一种垃圾连续灭菌装置、垃圾处理系统及垃圾处理方法

摘要

本发明提供了一种垃圾连续灭菌装置，还提供了垃圾处理系统，以及垃圾处理方法。垃圾连续灭菌装置，包括垃圾暂存仓、固体泵、输料管、介质球和换热器，垃圾暂存仓的出口与固体泵的入口连通，输料管的入口与固体泵的出口连通，介质球用于与垃圾混合并沿输料管输送，换热器用于加热输料管并通过输料管将热量传递给输料管内的垃圾和介质球。垃圾处理方法主要是：先将垃圾和介质球混合；然后利用固体泵提供动力使垃圾和介质球沿着输料管输送，在垃圾混合物沿着输料管输送的过程中对输料管的外壁进行加热。本发明的这种垃圾连续灭菌装置在输料管内完成灭菌，也即是在密封的环境下进行灭菌，不污染环境，更重要的是能够进行连续灭菌，而且灭菌效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体而言，涉及一种垃圾连续 灭菌装置、垃圾处理系统及垃圾处理方法。

背景技术

目前医疗垃圾灭菌处理方法有两大类，即焚烧法和非焚烧法。 焚烧法(包含热解法)，非焚烧法包括高温蒸汽法、微波灭菌法、化 学消毒法和高温干热灭菌法。

其中，与本发明较为接近的是高温蒸汽法和高温干热灭菌法， 下面逐一介绍高温蒸汽法和高温干热灭菌法的基本原理和缺点。

(1)高温干热灭菌法的基本原理是：将医疗垃圾从周转箱内倒 出，然后将其放到连排输送机料斗内送入处理箱。处理箱上联接有 用于粉碎医疗垃圾的粉碎装置和抽吸处理箱内气体抽气单元，抽气 单元连接净化单元。处理箱内设置有轴和搅拌装置，处理箱外底部 有覆盖层。在处理箱外表与覆盖层之间设有用于持续加热处理箱的 热油料。处理箱高温灭菌时间15分钟至30分钟间隙工作。处理箱 的下方设置有挡边输送机料斗，处理箱的底部呈锥形，处理箱的底 部还设置有卸料门。灭菌结束后，卸料门打开，经过灭菌的医疗垃 圾靠重量自然下落并进入挡边输送机料斗内，最后经过灭菌的医疗 垃圾被输送到垃圾箱内运输填埋。

在高温干热灭菌过程中，没有添加蒸汽或水分，热量通过自然 或强行的接触式方式在垃圾之间传递。主要利用处理箱的内室的热 壁经过传导和自然传送对垃圾进行加热。待处理垃圾单位容积 (0.9m³)较大，虽然处理箱内设置有搅拌装置，但是热量传递仍然 受到限制，垃圾所接受热量不均匀，灭菌效率受到影响进而影响该 工艺的灭菌稳定性。

高温干热灭菌法中，灭菌时间20分钟，出料包装时间10分钟， 灭菌完成后医疗垃圾的传送、破碎时间大概为10分钟。处理箱是间 隙工作的，处理量低，所以采用干热灭菌法时，会将处理箱的容积 尽量做大，但是受到垃圾温度不均匀的限制，医疗垃圾的处理量一 般小于5吨/天。目前还没有发现干热灭菌法的处理量很少有大于10 吨/天，更没有大于20吨/天的记载。

高温干热灭菌法存在的技术问题主要是：医疗垃圾在破碎传送 过程中是开放式传送，垃圾异味散发到周围环境中，造成工作环境 非常差；灭菌后的医疗垃圾也是开放式传送，灭菌后的医疗垃圾无 组织排放易造成二次污染生态环境；最终医疗垃圾还需要卫生填埋。

(2)高温蒸汽灭菌法的基本原理与高温干热灭菌法类似，由于 高温蒸汽灭菌法的热传递介质是热的蒸汽，热传递效率有所提高， 但是高温蒸汽灭菌法在灭菌的过程中会产生废液。高温蒸汽灭菌法 中，医疗垃圾的输送过程是在开放式环境中进行，对周围的空气污 染较为严重。高温蒸汽灭菌法也属于间歇式灭菌，处理量小。

综上所述，高温蒸汽灭菌法和高温干热灭菌法有个共同缺点， 那就是医疗垃圾的输送过程在开放式的环境中进行，医疗垃圾的异 味散发到周围空气中并污染环境。工作环境差、工作人员被感染的 风险大是医疗垃圾处理的基本现状。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种垃圾连续灭菌装置，该装置具 有对环境污染小、灭菌效率高和灭菌彻底等优点。

本发明的第二目的在于提供一种垃圾处理系统，该系统具有对 环境污染小、灭菌效率高和灭菌彻底等优点。

本发明的第三目的在于提供一种垃圾处理方法，该方法具有对 环境污染小、灭菌效率高和灭菌彻底等优点。

本发明是这样实现的：

一种垃圾连续灭菌装置，包括垃圾暂存仓、固体泵、输料管、 介质球和换热器，垃圾暂存仓的出口与固体泵的入口连通，输料管 的入口与固体泵的出口连通，介质球用于与垃圾混合并沿输料管输 送，换热器用于加热输料管并通过输料管将热量传递给输料管内的 垃圾和介质球。

一种垃圾处理系统，包括垃圾接受仓、垃圾破碎机和垃圾连续 灭菌装置，垃圾接受仓和垃圾破碎机通过第一垃圾输送管道连通， 垃圾破碎机和垃圾暂存仓通过第二垃圾输送管道连通，第一垃圾输 送管道和第二垃圾输送管道均沿竖向设置，垃圾接受仓和垃圾暂存 仓分别位于垃圾破碎机的上方和下方。

一种垃圾处理方法，包括以下步骤：

混合步骤，将垃圾和介质球在垃圾暂存仓中混合得到垃圾混合 物；

灭菌步骤，利用固体泵提供动力使垃圾混合物沿着输料管输送， 在垃圾混合物沿着输料管输送的过程中对输料管的外壁进行加热， 垃圾混合物在沿着输料管输送的过程中完成灭菌。

本发明实现的有益效果：

(1)本发明独创采用固体泵输送垃圾，向垃圾中混入介质球解 决了现有固体泵无法输送垃圾的难题。

(2)本发明以固体泵作为垃圾输送的动力，使垃圾沿输料管运 动，通过换热器给输料管加热，垃圾在输料管内运动的过程中完成 灭菌，属于密闭环境中灭菌，不会产生异味或者废气，不会污染环 境。

(3)现有的垃圾灭菌都是间隙式的，处理量小。本发明的这种 垃圾连续装置由于，采用管道输送，垃圾可以连续不断地通过输料 管，所以可以连续灭菌，垃圾处理量大。

(4)相对于现有的处理箱，本发明的输料管的直径小得多，当 热量通过输料管传递给垃圾时，热传递效率高，垃圾灭菌彻底。

(5)本发明独创性地采用介质球混入垃圾进行输送，介质球一 方面在垃圾中起到支撑作用，有利于垃圾输送，另一方面，介质球 还是热传递的介质，可以提高热传递效率，灭菌更彻底。

附图说明

图1示出了本发明实施例1的连续灭菌装置的简化示意图；

图2示出了图1中A区域局部示意图；

图3示出了图2中的输料管仔输送垃圾时的内部示意图；

图4示出了图3中的介质球的剖面图；

图5示出了图2中的连接管的示意图；

图6示出了图2中的连接管与直管和弯管连接时的简化示意图；

图7示出了本发明实施例2的垃圾处理系统的示意图；

图8示出了图7中B区域局部示意图；

图9示出了本发明实施例3的垃圾处理系统的简化示意图；

图10示出了图8中C区域局部示意图；

图11示出了本发明实施例3的垃圾处理系统的导热油管路连接 示意图；

图12示出了本发明实施例3的垃圾处理系统的压缩空气管路连 接示意图；

图13示出了本发明实施例3的垃圾处理系统的工艺气体管路连 接示意图；

图14示出了本发明实施例3的垃圾处理系统的润滑液管路连接 示意图；

图15示出了本发明实施例3的垃圾处理系统的消毒液管路连接 示意图；

图16示出了本发明实施例3的垃圾处理系统的示意图；

图17示出了本发明实施例4的垃圾处理系统的示意图。

其中，图1～图17的附图标记为：

垃圾暂存仓101；固体泵103；输料管105；介质球107；第一 螺旋输送机111；产出物暂存仓113；第二螺旋输送机115；连接管 117；环状凸起119；导油槽121；润滑液添加孔123；第一换热夹 套125；三通管127；介质球分离器129；卸料管131；介质球输送 管133；产出物输送管135；分离平台137；介质球探测器139；介 质球剔除器141；垃圾接受仓201；垃圾破碎机203；第一垃圾输送 管道205；第二垃圾输送管道207；周转箱209；空气分布器211； 激光破袋器213；吹散器215；对开式电动闸阀216；金属输送管217； 玻璃输送管219；金属探测器221；金属剔除器223；玻璃剔除器225； 金属灭菌器227；玻璃灭菌器229；第二换热夹套231；第三换热夹 套233；吸风管237；复合等离子体净化器239；第一消毒液喷射器 241；湿度检测器243；第二消毒液喷射器244；细碎机245；有机 物燃烧器247、303；导热油炉249；压缩气体破拱器251；一体式 螺杆空压机253；电磁控制阀组255；喷射润滑减压系统257；输油 管259；第四螺旋输送机301；回转窑305；第五螺旋输送机307； 冷却机309；产出物料仓311。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将 结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施 例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非 旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创 造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因 此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对 其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目 的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技 术特征的数量。

本发明提供的一种垃圾连续灭菌装置包括：垃圾暂存仓、固体 泵、输料管、介质球和换热器。垃圾暂存仓的出口与固体泵的入口 连通，输料管的入口与固体泵的出口连通，介质球用于与垃圾混合 并沿输料管输送，换热器用于加热输料管并通过输料管将热量传递 给输料管内的垃圾和介质球。

固体泵又称为液压柱塞泵或者液压活塞泵，由液压动力包驱动 液压油缸，液压油缸推进输送缸，将输送缸内的物料输出至管道。 一般分为单柱塞和双柱塞，典型的代表有德国普茨迈斯特公司的4 种固体泵，分别是：EKO单柱塞泵，以及KOS、KOV、HSP三种 双柱塞泵。固体泵常用于水泥或者建筑行业。

本发明的垃圾主要是指医疗垃圾，也包括生活垃圾，当然其他 危废品也能够使用本发明的这种垃圾连续灭菌装置进行灭菌。

现有技术中，由于常用的高温干热灭菌法和高温蒸汽灭菌法都 是间歇式的，考虑到处理箱的传热效率有限，处理箱的体积都不能 设置地太大，因而其处理量较小且难以扩大，处理量较大时，大部 分选择了高污染的焚烧法和高温热解法，对环境造成较大的破坏。

医疗垃圾和生活垃圾中主要组成部分是有机物，有机物通常有 一定的弹性，而且容易发生压缩形变，进而堵在输料管内，用固体 泵输送垃圾基本上是属于无法完成的工作。例如，医疗垃圾成分及 其复杂，主要有塑料(46％)、纤维(24％)、纸张(8％)、金属(6％)、 玻璃(5％)等，这些主要成分弹性大无法直接用PM公司的KOS 输送泵，KOS泵属于弹性柱塞泵类介质运动性质是后介质推前介质 运动，而医疗垃圾成分无法实现。

将介质球与垃圾混合后，用固体泵输送垃圾成为了可能。

介质球由硬质材料制成，主要是起支撑作用，介质球之间形成 空隙，垃圾位于该空隙内，这样介质球能够分散一部分来自固体泵 的作用力，输料管内的垃圾不容易堆积，在介质球的夹带作用下输 料管内的垃圾能够顺畅的沿输料管运动。

作为优选，介质球由硬质的导热材料制成。例如介质球可以是 金属制成。介质球除了有利于垃圾沿输料管运动外，还有另一个很 重要的作用，那就传递热量，介质球的导热作用远好于垃圾，介质 球混合在垃圾之中能够起到很好的传递热量的作用。本发明的灭菌 原理主要还是高温灭菌，所以热量的传递很重要，添加介质球和垃 圾混合后，灭菌效率有效提高，灭菌更彻底。

作为优选，介质球的直径小于输料管的内径，而且介质球的直 径大于输料管的内径的一半。

介质球需要在输料管内输送，介质球的直径必然要小于输料管 的内径。而介质球的直径大于输料管的内径的一半，是为了防止两 个或者两个以上的介质球处于并排状态，若是介质球并排位于输料 管内，则输料管内相对来说比较容易堵塞。介质球的直径大于输料 管的内径的一半时，输料管内的介质球基本上以波浪线的形式沿着 输料管排列，输料管内的垃圾和介质球都比较容易沿着输料管输送。

作为优选，介质球的直径为输料管的内径的55％-65％。

介质球的直径为输料管的内径的55％-65％时，单位长度的输料 管输送的垃圾量最多，而且垃圾输送时十分顺畅，输送至弯管时也 不容易堵塞。

作为优选，介质球的内部具有用于减轻介质球质量的中空结构。

在保证介质球不容易发生形变的前提下，将介质球内做成中空 结构或者选用具有中空结构的介质球有利于降低介质球的质量，有 利于提高固体泵的有效功。

作为优选，输料管由多个直管密封连接而成，或者输料管由多 个直管和多个弯管连接而成；输料管的侧壁或者连接处设置有润滑 液添加孔。

输料管的直径与现有的处理箱的相比尺寸小得多，但是输料管 的长度尺寸更大。输料管整体可以沿直线布置，也可以曲折布置。 由于沿直线布置需要占用较大的空间，所以最好的方式是曲折布置， 曲折布置时，需要弯管连接，而垃圾通过弯管时比通过直管难度大， 所以最好在弯管处向输料管内喷射润滑液，减少垃圾和输料管之间 的摩擦力，当然也可以在输料管的其他部位喷射润滑液。

润滑液可以采用大部分有机物，例如机械领域常见的起润滑作 用的机油、凡士林、液体蜡，还可以使用废弃的机油作为润滑液。

作为优选，直管和弯管之间通过连接管连通，连接管的内壁具 有环状凸起，直管和弯管的端部分别环状凸起的相对两侧，环状凸 起具有用于将润滑液沿连接管的周向引导的导油槽，润滑液添加孔 与导油槽连通。

作为优选，换热器包括第一换热夹套，第一换热夹套设置于输 料管的外壁，第一换热夹套的内部具有换热介质的流通空腔，第一 换热夹套具有换热介质入口和换热介质出口。

输料管呈曲折布置时，相邻的换热夹套可以串联起来使用。

这种垃圾连续灭菌装置的处理量可以通过调节固体泵的输出量 来调节，还可以通过垃圾经过的包裹有换热夹套的输料管的长度来 调节。

作为优选，输料管的出口通过第一卸料管与产出物暂存仓连通， 输料管的中部连接有三通管，三通管具有卸料口，卸料口通过第二 卸料管与产出物暂存仓连通。

作为优选，输料管的出口处设置有介质球分离器，介质球分离 器包括卸料管、介质球输送管和产出物输送管，产出物输送管与产 出物暂存仓连通，介质球输送管与垃圾暂存仓连通，介质球通过介 质球输送管输送到垃圾暂存仓。

作为优选，介质球分离器还包括分离平台，卸料管沿竖向设置， 介质球输送管和产出物输送管均设置于卸料管的下方且与卸料管连 通，分离平台位于卸料管内，分离平台相对于水平面倾斜设置并用 于引导介质球运动到介质球输送管内。

作为优选，介质球分离器还包括介质球探测器和介质球剔除器， 介质球探测器设置于卸料管的外侧并用于检测介质球，介质球剔除 器包括压缩气体喷头，压缩气体喷头的出口朝向分离平台设置。

作为优选，介质球输送管的管路上设置有用于给介质球提供输 送动力的第一螺旋输送机，第一螺旋输送机的入口和出口均与介质 球输送管连通。

作为优选，垃圾暂存仓的底部设置有第二螺旋输送机，第二螺 旋输送机的入口与垃圾暂存仓连通，第二螺旋输送机的出口与固体 泵的入口连通。

本发明提供的一种垃圾处理系统，包括垃圾接受仓、垃圾破碎 机和垃圾连续灭菌装置，垃圾接受仓和垃圾破碎机通过第一垃圾输 送管道连通，垃圾破碎机和垃圾暂存仓通过第二垃圾输送管道连通， 第一垃圾输送管道和第二垃圾输送管道均沿竖向设置，垃圾接受仓 和垃圾暂存仓分别位于垃圾破碎机的上方和下方。

国内医疗垃圾以不分类为主的混装方式，高温干热灭菌技术灭 菌后产出物也是各类材料混合体现有技术无法分离利用必须卫生填 埋，造成浪费污染环境。

作为优选，垃圾处理系统还包括垃圾分离装置，垃圾分离装置 设置于垃圾破碎机和垃圾暂存仓之间，垃圾分离装置包括金属输送 管、玻璃输送管、用于检测金属的金属探测器、用于剔除金属的金 属剔除器和用于剔除玻璃的玻璃剔除器，金属输送管和玻璃输送管 均倾斜设置且与第二垃圾输送管道连通，金属剔除器设置于金属输 送管与第二垃圾输送管道的连接处，玻璃剔除器设置于玻璃输送管 与第二垃圾输送管道的连接处。

作为优选，金属输送管连接有金属灭菌器，金属灭菌器包括金 属灭菌罐和第二换热夹套；玻璃输送管道连接有玻璃灭菌器，玻璃 灭菌器包括玻璃灭菌罐和第三换热夹套。

作为优选，垃圾接受仓具有入料口，入料口处设置有空气分布 器，空气分布器用于产生将垃圾接受仓的内部与外界隔离的空气幕。

作为优选，第一垃圾输送管道内设置有激光破袋器和吹散器， 激光破袋器具有发射激光束的激光头，吹散器具有喷射压缩气体的 喷头。

作为优选，垃圾暂存仓内设置有第一消毒液喷射器和湿度检测 器，消毒液喷射器与湿度检测器电连接，湿度检测器用于检测垃圾 暂存仓内的湿度并向消毒液喷射器发送喷射消毒液的控制信号。

作为优选，垃圾接受仓和/或第一垃圾输送管道内设置有第二消 毒液喷射器。

作为优选，垃圾处理系统还包括燃烧系统，燃烧系统包括细碎 机、有机物燃烧器和导热油炉，产出物暂存仓的出口与细碎机连通， 细碎机具有与有机物燃烧器连通的第一出口，有机物燃烧器用于加 热导热油炉内的换热介质，导热油炉与换热器连通。

本发明提供的一种垃圾处理方法，包括以下步骤：

混合步骤，将垃圾和介质球在垃圾暂存仓中混合得到垃圾混合 物；

灭菌步骤，利用固体泵提供动力使垃圾混合物沿着输料管输送， 在垃圾混合物沿着输料管输送的过程中对输料管的外壁进行加热， 垃圾混合物在沿着输料管输送的过程中完成灭菌。

作为优选，在垃圾混合物沿着输料管输送的过程中间隔地向输 料管内喷射润滑液。

喷射润滑液的时间和间隔的时间都可以根据工艺设计的需要进 行设定。

作为优选，灭菌步骤之前检测垃圾混合物的湿度，垃圾混合物 的湿度低于设定40％时，向垃圾混合物喷射消毒液。

垃圾混合物的湿度过低不利于垃圾输送。消毒一方面可以增加 垃圾混合物的含水量，另一方面可以起到灭菌的作用。

作为优选，垃圾暂存仓的底部和/或产出物暂存仓的底部设置有 压缩气体破拱器。

作为优选，垃圾完成灭菌后，介质球从输料管排出，将介质球 从垃圾混合中分离出来送到垃圾暂存仓中并用于再次与垃圾混合。

作为优选，混合步骤前还包括破碎步骤和分离步骤；破碎步骤 为：将包裹垃圾的袋子进行破袋，然后将垃圾吹散，再将垃圾破碎； 分离步骤为：将破碎后的垃圾中的金属和玻璃分离出来，对金属和 玻璃单独灭菌处理；破袋和分离均在密封的管道内进行。

作为优选，对灭菌后的金属、玻璃和垃圾分别进行打包并做上 标记。

实施例1，参见图1～图6。

本实施例提供了一种垃圾连续灭菌装置，如图1所示，这种垃 圾连续灭菌装置包括垃圾暂存仓101、固体泵103、输料管105、介 质球107、换热器、第一螺旋输送机、产出物暂存仓113和第二螺 旋输送机115。

垃圾暂存仓101的顶部设置有入口且底部设置有出口，第二螺 旋输送机115安装在垃圾暂存仓101的底部且与的垃圾暂存仓101 出口连通，第二螺旋输送机115的出口与固体泵103的入口连通。 第二螺旋输送机115的作用主要是将垃圾暂存仓101内垃圾向固体 泵103输送，保证有垃圾连续不断进入固体泵103，提高工作效率 和可靠性，当然也可以采用其他结构替代第二螺旋输送机115。

输料管105的入口与固体泵103的出口连通。用固体泵103输 送垃圾时，先将待灭菌的垃圾和介质球107在垃圾暂存仓101内混 合，然后垃圾和介质球107沿输料管105输送。

介质球107由硬质的导热材料制成。介质球107最好由金属制 成，例如由不锈钢制成。介质球107的直径小于输料管105的内径， 而且介质球107的直径大于输料管105的内径的一半。比较好的实 方案是，介质球107的直径为输料管105的内径的55％-65％，这样 的尺寸比例使得单位长度的输料管105输送的垃圾量最多，而且垃 圾输送时十分顺畅，输送至弯管时也不容易堵塞。

如图3所示，介质球107的直径大约是输料管105的内径的 60％，输料管105内的介质球107基本上以波浪线的形式沿着输料 管105排列，输料管105内的垃圾和介质球107都比较容易沿着输 料管105输送。

如图4所示，介质球107的内部具有用于减轻介质球107质量 的中空结构。在保证介质球107不容易发生形变的前提下，将介质 球107内做成中空结构或者选用具有中空结构的介质球107有利于 降低介质球107的质量，有利于提高固体泵103的有效功。

如图2所示，输料管105由多个直管和多个弯管连接而成，输 料管105整体上是曲折布置的，直管和弯管之间通过连接管117连 通。如图5所示，连接管117的内壁具有环状凸起119，直管和弯 管的端部分别环状凸起119的相对两侧，环状凸起119具有用于将 润滑液沿连接管117的周向引导的导油槽121，润滑液添加孔123 与导油槽121连通。

输料管105的直径与现有的处理箱的相比尺寸小得多，但是输 料管105的长度尺寸更大。输料管105曲折布置，可以减小占用的 空间。

但是设置弯管后，带来了新的问题，垃圾通过弯管时比通过直 管难度大。所以在弯管处设置润滑液添加孔123并用于向弯管内喷 射润滑液。喷射润滑液可以减少垃圾和输料管105之间的摩擦力， 当然也可以在输料管105的其他部位喷射润滑液。润滑液可以采用 大部分有机物，例如机械领域常见的起润滑作用的机油，还可以使 用废弃的机油作为润滑液。

换热器用于加热输料管105并通过输料管105将热量传递给输 料管105内的垃圾和介质球107，同时介质球107也可以将热量传 递给垃圾。介质球107除了有利于垃圾沿输料管105运动外，还有 另一个很重要的作用，那就传递热量，介质球107的导热作用远好 于垃圾，介质球107混合在垃圾之中能够起到很好的传递热量的作 用。本发明的灭菌原理主要还是高温灭菌，所以热量的传递很重要， 添加介质球107和垃圾混合后，灭菌效率有效提高，灭菌更彻底。

如图2所示，换热器包括第一换热夹套125，第一换热夹套125 设置于输料管105的外壁，为了便于安装，具体地是第一换热夹套 125设置于输料管105的直管的外壁。第一换热夹套125的内部具 有换热介质的流通空腔，第一换热夹套125具有换热介质入口和换 热介质出口。输料管105的直管并排设置，而且相邻的直管距离较 近，所以相邻的第一换热夹套125相互串联。

这种垃圾连续灭菌装置的处理量可以通过调节固体泵103的输 出量来调节，还可以通过垃圾经过的包裹有换热夹套的输料管105 的长度来调节。输料管105的出口通过第一卸料管131与产出物暂 存仓113连通，输料管105的中部连接有三通管127，三通管127 具有卸料口，卸料口通过第二卸料管131与产出物暂存仓113连通。 本实施例中，三通管127基本设置在输料管105的长度的中部，通 过三通管127可以切换垃圾的走向，也可以说是通过三通管127可 以改变垃圾在输料管105中的灭菌时间，垃圾的运动路径长，则灭 菌时间长。垃圾从卸料口排出时，灭菌时间较短，垃圾从输料管105 的出口排出时，灭菌时间较长。

如图1和2所示，输料管105的出口处设置有介质球分离器129， 介质球分离器129包括卸料管131、介质球输送管133、产出物输送 管135、分离平台137、介质球探测器139和介质球剔除器141。产 出物输送管135与产出物暂存仓113连通，介质球输送管133与垃 圾暂存仓101连通，介质球107通过介质球输送管133输送到垃圾 暂存仓101。卸料管131沿竖向设置，介质球输送管133和产出物 输送管135均设置于卸料管131的下方且与卸料管131连通，分离 平台137位于卸料管131内，分离平台137相对于水平面倾斜设置 并用于引导介质球107运动到介质球输送管133内。介质球是金属 时，介质球探测器139实际上也是金属探测器221，介质球探测器 139设置于卸料管131的外侧并用于检测介质球107，介质球剔除器 141包括压缩气体喷头，压缩气体喷头的出口朝向分离平台137设 置。

在产出物输送管135安装介质球探测器139和介质球剔除器 141，本实施例中，介质球107是内部具体中空结构的金属球，介质 球探测器139是金属探测器，如果产出物输送管135完全由金属制 成，会影响金属探测器正常工作，所以产出物输送管135部分由非 金属材料制成(当然也可以是全部由非金属材料制成)，介质球探测 器139安装于产出物输送管135的非金属部分。垃圾和介质球107 经过产出物输送管135时，介质球探测器139检测到介质球107， 然后向介质球剔除器141发出控制信号，介质球剔除器141具体地 采用压缩气体喷头，压缩气体喷头接收到来自介质球探测器139的 控制信号之后喷出高压气体，高压气体可以将介质球107吹到介质 球输送管133内，介质球107经介质球输送管133又回到垃圾暂存 仓101内，介质球107可以循环利用。

介质球输送管133的管路上设置有用于给介质球107提供输送 动力的第一螺旋输送机111，第一螺旋输送机111的入口和出口均 与介质球输送管133连通。如果介质球输送管133相对与水平面时 倾斜的，而且介质球输送管133的入口高于出口，则可以不用第一 螺旋输送机111。

垃圾在输料管105内输送过程中，在弯管处和直管处喷射润滑 液，使该处移动压力快速降低，系统压力下降。例如KOS泵在额定 输出压力(12Mpa)下，输料管105的长度可以设计到60米以上， 向输料管105内喷射润滑液不仅可以使垃圾在输料管105内移动更 顺畅，还可以延长输料管105的设计长度，输料管105内处理的垃 圾更多。在密封输料管105内连续移动灭菌时间、垃圾运动路径长 度和固体泵103的输出量有关系，在固体泵103的额定输出量的条 件下，设置有换热器的输料管105的长度决定了灭菌处理量，理论 上处理量可以很大。例如KOS泵的处理量可以达到20吨/天以上。

高温蒸汽灭菌技术中垃圾在灭菌室内是静止状态，其垃圾中心 部高温蒸汽很难穿透造成死角灭菌率不稳定；高温干热技术灭菌技 术在灭菌处理箱内虽有搅拌装置，在容积率大情况在有限时间内很 难达到灭菌处理箱内壁温度，使灭菌效率不稳定。

本发明是用换热器进行热量交换，输料管105截面积小 (0.017m²)容积率非常小垃圾与换热器内管道的内壁热量交换非常 均匀，而且同介质球共同进行热交换，垃圾之间不存在死角问题。 同时介质球107是金属时，热传递效率高，介质球107与输料管105 进行热交换后，介质球107再对垃圾再次进行热交换，故而灭菌率 非常稳定，灭菌效果可靠。

实施例2，参见图7和图8。

本实施例提供了一种垃圾处理系统，本实施例的垃圾处理系统 包括实施例1的垃圾连续灭菌装置，本实施例中未提到的结构请参 见实施例1的描述。

如图7和图8所示，一种垃圾处理系统包括垃圾接受仓201、 垃圾破碎机203和垃圾连续灭菌装置，垃圾接受仓201和垃圾破碎 机203通过第一垃圾输送管道205连通，垃圾破碎机203和垃圾暂 存仓101通过第二垃圾输送管道207连通，第一垃圾输送管道205 和第二垃圾输送管道207均沿竖向设置，垃圾接受仓201和垃圾暂 存仓101分别位于垃圾破碎机203的上方和下方。垃圾接受仓201 的入料口处还设置有周转箱209以及周转箱209的控制系统，周转 箱209能够从垃圾接受仓201的入料口进入垃圾接受仓201内倾倒 垃圾。将装满医疗垃圾的周转箱209推到垃圾倾倒器的预订位置， 启动按钮系统会将垃圾自动倒入垃圾接受仓201内。

垃圾接受仓201的入料口处设置有空气分布器211，空气分布 器211用于产生空气幕，空气幕可以将垃圾接受仓201的内部与外 界隔离的，同时空气幕也不会影响垃圾从该入料口进入垃圾接受仓 201。

第一垃圾输送管道205内设置有激光破袋器213和吹散器215， 激光破袋器213具有发射激光束的激光头，吹散器215具有喷射压 缩气体的喷头。当激光破袋器213的激光料位控制仪检测到料位已 满，并发出控制信号使垃圾接受仓201下方的对开式电动闸阀216 关闭，同时，动力旋转支撑旋转带动内层不锈钢圈旋转，激光破袋 器213开始发射一定能量激光(200W)，内层不锈钢圈设计三个固 定距离开槽，激光光束通过内层开槽射入垃圾的外袋上，垃圾外袋 (通常为塑料材质)在激光高能量作用下快速熔化，内层不锈钢圈 旋转时，激光会围绕垃圾袋旋转，垃圾外袋被360度熔化彻底破袋。 破袋完毕后，对开式电动闸阀216开启，在第一垃圾输送管道205 内，吹散器215将垃圾吹散和均化后，垃圾进入垃圾破碎机203进 行破碎，然后破碎的垃圾经过第二垃圾输送管道207进入垃圾暂存 仓101。

实施例3，参见图9～图16。

本实施例提供了一种垃圾处理系统，本实施例与实施例2的区 别仅在于还设置有垃圾分离装置，本实施例中未提到的结构请参见 实施例1和2的描述。

国内医疗垃圾以不分类为主的混装方式，高温干热灭菌技术灭 菌后产出物也是各类材料混合体现有技术无法分离利用必须卫生填 埋，造成浪费污染环境。

为了克服上述问题，本实施例的垃圾处理系统还包括垃圾分离 装置。如图9和图10所示，垃圾分离装置设置于垃圾破碎机203 和垃圾暂存仓101之间。垃圾分离装置包括金属输送管217、玻璃 输送管219、用于检测金属的金属探测器221、用于剔除金属的金属 剔除器223和用于剔除玻璃的玻璃剔除器225。金属输送管217和 玻璃输送管219均倾斜设置且与第二垃圾输送管道207连通，金属 剔除器223设置于金属输送管217与第二垃圾输送管道207的连接 处，玻璃剔除器225设置于玻璃输送管219与第二垃圾输送管道207 的连接处。

第二垃圾输送管道207由非金属材料制成，在第二垃圾输送管 道207、金属输送管217和玻璃输送管219的交叉口安装金属剔除 器223，金属剔除器223可以是类似于作为介质球分离器的压缩气 体喷头，也可以是三通道翻板阀，优选采用三通道翻板阀。金属探 测器221检测到金属时向三通道翻板阀发出控制信号，三通道翻板 阀使金属输送管217的入口打开，少量夹杂有金属的垃圾从第二垃 圾输送管道207进入到金属输送管217内，金属输送管217连接有 金属灭菌器227，金属灭菌器227包括金属灭菌罐和第二换热夹套 231。第二垃圾输送管道207中剩余的是有机成分和玻璃，第二垃圾 输送管道207内设置有水平板，有机成分进入垃圾暂存仓101，玻 璃停留在第二垃圾输送管道207内水平板上不断聚集，当达到一定 数量时超声波料位仪发出信号使高压气玻璃剔除器225工作，玻璃 流入玻璃输送管219道。玻璃输送管219道连接有玻璃灭菌器229， 玻璃灭菌器229包括玻璃灭菌罐和第三换热夹套233。

如图13所示，垃圾暂存仓101、产出物暂存仓113和垃圾接受 仓201均通过吸风管237与复合等离子体净化器239连通，同时吸 风管237上安装有风帕克风机，风帕克风机可以将垃圾暂存仓101、 产出物暂存仓113和垃圾接受仓201内气体抽到复合等离子体净化 器239内，并使垃圾暂存仓101、产出物暂存仓113和垃圾接受仓 201内产生一定的负压。

本发明将粉尘阻拦干燥器技术和等离子体净化技术组合成新尾 气净化技术(复合等离子体净化器239)。

粉尘阻拦干燥器能够尾气中水分和大颗粒物阻拦掉，而等离子 体净化器对恶臭、异味、挥发性有机物有广泛的降解和除臭作用。 低温等离子体技术处理污染物的原理为：在外加电场的作用下，介 质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激 发，然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污 染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无 害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。

降解挥发性有机污染物(VOCs)传统的处理方法如吸收、吸附、 冷凝和燃烧等，对于低浓度的VOCs很难实现，而光催化降解VOCs 又存在催化剂容易失活的问题，利用低温等离子体处理VOCs可以 不受上述条件的限制，具有潜在的优势，开辟医疗垃圾灭菌处理尾 气处理的新技术。

金属探测器221及其金属探测执行器是一项成熟技术，首次用 在医疗垃圾的分离。从医疗垃圾中分离玻璃是利用垃圾负压输送原 理，医疗垃圾中金属分离出来后，剩余成分中玻璃密度最大 (2.5g/cm³),其它成分密度在0.85～1.50g/cm³之间，调整风帕克风机 风量，将低密度成分负压输送到垃圾暂存仓101中，玻璃类成分聚 集在结构平台上，达到一定数量时超声破料位仪检测到信号接通高 压玻璃剔除器225放出高速气体，将玻璃类成分吹入玻璃灭菌器229 中灭菌。

如图15所示，垃圾暂存仓101内或者第二螺旋输送机115设置 有第一消毒液喷射器241和湿度检测器243，消毒液喷射器与湿度 检测器243电连接，湿度检测器243用于检测垃圾暂存仓101内的 湿度并向消毒液喷射器发送喷射消毒液的控制信号。

剩余有机垃圾全部进入垃圾暂存仓101内，有机垃圾和介质球 107通过第二螺旋输送机115混合，然后通过手动阀进入固体泵103 中。在第二螺旋输送机115内上安装了湿度检测器243(湿度检测 器243具体采用了MIR在线水分监测仪)，当监测值低于设定数值 时自动补偿消毒液调节水分值，使垃圾含水量满足固体泵103的要 求。

为了避免垃圾内的病菌对设备产生影响，垃圾接受仓201和第 一垃圾输送管道205内设置有第二消毒液喷射器244。

如图11所示，这种垃圾处理系统还包括燃烧系统，燃烧系统包 括细碎机245、有机物燃烧器247和导热油炉249，产出物暂存仓 113的出口与细碎机245连通，细碎机245具有与有机物燃烧器247 连通的第一出口，有机物燃烧器247用于加热导热油炉249内的换 热介质，导热油炉249与换热器连通。导热油炉249与第一换热夹 套125、第二换热夹套231和第三换热夹套233连通。此外，这种 处理系统还包括被服灭菌器，被服灭菌器的外壁设置有第四换热夹 套，第四换热夹套也与导热油炉249连通。

这种处理系统的产出物是原料和有机燃料；是一种绿色、环保、 节能的颠覆性新技术。

非焚烧法工艺气体产生总量不大(小于3000m³/h)以下且成分 复杂，主要污染物有氯化物、硫化物、VOCs、恶臭等。

高温干热灭菌技术采用高压静电除尘器、高温蒸汽灭菌技术采 用精细除尘技术；高压静电净化器原理：污颗粒物在均流板上由于 机械碰撞、阻留而被捕集。当尾气流进入高压静电场时，在高压电 场的作用下，尾气电离，油雾荷电，大部分得以降解炭化；少部分微 小油粒在吸附电场的电场力及气流作用下向电场的正负极板运动被 收集在极板上并在自身重力的作用下流到集尘盘，经通道排出；但 对于挥发性有机污染物(VOCs)和恶臭高压静电除尘器净化效果不 明显，在实际使用过程中由于尾气中含有大量水分，使高压静电除 尘器绝缘变差电气线路经常烧坏使尾气净化系统不能正常工作。

如图12所示，垃圾接受仓201、第一垃圾输送管道205和第二 螺旋输送机115内均安装有压缩气体破拱器251，介质球分离管道 内安装有介质球剔除器141(压缩气体喷头)。压缩气体破拱器251 和介质球剔除器141均与一体式螺杆空压机253连接，并且通过电 磁控制阀组255控制压缩气体的压力和分配。

如图14所示，本实施例的这种垃圾处理系统还包括喷射润滑减 压系统257，喷射润滑减压系统257的输油管259与输料管105上 的润滑液添加孔123连接，喷射润滑减压系统257可以定时定量地 向输料管105内喷射润滑液，降低输料管105内部压力，提高垃圾 输送效率。图16是本实施例的垃圾处理系统的整体的示意图。

本实施例还提供了一种垃圾处理方法，包括以下步骤：

破碎步骤为：将包裹垃圾的袋子进行破袋，然后将垃圾吹散， 再将垃圾破碎。

分离步骤为：将破碎后的垃圾中的金属和玻璃分离出来，对金 属和玻璃单独灭菌处理；破袋和分离均在密封的管道内进行。

混合步骤：将垃圾和介质球在垃圾暂存仓101中混合得到垃圾 混合物；灭菌步骤之前检测垃圾混合物的湿度，垃圾混合物的湿度 低于设定40％时，向垃圾混合物喷射消毒液。

灭菌步骤：利用固体泵103提供动力使垃圾混合物沿着输料管 105输送，在垃圾混合物沿着输料管105输送的过程中对输料管105 的外壁进行加热，垃圾混合物在沿着输料管105输送的过程中完成 灭菌。在垃圾混合物沿着输料管105输送的过程中间隔地向输料管 105内喷射润滑液。

介质球回收步骤：垃圾完成灭菌后，介质球从输料管105排出， 将介质球从垃圾混合中分离出来送到垃圾暂存仓101中并用于再次 与垃圾混合。

打标步骤：对灭菌后的金属、玻璃和垃圾分别进行打包并做上 标记。将回收物设立取样程序并进行激光打标后录入计算机备查管 理系统，便于查询垃圾的处理情况和跟踪垃圾，具体标记可以是二 维码、编号和电子标签等。回收物符合国家的现有政策和中国国情， 使医疗垃圾灭菌后回收物利用有据可查，并定期用化学检测剂(生 物检测剂)抽查灭菌质量。

实施例4，参见图17。

本实施例提供了一种垃圾灭菌系统，本实施例与实施例3的区 别仅在于增加了危险废物处理线，本实施例中未提到的结构请参见 实施例3的描述。

如图17所示，危险废物处理线包括第四螺旋输送机301、有机 物燃烧器303、回转窑305、第五螺旋输送机307、冷却机309和产 出物料仓311。回转窑305的入口与第五螺旋输送机307的出口连 接，第五螺旋输送机307的入口与输料管105连接，有机物燃烧器 303给回转窑305提高热能，第四螺旋输送机301的入口和出口分 别与细碎机245和有机物燃烧器303连接，第四螺旋输送机301将 细碎后的垃圾输送到有机物燃烧器303内。冷却机309的入口和出 口分别与回转窑305和产出物料仓311连接。

高温蒸汽灭菌技术的产出物是在灭菌室内金属小车内经人工从 灭菌室内拉到提升机上，然后进入破碎机破碎，破碎后产出物流到 自卸车箱内拉出填埋，产出物运输、破碎都是在开放环境完成的对 环境会产生二次污染，影响操作工身心健康。

高温干热技术中产出物从灭菌箱内放出流到挡边输送机上，再 流到垃圾周转箱209内(或直接流到自卸车车箱内)也都是开放式 运输卸料方式，同时干热灭菌技术在实际运行时，产出物中低熔点 物质在灭菌过程中熔化粘接在灭菌箱内壁上和搅拌叶上，灭菌后产 出物根本无法靠重量流出，必须借助人力将产出物拽出，使操作在 非常恶劣环境下进行，操作工非常痛苦。

本发明技术产出物在负压控制下流到产出物仓内，有风帕克风 机变频控制负压数，使产出物轻松流到产出物仓内，在产出物仓底 部设有高压气体破拱装置和双螺旋输送机，将产出物通过换向阀密 闭输送到有机物燃烧器245内向系统内导热油炉249供有机燃料， 多余产出物作为备用有机燃料备存。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。