CN101880538A - 一种新型生活垃圾热解气化焚烧处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型生活垃圾热解气化焚烧处理方法，以碎玻璃或硅酸钠为原料，加入玻璃电熔炉中，启动玻璃电熔炉，在1250～1500℃高温下充分熔化成为玻璃液，经过4～10小时稳定化后，将城市生活垃圾连续从玻璃电熔炉的顶部加入到高温玻璃液表面，经过干燥、缺氧热解和气化，生活垃圾被转化为小分子的可燃气体，剩余的固体残渣进入高温玻璃液中被熔融转化为玻璃液，新产生的玻璃液从玻璃电熔炉的溢流口流出，经冷水水淬后成为惰性的玻璃渣。本发明将垃圾中的有机物全部转化为高浓度的可燃气体，热解、气化过程产生的烟气量非常小，可燃气体的含量超过70％，可以直接用于汽轮机发电。不产生焚烧飞灰和新的固体废物。
Description
技术领域
本发明涉及一种生活垃圾处理方法，具体地说，涉及一种新型生活垃圾热解气化焚烧处理方法。
背景技术
随着城市化进程的加快和土地资源的日益紧缺，垃圾焚烧技术已经成为大中城市处理生活垃圾的主要手段之一。
目前国内外所采用的焚烧炉主要包括机械炉排炉、流化床焚烧炉和固定床焚烧炉。这些焚烧技术在处理生活垃圾时，均需要采用过量的空气作为助燃剂，空气过剩系统非常高，机械炉排炉为1.5～1.8，流化床焚烧炉为2.0～2.5，固定床焚烧炉更高，达到3.0以上。每千克垃圾经过焚烧处理后产生6～15Nm3废气，需要庞大的尾气净化系统进行烟气净化。
另外，由于我国垃圾含水率高达50％以上，甚至达到70％，垃圾热值低，一般只有800～1000kcal/kg，使得焚烧温度难以达到850℃以上，对于焚烧过程二噁英的控制受到影响。流化床焚烧炉不得不通过补加大量燃煤来满足焚烧热值的需要。
因此，采用现有的焚烧技术处理生活垃圾不仅设备投资昂贵，而且运行费用也非常高，焚烧过程排放的大量烟气中含有剧毒污染物二噁英，使得焚烧厂选址遭到周边居民的激烈反对，垃圾焚烧技术在我国的推广遇到很大的阻力。
而且，焚烧烟气经过净化系统处理后，产生大量的焚烧飞灰，相当于原生垃圾量的5％(机械炉排焚烧炉)，甚至20％以上(流化床焚烧炉)。由于飞灰中含有高浓度的重金属和二噁英等有毒污染物，按照我国的危险废物名录，飞灰属于危险废物范畴，应该进行固化稳定化处理。目前国内外的飞灰处置技术主要包括水泥固化稳定化、石灰稳定化、飞灰水洗后煅烧、飞灰等离子体熔融以及飞灰药剂稳定化等技术。这些飞灰处置技术或者需要消耗新的资源和能源，或者需要占用填埋场地，处置费用非常高，一般达到1000～3000元/吨飞灰。
综上所述，现有的垃圾焚烧技术对于我国高水分、低热值的城市垃圾而言，存在着投资昂贵、运行费用高以及二次污染等难以克服的问题，亟待解决。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型生活垃圾热解气化焚烧处理方法，它以碎玻璃或硅酸钠为原料，在1250～1500℃高温下充分熔化成为玻璃液。将垃圾中的有机物全部转化为高浓度的可燃气体，不受垃圾热值和含水率的影响。热解、气化过程产生的烟气量非常小，净化后的烟气中CH4、CO和H2等可燃气体的含量超过70％，可以直接用于汽轮机发电。不产生焚烧飞灰和新的固体废物。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种新型生活垃圾热解气化焚烧处理方法，所述方法为：以碎玻璃或硅酸钠为原料，加入玻璃电熔炉中，启动玻璃电熔炉，在1250～1500℃高温下充分熔化成为玻璃液，经过4～10小时稳定化后，将城市生活垃圾连续从玻璃电熔炉的顶部加入到高温玻璃液表面，经过干燥、缺氧热解和气化，生活垃圾被转化为小分子的可燃气体，剩余的固体残渣进入高温玻璃液中被熔融转化为玻璃液，新产生的玻璃液从玻璃电熔炉的溢流口流出，经冷水水淬后成为惰性的玻璃渣。
所述小分子的可燃气体为CH4、CO、H2、烯烃类、烷烃类的混合气体。
本发明以碎玻璃或硅酸钠为原料，加入玻璃电熔炉中，在1250～1500℃高温下充分熔化成为玻璃液，经过4～10小时稳定化后，将城市生活垃圾连续从玻璃电熔炉的顶部加入到高温玻璃液表面，经过干燥、缺氧热解和气化，生活垃圾被转化为小分子的CH4、CO、H2、烯烃类、烷烃类等可燃气体，剩余的固体残渣进入高温玻璃液中被熔融转化为玻璃液。新产生的玻璃液从玻璃电熔炉的溢流口流出，经冷水水淬后成为惰性的玻璃渣。
生活垃圾热解气化后产生的可燃气体，经过干石灰循环脱酸和布袋除尘器净化后，得到纯净的可燃气体，其中CH4、CO和H2等可燃气体的含量超过70％，可以直接用于汽轮机发电。
本发明方法简单，可操作性强，具有以下明显特点：
(1)本发明以碎玻璃或硅酸钠为原料，启动玻璃电熔炉，在1250～1500℃高温下充分熔化成为玻璃液。形成的高温玻璃液充当了垃圾干燥、热解和气化的热源。
(2)不需要任何空气进行助燃，在玻璃电熔炉内进行的反应基本上属于绝氧热解气化反应，将垃圾中的有机物全部转化为高浓度的可燃气体，不受垃圾热值和含水率的影响。
(3)热解、气化过程产生的烟气量非常小，每千克垃圾产生的可燃烟气量只有0.5～0.7Nm3，不到常规焚烧技术尾气产生量的1/10。净化后的烟气中CH4、CO和H2等可燃气体的含量超过70％，可以直接用于汽轮机发电。
(4)不产生焚烧飞灰和新的固体废物。布袋除尘器捕集的粉尘以及干石灰循环脱酸后形成的固体废弃物可以直接加入玻璃电熔炉中，经熔融处置后成为惰性的玻璃渣。
附图说明
图1为本发明生活垃圾热解气化焚烧处理方法工艺流程图。
图中：1.生活垃圾；2.玻璃电熔炉；3.可燃气体；4.干石灰循环脱酸塔；5.布袋除尘器；6.净化后的可燃气；7.汽轮机发电；8.玻璃液；9.水淬系统；10.玻璃渣。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，将生活垃圾1连续加入玻璃电熔炉2中，在1250～1500℃的高温玻璃液的表面经过干燥、热解和气化，产生可燃气体3，经过干石灰循环脱酸塔4的脱酸处理后，进入布袋除尘器5脱除粉尘，得到净化后的可燃气体6，用于汽轮机发电7。玻璃电熔炉2产生的高温玻璃液8溢流进入水淬系统9，经冷水水淬后形成惰性的玻璃渣10。
实施例2测试
实施例1得到的玻璃渣样品中，二噁英浓度低于仪器的检出限(0.001ng TEQ/g)，重金属浸出浓度远低于国家标准(GB5085.3-2007)。对照如下：
| 污染物名称 | 国家标准限值(mg/L) | 样品测定值(mg/L) |
| 铜(以总铜计) | 100 | 15.5 |
| 锌(以总锌计) | 100 | 10.5 |
| 镉(以总镉计) | 1 | 低于检出限 |
| 铅(以总铅计) | 5 | 低于检出限 |
| 总铬 | 15 | 低于检出限 |
| 六价铬 | 5 | 低于检出限 |
| 烷基汞 | 不得检出 | 低于检出限 |
| 汞(以总汞计) | 0.1 | 低于检出限 |
| 铍(以总铍计) | 0.02 | 低于检出限 |
| 钡(以总钡计) | 100 | 0.2 |
| 镍(以总镍计) | 5 | 0.1 |
| 总银 | 5 | 低于检出限 |
| 砷(以总砷计) | 5 | 低于检出限 |
| 硒(以总硒计) | 1 | 低于检出限 |
| 无机氟化物(不包括氟化钙) | 100 | 2.1 |
| 氰化物(以CN-计) | 5 | 低于检出限 |
因而，本发明结构简单，可操作性强，高温玻璃液充当了垃圾干燥、热解和气化的热源。不需要任何空气进行助燃，在玻璃电熔炉内进行的反应基本上属于绝氧热解气化反应，将垃圾中的有机物全部转化为高浓度的可燃气体，不受垃圾热值和含水率的影响。热解、气化过程产生的烟气量非常小，每千克垃圾产生的可燃烟气量只有0.5～0.7Nm3，不到常规焚烧技术尾气产生量的1/10。净化后的烟气中CH4、CO和H2等可燃气体的含量超过70％，可以直接用于汽轮机发电。不产生焚烧飞灰和新的固体废物。布袋除尘器捕集的粉尘以及干石灰循环脱酸后形成的固体废弃物可以直接加入玻璃电熔炉中，经熔融处置后成为惰性的玻璃渣
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (2)
1.一种新型生活垃圾热解气化焚烧处理方法，其特征在于，所述方法为：以碎玻璃或硅酸钠为原料，加入玻璃电熔炉中，启动玻璃电熔炉，在1250～1500℃高温下充分熔化成为玻璃液，经过4～10小时稳定化后，将城市生活垃圾连续从玻璃电熔炉的顶部加入到高温玻璃液表面，经过干燥、缺氧热解和气化，生活垃圾被转化为小分子的可燃气体，剩余的固体残渣进入高温玻璃液中被熔融转化为玻璃液，新产生的玻璃液从玻璃电熔炉的溢流口流出，经冷水水淬后成为惰性的玻璃渣。
2.如权利要求1所述的新型生活垃圾热解气化焚烧处理方法，其特征在于：所述小分子的可燃气体为CH4、CO、H2、烯烃类、烷烃类的混合气体。
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| CN101081397A (zh) * | 2006-06-01 | 2007-12-05 | 宜兴市张泽浇注耐火材料厂 | 城市生活垃圾、工业垃圾焚烧飞灰的永久无害化处理方法 |
| CN101218182A (zh) * | 2005-07-15 | 2008-07-09 | 法国原子能委员会 | 用于通过玻璃化而包容物质的方法 |
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Non-Patent Citations (1)
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| 张霞，袁利民: "新型玻璃电熔技术及应用前景", 《中国环保产业》 * |
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