一種有機垃圾安全投料裝置及投料方法與流程

本發明涉及垃圾處理技術領域，具體地，涉及一種有機垃圾安全投料裝置及投料方法。

背景技術：

人類生產生活產生大量的垃圾，它是一種污染源，也是一種可再利用的能源。據統計，我國目前城市生活垃圾每年約產生2億多噸，并正以10％的速度逐年遞增，中國已經成為世界上垃圾包袱最重的國家，因此關于城市垃圾的無害化、減容化和資源化處理已經迫在眉睫，而關于城市垃圾中的大頭——有機垃圾的處理更是重中之重。目前，業內對于有機垃圾的處理包括堆肥、焚燒、厭氧發酵、熱裂解等方法，其中的熱裂解方法是通過加入催化劑和適量空氣使得有機垃圾在貧氧環境下反應，進而被分解成焦油、固體殘渣和可燃性氣體等，雖然其耗時短、見效快、資源利用率高，但仍存在如下問題：

1、由于有機垃圾的裂解反應會持續產生大量的有毒有害氣體(如二惡英等)，因此必須盡量減少在整個垃圾處理流程中存在的氣體漏出環節，而如果將垃圾輸送裝置直接與反應裝置的入料口連接并設置密封結構，使得該密封結構既能實現垃圾的正常投放，又能對氣體起到密封作用，則普通的密封閥門完全無法達到上述要求；

2、在有機垃圾的裂解轉化過程中，作為反應物被導入的空氣的量是受到嚴格控制的，一旦突然加入過量空氣(如往正在反應的裝置內投放有機垃圾)，則極易導致爆炸事故的發生，因此現有的垃圾處理裝置均采用不連續作業形式：即待完全結束一次熱裂解過程后，再加入反應物并重新開始反應，這就導致整個垃圾處理過程效率低下、能源浪費嚴重、且垃圾資源再利用率不高。

中國專利cn201310434311公開了一種垃圾熱裂解機，進料裝置、預熱處理裝置、高溫裂解裝置和控制器，所述預熱處理裝置的第一驅動裝置與第一螺桿驅動連接，第一螺桿可轉動地穿置于第一料筒的內部，第一料筒的內壁設置有第一發熱層和第一保溫層；高溫裂解裝置的第二驅動裝置與第二螺桿驅動連接，第二螺桿可轉動地穿置于第二料筒的內部，第二料筒的內壁設置有第二發熱層和第二保溫層，所述第二保溫層設置于第二料筒的內壁和第二發熱層之間，第二螺桿與第二發熱層之間形成裂解區，第一驅動裝置、第二驅動裝置、第一發熱層和第二發熱層分別與控制器電連接。上述發明在物料反應時具有密封性高、受熱效果好、環保零排放、連續作業及工作效率高等優點；但實際上該發明并沒有解決垃圾投料時的空氣混入問題，其連續作業的過程仍存在較大風險，而且還忽略了垃圾

進料時有毒有害氣體沿空隙向外泄露的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種操作方便、安全性高、可配合反應裝置連續作業并防止內外氣體交換的垃圾投放裝置，以解決背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種有機垃圾安全投料裝置，設置于反應裝置的進料口位置處，所述投料裝置包括依次直接或間接連接的投料口、儲料室、料體輸送裝置和水封器，在所述投料口和儲料室間設置有密封裝置，所述水封器設置于所述料體輸送裝置末端和進料口的連通位置處，使得儲料室和料體輸送裝置共同形成一個密閉空間，且該密閉空間通過設置進氣口和排氣口以排出內部空氣；

所述水封器包括水槽、封蓋和活動蓋，所述水槽的開口朝上且所述進料口從水槽底部向上穿出并與其固定連接，所述封蓋的開口朝下且固定設置于所述水槽內，在所述封蓋的頂部還開設有與進料口位置對應的通孔，所述活動蓋在豎直方向上設置于水槽和封蓋之間，所述活動蓋的頂板在上且開口朝下，所述活動蓋的一側面開口且該開口側面能與水槽的一個內側壁面吻合密封，以便于活動蓋在進料口上方沿水平面做往復運動時可實現對所述進料口與通孔間的連通和隔斷，在所述活動蓋的側壁開口位置與水槽內壁的接觸處還設置有密封條，使得當活動蓋在起隔斷作用時，能夠實現對進料口的完全密封。

優選地，所述封蓋和活動蓋的底部均與所述水槽的底面間存在間隙，使得當反應裝置內部壓強過大時，多余的氣體可通過進料口不斷排壓水槽內的水體進而溢出，以免發生爆炸事故。

優選地，開設在所述封蓋頂部的通孔，其水平截面的形狀要小于所述進料口水平截面的形狀，以防止垃圾在投料時漏出。

優選地，所述進氣口與氮氣源連接。

優選地，設置在所述投料口和儲料室間的密封裝置也為水封器，以進一步提高密封性。

優選地，所述料體輸送裝置采用螺旋推料器。

一種用于上述投料裝置的投料方法，包括如下步驟：

1)首先打開密封裝置并將有機垃圾從投料口加入儲料室內，直至積聚足量的垃圾；

2)關閉密封裝置，然后推動水封器上的活動蓋并使其與水槽的內壁緊貼，從而實現水封器的隔斷作用，此時的儲料室和料體輸送裝置共同形成一個密閉空間；

3)接著通過進氣口和排氣口往該密閉空間內不斷通入氣體以排出空氣，使得有機垃圾處于貧氧狀態；

4)拉動位于料體輸送裝置末端水封器的活動蓋，使得反應裝置上的入料口和封蓋上的通孔連通，啟動料體輸送裝置，將儲料室的有機垃圾傳送至反應裝置內，當停止加料時關閉該處的水封器；

5)在反應裝置工作的同時，儲料室內重新進料并重復上述步驟1)、2)和3)，當反應裝置內的有機垃圾量不夠時，重復上述步驟4)。

本發明提供的技術方案至少具有如下有益效果：

1、所述有機垃圾安全投料裝置整體結構較為簡單且便于操作，其通過設置進、排氣口和水封器有效地實現在投放有機垃圾的同時不引入外部空氣，從而確保熱裂解反應的正常進行，降低了安全事故發生的幾率，同時在反應過程中產生的有毒有害氣體也會通過排氣口排出并集中處理，不會對外部環境造成污染；

2、本發明在進行垃圾熱裂解處理的同時也在儲料室和料體輸送裝置形成的密閉空間內進行進料和空氣排出工作，使得整個有機垃圾安全投料裝置得以連續作業，提高了垃圾處理效率和能源利用效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1為本發明所述有機垃圾安全投料裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中水封器俯視圖；

圖3為圖1中水封器俯視角度的結構示意圖(當進料口與通孔間被隔斷時)；

圖4為圖3所示水封器的a-a向剖視圖；

圖中：01反應裝置，02進料口；1投料口，2儲料室，3料體輸送裝置，4水封器，41水槽，42封蓋，43活動蓋，44密封條，5進氣口，6排氣口。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參見圖1，一種有機垃圾安全投料裝置，設置于反應裝置01的進料口02位置處，所述投料裝置包括依次連接的投料口1、儲料室2、料體輸送裝置3和水封器4，在所述投料口1和儲料室2間設置有密封裝置，所述水封器4設置于所述料體輸送裝置3末端和進料口02的連通位置處，使得儲料室2和料體輸送裝置3共同形成一個密閉空間，且該密閉空間通過設置進氣口5和排氣口6以排出內部空氣。

在本實施例中，所述進氣口5與氮氣源連接。

繼續參見圖2、圖3和圖4，所述水封器4包括矩形的水槽41、封蓋42和活動蓋43，所述水槽41的開口朝上且所述進料口02從水槽底部向上穿出并與其固定連接，所述封蓋42的開口朝下且其一端通過螺栓與水槽41的內壁固定連接，在所述封蓋42的頂部還開設有與進料口02位置對應的通孔，且該通孔與料體輸送裝置3的末端連通。為了防止垃圾在投料時漏出，所述通孔的水平截面形狀要小于進料口02的水平截面形狀。

所述活動蓋43在豎直方向上設置在水槽41和封蓋42之間，所述活動蓋43的頂板在上且開口朝下，同時所述活動蓋43近進料口方向設置的一側面開口且該開口側面能與水槽41的一個內側壁面吻合密封，以便于活動蓋43在進料口02上方沿水平面做往復運動時可實現對所述進料口02與通孔間的連通和隔斷，在所述活動蓋43的側壁開口位置與水槽41內壁的接觸處還設置有密封條44，使得當活動蓋在起隔斷作用時，能夠實現對進料口02的完全密封。

在本實施例中，所述封蓋42和活動蓋43的底部均與所述水槽41的底面間存在間隙，使得當反應裝置01內部壓強過大時，多余的氣體可通過進料口02不斷排壓水槽41內的水體進而溢出，以免發生爆炸事故。

在本實施例中，設置在所述投料口1和儲料室2間的密封裝置也采用了上述水封器的結構，以進一步提高密封性。

在本實施例中，所述料體輸送裝置3采用螺旋推料器。

上述有機垃圾安全投料裝置的投料過程如下：

1)首先打開密封裝置并將有機垃圾從投料口1加入儲料室2內，直至積聚足量的垃圾；

2)關閉密封裝置，然后推動水封器上的活動蓋43并使其與水槽41的內壁緊貼，從而實現水封器4的隔斷作用，此時的儲料室2和料體輸送裝置3共同形成一個密閉空間；

3)接著通過進氣口5和排氣口6往該密閉空間內不斷通入氮氣以排出空氣，使得有機垃圾處于貧氧狀態；

4)拉動位于料體輸送裝置3末端水封器的活動蓋43，使得反應裝置1上的入料口02和封蓋42上的通孔連通，啟動料體輸送裝置3，將儲料室2內的有機垃圾傳送至反應裝置01內，當停止加料時關閉該處的水封器4，同時停止通氣；

5)在反應裝置01工作的同時，儲料室2內重新進料并重復上述步驟1)、2)和3)，當反應裝置01內的有機垃圾量不夠時，重復上述步驟4)。

在所述投料過程中，不僅解決了垃圾投料時連帶外部空氣一并引入的安全隱患，而且整體氣密性非常好，在最大程度上減少了有毒有害氣體的漏出，即使是在垃圾投料時有小部分氣體泄露，也會被投料口處設置的水封器阻擋而無法擴散到外部環境，甚至隨著不斷通入的氮氣被帶走處理，達到零污染的環保效果。

以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利保護范圍，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。在本發明的精神和原則之內，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的任何改進或等同替換，直接或間接運用在其它相關的技術領域，均應包括在本發明的專利保護范圍內。