CN103394496B - 城市生活垃圾无害化能源化处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及城市生活垃圾无害化能源化处理系统及方法，其中，系统包括板式给料机、磁选机、粗破碎机、滚筒筛、风选机、弹道筛、精破碎机、高温氧化旋转反应釜。本发明将城市生活垃圾分类回收利用，降低垃圾处理成本，同时能将城市生活垃圾转化成固废环保燃料原料，创造经济效益，使资源利用效率最大化，让人类走出垃圾围城的困境。
Description
【技术领域】
本发明涉及城市生活垃圾无害化能源化处理系统及方法。
【背景技术】
随着城镇化的发展，城市生活垃圾越来越多；城市生活垃圾的处理处置是世界性难题，目前主要采用填埋、堆肥、焚化。这些传统方法会有二次污染和二噁英排放问题。
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。垃圾填埋场中有毒有害的液体渗入地表或地下水中造成的隐蔽污染，对人体健康有毒害作用。
垃圾焚化为二次污染排放极严重的方法，是二噁英来源的主要产地。
目前城市生活垃圾的处理方法及装置都存在很多不好的地方。
【发明内容】
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种城市生活垃圾无害化能源化处理系统，其能很好地处理城市生活垃圾，减少环境污染，并创造经济效益。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种城市生活垃圾无害化能源化处理方法，其很好地处理城市生活垃圾，减少环境污染，并创造经济效益。
上述第一个技术问题通过以下技术方案实现：
城市生活垃圾无害化能源化处理系统，其特征在于，包括板式给料机、磁选机、粗破碎机、滚筒筛、风选机、弹道筛、精破碎机、高温氧化旋转反应釜；城市生活垃圾通过板式给料机传送到磁选机，在磁选机中筛选出金属物质，剩余垃圾经粗破碎机破碎后，得粒径为6cm以下的粗碎垃圾；所述粗碎垃圾进入滚筒筛，得出筛下物和筛上物，筛下物的粒径在6mm以下；筛上物在风选机中被分离出轻质物及重质物；所述重质物进入弹道筛，在弹道筛中分离出筛出物和置留物，所述轻质物和所述置留物进入精破碎机，得出粒径为6mm以下的精碎垃圾；所述筛下物和所述精碎垃圾送入高温氧化旋转反应釜，高温氧化旋转反应釜保持釜内温度在190℃-200℃、釜内压强在1.0MPa-1.2MPa的条件下进行工作2-3小时。
上述第二个技术问题通过以下技术方案实现：
使用所述城市生活垃圾无害化能源化处理系统处理城市生活垃圾的方法，其特征在于，包括：
1)、城市生活垃圾通过板式给料机传送到磁选机，在磁选机中筛选出金属物质，剩余垃圾经粗破碎机破碎后，得粒径为6cm以下的粗碎垃圾，粗碎垃圾进入滚筒筛，得出筛下物和筛上物，筛下物的粒径在6mm以下；
2)、所述筛上物在风选机中被分离出轻质物及重质物；
3)、所述重质物进入弹道筛，在弹道筛中分离出筛出物和置留物；
4)、所述轻质物和所述置留物进入精破碎机，得出粒径为6mm以下的精碎垃圾；
5)、所述筛下物和所述精碎垃圾送入高温氧化旋转反应釜，并在高温氧化旋转反应釜中加入阻燃添加剂，所述筛下物和所述精碎垃圾的重量之和与所述阻燃添加剂的重量比为500∶1.2-500∶1，高温氧化旋转反应釜保持釜内温度在190℃-200℃、釜内压强在1.0MPa-1.2MPa的条件下进行工作2-3小时，得固废环保燃料原料。
上述方法与系统中使用到的高温氧化旋转反应釜的具体结构如下：
所述高温氧化旋转反应釜，包括釜体和导热管；釜体包括保温层、釜壁，保温层处于釜壁外部；釜壁向内腔伸入形成多个搅拌棱，搅拌棱的高度为釜体半径的1/4至1/2，所述导热管分布在釜壁和搅拌棱内。
高温氧化旋转反应釜，包括釜体和导热管；釜体包括保温层、釜壁，保温层处于釜壁外部；釜壁向内腔伸入形成多个搅拌棱，搅拌棱的高度为釜体半径的1/4至1/2，所述导热管设在釜壁的内侧上。
高温氧化旋转反应釜，包括釜体；釜体包括保温层、釜壁，保温层处于釜壁外部；釜壁向内腔伸入形成多个搅拌棱，搅拌棱的高度为釜体半径的1/4至1/2，在釜壁和搅拌棱内并成一体的用于过热水蒸汽流动的空腔。
所述搅拌棱与釜体旋转轴轴向的夹角α取值范围为20-30°，在釜体垂直于旋转轴轴向的截面上所述搅拌棱与釜体径向方向上的夹角β取值范围为5-15°。
本发明将城市生活垃圾分类回收利用，降低垃圾处理成本，同时能将城市生活垃圾转化成固废环保燃料原料，创造经济效益，使资源利用效率最大化，同时也大大减少城市生活垃圾对人类生存环境的不良影响，让人类走出垃圾围城的困境。
【附图说明】
图1为实施例一本发明的处理城市生活垃圾的系统及流程图；
图2为实施例一高温氧化旋转反应釜的炉体的结构示意图；
图3为实施例一高温氧化旋转反应釜的炉体的截面图；
图4为实施例二高温氧化旋转反应釜的炉体的截面图；
图5为实施例三高温氧化旋转反应釜的炉体的截面图。
【具体实施方式】
实施例一
如图1所示，本实施例提供的城市生活垃圾无害化能源化处理系统，包括板式给料机、磁选机、粗破碎机、滚筒筛、风选机、弹道筛、精破碎机、高温氧化旋转反应釜。
使用上述城市生活垃圾无害化能源化处理系统处理城市生活垃圾的流程包括：
1)、城市生活垃圾通过板式给料机传送到磁选机，在磁选机中筛选出金属物质，剩余垃圾经粗破碎机破碎后，得粒径为6cm以下的粗碎垃圾，粗碎垃圾进入滚筒筛，得出筛下物和筛上物，筛下物的粒径在6mm以下，筛下物主要为有机物；
2)、筛上物在风选机中被分离出轻质物及重质物；轻质物主要为质量轻的物质，例如，纸张、塑料、布料等；重质物主要为质量重的物质，例如木块、硬塑料、石头、水泥块；
3)、上述重质物进入弹道筛，在弹道筛中分离出筛出物和置留物，筛出物主要为密度高的物质，例如，石头、水泥块；置留物主要为密度低的物质，例如，木块、硬塑料；
4)、上述轻质物和上述置留物进入精破碎机，得出粒径为6mm以下的精碎垃圾；
5)、上述筛下物和上述精碎垃圾送入高温氧化旋转反应釜，并在高温氧化旋转反应釜中加入阻燃添加剂，上述筛下物和上述精碎垃圾的重量之和与阻燃添加剂的重量比为500∶1.2-500∶1，高温氧化旋转反应釜保持釜内温度在190℃-200℃、釜内压强在1.0MPa-1.2MPa的条件下进行工作2-3小时，以达到除臭、杀菌及有机物热胀，得固废环保燃料原料。
上述过程中选出的金属物质、石头、水泥块都可以进行回收利用。
如图2和图3所示，高温氧化旋转反应釜4包括釜体41，釜体41为卧式倾斜放置的桶状旋转体；釜体41前、后端设有支撑其转动的前、后支架座(图中未示)；釜体41连有驱动釜体转动的动力装置(图中未示)；所述釜体41包括保温层41a和釜壁41b，保温层41a处于釜体41的外壁，釜壁41b位于釜体41的内侧并向釜体内腔伸入形成多个搅拌棱46。搅拌棱46呈多段错落分布，搅拌棱46的高度为釜体半径的1/4至1/2，所有搅拌棱46的设置方向一致且与釜体旋转轴的轴向呈一定夹角排布，其中，搅拌棱46与釜体41旋转轴轴向的夹角α取值范围为20-30°，在釜体1垂直于旋转轴轴向的截面上所述搅拌棱46与釜体41径向方向上的夹角β取值范围为5-15°。
在本实施中，高温氧化旋转反应釜4的加热结构为：在釜壁41b和搅拌棱46内设有用于导热介质流动的导热管47，导热管47与高温氧化旋转反应釜外的热源装置连通并形成循环加热回路。
搅拌棱46的高度及角度的设置，除了在搅拌和加热方面的作用，还有，当高温氧化旋转反应釜4的进料口和出料口都为设置在釜体41的前锥中心的同一个物料交换口时，可以实现顺时针进料和逆时针转时通过搅拌棱46把料从物料交换口送出。上述加热通道为分布在釜壁41b及搅拌棱46内的导热管47。此结构中，所述使用的导热介质为导热油。搅拌棱46的设置增加了与炉体内腔内层被处理物质接触的加热面积，另外，在旋转中可以很好地搅拌被处理物质，以充分地处理被处理物质。
实施二
如图4所示，本实施例与实施例一不同的是高温氧化旋转反应釜4的加热结构；在本实施中，在釜壁41的内侧上设有用于导热介质流动的导热管47’，导热管47’与高温氧化旋转反应釜外的热源装置连通并形成循环加热回路。
这样设置导热管，使得在制造工艺上降低了难度，从而降低了生产成本；同时也直接加热被处理物质及给釜壁加热以共同加热被处理物质。
实施三
如图5所示，本本实施例与实施例一不同的是高温氧化旋转反应釜4的加热结构；在本实施中，在釜壁41b和搅拌棱46内并成一体的并用于过热水蒸气流动的空腔X。空腔X与高温氧化旋转反应釜外的热源装置连通并形成循环加热回路。此结构中，所述使用的导热介质为过热水蒸气。高温氧化旋转反应釜4上还设有与空腔X连通的蒸汽疏水阀(图中未示)，蒸汽疏水阀用于排放过热水蒸气在空腔X受降温而形成的水分。
本发明不局限于上述实施例，基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换，应当属于本发明揭露的范围。
如图2和图3所示，高温氧化旋转反应釜包括炉体41，炉体41包括保温层41a与加热套层41b，保温层41a处于炉体41的外壁，加热套层41b位于炉体41的内侧并向炉体内腔伸入形成多个棱条46，所有棱条46的设置方向一致且与炉体41的旋转轴轴向呈夹角α排布，其中，棱条46与炉体41的旋转轴轴向的夹角α取值范围为10-20°，在炉体1垂直于旋转轴轴向的截面上所述棱条46与炉体41径向方向上的夹角β取值范围为5-10°。加热套层41b及棱条46内分布有加热管47，加热管47与高温氧化旋转反应釜外的热源装置连通并形成循环加热回路。可见，棱条46的设置增加了被处理物质的加热面积，另外，在旋转中可以很好地搅拌被处理物质，以充分地加热被处理物质。
实施二
如图4所示，本实施例与实施例一不同的是，在实施例一中，导热管47是分布在炉体41的加热套层41b及棱条46内；在本实施例中，导热管47’是设置在高温氧化旋转反应釜的炉体41的内壁上，也即加热套层41b的内壁上。
这样设置导热管47’，使得在制造工艺上降低了难度，从而降低了生产成本。
本发明不局限于上述实施例，基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换，应当属于本发明揭露的范围。
Claims (6)
1.城市生活垃圾无害化能源化处理系统，其特征在于，包括板式给料机、磁选机、粗破碎机、滚筒筛、风选机、弹道筛、精破碎机、高温氧化旋转反应釜；城市生活垃圾通过板式给料机传送到磁选机，在磁选机中筛选出金属物质，剩余垃圾经粗破碎机破碎后，得粒径为6cm以下的粗碎垃圾；所述粗碎垃圾进入滚筒筛，得出筛下物和筛上物，筛下物的粒径在6mm以下；筛上物在风选机中被分离出轻质物及重质物；所述重质物进入弹道筛，在弹道筛中分离出筛出物和置留物，所述轻质物和所述置留物进入精破碎机，得出粒径为6mm以下的精碎垃圾；所述筛下物和所述精碎垃圾送入高温氧化旋转反应釜，高温氧化旋转反应釜保持釜内温度在190℃-200℃、釜内压强在1.0MPa-1.2MPa的条件下进行工作2-3小时；所述高温氧化旋转反应釜，包括釜体和导热管；釜体包括保温层、釜壁，保温层处于釜壁外部；釜壁向内腔伸入形成多个搅拌棱，搅拌棱的高度为釜体半径的1/4至1/2，所述导热管分布在釜壁和搅拌棱内。
2.城市生活垃圾无害化能源化处理系统，其特征在于，包括板式给料机、磁选机、粗破碎机、滚筒筛、风选机、弹道筛、精破碎机、高温氧化旋转反应釜；城市生活垃圾通过板式给料机传送到磁选机，在磁选机中筛选出金属物质，剩余垃圾经粗破碎机破碎后，得粒径为6cm以下的粗碎垃圾；所述粗碎垃圾进入滚筒筛，得出筛下物和筛上物，筛下物的粒径在6mm以下；筛上物在风选机中被分离出轻质物及重质物；所述重质物进入弹道筛，在弹道筛中分离出筛出物和置留物，所述轻质物和所述置留物进入精破碎机，得出粒径为6mm以下的精碎垃圾；所述筛下物和所述精碎垃圾送入高温氧化旋转反应釜，高温氧化旋转反应釜保持釜内温度在190℃-200℃、釜内压强在1.0MPa-1.2MPa的条件下进行工作2-3小时；所述高温氧化旋转反应釜，包括釜体和导热管；釜体包括保温层、釜壁，保温层处于釜壁外部；釜壁向内腔伸入形成多个搅拌棱，搅拌棱的高度为釜体半径的1/4至1/2，所述导热管设在釜壁的内侧上。
3.城市生活垃圾无害化能源化处理系统，其特征在于，包括板式给料机、磁选机、粗破碎机、滚筒筛、风选机、弹道筛、精破碎机、高温氧化旋转反应釜；城市生活垃圾通过板式给料机传送到磁选机，在磁选机中筛选出金属物质，剩余垃圾经粗破碎机破碎后，得粒径为6cm以下的粗碎垃圾；所述粗碎垃圾进入滚筒筛，得出筛下物和筛上物，筛下物的粒径在6mm以下；筛上物在风选机中被分离出轻质物及重质物；所述重质物进入弹道筛，在弹道筛中分离出筛出物和置留物，所述轻质物和所述置留物进入精破碎机，得出粒径为6mm以下的精碎垃圾；所述筛下物和所述精碎垃圾送入高温氧化旋转反应釜，高温氧化旋转反应釜保持釜内温度在190℃-200℃、釜内压强在1.0MPa-1.2MPa的条件下进行工作2-3小时；所述高温氧化旋转反应釜，包括釜体；釜体包括保温层、釜壁，保温层处于釜壁外部；釜壁向内腔伸入形成多个搅拌棱，搅拌棱的高度为釜体半径的1/4至1/2，在釜壁和搅拌棱内有并成一体的用于过热水蒸汽流动的空腔。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的城市生活垃圾无害化能源化处理系统，其特征在于，所述搅拌棱与釜体旋转轴轴向的夹角α取值范围为20-30°，在釜体垂直于旋转轴轴向的截面上所述搅拌棱与釜体径向方向上的夹角β取值范围为5-15°。
5.使用权利要求1至3任意一项所述城市生活垃圾无害化能源化处理系统处理城市生活垃圾的方法，其特征在于，包括：
1)、城市生活垃圾通过板式给料机传送到磁选机，在磁选机中筛选出金属物质，剩余垃圾经粗破碎机破碎后，得粒径为6cm以下的粗碎垃圾，粗碎垃圾进入滚筒筛，得出筛下物和筛上物，筛下物的粒径在6mm以下；
2)、所述筛上物在风选机中被分离出轻质物及重质物；
3)、所述重质物进入弹道筛，在弹道筛中分离出筛出物和置留物；
4)、所述轻质物和所述置留物进入精破碎机，得出粒径为6mm以下的精碎垃圾；
5)、所述筛下物和所述精碎垃圾送入高温氧化旋转反应釜，并在高温氧化旋转反应釜中加入阻燃添加剂，所述筛下物和所述精碎垃圾的重量之和与所述阻燃添加剂的重量比为500:1.2-500:1，高温氧化旋转反应釜保持釜内温度在190℃-200℃、釜内压强在1.0MPa-1.2MPa的条件下进行工作2-3小时，得固废环保燃料原料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述搅拌棱与釜体旋转轴轴向的夹角α取值范围为20-30°，在釜体垂直于旋转轴轴向的截面上所述搅拌棱与釜体径向方向上的夹角β取值范围为5-15°。
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