CN102183028B

CN102183028B - 垃圾渗沥液处理系统及方法

Info

Publication number: CN102183028B
Application number: CN2011101288205A
Authority: CN
Inventors: 韩小武; 姜鸿安; 王福核; 赵建强
Original assignee: BEIJING ZHONGKE UNIVERSAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHONGKE UNIVERSAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION Co Ltd
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-05-18
Also published as: CN102183028A

Abstract

本发明公开了一种垃圾渗沥液处理系统及方法。其中，垃圾渗沥液处理系统与循环流化床焚烧系统相连接；垃圾渗沥液处理系统包括第一贮存装置和喷洒装置，第一贮存装置和喷洒装置相连通，喷洒装置的喷嘴设置于循环流化床焚烧系统的分离器的出口区域处。本发明利用垃圾焚烧炉排烟温度不稳定的现象，解决了渗沥液处理的问题；克服了渗沥液入炉焚烧影响垃圾的处理量的问题；并且，通过将渗沥液喷入分离器中，适当的降低了烟气在布袋除尘设备中的温度，避免布袋除尘设备因烟气温度过高而被烧坏。

Description

垃圾渗沥液处理系统及方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理的技术领域，尤其涉及一种垃圾渗沥液处理系统及方法。

背景技术

随着我国经济的发展，城市人口的增加、人民生活水平的提高，垃圾产生量也在不断地增加，生活垃圾的无害化、减量化、资源化就显得很迫切。近几年来生活垃圾焚烧发电技术得到了快速地发展。但由于我国生活垃圾的分类不很严格、受季节、地域、垃圾收集方式等影响，垃圾的含水率高，严重影响垃圾焚烧工艺的处理能力和能量的有效回收利用。

垃圾渗沥液主要产生于垃圾贮坑内，是垃圾外水份流出和垃圾在堆放发酵腐烂后内水份排出形成的。垃圾渗沥液污水有机污染物浓度高，氨氮含量高，BOD₅为10000-50000mg/l，COD为20000-80000mg/l，SS为500-10000mg/l，此外还含有较多重金属如Fe，Mn，Zn，Hg等，如不经处理直接排入水体将造成严重污染。

现有生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗沥液的处理，工程应用上主要有以下两种方法：

第一、建污水处理厂：生化处理。生化处理垃圾渗沥液，由于渗沥液中含有较多难降解有机物，一般在生化处理后，COD浓度仍在500-2000mg/l范围内，严重超过了国家的排放标准，一般污水处理厂能接受处理的城市生污水COD原始浓度最高不超过上述处理后的最低浓度，虽然垃圾渗沥液的量相对于城市污水处理厂的处理规模所占的比重小，但由于渗沥液的浓度高，在处理过程中不可能得到较好的稀释、无害化处理，最终还是增加了COD、BOD₅，氨氮对水体的排放总量，其中的重金属也得不到处理直接排放。

第二、炉内喷雾燃烧法。入炉焚烧消耗大量的有效能量，渗沥液入炉焚烧会降低垃圾焚烧温度，需要增加燃料(如煤、油)来补充。2005年后由于燃料价格不断上涨，已经不能平衡用来焚烧蒸发渗沥液的成本，采用炉内喷烧渗沥液的企业出现了严重的亏损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾渗沥液处理系统及方法，充分利用多余热能处理掉部分垃圾渗沥液，减轻污水处理量、平衡尾部排烟温度，使整个系统运行更可靠、更经济。

一方面，本发明公开了一种垃圾渗沥液处理系统，所述处理系统与循环流化床焚烧系统相连接；所述循环流化床焚烧系统包括炉膛、分离器和对流受热面，所述分离器的进口与所述炉膛出口相连接；所述分离器包括第一出口和第二出口，所述第一出口通过返料器与所述炉膛相连接；所述第二出口与所述对流受热面相连接，所述渗沥液处理系统包括：用于存放垃圾渗沥液的第一贮存装置和喷洒装置，所述第一贮存装置和所述喷洒装置相连通，所述喷洒装置的喷嘴位于所述第二出口所覆盖的区域中，优选温度大于850℃的位置处。

所述垃圾渗沥液处理系统，优选所述第一贮存装置包括第一进口和第一出口；并且所述第一进口与垃圾坑的底部相连通，使垃圾坑的渗沥液流入所述第一贮存装置；且所述第一贮存装置内部设置有第一过滤器，所述第一出口设置有第一水泵，所述第一水泵的出口通过管道与所述喷洒装置相连接。

所述垃圾渗沥液处理系统，优选所述第一水泵和所述喷洒装置之间，还依次连接有第二贮存装置、第二过滤器和第二水泵，所述第二水泵的出口通过管道与所述喷洒装置相连接。

所述垃圾渗沥液处理系统，优选所述分离器为旋风分离器。

另一方面，本发明还提供了一种垃圾渗沥液处理方法，所述方法基于循环流化床焚烧系统，所述循环流化床焚烧系统包括炉膛、分离器和对流受热面，所述分离器的进口与所述炉膛出口相连接；所述分离器包括第一出口和第二出口，所述第一出口通过返料器与所述炉膛相连接；所述第二出口与所述对流受热面相连接，所述方法包括喷洒步骤，该步骤将垃圾渗沥液喷洒至所述第二出口所覆盖的区域中，优选温度大于850℃的位置处。

上述垃圾渗沥液处理方法，优选所述喷洒步骤之前，还包括过滤步骤，该步骤将垃圾渗沥液进行至少一级过滤处理。

综上所述，本发明具有如下优势：

第一、由于本发明将垃圾渗沥液喷入分离器第二出口所覆盖的区域中(优选温度大于850℃的位置处)，因此克服了背景技术中所提及的炉内喷雾燃烧法入炉焚烧消耗有效能量影响垃圾处理量的问题；进而，可以提高垃圾焚烧炉的垃圾处理量。

第二、现有技术中，垃圾焚烧炉从安装后运行一段时间后，排烟温度运行特点大体是分为快速升温阶段、缓慢升温保持阶段和加快升温严重堵塞烟风道阶段；而第一阶段后期和第二阶段是锅炉正常运行期，上述期间实际排烟温度往往高于设计20-30℃左右。

而本发明通过本发明将垃圾渗沥液喷入分离器第二出口所覆盖的区域中(优选温度大于850℃的位置处)，使垃圾焚烧炉的排烟温度得到稳定。并且，高于设计20-30℃左右的烟气热量被充分利用而不会白白放出。

第三、相对于现有技术中的炉内喷雾燃烧法，本发明可以减少了二噁英的生成机会。

第四、通过将渗沥液喷入分离器第二出口所覆盖的区域中(优选温度大于850℃的位置处)，降低了高温烟气在后续烟气净化装置(如布袋除尘设备)中的温度，进而避免了烟气净化装置因烟气温度过高被烧坏。

第五、喷洒装置渗沥液喷洒至第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处，利用分离器中的烟气热量蒸发垃圾渗沥液，渗沥液中的氨被分离器中的盐酸(HCL)、氮氧化物(NO_x)吸收生成氯化氨等固体盐类，余下的BOD₅，COD有机物脱水成固体物质被烟气净化设备收集，绝大部分的重金属被飞灰吸附，这样剩余有机固体物质和绝大部分重金属同飞灰一道做固化掩埋处理即可，解决了高浓度BOD₅、COD、氨氮渗沥液污水生化处理不彻底、重金属得不到处理造成对水体的二次污染的问题。

附图说明

图1为本发明垃圾渗沥液处理系统实施例的结构框图；

图2为本发明根据本发明垃圾渗沥液处理系统实例的结构框图；

图3为本发明根据本发明垃圾渗沥液处理系统实施例的结构示意图；

图4为根据本发明垃圾渗沥液处理方法实施例的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

垃圾渗沥液处理系统

参照图1，图1为本发明垃圾渗沥液处理系统实施例的结构框图。该实施例中，包括第一贮存装置11、喷洒装置13和循环流化床焚烧系统12。其中，循环流化床焚烧系统12包括依次连接的炉膛121、分离器122、尾部对流受热面123和烟气净化设备124；分离器122的第一出口还通过返料器125与炉膛121相连通；分离器122的第二出口与所述对流受热面123相连接，并且，第一贮存装置11和喷洒装置13相连通，喷洒装置13的喷嘴位于所述第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处。

在该实施例中，喷洒装置13将第一贮存装置11中的渗沥液喷洒至第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处，利用分离器122中的烟气热量蒸发垃圾渗沥液，渗沥液中的氨被分离器122中的盐酸(HCL)、氮氧化物(NO_x)吸收生成氯化氨等固体盐类，余下的BOD₅，COD有机物脱水成固体物质被烟气净化设备124收集，绝大部分的重金属被飞灰吸附，这样剩余有机固体物质和绝大部分重金属同飞灰一道做固化掩埋处理即可，解决了高浓度BOD₅、COD、氨氮渗沥液污水生化处理不彻底、重金属得不到处理造成对水体的二次污染的问题。一般情况下，分离器122采用旋风分离器。

同时，由于将垃圾渗沥液喷入分离器122中，因此，降低了分离器122出口烟气的温度，进入烟气净化设备124中烟气温度降低，进而避免烟气净化装置(如布袋除尘设备)因烟气温度过高而被烧坏。

并且，本实施例克服了背景技术中所提及的炉内喷雾燃烧法入炉焚烧消耗有效能量影响垃圾处理量的问题；进而，可以提高垃圾焚烧炉的垃圾处理量。

而且，本实施例通过将垃圾渗沥液喷入分离器第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处，使垃圾焚烧炉的排烟温度得到稳定，高于设计20-30℃左右的烟气热量被充分利用而不会白白放出。同时，本实施例也减少了二噁英的生成机会。

实例一

参照图2，图2为根据本发明垃圾渗沥液处理系统实例的结构框图。该实例中，垃圾渗沥液处理系统包括：

用于存储垃圾渗沥液的相连接的第一贮存装置210、喷洒装置209和循环流化床焚烧系统，循环流化床焚烧系统包括依次连接的炉膛201、旋风分离器202、尾部对流受热面204、反应塔206和布袋除尘装置207；布袋除尘装置207的一端设置有烟气出口208；分离器202的第一出口通过返料器203与炉膛201相连通；旋风分离器202的第二出口与尾部对流受热面204相连接；并且，第一存贮装置210和旋风分离器202通过管道相连通；第一存贮装置210中的垃圾渗沥液经过管道喷至分离器202喷洒至所述第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处，即喷洒装置209的喷嘴位于旋风分离器202第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处。

在炉膛201上设置有垃圾进料口a、辅助燃料进料口b，炉膛201底部设置有风室205。原生垃圾经过破碎、金属分选等处理，进入炉膛201开始燃烧；燃烧产生的高温烟气(850～900℃)经过炉膛201上部的炉膛出口进入旋风分离器202，与喷入的、来自于从第一存贮装置210中垃圾渗沥液混合，绝大多数的飞灰颗粒经由返料器203回到炉膛201继续循环焚烧，高温烟气除去大颗粒灰后的烟气与渗沥液被蒸发后的烟气一同进入尾部对流受热面204中。一般情况下，尾部对流受热面204中，设置有过热器、对流管束、省煤器、空气预热器等。烟气通过与尾部对流受热面204换热完成其降温过程后，进入反应塔206和布袋除尘装置207，经过布袋除尘装置207的一端设置有烟气出口208排出。

旋风分离器202中的烟气热量蒸发垃圾渗沥液，渗沥液中的氨被旋风分离器202中的盐酸(HCL)、氮氧化物(NOx)吸收生成氯化氨等固体盐类，余下的BOD₅，COD有机物脱水成固体物质经反应塔206被布袋除尘装置207收集，绝大部分的重金属被飞灰吸附，这样剩余有机固体物质和绝大部分重金属同飞灰一道做固化掩埋处理即可。

同时，由于将垃圾渗沥液喷入旋风分离器202中，因此，降低了旋风分离器202出口烟气的温度，进入烟气净化设备(包括反应塔206和布袋除尘装置207)中烟气温度降低，进而避免烟气净化装置(如布袋除尘设备)因烟气温度过高而被烧坏。

而且，本实施例通过将垃圾渗沥液喷入旋风分离器202第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处，使垃圾焚烧炉的排烟温度得到稳定，同时，高于设计20-30℃左右的烟气热量被充分利用而不会白白放出。另外，本实施例也减少了二噁英的生成机会。

实例二

参照图3，图3为根据本发明垃圾渗沥液处理系统实施例的结构示意图。该实施例包括：存放垃圾渗沥液的渗沥液储坑(对应第一贮存装置)303、设置于渗沥液储坑303中的第一过滤器304，与该渗沥液储坑303的出口依次连接的第一水泵305、渗沥液贮存箱(第二贮存装置)306、第二过滤器307和第二水泵308，并且第二水泵308通过渗沥液管道309与喷嘴(对应喷洒装置)310相连接。喷嘴310将渗沥液喷至旋风分离器313第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处。(旋风分离器313包括一个进口和两个出口，进口与循环流化床垃圾焚烧炉的炉膛出口相连接，第一出口通过返料器与炉膛相连接，第二出口与尾部对流烟道相连接)。

该实施例中，垃圾车301将收集到的垃圾运送至垃圾坑302中，垃圾坑302中产生渗沥液，经垃圾坑302的底部渗透到渗沥液储坑303中，经过第一过滤器304，去除了渗沥液中大部分的机械固体、胶体及部分有机杂质后，经第一水泵305流入渗沥液贮存箱306中。流出渗沥液贮存箱306的渗沥液经过第二过滤器307和第二水泵308，进一步除去渗沥液中的相关杂质，处理后的渗沥液经渗沥液管道309，由喷嘴310喷洒至旋风分离器313第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处。

另外，该实施例中，还设置有沼气通道311。垃圾坑302内产生的沼气经过沼气通道311进入循环流化床的炉膛内，起到助燃的作用。

此外，该实施例中，在对流烟道的出口处还设置有温度传感器312，渗沥液的喷入量由在线显示的排烟温度决定及喷水降温参数关系决定，当排烟温度高出设计标准值时开启喷射装置，并随温度的变化在线自动调节渗沥液喷入量，使系统在可能的条件下能够喷入更多的渗沥液。

此实施例着重描述了与上一实例的不同之处，对于将垃圾渗沥液喷入旋风分离器第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处所产生的技术效果，本实施例与上述实施例相同，在此再赘述。

下面以日焚烧500吨生活垃圾的锅炉为例，对本实施例所产生的经济效益分析：

1、烟气量＝16万方/小时

2、对于16万方的烟气量，排烟温度达到190℃时，一般可以有190℃-150℃＝40℃降温幅度；

3、理论上，排烟温度降低40℃所需常温水量约为1.5吨。那么，每天需要的常温水量达1.5×24＝36吨；

因此，理论上，

1)若生活垃圾中，渗沥液的含量为10％，则日产生渗沥液＝500×10％＝50吨；由本发明提供的实施例，可以处理掉36/50＝72％的渗沥液；

2)若采用背景技术中的炉内喷雾燃烧法处理垃圾渗沥液，

假设蒸发1吨水约需要0.2吨标准煤，则采用炉内喷雾燃烧法蒸发36吨垃圾渗沥液需要36×0.2吨煤；如果按700元/吨的标准煤价钱计算，则需要36×0.2×700＝5040元的成本；换句话说，本实施例每天可节约36×0.2×700＝5040元。

3)若采用送污水处理厂处理垃圾渗沥液

按100元/吨的处理费用计算，每天可节约1.5×24×100＝3600元。

上述简单的数据分析可以看出，一个日焚烧500吨生活垃圾的锅炉显现了很好的经济效益；因此，若推广开来，本发明将具有巨大的经济效益，因此有很好的商业前景。

垃圾渗沥液处理方法实施例

另一方面，本发明的实施例还提供了一种垃圾渗沥液处理方法，方法循环流化床焚烧系统包括炉膛、分离器和对流受热面，所述分离器的进口与所述炉膛出口相连接；所述分离器包括第一出口和第二出口，所述第一出口通过返料器与所述炉膛相连接；所述第二出口与所述对流受热面相连接，所述方法包括喷洒步骤，该步骤将垃圾渗沥液喷洒至所述第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处。

参照图4，图4为本发明垃圾渗沥液处理方法优选实施例，包括如下步骤：过滤步骤S410，将垃圾渗沥液进行至少一级过滤处理，去除渗沥液中大部分的机械固体、胶体及部分有机杂质；喷洒步骤S420，将过滤后的垃圾渗沥液喷洒至分离器第二出口所覆盖的区域中温度大于850℃的位置处。

在该实施例将垃圾渗沥液喷至分离器，利用分离器中的高温烟气热量蒸发垃圾渗沥液，渗沥液中的氨被分离器中的盐酸(HCL)、氮氧化物(NOx)吸收生成氯化氨等固体盐类，余下的BOD₅，COD有机物脱水成固体物质被烟气净化设备收集，绝大部分的重金属被飞灰吸附，这样剩余有机固体物质和绝大部分重金属同飞灰一道做固化掩埋处理即可，解决了高浓度BOD₅、COD、氨氮渗沥液污水生化处理不彻底、重金属得不到处理造成对水体的二次污染的问题。

另外，该实施例的好处是，由于将垃圾渗沥液喷入分离器中，因此，降低了分离器出口中过高的烟气温度，使进入烟气净化设备中烟气温度合适，进而避免烟气净化装置(如布袋除尘设备)因烟气温度过高而被烧坏。

并且，该实施例还克服了炉内喷雾燃烧法入炉焚烧消耗有效能量，影响垃圾的处理量的问题，并且使垃圾焚烧温度的温度得到稳定；减少了二噁英的生成机会。

在一个具体的实施例中，垃圾渗沥液经过滤处理后，喷入分离器中，具体而言，垃圾渗沥液通过第一污水泵、第一污水箱、过滤器、第二污水箱、给水泵和渗滤液喷嘴喷至分离器中。

更为优选的一个实施例是，将所述垃圾渗沥液喷至所述分离器之前，还可以对渗沥液进行混凝处理，降低渗沥液中机械固体、胶体及有机杂质的含量。具体而言，相对于上一实施例，将垃圾渗沥液通过污水泵后，经过凝结液泵和凝结液箱进行混凝反应后，再经过第一污水箱、过滤器、第二污水箱、给水泵和渗滤液喷嘴喷至所述分离器中。

1、烟气量＝16万方/小时

因此，理论上，

2)若采用背景技术中的炉内喷雾燃烧法处理垃圾渗沥液，

3)若采用送污水处理厂处理垃圾渗沥液

按100元/吨的处理费用计算，每天可节约1.5×24×100＝3600元。

以上对本发明所提供的一种垃圾渗沥液处理系统及方法进行详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述处理系统与循环流化床焚烧系统相连接；

所述循环流化床焚烧系统包括炉膛、分离器和对流受热面，所述分离器的进口与所述炉膛出口相连接；所述分离器包括第一出口和第二出口，所述第一出口通过返料器与所述炉膛相连接；所述第二出口与所述对流受热面相连接，所述渗沥液处理系统包括：

用于存放垃圾渗沥液的第一贮存装置和喷洒装置，所述第一贮存装置和所述喷洒装置相连通，所述喷洒装置的喷嘴位于所述第二出口所覆盖的区域中。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，

所述喷洒装置的喷嘴位于所述第二出口所覆盖的区域中，且温度大于850℃的位置处。

3.根据权利要求2所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，

所述第一贮存装置包括第一进口和第一出口；并且

所述第一进口与垃圾坑的底部相连通，使垃圾坑的渗沥液流入所述第一贮存装置；且所述第一贮存装置内部设置有第一过滤器，所述第一出口设置有第一水泵，所述第一水泵的出口通过管道与所述喷洒装置相连接。

4.根据权利要求3所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，

所述第一水泵和所述喷洒装置之间，还依次连接有第二贮存装置、第二过滤器和第二水泵，所述第二水泵的出口通过管道与所述喷洒装置相连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述分离器为旋风分离器。

6.一种垃圾渗沥液处理方法，所述方法基于循环流化床焚烧系统，所述循环流化床焚烧系统包括炉膛、分离器和对流受热面，所述分离器的进口与所述炉膛出口相连接；所述分离器包括第一出口和第二出口，所述第一出口通过返料器与所述炉膛相连接；所述第二出口与所述对流受热面相连接，其特征在于，所述方法包括喷洒步骤，该步骤将垃圾渗沥液喷洒至所述第二出口所覆盖的区域中。

7.根据权利要求6所述的垃圾渗沥液处理方法，其特征在于，所述喷洒步骤将垃圾渗沥液喷洒至所述第二出口所覆盖的区域中，且温度大于850℃的位置处。

8.根据权利要求6或7所述的垃圾渗沥液处理方法，其特征在于，所述喷洒步骤之前，还包括过滤步骤，该步骤将垃圾渗沥液进行至少一级过滤处理。