CN102433139B - 一种垃圾裂解净化设备及垃圾裂解净化处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾裂解净化设备及垃圾裂解净化处理工艺，旨在提供一种运行成本较低、净化处理效果好、能源消耗较小、无污染物排放的垃圾裂解净化设备及垃圾裂解净化处理工艺。本发明所述一种垃圾裂解净化设备及垃圾裂解净化处理工艺，主要是在全密闭、负压、贫氧的高温环境下，对垃圾进行烘干、裂解，使垃圾中的有机物被氧化或分解成为无机物，以方便对垃圾的处理。本发明实施的整个处理过程和处理环境实现了“全密闭”，因此不会造成对空气的污染，从而基本上实现了真正意义上的污染物“零排放”。本发明可广泛应用于垃圾净化处理工艺及设备领域。

Description

一种垃圾裂解净化设备及垃圾裂解净化处理工艺

技术领域

本发明涉及一种垃圾裂解净化设备及垃圾裂解净化处理工艺。

背景技术

    现有的较为典型的处理方法主要有以下几种：

1.高压蒸汽灭菌法：投资抵，操作费用低，易于检测看，残留物危险性较低，消毒效果好，适宜的处理范围较广。此种方法的缺点是体积和外观基本没有改变，有空气污染物排放，易产生臭气，不能处理甲醛等物质。

2.微波处理法：体积显著减少，垃圾毁形效果好；系统完全密闭、环境污染很小；完全自动化，易于操作。 此种方法的缺点是建设和运行成本高；处理后减重效果不好，会有臭味。

3.化学消毒法：工艺设备和操作简单方便，除臭效果好，消毒过程迅速；一次性投资少，运行费用低。此种方法的缺点是不适用于处理化学疗法废弃物、放射性废弃物、挥发和半挥发有机化合物。处理效果差，处理费用高且不彻底。

4. 热解处理法：温度较低，无明火燃烧过程，重金属等大都保持原状在残渣之中，具有抑制二噁英产生的作用。此种方法的缺点是垃圾分解和消毒不彻底，能源消耗大。

5.高温焚烧处理法：体积和重量显著减少，垃圾毁形明显；适合于所有废物类型及大规模应用；运行稳定、消毒灭菌及污染物去除效果好；潜在热能可回收利用；技术比较成熟。此种方法的缺点是建设和运行成本高，空气污染严重，产生二噁英等有害气体，需要配置完善的尾气净化系统，底渣和飞灰具有危害性。且远离有害有毒等病菌危险源，会造成装、卸、搬运及运输过程中的二次污染。

6.卫生填埋处理法：工艺较简单，可处理大量的医疗废物。此种方法的缺点是填埋前需消毒，废物兼容少，填埋建设投资大，需占用大量土地，产生大量气体和挥发性有机物，需要对土壤和地下水进行长期监测。

7.干热粉碎灭菌法：消毒快，减容80%，建设和运行成本低，处理后的垃圾可进行填埋处理或综合利用，处理过程不需采用消毒剂。此种方法的缺点是需进行破碎化等预处理，消毒效果不明显，有空气污染物排放，易产生臭气。

综上所述，现有的垃圾处理工艺及所采用的处理设备存在运行成本较高、处理效果较差、能源消耗大、有污染物排放等技术缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种运行成本较低、净化处理效果好、能源消耗较小、无污染物排放的垃圾裂解净化设备及垃圾裂解净化处理工艺。

本发明所述垃圾裂解净化设备所采用的技术方案是：所述垃圾裂解净化设备包括壳体、投料输送装置，所述壳体内安装有裂解炉炉体、气体吸收罐、超高频电源主机、碱液容器、气体净化吸附塔，所述裂解炉炉体上下部分别设有进料口和固渣排放口，所述投料输送装置与所述裂解炉炉体的进料口连接，所述裂解炉炉体与气体吸收罐之间连接有气体裂解部件，所述裂解炉炉体还连接有超高频电磁加热器，所述气体裂解部件连接有超高频电磁加热器，所述超高频电磁加热器均与所述超高频电源主机电连接，所述气体吸收罐分别连接有补碱液罐、高密度净化器、气液分离器，所述气体吸收罐与补碱液罐均通过碱液循环泵与所述碱液桶连接，所述高密度净化器设有净化水排放口，所述气液分离器通过风机与所述气体净化吸附塔连接，所述气体净化吸附塔设有洁净气体排放口。

优化地，所述气体吸收罐与所述高密度净化器之间设置有输液加压泵。

所述风机与所述气体净化吸附塔之间设置有一级精密过滤器。

所述气体净化吸附塔的洁净气体排放口处设置有二级精密过滤器。

所述投料输送装置包括垃圾汇集桶及传送带。所述壳体外部还安装有工作扶梯。

本发明所述垃圾裂解净化处理工艺所采用的技术方案是：所述垃圾裂解净化处理工艺包括以下步骤：

步骤一：投料步骤；垃圾汇集后由投料输送装置输送至所述裂解炉炉体的进料口，并投入所述裂解炉炉体内；步骤二：固体裂解步骤；所述裂解炉炉体的加热是通过超高频电源主机从控制柜引来的380V交流电，接入超高频电磁加热器使频率升高到200-600赫兹，并产生涡流热量对所述裂解炉炉体内固体垃圾进行高温加热；裂解炉炉体在密闭、贫氧的条件下，对垃圾进行高温裂解，在温度850-1000℃，垃圾迅速碳炭化，碳炭化的垃圾从所述固渣排放口排出； 步骤三：气体分离步骤；步骤二中的垃圾在所述裂解炉炉体内因高温裂解产生的气体进入所述气体加热部件，并在所述气体加热部件内再次进行加热，经所述裂解炉炉体内高温裂解、干燥、干馏和气化的气体在所述气体加热部件内迅速升温至1100-1300℃，使气体进一步裂解，消除二恶英等有毒、有害气体，然后进入所述气体吸收罐，高温裂解气体经气体吸收罐的急冷，吸收、中和高温气体中的温度、异味、水蒸汽、酸性气体，中和后的产物为中性的盐份液体，盐份液体在气体吸收罐内PH值达到6-8时，经输液加压泵抽至高密度净化器析出净化水份并排出，固体盐份定期收集处理； 步骤四：气体净化步骤；依据步骤三高温裂解气体经气体吸收罐的急冷，未被吸收、中和的饱和气体及粉雾，经气体吸收罐内的二次碱液喷淋，由风机抽取裂解炉炉体、气体吸收罐、气液分离器内的气体，经一级精密过滤器排出为0.03μ的洁净气体，输送至气体净化吸附塔，进一步吸附未被前段吸附的微量粉尘颗粒和过滤干燥的饱和气体如H2、CO2、N2和异味，再经二级精密过滤器排出为0.001μ的洁净气体，无需烟囱进行排放。

    所述垃圾裂解净化处理工艺还包括气液分离步骤，通过所述气体吸收罐与风机之间安装的气液分离器将所述气体吸收罐内未被吸附的湿性饱和气体如H2、CO2、N2与液体分离。

本发明的有益效果是：本发明在全密闭、负压、贫氧的高温（850～1200℃）环境下，分解医疗垃圾中的各类物质，依次经历干燥、干馏和气化等不同阶段，在干燥、干馏阶段析出水分，在气化阶段裂解成H2、CO、CO2和CH4等气体，并经物理、化学工艺净化处理，防止二恶英、CO2、NOX、N2等有毒有害及温室气体的产生和排放，炉渣完全碳灰化。污水经净化，并按一级排放标准要求，排放达到无烟、无毒、无害、无味的无害日的净化目标。本发明有效提供了一种能量消耗低、垃圾毁形明显、消毒快、减容减量效果好的垃圾净化设备及垃圾裂解净化处理工艺。

本发明可放置在传染病菌、病毒等危险产生源附近，随产生随时进行处理，无噪音、无污水、无粉尘等三废排放问题,不会对大气和环境造成污染，即节能又环保，可消除人们传染病菌、病毒等危险源的恐惧心理，同时可防止垃圾因装、卸、搬运及运输过程中的二次污染。本发明提供的垃圾裂解净化设备可在污染物发生源直接安装使用，特别是在产生医疗垃圾的场所直接安装使用，对污染源可自产自灭，可以免去污染物转运输送过程中对环境的污染，避免造成二次污染，所产生的污染物可就地得到快速净化处理。

附图说明

图1是本发明所述垃圾裂解净化设备的平面布置示意图；

图2是本发明所述垃圾裂解净化设备的侧部结构示意图；

图3是本发明所述垃圾裂解净化设备的内部结构示意图；

图4是本发明所述垃圾裂解净化设备的内部连接示意图；

图5是本发明所述垃圾裂解净处理工艺的流程框图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本发明所述垃圾裂解净化设备包括壳体21、投料输送装置，所述壳体21内安装有裂解炉炉体1、气体吸收罐7、超高频电源主机15、碱液容器18、气体净化吸附塔13，所述裂解炉炉体1用于高温裂解干、湿性医疗、生活等垃圾，使垃圾组份完全分解，其外型可分为立式、侧式或卧式；所述裂解炉炉体1上下部分别设有进料口和固渣排放口2，所述投料输送装置与所述裂解炉炉体1的进料口连接，所述裂解炉炉体1与气体吸收罐7之间连接有气体裂解部件3，所述裂解炉炉体1还连接有超高频电磁加热器16，所述气体裂解部件3连接有超高频电磁加热器17，所述超高频电磁加热器16、17均与所述超高频电源主机15电连接，所述气体吸收罐7分别连接有补碱液罐6、高密度净化器9、气液分离器10，所述气体吸收罐7与补碱液罐6均通过碱液循环泵5与所述碱液容器18连接，所述碱液循环泵5可向所述补碱液罐6内补充碱液待用，同时可向所述气体吸收罐7内碱液循环换热，确保气体吸收罐7内化学反应的均匀性，由所述补碱液罐6向所述气体吸收罐7补充碱液，同时可吸收因气体吸收罐7吸收过多的水蒸汽冷凝的水份而造成的溢流液体，所述气体吸收罐7由碱液仓、盐渣过滤器、冷却水仓组成，所述气体吸收罐7主要作用是迅速吸附高温气体中的酸性气体、粉尘和异味，以及CO2、NOX、N2等有毒有害及温室气体，消除有毒有害及温室气体的排放，所述高密度净化器9设有净化水排放口，所述高密度净化器9用于净化中性盐液体，经高密度过滤管溢出洁净水份，所述气液分离器10通过风机11与所述气体净化吸附塔13连接，所述风机11可采用罗茨风机，所述气体净化吸附塔13设有洁净气体排放口，所述气体净化吸附塔13进一步吸附未被前段吸附的微量粉尘颗粒和过滤干燥的饱和气体如H2、CO2、N2和异味。

所述气体吸收罐7与所述高密度净化器9之间设置有输液加压泵8，通过所述输液加压泵8可加速将所述气体吸收罐7内中性PH值6~8的盐液输送至高密度净化器9。

所述风机11与所述气体净化吸附塔13之间设置有一级精密过滤器12，其主要作用是进一步细化气体，并排出的气体为0.03μ的洁净气体。

所述气体净化吸附塔13的洁净气体排放口处设置有二级精密过滤器14，通过所述二级精密过滤器14进一步细化气体，并排出的气体为0.001μ的洁净气体，无需烟囱进行排放。

所述投料输送装置包括垃圾汇集桶22及传送带23。在实际应用中，还可采用链条式或轨道式等传输方式。所述壳体22外部还安装有工作扶梯24。

如图4、图5所示，所述垃圾裂解净化处理工艺包括以下步骤：

步骤一：投料步骤；垃圾汇集后由投料输送装置输送至所述裂解炉炉体1的进料口，并投入所述裂解炉炉体内；步骤二：固体裂解步骤；所述裂解炉炉体1的加热是通过超高频电源主机5从控制柜引来的380V交流电，进入超高频电磁加热器16、17使频率升高到200-600赫兹，并产生涡流热量对所述裂解炉炉体1内固体垃圾进行高温加热；裂解炉炉体1在密闭、贫氧的条件下，对垃圾进行高温裂解，在温度850-1000℃，垃圾迅速碳炭化，碳炭化的垃圾从所述固渣排放口2排出； 步骤三：气体分离步骤；步骤二中的垃圾在所述裂解炉炉体1内因高温裂解产生的气体进入所述气体加热部件3，并在所述气体加热部件3内再次进行加热，经所述裂解炉炉体1内高温裂解、干燥、干馏和气化的气体在所述气体加热部件3内迅速升温至1100-1300℃，使气体进一步裂解，消除二恶英等有毒、有害气体，然后进入所述气体吸收罐7，高温裂解气体经气体吸收罐7的急冷，吸收、中和高温气体中的温度、异味、水蒸汽、酸性气体，中和后的产物为中性的盐份液体，盐份液体在气体吸收罐7内PH值达到6-8时，经输液加压泵8抽至高密度净化器9析出净化水份并排出，固体盐份定期收集处理； 步骤四：气体净化步骤；依据步骤三高温裂解气体经气体吸收罐7的急冷，未被吸收、中和的饱和气体及粉雾，经气体吸收罐7内的二次碱液喷淋，由风机11抽取裂解炉炉体1、气体吸收罐7、气液分离器10内的气体，经一级精密过滤器12排出为0.03μ的洁净气体，输送至气体净化吸附塔13，进一步吸附未被前段吸附的微量粉尘颗粒和过滤干燥的饱和气体如H2、CO2、N2和异味，再经二级精密过滤器14排出为0.001μ的洁净气体，无需烟囱，可直接进行排放。

    所述垃圾裂解净化处理工艺还包括气液分离步骤，通过所述气体吸收罐7与风机11之间安装的气液分离器14将所述气体吸收罐内7未被吸附的湿性饱和气体如H2、CO2、N2与液体分离。

本发明可广泛应用于垃圾净化处理工艺及设备领域。

Claims (6)

1.一种垃圾裂解净化设备，包括壳体（21）、投料输送装置，其特征在于：所述壳体（21）内安装有裂解炉炉体（1）、气体吸收罐（7）、超高频电源主机（15）、碱液容器（18）、气体净化吸附塔（13），所述裂解炉炉体(1)上下部分别设有进料口（25）和固渣排放口（2），所述投料输送装置与所述裂解炉炉体（1）的进料口连接，所述裂解炉炉体（1）与气体吸收罐（7）之间连接有气体裂解部件（3），所述裂解炉炉体(1)还连接有第一超高频电磁加热器（16），所述气体裂解部件（3）连接有第二超高频电磁加热器（17），所述第一超高频电磁加热器（16）、所述第二超高频电磁加热器（17）均与所述超高频电源主机（15）电连接，所述气体吸收罐（7）分别连接有补碱液罐（6）、高密度净化器（9）、气液分离器（10），所述气体吸收罐（7）与补碱液罐（6）均通过碱液循环泵（5）与所述碱液容器（18）连接，所述高密度净化器（9）设有净化水排放口，所述气液分离器（10）通过风机（11）与所述气体净化吸附塔（13）连接，所述气体净化吸附塔（13）设有洁净气体排放口。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾裂解净化设备，其特征在于：所述气体吸收罐（7）与所述高密度净化器（9）之间设置有输液加压泵（8）。

3.根据权利要求2所述的一种垃圾裂解净化设备，其特征在于：所述风机（11）与所述气体净化吸附塔（13）之间设置有一级精密过滤器（12）。

4.根据权利要求3所述的一种垃圾裂解净化设备，其特征在于：所述气体净化吸附塔（13）的洁净气体排放口处设置有二级精密过滤器（14）。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种垃圾裂解净化设备，其特征在于：所述投料输送装置包括垃圾汇集桶（22）及传送带（23）。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种垃圾裂解净化设备，其特征在于：所述壳体（21）外部还安装有工作扶梯（24）。

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