申请日2012.06.13
公开(公告)日2012.10.17
IPC分类号B09C1/08
摘要
本发明提供了一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置，包括：底座(4)，淋洗液收集槽(7);机架(8)，所述机架的外周设置有直型支撑转动棍(3)，所述直型支撑转动棍的轴向两个端部上分别支撑有传动链条，在所述链条上固定有履带式过滤网输送带(2)，在所述履带式过滤网输送带的上方固定有不锈钢污泥储备槽(1)，在所述不锈钢污泥储备槽的上方安装有雾化喷淋系统(6)，在所述履带式过滤网输送带的下方、所述淋洗液收集槽的上方安装一套滤网清洗装置(13)。本发明能连续不间断运行，处理量大，维护方便，维护成本低;本技术采用双层滚轮带动，对履带式过滤网输送带无损伤，实现多重保护，增加过滤网输送带使用寿命。
权利要求书
1.一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置，所述淋洗装置包括：
底座(4)，所述底座为钢架构，在所述底座(4)的上方固定有用于收集垃圾污泥 的淋洗液的淋洗液收集槽(7);
还包括机架(8)，所述机架(8)可转动地固定在所述底座4的上方，通过设置在 所述底座(4)左端的液压千斤顶(5)的抬升作用下，所述机架(8)可以朝着污泥物 料运送的水平方向向下倾斜;所述机架(8)的外周设置有直型支撑转动棍(3)，所述 直型支撑转动棍(8)的轴向两个端部上分别支撑有传动链条，所述传动链条通过多个 传动齿轮(14)在电动机的驱动下进行传输运动;
在所述链条上固定有履带式过滤网输送带(2)，污泥物料放置在所述履带式过滤网 输送带(2)上在链条的带动下从左至右地输送;
在所述履带式过滤网输送带(2)的上方固定有不锈钢污泥储备槽(1)，所述储备槽 (1)与所述机架(8)相连接，能够随着所述机架(8)的倾斜转动而同向地倾斜转动; 所述储备槽(1)起到将污泥物料保持在所述履带式过滤网输送带(2)上的作用，其为 一种不具有底部和顶部的、围绕所述履带式过滤网输送(2)带建立的方框格，其下部 搭接所述履带式过滤网输送带，上部对淋洗喷雾开放;
所述不锈钢污泥储备槽(1)在出料口的一端呈现为喇叭口，所述出料口安装有三 级不同高度的控制阀板(11)，所述控制阀板(11)用于实现垃圾物料的分层输出，当 需要先输出上层的物料时，将上层、或者上两层控制阀板打开而保持下层的控制阀板关 闭，这样随着链条的带动，所述履带式过滤网输送带(2)上的污泥物料的上层从所述 出料口排出，而下层的污泥物料在下层的控制阀板的作用下仍然保持在所述履带式过滤 网输送带上，从而可以对其进行再次淋洗;
在所述不锈钢污泥储备槽(1)的上方安装有雾化喷淋系统(6)，其安装有多个阀 门(10)和多个喷雾器(12)，所述喷雾器(12)对所述污泥物料进行多点式雾式喷淋;
在所述履带式过滤网输送带(2)的下方、所述淋洗液收集槽(7)的上方安装一套 滤网清洗装置(13)，用于清洗履带式过滤网输送带上的残留渣。
2.根据权利要求1所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置， 其特征在于，所述直型支撑转动棍(3)沿着所述机架的外周均匀分布，起到支撑、传 送所述链条和固定在所述链条上的所述履带式过滤网输送带的作用。
3.根据权利要求1-2所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装 置，其特征在于：所述履带式过滤网输送带(2)是采用一种类似表带的形式，其由不 锈钢加工而成，两节履带之间有镂空的过滤间隔，使得污泥物料基本上不能从该间隔掉 落，而水溶液可以顺利通过。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋 洗装置，其特征在于：所述不锈钢污泥储备槽1的长度为8-10M，宽度为1-1.2M，该宽 度小于或者等于所述履带式过滤网输送带的宽度，高度为1-1.5米。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋 洗装置，其特征在于：所述履带式过滤网输送带(2)可以朝着出料的水平方向向下倾 斜10-15度角。
6.一种操作如权利要求1-5任一所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金 属的淋洗装置的方法，包括：
采用城市生活垃圾成分细化分筛设备将陈年生活垃圾进行预处理;通过分选机除去 生活垃圾中的塑料薄膜、砖瓦、石块、玻璃、金属等，进行干燥之后，将处理后剩下的 富含有机质的污泥物料备用;
配置20mmol/L，PH=3的柠檬酸淋洗溶液备用;
开动机器运转，将污泥物料放置到所述履带式过滤网输送带上，随着物料的输送， 逐个打开所述喷雾器对物料进行淋洗，出料口控制阀板保持打开，淋洗完毕后的污泥被 暂时收集起来，待柠檬酸与污泥中的重金属充分反应后，再进行第二次、或多次淋洗。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述污泥物料与淋洗剂的体积比例在1∶ 1-3之间;进行1-3遍淋洗，每次淋洗时间间隔为1小时，等柠檬酸与污泥中的重金属 充分反应之后再进行下一轮淋洗，并收集淋洗液。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：在淋洗时，将出所述料口控制阀板(11) 的第1层、或第1和第2层打开，先输出上层的污泥物料，然后对下层的污泥物料继续 进行淋洗，淋洗完毕后打开所述出料口控制阀板的下层，将下层污泥物料排出。
说明书
利用柠檬酸来处理生活垃圾污泥中的重金属的淋洗装置
技术领域
本发明涉及一种处理城市生活垃圾中的重金属的淋洗装置，尤其涉及一种利用柠檬 酸来处理生活垃圾污泥中的重金属的淋洗装置。
背景技术
目前，随着经济的高速发展和生活水平的不断提高，城市生活垃圾正以8%的速度 递增。城市生活垃圾包括居民生活垃圾、公共场所和街道清扫垃圾、商业生活垃圾等， 其主要成分为厨余物、废纸张、废塑料、废织物、废玻璃、草木、灰土等。这些生活垃 圾不仅造成极大的资源浪费，更严重的是造成环境污染，如土壤污染、空气污染、生活 水源污染等。
处理生活垃圾的方法主要有填埋法、焚烧法和堆肥处理。
填埋法就是将生活垃圾填埋在垃圾填埋场，优点是成本低，方法简单;缺点是占用 场地大，产生垃圾渗滤液，造成地下水的污染，产生甲烷易造成爆炸。
焚烧法可以使焚烧后的垃圾重量减少75%～95%，每吨垃圾焚烧后仅占约0.1m3， 焚烧后的残渣灰渣性质稳定，能彻底消灭病原菌，焚烧产生的热量可以用于供热和发电， 回收能源。但是该方法产生的废气、毒尘等大气污染物对环境仍具有较大的破坏力。
堆肥法是利用微生物的活动将垃圾中的易腐有机物分解，转变成富含有机质和氮、 磷、钾等营养元素和微量元素的有机质肥料。堆肥中重金属主要有铜、锌、铅、铬、镉、 镍、汞等。堆肥如果不经过除重金属处理，则在施用量过大的情况下可使农作物中部分 重金属浓度超过国家标准。因此如何处理堆肥垃圾中的重金属成为了炙手可热的研究课 题。
垃圾堆肥的化学淋洗修复技术是目前研究得比较多的堆肥垃圾中的重金属处理技 术，其借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的化学、生物化学溶剂，在重力作 用下或通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中，然后再把包含有污染物的 液体从土层中抽提出来，再进行分离和污水处理。天然有机酸、生物表面活性剂等淋洗 液对重金属的清除能力比较稳定，即使在高pH下也有很高的清除效果，除了可以与重 金属形成可溶态的螯合物外，还可使氧化物中固定的重金属释放出来，这些物质生物降 解性好，对环境无污染。
美国能源部布鲁克黑文国家实验室的科学家发明了一种利用柠檬酸清除土壤和垃 圾中污染物的新方法，它能够清除土壤和垃圾中几乎所有的普通有毒金属镉、铅、锌、 铜以及放射性物质，比如铀、钍、铂、钴、铯和锶。这种酸能够附着到普通金属和放射 性物质上形成化合物。
使用柠檬酸的好处是它对土壤的破坏性很小，而且不会长久地停留在土壤里。土壤 被“洗”过土壤后就基本接近正常水平。然后土壤里生存的天然细菌再被加进“洗”过 土壤的柠檬酸溶液里。土壤细菌能够降解几种柠檬酸金属化合物，使这此金属从溶液中 分离出来以达到回收利用的目的。
这种方法使用过的柠檬酸还能再次利用。利用这种方法能够清除受污染土壤里99 %的铀、95%的铅和其他有毒金属。
华中农业大学高彦征等对有机酸对土壤中镉的解吸及影响因素的实验也发现，添加 柠檬酸可活化土壤中镉及微量元素，增加了土壤溶液中镉的可溶性，且因它与镉形成的 有机复合物的稳定性低于Cd-EDTA，在土壤溶液中容易解络。
然而现有技术中并没有存在相应的淋洗设备，由于淋洗设备直接关系到堆肥淋洗的 效果，因此需要开发一种高效、廉价的淋洗设备。
发明内容
为了实现对垃圾堆肥的有效淋洗以除去其中的重金属，本发明提出了一种利用柠檬 酸来处理生活垃圾污泥中的重金属的淋洗装置，其成本低廉，运转高效，能最大限度地 减少对环境的污染。具体地，本发明采用以下技术方案：
方案一：一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置，所述淋洗装置包 括：
底座(4)，所述底座为钢架构，在所述底座(4)的上方固定有用于收集垃圾污泥 的淋洗液的淋洗液收集槽(7);
还包括机架(8)，所述机架(8)可转动地固定在所述底座4的上方，通过设置在 所述底座(4)左端的液压千斤顶(5)的抬升作用下，所述机架(8)可以朝着污泥物 料运送的水平方向向下倾斜;所述机架(8)的外周设置有直型支撑转动棍(3)，所述 直型支撑转动棍(8)的轴向两个端部上分别支撑有传动链条，所述传动链条通过多个 传动齿轮(14)在电动机的驱动下进行传输运动;
在所述链条上固定有履带式过滤网输送带(2)，污泥物料放置在所述履带式过滤网 输送带(2)上在链条的带动下从左至右地输送;
在所述履带式过滤网输送带(2)的上方固定有不锈钢污泥储备槽(1)，所述储备槽 (1)与所述机架(8)相连接，能够随着所述机架(8)的倾斜转动而同向地倾斜转动; 所述储备槽(1)起到将污泥物料保持在所述履带式过滤网输送带(2)上的作用，其为 一种不具有底部和顶部的、围绕所述履带式过滤网输送(2)带建立的方框格，其下部 搭接所述履带式过滤网输送带，上部对淋洗喷雾开放;
所述不锈钢污泥储备槽(1)在出料口的一端呈现为喇叭口，所述出料口安装有三 级不同高度的控制阀板(11)，所述控制阀板(11)用于实现垃圾物料的分层输出，当 需要先输出上层的物料时，将上层、或者上两层控制阀板打开而保持下层的控制阀板关 闭，这样随着链条的带动，所述履带式过滤网输送带(2)上的污泥物料的上层从所述 出料口排出，而下层的污泥物料在下层的控制阀板的作用下仍然保持在所述履带式过滤 网输送带上，从而可以对其进行再次淋洗。
在所述不锈钢污泥储备槽(1)的上方安装有雾化喷淋系统(6)，其安装有多个阀 门(10)和多个喷雾器(12)，所述喷雾器(12)对所述污泥物料进行多点式雾式喷淋;
在所述履带式过滤网输送带(2)的下方、所述淋洗液收集槽(7)的上方安装一套 滤网清洗装置(13)，用于清洗履带式过滤网输送带上的残留渣。
2、根据方案1所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置，其 特征在于，所述直型支撑转动棍(3)沿着所述机架的外周均匀分布，起到支撑、传送 所述链条和固定在所述链条上的所述履带式过滤网输送带的作用。
3、根据方案1-2所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置， 其特征在于：所述履带式过滤网输送带(2)是采用一种类似表带的形式，其由不锈钢 加工而成，两节履带之间有镂空的过滤间隔，使得污泥物料基本上不能从该间隔掉落， 而水溶液可以顺利通过。
4、根据方案1-3所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置， 其特征在于：所述不锈钢污泥储备槽1的长度为8-10M，宽度为1-1.2M，该宽度小于或 者等于所述履带式过滤网输送带的宽度，高度为1-1.5米。
5、根据方案1-4所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗装置， 其特征在于：所述履带式过滤网输送带(2)可以朝着出料的水平方向向下倾斜10-15 度角。
6、一种操作如方案1-5所述的一种利用柠檬酸来处理生活垃圾中的重金属的淋洗 装置的方法，包括：
采用城市生活垃圾成分细化分筛设备将陈年生活垃圾进行预处理;通过分选机除去 生活垃圾中的塑料薄膜、砖瓦、石块、玻璃、金属等，进行干燥之后，将处理后剩下的 富含有机质的污泥物料备用;
配置20mmol/L，PH=3的柠檬酸淋洗溶液备用;
开动机器运转，将污泥物料放置到所述履带式过滤网输送带上，随着物料的输送， 逐个打开所述喷雾器对物料进行淋洗，出料口控制阀板保持打开，淋洗完毕后的污泥被 暂时收集起来，待柠檬酸与污泥中的重金属充分反应后，再进行第二次、或多次淋洗。
7、如方案6所述的方法，其特征在于：所述污泥物料与淋洗剂的体积比例在1∶1-3 之间;进行1-3遍淋洗，每次淋洗时间间隔为1小时，等柠檬酸与污泥中的重金属充分 反应之后再进行下一轮淋洗，并收集淋洗液。
8、如方案7所述的方法，其特征在于：在淋洗时，将出所述料口控制阀板的第1 层、或第1和第2层打开，先输出上层的污泥物料，然后对下层的污泥物料继续进行淋 洗，淋洗完毕后打开所述出料口控制阀板的下层，将下层污泥物料排出。
本发明的有益效果是：本发明动作准确灵敏，能连续不间断运行，处理量大，维护 方便，维护成本低;本技术采用双层滚轮带动，技术先进，对履带式过滤网输送带无损 伤，实现多重保护，增加过滤网输送带使用寿命。本技术制作成本、运行费用低，经济 效益十分明显，真正起到节能减排、保护环境的作用。
