CN104001411B - 一种处置垃圾产生的废气处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾处理领域，提出一种废气处理系统，包括串联的1-30个承压电解盐水槽，其槽顶部与垃圾处理过程排放废气的管道连接；槽内放置N个隔板，将承压电解盐水槽内部分隔为等体积的N-1个腔体；N为单数的隔板与承压电解盐水槽顶部连接且不接触承压电解盐水槽底部，N为偶数的隔板与承压电解盐水槽底部连接且不接触承压电解盐水槽顶部；所述承压电解盐水槽内水平放置正极板和负极板。本发明提出的废气处理系统，采用电解方法对垃圾处理过程中如焚烧、电解、厌氧、生化四种装置方法所产生的废气，可有效处置垃圾处理过程产生的废气并使排放达到国家标准，且效果稳定。
Description
技术领域
本发明属于垃圾焚烧及电解或厌氧或生化处理生活装置垃圾的四种方式，可任选其一，具体涉及四种方式的垃圾处理过程中产生的废气的处理系统和处理方法。
背景技术
当前生活垃圾处理大多采用焚烧、生化、电解、厌氧方法进行处理，在处理过程中均会产生各种有机和无机废气，主要是NO、NO2和二噁英气体，对环境危害较大，而发明一种电解方法可以将各种废气如NO、SO2、HCI、NO2、C14H4Cl4O2等及重金属离子一并通过电解方法处理干净，达到各种废气排放标准,其环保和社会意义重大。
当前处理垃圾废气一般采用喷淋中和酸碱法和电离子法处理，或加入氯气进行氧化反应，但有机化合物和重金属离子等废气，很难通过酸碱中和或氧化反应而杀除,还因处理效果也不够稳定有效，故产生二次空气污染问题比较严重，有的城市居民已因此开始集体抗议,不让在家园附近建这种垃圾如焚烧式处理工厂，而大量城市生活垃圾暂时没有更好的方法处理，当前仅能以焚烧、生化、厌氧、电解这四种方式为主，为此，我们发明了一种电解方法处理这种垃圾处理过程中产生的废气，可真正实现处理垃圾过程产生的废气排放达到国家标准，且效果稳定。
发明内容
针对本领域垃圾处理的先有技术存在的不足之处，本发明的目的是提供一种对四种方式的处理垃圾过程产生废气的系统。
本发明的另一目的是提出对四种方式的垃圾处理过程产生的废气处理方法。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种处置垃圾产生的废气处理系统，所述处置垃圾方式为焚烧、电解、厌氧、生化四种方式中的一种，处置垃圾过程中产生的废气通过管道排出；
所述废气处理系统包括串联的1-30个承压电解盐水槽，所述承压电解盐水槽为长方形容器，顶部与垃圾焚烧炉排出废气的管道连接；所述承压电解盐水槽内竖直放置N个隔板，N＝3-201，将承压电解盐水槽内部分隔为等体积的N-1个腔体；N为单数的隔板与承压电解盐水槽顶部连接且不接触承压电解盐水槽底部，N为偶数的隔板与承压电解盐水槽底部连接且不接触承压电解盐水槽顶部；
所述承压电解盐水槽内水平放置正极板和负极板，正极板和负极板之间的距离为0.1-25cm，正极板和负极板与隔板连接处设置有绝缘体。
串联的承压电解盐水槽，是指从第一个承压电解盐水槽处理后排出的废气进入第二个承压电解盐水槽的进口，进行电解处理；从第二个承压电解盐水槽处理后排出的废气进入第三个承压电解盐水槽的进口，进行电解处理、重复直至最后一个承压电解盐水槽处理后排放到大气中。
其中，所述承压电解盐水槽侧壁与第1个隔板围成的腔体顶部与垃圾处理装置排出废气的管道连接。
其中，第N个隔板与承压电解盐水槽侧壁围成的腔体顶部连接有气体排出管道。
优选地，所述处理系统中最后一个承压电解盐水槽的气体排出管道外设置有冷却水夹套。目的是将废气排放温度将至50℃以下。
优选地，所述垃圾焚烧炉排出废气的管道上设置有引风机，管道内设置有微气泡发生器，目的是可将废气更好溶于电解水中，方便被电解。
进一步地，所述承压电解盐水槽侧壁上还设置有加盐及溢水口、进水口和放水口。由常规的设置手段可知，加盐及溢水口、进水口设置在侧壁上部，放水口设置在侧壁下部或水槽的底部，进气处设一个回止阀门，排气处设一个调压阀门。
一种垃圾焚烧过程产生的废气处理方法，采用所述的废气处理系统，在承压电解盐水槽内放置浓度1-30wt％的食盐水，正极板和负极板之间通以电流密度为300-10000A/m2的电流，将垃圾处理装置产生的废气在05-15Pa的压力下通入食盐水中发生电解，然后排出。
所述正负极电解反应为：
2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2 ↑+ClO+O3↑+OH
优选地，所述食盐水用氢氧化钠或盐酸调节pH值为8-13或1-6.5，以加速电解反应的进行。优选调节pH值为8-13。
NO2+O3+NaOH＝NO+O2+OH
3NO2+H2O+O3＝NO+3HNO3+O2+OH
2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O+N2 ↑+H2 ↑+O3+O2+OH
SO2+HCI+O3+OH+CIO＝H2O+CI+SO+H2SO4
为防止电极板上沉积各种有机沉着物如钙镁铜铁等沉积于极板表面，而影响其阴阳极板导电性能，为此采取每隔一段时间自动换向正负极板，届时附着在阴阳极板上的有机物和无机物，就会自动脱落溶于水中。
优选地，所述承压电解盐水槽每运行5-24小时互换一次正极板和负极板极性(通过改变接入正负电源方向，从而改变极板的正负极性)。进一步优选地，所述废气如为焚烧产生的废气时，进入承压电解盐水槽的废气温度为700-1800℃。
废气从高温溶于水槽时出现的降温过程，也是废气中物质生成二噁英的过程，本发明的系统多个水槽串联，将废气降至500-300℃时再实施电解，利用电解离子作用，可以瞬间捕捉到二噁英还原过程半衰期，而将其电解达到快速分解二噁英形成过程。
本发明的有益效果在于：
废气从高温溶于水槽时，利用降温过程即500-300℃时，也是废气中生成二噁英的过程，利用电解离子作用，可以瞬间捕捉到二噁英还原过程的半衰期，而将其电解达到快速分解二噁英的目的。
本发明提出的废气处理系统，采用电解方法处置垃圾处理过程中所产生的废气，可实现处理垃圾过程产生的废气排放达到国家标准，且效果稳定。
附图说明
图1：废气处理系统结构图。
图中，1为垃圾处理装置，2为排出废气的管道，3为引风机，4为微气泡发生器，5为承压电解盐水槽，6为隔板，7为绝缘块，8为加盐及溢水口，9为放水口，10为进水口，11为冷却水夹套，12为气体排出管道，13为排气调压阀门，14为进气回止阀门，15为温度计，16为PH计17为盐度计，18为水位计。
具体实施方式
现以以下最佳实施例来说明本发明，但不以此来限制本发明的范围。
实施例1：
见图1。将盐浓度设定为3％PH为3-4电压为24V电流密度为1000A/m2各种垃圾处理过程产生的废气处理系统，该废气处理系统包括串联的20个承压电解盐水槽5(图1中只示出第一个和最后一个)，所述承压电解盐水槽5为长方形容器，承压电解盐水槽5内竖直放置N个隔板，N＝81个隔板(图1中有省略)，将承压电解盐水槽内部分隔为等体积的N-1个腔体；N为单数的隔板与承压电解盐水槽顶部连接且不接触承压电解盐水槽底部，N为偶数的隔板与承压电解盐水槽底部连接且不接触承压电解盐水槽顶部；承压电解盐水槽5侧壁上设置有加盐及溢水口8、进水口10和放水口9。每个承压电解盐水槽内均设置有温度计15、PH计16、盐度计17和水位计18。
承压电解盐水槽内水平放置正极板和负极板(位置设在水槽中下部分)，正极板和负极板之间的距离为0.3cm，正极板和负极板与隔板连接处设置有绝缘体7。每个隔开的腔体内各正极板通过一根导电的杆连接，各负极板也同样连接。正负极板平均分布于各槽，各个槽电极面积总和为44m2。
承压电解盐水槽5侧壁与第1个隔板围成的腔体顶部与垃圾处理装置1排出废气的管道2连接。管道上设置有引风机3，管道内设置有微气泡发生器4。
最后一个承压电解盐水槽上，第N个隔板与承压电解盐水槽侧壁围成的腔体顶部连接有气体排出管道12。气体排出管道上设置有排气调压阀门13。气体排出管道外设置有冷却水夹套11。排出废气的管道上设置有14进气回止阀门。15温度计16PH计17盐度计18水位计排放的废气达到国家标准。
实施例2
采用结构与实施例1相同的废气处理系统，在承压电解盐水槽内放置浓度0wt％的纯水，正负极板平均分布于各槽，各个槽电极面积总和为88m2。正极板和负极板间距0.2cm通以电流密度为2200A/m2的电流，电压24V。本实施例中，垃圾处理装置为焚烧炉。将垃圾焚烧产生的800℃的废气在4Pa的压力(即引风机的压力)下通入废气处理系统，在不含盐水槽中发生电解，通过22个水槽连续电解反应后，然后废气排出。
食盐水用氢氧化钠调节pH值为8.6-9.5。
每运行5-24小时通过改变接入正负电源方向，互换一次正极板和负极板极性。在气体排出管道外的冷却水夹套中通入循环冷却水，将废气排放温度将至50℃以下。
经过电解处理后的气体，排放指标符合国家标准。
实施例3
采用实施例1的废气处理系统，在承压电解盐水槽内放置浓度6wt％的食盐水，正极板和负极板间距1cm，通以电流密度为1400A/m2的电流，正负极板平均分布于各槽，各个槽电极面积总和为10m2。正负极板电压12V。本实施例中，垃圾处理装置为生化处理垃圾装置。将生化处理产生的废气在2Pa的压力(即引风机的压力)下通入废气处理系统，在食盐水中发生电解，然后排出。
食盐水用氢氧化钠调节pH值为8.6-9.5。
每运行24小时通过改变接入正负电源方向，互换一次正极板和负极板极性。在气体排出管道外的冷却水夹套中通入循环冷却水，将废气排放温度将至50℃以下。
经过电解处理后的气体，排放指标符合国家标准。
本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。
Claims (7)
1.一种处置垃圾过程中产生的废气处理方法，处置垃圾方式为焚烧，处置垃圾过程中产生的废气通过管道排出；
其特征在于，采用废气处理系统，所述废气处理系统包括串联的20-30个承压电解盐水槽，所述承压电解盐水槽为长方形容器，顶部与垃圾处理装置排出废气的管道连接；所述承压电解盐水槽内竖直放置N个隔板，N＝3-201，将承压电解盐水槽内部分隔为等体积的N+1个腔体；N为单数的隔板与承压电解盐水槽顶部连接且不接触承压电解盐水槽底部，N为偶数的隔板与承压电解盐水槽底部连接且不接触承压电解盐水槽顶部；
所述承压电解盐水槽内水平放置正极板和负极板，正极板和负极板之间的距离为0.1-1cm，正极板和负极板与隔板连接处设置有绝缘体；
所述废气处理方法为：在承压电解盐水槽内放置浓度0-30wt％的食盐水，所述食盐水用氢氧化钠调节pH值为8-13；正极板和负极板之间通以电流密度为300-10000A/m2的电流，将垃圾处理产生的废气在05-15Pa的压力下通入食盐水中发生电解，然后排出；其中，进入承压电解盐水槽的废气温度为700-1800℃。
2.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于，所述承压电解盐水槽侧壁与第1个隔板围成的腔体顶部与垃圾处理装置排出废气的管道连接。
3.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于，第N个隔板与承压电解盐水槽侧壁围成的腔体顶部连接有气体排出管道。
4.根据权利要求3所述的废气处理方法，其特征在于，所述处理系统中最后一个承压电解盐水槽的气体排出管道外设置有冷却水夹套。
5.根据权利要求1-4任一所述的废气处理方法，其特征在于，所述垃圾处理装置排出废气的管道上设置有引风机，管道内设置有微气泡发生器。
6.根据权利要求1-4任一所述的废气处理方法，其特征在于，所述承压电解盐水槽侧壁上还设置有加盐及溢水口、进水口和放水口。
7.根据权利要求1所述的废气处理方法，其特征在于，所述承压电解盐水槽每运行5-24小时互换一次正极板和负极板极性。
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