CN102671911B - 一种城市生活垃圾处理处置的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市生活垃圾处理处置的方法及系统，所述方法包括：（1）分选和粗碎步骤，（2）初次脱水与分选中碎步骤，（3）深度脱水与微细粉碎步骤，（4）燃烧步骤：将步骤（3）处理后得到的微细垃圾干粉在炉内燃烧，进行发电。本发明的能实现城市生活垃圾减量化、稳定化、无害化、资源化及广泛高效利用。

Description

一种城市生活垃圾处理处置的方法及系统

技术领域

本发明涉及环保领域，特别是涉及一种城市生活垃圾处理处置的方法及系统。

背景技术

由于中国目前的国情，城市生活垃圾不分类放置及收集，故城市生活垃圾的成分因时因地都不同，非常复杂，而且一般的城市生活垃圾的含水率总量都在50%左右，故热值低。而目前，城市生活垃圾的处理主要采用填埋、堆肥、焚烧等方法，这些传统办法不仅耗资巨大，且涉及二次污染和二噁英排放等问题，故这一世界性难题迄今为止未能很好解决。

其中垃圾填埋不但侵占大量土地，而且带来的二次污染使社会环境、人体健康造成严重危害，特别是垃圾填埋场中有毒有害的渗滤液渗入地表或地下水体中造成的隐蔽污染，人接触到受污染的土壤或水体后，可能导致脊髓灰质炎、传染性肝炎、儿童先天性疾病率提高等病症。垃圾堆肥有改良土壤的作用，但多种病原微生物、重金属、以及其它有害物质随堆肥进入土壤，土壤中的有毒有害成份经过作物的同化作用，最终通过食物进入动物和人体内，以更隐蔽的方式危害着居民的身体健康。垃圾焚烧发电从表面看是个资源化的理想方法，其实是一种二次污染排放极严重的方法，是二噁英来源的主要产生地，而垃圾焚烧时产生二噁英的主要途径为：在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中，焚烧温度低于800℃，含氯垃圾不完全燃烧，极易生成二噁英。燃烧后形成氯苯，后者成为二噁英合成的前体。而针对垃圾焚烧控制二噁英的主要措施为：1、积极提倡垃圾分类收集和处理；2、控制无组织的垃圾焚烧，通过采用新的焚烧技术，提高燃烧温度（850℃以上），降低二噁英类的排放量。而在目前国内城市生活垃圾不分类及水分含量大、热值低的情况下，极难有效控制二噁英的排放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服目前处理城市生活垃圾存在的诸多问题和弊病，提出一种城市生活垃圾处理处置的方法及系统，实现城市生活垃圾减量化、稳定化、无害化、资源化及广泛高效利用。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种城市生活垃圾处理处置的方法，包括下列步骤：

（1）分选和粗碎步骤：包括

（1.1）将垃圾中的包装袋、织物、塑料之类混杂物抓破解体；

（1.2）磁吸除去铁类磁性物；

（1.3）除去有色金属、易拉罐、电池类杂物；

（1.4）粗碎，粗碎后粒径≤30mm；

（1.5）再次磁吸除去铁类磁性物；

（1.6）再次除去有色金属之类杂物，进入下一个流程：

（2）初次脱水与分选中碎步骤：包括

（2.1）将步骤（1）处理后的物料进行挤压脱水，使物料挤压脱水到水分含量为20wt%-30wt%

（2.2）将其余物料进行中碎，中碎后粒径≤5mm；

（2.3）磁吸除去铁类磁性物；

（2.4）除去有色金属类杂物，使物料的金属含量≤0.1%（重量），进入下一个流程：

（3）深度脱水与微细粉碎步骤：包括将步骤（2）处理后的物料进行深度脱水干燥，并粉碎得到含水率1wt %~10 wt % 的微细垃圾干粉；进入下一个流程：

（4）燃烧步骤：将步骤（3）处理后得到的微细垃圾干粉在炉内燃烧，进行发电。

一种城市生活垃圾处理处置的系统，包括：破袋装置、磁选装置、有色金属分选装置、粗碎装置、脱水装置、中碎装置、深度脱水和微细粉碎装置，垃圾处理的流程为：

(1)分选和粗碎：包括(1.1)通过所述破袋装置将垃圾中的包装袋、织物、塑料之类混杂物抓破解体；(1.2)通过所述磁选装置磁吸除去铁类磁性物； (1.3)通过所述有色金属分选装置除去有色金属、易拉罐、电池类杂物；(1.4)通过所述粗碎装置粉碎，使粗碎后粒径≤30mm；(1.5)再次通过所述磁选装置磁吸除去铁类磁性物；(1.6)再次通过所述有色金属分选装置除去有色金属、易拉罐、电池类杂物；进入下一个流程：

(2)初次脱水与分选中碎：包括(2.1)通过所述脱水装置进行挤压脱水，使物料挤压脱水到水分含量为20wt%-30wt%； (2.2)通过所述中碎装置将脱水后的物料进行中碎，中碎后粒径≤5mm；(2.3)通过所述磁选装置除去铁类磁性物；(2.4)通过所述有色金属分选装置除去有色金属类杂物，使物料的金属含量≤0.1%（重量），进入下一个流程：

（3）深度脱水与微细粉碎：通过所述深度脱水和微细粉碎装置进行深度脱水干燥，并粉碎得到含水率1wt %~10 wt % 的微细垃圾干粉；进入下一个流程：

（4）燃烧：将所述微细垃圾干粉在炉内燃烧，进行发电。

本发明与现有技术对比的有益效果是：在经过一系列处理后得到的微细垃圾干粉含水量低，并且为微细粉体，大大的提高了其热值和燃烧时的利用效率，可根据市场需要直接进入火电厂的锅炉与煤粉混合掺烧或进入垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧发电锅炉进行燃烧以发电，以使其减少添加煤炭的使用量从而用更小的运行成本，且锅炉温度达到850℃以上的高温区间燃烧时可以控制二噁英的产生。

附图说明

图1是本发明流程图。

具体实施方式

下面对照附图和结合优选具体实施方式对本发明进行详细的阐述。

如图1所示，在一个实施例中，城市生活垃圾处理处置的方法，包括下列步骤：

（1）分选和粗碎步骤：包括

（1.1）将垃圾中的包装袋、织物、塑料之类混杂物抓破解体；

（1.2）磁吸除去铁类磁性物；

（1.3）除去有色金属、易拉罐、电池类杂物；

（1.4）粗碎，粗碎后粒径≤30mm；

（1.5）再次磁吸除去铁类磁性物；

（1.6）再次除去有色金属之类杂物，进入下一个流程：

（2）初次脱水与分选中碎步骤：包括

（2.1）将步骤（1）处理后的物料进行挤压脱水，使物料挤压脱水到水分含量为20wt%-30wt%左右，

（2.2）将脱水后的物料进行中碎，中碎后粒径≤5mm；

（2.3）磁吸除去铁类磁性物；

（2.4）除去有色金属类杂物，使物料的金属含量≤0.1%（重量），进入下一个流程：

（3）深度脱水与微细粉碎步骤：包括将步骤（2）处理后的物料进行深度脱水干燥，并粉碎得到含水率1wt %~10 wt % 的微细垃圾干粉；进入下一个流程：

（4）燃烧步骤：将步骤（3）处理后得到的微细垃圾干粉在炉内燃烧，进行发电。

在其他实施例中还可以优选下述的一个或多个方案：

在步骤（1.2）和步骤（1.3）之间还包括重力筛选步骤：通过重力筛选，清除硅酸盐类物质；进一步还可以包括硅酸盐类物质回收步骤：可以将重力筛选得到的硅酸盐类物质回收再利用。

在步骤（2.1）和步骤（2.2）之间还包括塑料分选步骤：打散经步骤（2.1）脱水后的物料，然后分选除去塑料类杂物，其余物料进入步骤（2.2）。

步骤（3）中，通过粉碎使得所述微细垃圾干粉的粒度为100~800目，在步骤（3）中还包括纤维与塑料分选步骤：分选除去微细垃圾干粉中的纤维与塑料，其余的微细垃圾干粉进入步骤（4）。；进一步还可以包括塑料类杂物回收步骤：可以将步骤（2.1）和步骤（2.2）之间的塑料分选步骤和步骤（3）中收集的塑料类杂物回收集中处理。

为避免回收处理过程的二次污染，还可以包括污水和臭气收集处理步骤，即将步骤（1）、（2）和（3）中产生的臭气及污水收集后集中处理，优选的处理过程为：废水统一由管道收集进入废水池，经滤净装置去掉杂质，再通过活性污泥法处理后达标排放；产生的垃圾臭气全部收集至活性炭处理装置处理后达标排放。还包括金属回收步骤：将所述步骤（1）和/或所述步骤（2）中选出的金属类杂物回收再利用。

在另一个实施例中，城市生活垃圾处理处置的系统，包括：破袋装置、磁选装置、有色金属分选装置、粗碎装置、脱水装置、中碎装置、深度脱水和微细粉碎装置，垃圾回收处理流程中，物料的输送过程均由输送装置完成，在进行粗选和破碎步骤之前，可以将城市生活垃圾计量后到垃圾卸料口将物料卸入垃圾接收仓（本例中，可以是将城市生活垃圾由封闭型垃圾自卸车经数字式电子汽车衡自动计量后经过四重门自动封闭过道来到垃圾卸料口将整车物料卸入垃圾接收仓），并即时进入粗选和破碎步骤，具体如下：

在粗选和破碎步骤（1）中，可以由埋刮板输送机（本例中选择MS25型埋刮板输送机）输送物料完成各个步骤，其中，步骤（1.1）在破袋装置（本例中选择TBH-PDJ-J-16破袋机）中进行，步骤（1.2）和步骤（1.5）在磁选装置（本例中选择磁选输送机）中进行，步骤（1.3）和步骤（1.6）在有色金属分选装置（本例中选择LECS-175有色金属分选机）中进行，步骤（1.4）在粗碎装置中进行；完成后进入初次脱水与分选中碎步骤；步骤（1）中选出的金属类杂物可以回收再利用。

在初次脱水与分选中碎步骤（2）中，可以由埋刮板输送机（本例中选择MS25型埋刮板输送机）输送物料完成各个步骤，其中，步骤（2.1）在脱水装置（本例中选择500型螺旋挤压脱水机）中进行，步骤（2.2）在中碎装置中进行，步骤（2.3）在磁选装置（本例中选择磁选输送机）中完成，步骤（2.4）在有色金属分选装置（本例中选择LECS-175有色金属分选机）中进行，并在结束时，由MS25型埋刮板输送机和斗式提升机（本例中选择TH型斗式提升机）送入原料筒仓，并准备进行深度脱水与微细粉碎步骤；步骤（2）中选出的金属类杂物可以回收再利用。

在深度脱水与微细粉碎步骤（3）中，将原料筒仓中的物料经螺旋输送机（本例中选择WLS300螺旋输送机）送入深度脱水与微细粉碎装置（本例中选择CWM超级涡流磨或 CM型超细粉磨机或HYF-V型垃圾常温精细干化系统）中进行深度脱水干燥，得到含水率1wt %~10 wt %的粒度为100~800目的微细垃圾干粉，并经由WLS300螺旋输送机和斗式提升机（本例中选择TH型斗式提升机）送入成品筒仓，并准备进入燃烧步骤：将所述微细垃圾干粉在炉内燃烧，进行发电。

优选地，还可包括重力筛选装置：在步骤（1.2）和（1.3）之间通过重力筛选装置除去硅酸盐类物；和/或还包括塑料分选装置：在步骤（2.1）和（2.2）之间打散经步骤（2.1）脱水后的物料，然后分选除去塑料类杂物，其余物料进入步骤（2.2）。

还包括纤维分离装置，通过所述纤维分离装置分选除去所述微细垃圾干粉中的纤维与塑料，其余的微细垃圾干粉进入所述（4）。

为避免回收处理过程的二次污染，在步骤（1）、（2）和（3）中，还可以增加臭气收集装置和污水收集装置，本例中，整个回收过程均装有负压吸风装置和污水收集输送装置，将回收处理过程中产生的臭气和废水收集后集中处理；处理过程为：废水统一由管道收集进入废水池，经滤净装置去掉杂质，再通过活性污泥法处理后达标排放；产生的垃圾臭气全部收集至活性炭处理装置处理后达标排放。

本发明的城市生活垃圾处理的方法和系统具有如下特点：

1、卫生、无害

1）分选符合目前城市生活垃圾的现状并避免了现有垃圾处理处置方式中人工分选对人体的伤害；

2）城市生活垃圾中存在的各种致病菌、大肠杆菌等细菌、有害病原体在生产成微细垃圾干粉过程中被全部杀死，并且无生存和繁殖的条件。

3）城市生活垃圾在整套工序中产生的污水、臭气、异味均由污水收集装置及负压吸风装置收集，统一达标处理。

4）整套工序为即时生产，由封闭型垃圾自卸车运进的物料能做到即时处理，每车物料在整套工序全部的运行时间不超过五个小时，所以极大的减少了臭味的产生与处理成本。

2、安全可靠

1)   深度脱水及微细粉碎系统内物料的流速、温度、湿度、气固比均在粉体易燃、易爆范围以外。

2)   设备维护工程量小，周期短，不影响生产线整体运行。

3、经济、高效

将城市生活垃圾生产成微细垃圾干粉后可直接作为高效燃料替代部分煤粉进行生物质能发电或进行垃圾发电，并有效减少了二噁英的产生。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种城市生活垃圾处理处置的方法，其特征在于：包括下列步骤：

(1)分选和粗碎步骤：包括

(1.1)将垃圾中的包装袋、织物、塑料抓破解体；

(1.2)磁吸除去铁；

(1.3)除去有色金属、易拉罐、电池；

(1.4)粗碎，粗碎后粒径≤30mm；

(1.5)再次磁吸除去铁；

(1.6)再次除去有色金属、易拉罐、电池，进入下一个步骤：

(2)初次脱水与分选中碎步骤：包括

(2.1)将步骤(1)处理后的物料进行挤压脱水，使物料挤压脱水到水分含量为20wt％-30wt％；

(2.2)将其余物料进行中碎，中碎后粒径≤5mm；

(2.3)磁吸除去铁；

(2.4)除去有色金属，使物料的金属含量≤0.1％(重量)，进入下一个步骤：

(3)深度脱水与微细粉碎步骤：包括将步骤(2)处理后的物料进行深度脱水干燥，并粉碎得到粒度为100～800目、含水率1wt％～10wt％的微细垃圾干粉；然后分选除去微细垃圾干粉中的纤维与塑料，其余的微细垃圾干粉进入下一个步骤：

(4)燃烧步骤：将步骤(3)处理后得到的微细垃圾干粉直接进入火电厂的锅炉与煤粉混合掺烧，进行发电。

2.如权利要求1所述的城市生活垃圾处理处置的方法，其特征在于：在所述步骤(1.2)和步骤(1.3)之间还包括重力筛选步骤：通过重力筛选，清除硅酸盐；和/或在所述步骤(2.1)和步骤(2.2)之间还包括塑料分选步骤：打散经所述步骤(2.1)脱水后的物料，然后分选除去塑料，其余物料进入所述步骤(2.2)。

3.如权利要求1-2任意一项所述的城市生活垃圾处理处置的方法，其特征在于：还包括污水和臭气收集处理步骤：将所述步骤(1)、(2)和(3)中产生的臭气及污水收集后集中处理。

4.如权利要求3所述的城市生活垃圾处理处置的方法，其特征在于：所述污水和臭气收集处理步骤的过程为：废水统一由管道收集进入废水池，经滤净装置去掉杂质，再通过活性污泥法处理后达标排放；产生垃圾臭气全部收集至活性炭处理装置处理后达标排放。

5.如权利要求1-2任意一项所述的城市生活垃圾处理处置的方法，其特征在于：还包括金属回收步骤：将所述步骤(1)和/或所述步骤(2)中选出的金属回收再利用。

6.一种城市生活垃圾处理处置的系统，其特征在于：包括：破袋装置、磁选装置、有色金属分选装置、粗碎装置、脱水装置、中碎装置、深度脱水、微细粉碎装置和纤维分离装置，垃圾处理的流程为：

(1)分选和粗碎：包括(1.1)通过所述破袋装置将垃圾中的包装袋、织物、塑料抓破解体；(1.2)通过所述磁选装置磁吸除去铁；(1.3)通过所述有色金属分选装置除去有色金属、易拉罐、电池；(1.4)通过所述粗碎装置粉碎，使粗碎后粒径≤30mm；(1.5)再次通过所述磁选装置磁吸除去铁；(1.6)再次通过所述有色金属分选装置除去有色金属、易拉罐、电池；进入下一个流程：

(2)初次脱水与分选中碎：包括(2.1)通过所述脱水装置进行挤压脱水，使物料挤压脱水到水分含量为20wt％-30wt％；(2.2)通过所述中碎装置将脱水后的物料进行中碎，中碎后粒径≤5mm；(2.3)通过所述磁选装置除去铁；(2.4)通过所述有色金属分选装置除去有色金属，使物料的金属含量≤0.1％(重量)，进入下一个流程：

(3)深度脱水与微细粉碎：通过所述深度脱水、微细粉碎装置进行深度脱水干燥，并粉碎得到粒度为100～800目、含水率1wt％～10wt％的微细垃圾干粉；然后通过所述纤维分离装置分选除去微细垃圾干粉中的纤维与塑料，其余的微细垃圾干粉进入下一个流程：

(4)燃烧：将所述微细垃圾干粉直接进入火电厂的锅炉与煤粉混合掺烧，进行发电。

7.如权利要求6所述的城市生活垃圾处理处置的系统，其特征在于：还包括重力筛选装置：在所述(1.2)和(1.3)之间还包括通过所述重力筛选装置除去硅酸盐；和/或还包括塑料分选装置：在所述(2.1)和(2.2)之间还包括打散经所述(2.1)脱水后的物料，然后分选除去塑料，其余物料进入所述(2.2)。

8.如权利要求6所述的城市生活垃圾处理处置的系统，其特征在于：还包括臭气收集装置和污水收集装置，用于将所述流程(1)、(2)和(3)中产生的臭气及污水收集后集中处理。