CN103170493A

CN103170493A - 生活垃圾再生能源的综合利用工艺

Info

Publication number: CN103170493A
Application number: CN2013100670507A
Authority: CN
Inventors: 杨华康
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明公开了生活垃圾再生能源的综合利用工艺，对生活垃圾中的资源进行充分利用，使废弃物的价值得到充分发挥；并将垃圾焚烧工艺与冶金工业相结合，将热能直接应用于金属冶炼，能源利用率明显提高；且该工艺流程中含有脱氯工序，能有效抑制二噁英的生成，使该工艺基本不产生二噁英污染。将本发明技术投入市场，将产生巨大的经济效益和环境效益。

Description

生活垃圾再生能源的综合利用工艺

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别涉及生活垃圾的综合利用工艺。

背景技术

随着我国经济社会的飞速发展，城市生活垃圾的产生量越来越大。近年来，城市生活垃圾已经成为困扰国内许多大、中型城市，特别是特大型城市发展的一个重要问题。

目前处理城市生活垃圾的处理技术主要有填埋法、焚烧法、堆肥法等生活垃圾处理方式，但是也存在着各种各样的问题：填埋法不仅土地资源占用严重，对生活垃圾中的资源无法利用，而且会产生垃圾渗滤液、填埋场气体、噁臭等污染，在许多城市、特别是大型城市无法持续利用；焚烧法则因为建设、运行成本高，二次污染特别是二噁英污染难以避免，导致公众难以接受，在国内多个城市推进垃圾焚烧的过程中遭到了市民的强烈反对，生活垃圾焚烧发电项目推进缓慢；堆肥法则因为对前处理要求很高等原因，在目前我国垃圾分类水平很低的情况下难以推进，因此，很多城市，特别是大型、特大型城市都不同程度的面临着垃圾围城的危险。

本发明独辟蹊径，将城市生活垃圾焚烧与金属冶炼相结合，将生活垃圾经清洗、分类、烘干、破碎、风选、脱氯、裂解后，分为可燃气体和柴汽混合油两部分，其中柴汽混合油收集后出售获取收益，分馏获得的可燃气体进入隧道窑与经逆流预热的空气充分燃烧，产生热量使窑内高温区温度达到1600℃以上，使金属矿石与煤炭等还原剂反应生产高附加值的金属或金属合金，通过出售金属合金、柴汽混合油、可回收物质，可获取良好的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生活垃圾再生能源的综合利用工艺。

本发明所采取的技术方案是：

生活垃圾再生能源的综合利用工艺，包括以下步骤：

1) 将生活垃圾浮选清洗并把可回收垃圾回收后，再通过烘干、破碎和风选系列处理，使垃圾重量减少60%～80%；

2) 将步骤1）处理后的垃圾先进行脱氯处理，然后在裂解装置中进行热裂解，回收油气混合物；

3) 对油气混合物进行分馏得到柴汽混合油和可燃气体；

4) 将可燃气体与含氧量达到30%以上的富氧空气充分燃烧，为金属冶炼提供热量。

优选的，所述步骤1）中，利用废水处理厂出水清洗生活垃圾。

优选的，所述步骤1）中，利用金属冶炼工艺中排出的热气对生活垃圾进行烘干。

优选的，步骤2）中所述脱氯处理方法如下：将步骤1）处理后的垃圾加热至290～390℃，使有机物中的氯转化为HCl气体，将含氯气体经无害化处理后达标排放。

优选的，步骤2）中所述热裂解工艺条件如下：将脱氯处理后的垃圾送入裂解装置，在500～700℃条件下进行充分裂解，转化为油气混合物和剩余的灰渣。

优选的，步骤4）中，可燃气体在隧道窑中进行燃烧。

优选的，富氧空气经逆流预热，与可燃气体进行燃烧反应。

本发明的有益效果是：

①本发明将垃圾焚烧与冶金工艺相结合，将热能直接应用于金属冶炼，能源利用率明显提高；且本发明使用垃圾裂解产生的可燃气体燃烧为金属冶炼提供热能，而不直接将生活垃圾焚烧，故受生活垃圾含水率、组成成分波动影响很小，燃烧效率高，工况稳定。

②本发明所得主要产品为金属或金属合金，产品附加值高，经济效益非常明显；工艺中还可以得到废旧金属等可回收物质和柴汽混合油等副产品，使废弃物的价值得到充分发挥，提供的产品和服务趋于多元化。

③本发明有效利用隧道窑作为生活垃圾的焚烧炉，隧道窑热容量大，工作状态稳定，处理量大，降低了投资和运行过程中的成本，真正做到减量减排高效。

④隧道窑中气体燃烧后使窑内高温区温度达1600℃，有机物分解彻底，且燃烧气体中的有害有机物分解彻底。

⑤本发明工艺流程中含有脱氯工序，能有效降低可燃气体中的氯含量，抑制二噁英的生成，即使有少量二噁英也在隧道窑中被完全分解。

附图说明

图1是生活垃圾再生能源的综合利用工艺流程图。

具体实施方式

本发明所采取的技术方案是：

生活垃圾再生能源的综合利用工艺，包括以下步骤：

3) 对油气混合物进行分馏得到柴汽混合油和可燃气体；

优选的，所述步骤1）中，利用废水处理厂出水清洗生活垃圾，然后将生活垃圾分类为：可回收垃圾，即资源垃圾类，如玻璃、塑料、金属等，对其分别进行回收；不可回收垃圾，包括石块、渣土、厨余骨头等无价值垃圾和电池、灯泡等有毒有害垃圾，对其进行无害化处理；和有机废弃物。

优选的，步骤2）中所述脱氯处理方法如下：将步骤1）处理后的垃圾加热至290～390℃，使有机物中的氯转化为HCl气体，将含氯气体经无害化处理后达标排放，如采用氢氧化钠或氢氧化钙碱液对含氯气体进行洗涤吸收。当然，根据本领域公知常识，还可采用其他无害化处理方法。

优选的，步骤2）中所述热裂解工艺条件如下：将脱氯处理后的垃圾送入裂解装置，在500～700℃条件下进行充分裂解，转化为油气混合物和剩余的灰渣。优选的，建设垃圾卫生填埋场，将生成的灰渣送至垃圾卫生填埋场进行卫生填埋。

优选的，步骤4）中，可燃气体在隧道窑中进行燃烧。

优选的，富氧空气经逆流预热，与可燃气体进行燃烧反应。

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。

城市生活垃圾再生能源的综合利用工艺流程如下：

1) 首先利用工业园区内的废水处理厂的出水将生活垃圾进行浮选清洗，而后用机械进行分类，分为可回收垃圾、不可回收垃圾和有机废弃物，将其中的有回收利用价值的金属、玻璃等可回收垃圾进行回收，而石块、厨余骨头等无回收利用价值垃圾和电池、灯泡等有毒有害垃圾进行无害化处理；

2) 再利用金属冶炼工艺中产生的高热气体对垃圾进行烘干，后经破碎、风选，使垃圾重量减少60%～80%；将剩余的主要含有机废弃物的垃圾先加热至290～390℃进行脱氯处理，使有机物中含有的氯转化为HCl等含氯气体，气体经无害化处理（如采用碱液氢氧化钠、氢氧化钙等对其进行洗涤吸收）后达标排放；

3) 将脱氯处理后的垃圾送入裂解装置进行充分裂解，大部分有机物转化为油气混合物，将剩余约5％的灰渣进行无害化处理，送至垃圾卫生填埋场进行卫生填埋；油气混合物经分馏后得到柴汽混合油，将其出售可取得收益；

4) 分馏获得的可燃气体进入隧道窑与经逆流预热、含氧量达到30%以上的富氧空气充分燃烧，产生的热量使窑内高温区温度达到1600℃以上，使金属矿石与煤炭等还原剂反应生产得到高附加值金属合金，将金属合金出售后获取收益。

详见附图1工艺流程图。

目前因生活垃圾未经烘干、且成分变化波动较大等原因，垃圾焚烧厂的炉内温度常常为850～950 ℃，本工艺对垃圾进行了烘干、热处理脱氯和热裂解处理，工况稳定，保证可燃气体进入隧道窑高温区时已达到200℃，助燃剂富氧空气经过逆流加热进入隧道窑高温区时已达到500℃以上，可燃气体与富氧空气充分燃烧可产生大量的热量，保证窑内高温区温度达到1600℃以上，可以达到金属矿石与还原剂反应所需温度。

本发明对生活垃圾中的可回收利用物质和能量进行了充分利用，产生的污染物质很少，特别是引入了脱氯工艺，大大降低了氯元素在裂解和燃烧过程中与有机物结合生成二噁英的可能，因此该工艺基本不产生二噁英污染，具有较好的环境效应。

本发明将垃圾焚烧与金属冶炼工艺相结合，具有能源利用率高、产品附加值高、经济效益好和无害化处理程度高、环境污染小等优点，具有非常好的经济技术可行性。

Claims

1.生活垃圾再生能源的综合利用工艺，包括以下步骤：

1)将生活垃圾浮选清洗并把可回收垃圾回收后，再通过烘干、破碎和风选系列处理，使垃圾重量减少60%～80%；

2)将步骤1）处理后的垃圾先进行脱氯处理，然后在裂解装置中进行热裂解，回收油气混合物；

3)对油气混合物进行分馏得到柴汽混合油和可燃气体；

4)将可燃气体与含氧量达到30%以上的富氧空气充分燃烧，为金属冶炼提供热量。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤1）中，利用废水处理厂出水清洗生活垃圾。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤1）中，利用金属冶炼工艺中排出的热气对生活垃圾进行烘干。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤2）中所述脱氯处理方法如下：将步骤1）处理后的垃圾加热至290～390℃，使有机物中的氯转化为HCl气体，将含氯气体经无害化处理后达标排放。

5.根据权利要求1或4所述的工艺，其特征在于：步骤2）中所述热裂解工艺条件如下：将脱氯处理后的垃圾送入裂解装置，在500～700℃条件下进行充分裂解，转化为油气混合物和剩余的灰渣。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤4）中，可燃气体在隧道窑中进行燃烧。

7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：富氧空气经逆流预热，与可燃气体进行燃烧反应。