殼(17)外部設置有等離子電源(4)，所述等離子電源(4)與等離子發生電極(15)相互連接，所述外殼(17)中部套裝有從動輪(16)，外殼(17)下方設置有電機(7)，所述電機(7)輸出端連接設置有主動輪(5)， 所述主動輪(5)與從動輪(16)相互嚙合，所述機頭(3)前端設置有進料管(2)，所述進料管 (2)穿過機頭(3)與物料筒(18)相連通，物料筒(18)后端設置有出料喇叭(12)，機尾(13) 底部設置有出料口(10)。
3.根據權利要求2所述的一種等離子體生活垃圾處理方法，其特征在于所述機頭(3) 與外殼(17)之間設置有密封件II (21)，機尾(13)與外殼(17)之間設置有密封件I (14)。
4.根據權利要求1或2所述的一種等離子體生活垃圾處理方法，其特征在于生活垃圾在破袋過程中產生的污水經收集后進行污水處理，處理后的污水達到要求后進行回用。
全文摘要
本發明涉及一種等離子體生活垃圾處理方法，需處理的生活垃圾通過進料單元進料后進行破袋機破袋，破袋出料時通過風力按比重將重質料和輕質料分離，對分離出的輕質料進行破碎、有機纖維膨化，對分離出的重質料進行破碎后通過磁分選分離出磁性金屬，然后將分離出磁性金屬后的經過破碎的重質料與破碎、膨化后的輕質料進行混合，混合后的物料進入等離子體單元進行無害化處理，處理后的物料通過裝箱外運。本發明一種等離子體生活垃圾處理方法，它實現生活垃圾處理的連續安全工作，形成的無害化物料質量穩定，處理效果好，確保了設備運行環境的清潔，管理維護十分方便，工作過程中沒有異味溢出，具有廣闊的應用前景。
文檔編號B09B5/00GK102513331SQ20111044412
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者趙龍章 申請人:南京工業大學