CN102671925A - 一种生活垃圾的资源化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城市生活垃圾分选和资源化处理的方法。城市生活垃圾经分选可以得到可燃和不可燃垃圾两大类。可燃垃圾裂解处理并将裂解气体直接引入精馏塔进行分离，除获得芳烃、油类和沥青等外，难凝气体送回裂解装置作为裂解的能源；不可燃垃圾中的建筑垃圾等可以用于制砖或直接填埋，厨余等的粉碎分离物可堆肥或填埋，实现垃圾处理减量化、无害化、资源化。这种处理方法不仅可从垃圾得到油类和裂解所需的能源而且高温裂解尾气通过余热锅炉产生的蒸汽可以满足用于油品精制，最大限度满足垃圾资源化处理过程的能耗。

Description

一种生活垃圾的资源化处理方法

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾处理技术，尤其是从生活垃圾分选的可燃垃圾热解资源化处理方法。

背景技术

城市土地资源非常宝贵，生活垃圾填埋场场地选择将越来越困难，垃圾填埋处理的成本也会越来越高，焚烧处理逐步发展成为城市生活垃圾处理的重要手段。可以采用焚烧处置生活垃圾主要因素是垃圾中的可燃物大量增加，尤其是纸和塑料等。城市垃圾焚烧的发展促进了焚烧技术提高。新型垃圾焚烧炉具有焚烧稳定、垃圾燃烧彻底和良好的热回收性能。

在垃圾焚烧过程中要排放大量烟气，特别是二恶英，对大气有污染。另外，垃圾焚烧厂的设备锈蚀较严重，维修困难。为了克服这些缺点，人们都在研制新型垃圾焚烧炉。上个世纪末，国外研制的垃圾“气化熔融炉”投入使用，其燃烧温度可高达1300℃；，不仅提高了发电效率，而且使余热利用率显著增加。“气化熔融炉”将直接焚烧技术推进到热解焚烧技术。

所谓“直接焚烧”是指生活垃圾在焚烧炉内以过氧量和适当的燃料参与燃烧，过量空气的多少随焚烧炉的型式和结构不同而异。而热解焚烧技术是指在无氧或缺氧条件下，高温加热有机物，使有机物大分子裂解成可燃气体的技术。该技术实际上包含两个过程，一是垃圾在一燃室(600-900℃)下热解气化，二是含碳的灰分以及热解所产生的气体在二燃室1300℃左右的高温下进行焚烧。这两个过程结合在一起，有助于解决垃圾焚烧过程中产生二恶英类的难题；同时，焚烧高温烟道气也是垃圾在一燃室热裂解的热源。

但我国垃圾分类收集进展缓慢，中小城市生活垃圾可燃物相对较少，垃圾热值较低，焚烧处理补充燃料费用高的条件下，垃圾分选可以有效富集可燃物，不仅大大地提高了垃圾焚烧的热值而且减少了垃圾无机成分对热能的消耗。经分选，约75％的垃圾为建筑垃圾和有机成分较高的垃圾；建筑可以直接填埋或制砖再利用，后者经堆肥处理后可用于绿化用肥料或代替部分绿化客土。这两部分垃圾由于容重较大，约为1200-1600kg/m3，通过有效地分选实现了垃圾的减量化和无害化处理。而对分选出的可燃垃圾采用热解焚烧，仅在焚烧炉启动时需要补充少量引燃燃料外，全焚烧过程为净产能过程，从而大大降低垃圾处理能耗和费用，焚烧产生的热能可以用来发电。

发明内容

本发明的目的在于克服现有垃圾处理资源化不足，将混合垃圾进行分选预处理，选出的可燃垃圾裂解，裂解气直接进入精馏设备，分离获得轻油、柴油和沥青等，难凝可燃气体作为热解垃圾能源的资源化处理方法。筛出的不可燃部分可采用填埋或制砖、堆肥。

本发明是将可燃垃圾裂解产物转化为油品的更高附加值的再利用而不仅仅是将裂解气作为燃料的再利用。

垃圾运至处理厂，地秤称重后进入垃圾储存地下槽；经传送、磁选后，布料装置使垃圾均匀进入分选机。分选机为二级分选设备，在第一级中进行垃圾破袋、较大同体物破碎及部分小颗粒不可燃物筛除，分选第二级完成可燃垃圾和不可燃垃圾的分离。

大颗粒不可燃垃圾主要为石块和建筑垃圾等，可用于制砖或直接填埋；而小颗粒不可燃垃圾主要为炉渣、土和厨余粉碎物，其有机成分较高，经堆肥可用于绿化肥料或代替部分客土。这两部分不可燃筛除物大约占垃圾总重的75％，其平均容重约为1200-1600kg/m³，较生活垃圾约260-500kg/m³的容重大大增加，从而实现了垃圾的减容。可燃垃圾约占生活垃圾的25％左右，其主要成分为塑料、纤维、纸类、木质废旧家具和生活杂用物品的粉碎物，在高温缺氧或厌氧条件下可裂解为气体。

分选出的可燃垃圾热解能够产生气态的芳烃、油、焦油等。将这些裂解气态产物直接进入精馏塔进行分离，得到苯、洗油、柴油、沥青等和难凝可燃气体。难凝可燃气体作为垃圾热解的能源，是维持分选出来的可燃垃圾热解的能量来源。

本发明设定的难凝可燃气体焚烧温度为1100-1300℃，可破坏合成二噁英的前体物，从根本上大大减少了二噁英生成的可能。焚烧尾气经除尘降温后进行相应的处理，达标排放，对环境不会造成二次污染。

经分选和热解处理实现了垃圾的减量化、无害化和资源化。不可燃垃圾如仍采用填埋处置也会使原填埋场收纳垃圾量数倍增加并且可以减少或不用土垫层，减少了对土地的破坏。

一种城市生活垃圾分选和热解的资源化处理方法，其步骤是：

(1)经磁选的生活垃圾垃圾由传送设备和布料装置使垃圾均匀进入分选机进行破碎、筛分、风选，分离为可燃和不可燃垃圾。

(2)大颗粒不可燃垃圾主要为石块和建筑垃圾等，可用于制砖或直接填埋；而小颗粒不可燃垃圾主要为炉渣、土和厨余粉碎物，其有机成分较高，经堆肥可用于绿化肥料或代替部分客土或直接填埋。这两部分不可燃筛除物大约占原混合垃圾总重的75％，并且其平均容重约为1200-1600kg/m3，实现垃圾减容。可燃垃圾约占生活垃圾的25％，其主要成分为塑料、纤维、纸类、木质残片等。这些可燃垃圾热解产生的气体直接进入精馏设备可分离出苯、洗油、柴油、沥青等产品和难凝可燃气。

(3)裂解气中难凝气体是维持可燃垃圾裂解运行的热量来源，此难凝气体的燃烧经间壁加热使分选出的可燃垃圾在无氧条件下裂解气化，尾气温度仍高于200-300℃，进入余热锅炉得到进一步利用。

(4)控制难凝气燃烧温度在1100-1300℃，破坏了合成二噁英的前体物，从根本上减少了二噁英生成的可能。难凝气体焚烧尾气经过喷淋降温除尘和脱硫净化，达标排放，喷淋液经附属专用设施处理后，供系统回用。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用予分选专用设施可以有效分离垃圾中的可燃垃圾，可燃垃圾热解气直接进入精馏装置得到油类及沥青等，实现垃圾的资源化；难凝气体为裂解垃圾的能量来源，维持系统运行。

2、分选出垃圾中的不可燃成分可以填埋或再利用，此类垃圾的容重较原垃圾大大提高，再填埋处置可以数倍延长填埋场的使用年限而且省去原操作压实垃圾必需的垫层土，节省土地，实现垃圾的减容和无害化。

3、垃圾分选可与现有的中小型垃圾转运站或填埋场合并运行，将可燃垃圾集中热裂解和回收其中的油品。

4、难凝气焚烧的高温环境破坏了二噁英前体物，消除了二噁英二次污染源。附属尾气余热利用、净化和废水处理设施可以使垃圾处理过程中的能量获得最大限度的利用且无二次污染物产生。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明进一步说明，下属实施是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

一种城市生活垃圾资源化综合处理方法，其步骤是：

(1)垃圾进入分选机进行破袋、破碎、筛分、风选，分离为可燃和不可燃垃圾。

(2)不可燃垃圾主要为石块和建筑垃圾等，可用于制砖或直接填埋；而小颗粒不可燃垃圾主要为炉渣、土和厨余粉碎物，其有机成分较高，经堆肥可用于绿化肥料或代替部分客土或直接填埋。。

(3)可燃垃圾约主要成分为塑料、纤维、纸类、木质残片等，其热解产生的气体直接进入精馏设备分离出苯、洗油、柴油、沥青等产品。

(4)可燃垃圾裂解气中难凝气作为裂解能量来源，其焚烧的高温破坏了二噁英前体物，消除了二噁英二次污染源。

城市生活垃圾经分选和可燃垃圾裂解处理并将裂解气体直接引入精馏塔进行分离，除获得油类和沥青等外，难凝气体送回裂解装置作为裂解的能源；不可燃垃圾中的建筑垃圾等可以用于制砖或直接填埋，厨余等的粉碎分离物可堆肥或填埋，实现垃圾处理减量化、无害化、资源化。

Claims (1)

1.一种城市生活垃圾资源化综合处理方法，其特征在于：

(1)磁选后的垃圾进入分选机进行破碎、筛分、风选，分离为可燃和不可燃垃圾。

(2)不可燃垃圾主要为石块、玻璃、建筑垃圾等，可用于制砖或直接填埋。

(3)有机成分较高不可燃垃圾主要为炉渣、土和厨余粉碎物，经堆肥可用于绿化用途的肥料或代替部分客土或直接填埋。

(4)可燃垃圾约主要成分为塑料、纤维、纸类、木质残片等，其热解产生的气体直接进入精馏设备分离出苯、洗油、柴油、沥青等。

(5)可燃垃圾裂解气中难凝气作为裂解能量来源，其焚烧的高温破坏了二噁英前体物，消除了二噁英二次污染源，而经裂解利用后的尾气余热可通过余热锅炉进一步回收利用。