CN104907321A - 一种垃圾综合处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种垃圾综合处理方法，所述处理方法包括初步筛选、分选、待处理物的分类处理、再生能源制备和燃料气化等步骤。本发明的垃圾处理方法不依赖垃圾分类收集的处理方式，将陈腐垃圾处理视为重点，对固体废弃物采取“分散与集中相结合”的规模化处理原则。对原生态垃圾和陈腐垃圾实施小范围预处理，生成可燃性再生燃料；采用大范围收集可燃性再生燃料，然后实施规模化集中气化处理，对处理过程中所产生的可再生物质和非再生物质实施综合利用。

Description

一种垃圾综合处理的方法

技术领域

本发明属于废弃物处理领域，特别涉及一种垃圾综合处理的方法。

背景技术

全国大部分城市垃圾围城、土地占用、地下水污染、生存环境亟待修复，而多地方的煤炉、秸秆燃烧等产生的粉灰加大了大气污染，导致PM2.5居高不下，多个城市和地区都发生严重雾霾，对人类生存环境、身体健康都产生了较大影响，而如何从源头上治理污染颗粒物，从而有效治理雾霾，具有重要现实意义。

世界范围内能源紧缺现象严重，能源利用成本不断提高。在未来可供利用的能源之中，可再生能源的利用是排在最前面的。原因在于可再生能源与环境改善和使用成本相互关联，利用可再生能源有利于修复人类对大自然的破坏和改善生存环境，同时利用可再生能源的综合成本相对较低。另外，随着技术的不断进步，利用成熟的煤化工技术，使固体废弃物在短时间内被大规模无害化处理成为可能。

目前普遍采用的垃圾处理方式包括垃圾事先分类处理方式及垃圾直接焚烧处理方式，垃圾事先分类处理方式的特点是众人参与、流程长、成本高、落实困难；垃圾直接焚烧处理方式的特点是流程短、能源转化率低、处理过程中有二次污染物不易控制、垃圾再利用率低、不利于规模化经营。

因此，目前急需一种有效、简单、经济并且环保的垃圾处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种垃圾综合处理方法，本发明采用垃圾预处理加集中气化处理的方式，有效分离不可燃物、提高垃圾再利用效率、降低城区环境污染，处理过程中二次污染物容易治理、能源转化率高、利于规模化经营。本发明的垃圾处理方法不依赖垃圾分类收集的处理方式，将陈腐垃圾处理视为重点，对固体废弃物采取“分散与集中相结合”的规模化处理原则。对原生态垃圾和陈腐垃圾实施小范围预处理，生成可燃性再生燃料；采用大范围收集可燃性再生燃料，然后实施规模化集中气化处理，对处理过程中所产生的可再生物质和非再生物质实施综合利用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种垃圾综合处理方法，所述的处理方法包括以下步骤：

a）初步筛选

将原生垃圾堆放脱水，并进行粗破碎，得到粗破碎的原生垃圾，将陈腐垃圾进行粗破碎，并与所述粗破碎的原生垃圾混合，所述原生垃圾与陈腐垃圾的质量比为1~3:1，得到垃圾初选产品；

b）分选

将所述垃圾初选产品分成待处理物和直接回收物，所述直接回收物直接回收，进行二次利用；所述待处理物分为废气、废液、粒径较小的废料以及生物秸秆；

c）待处理物的分类处理

所述废气依次经过碳粉吸附、钛基过滤、石灰石除味以及净化处理，得到洁净气体，即可达标排放；所述废液和粒径较小的废料经过破碎、干燥、筛分和精选后，被分解为细废料、污水、小颗粒石块和建材废弃物、颗粒直径＜1cm的待处理物；所述生物秸秆经过收集、压缩，成为秸秆类可燃性再生燃料；

d）再生能源制备

将所述颗粒直径＜1cm的待处理物和秸秆类可燃性再生燃料混合，并向其中添加煤粉、秸秆或其他可燃物，除臭后挤压成型，即得到垃圾再生燃料；

e）燃料气化

将步骤d）中得到的垃圾再生燃料与低热值煤炭混合，依次经过空分、气体合成、脱硫变换、气体净化处理，即完成垃圾的综合处理。

进一步的，步骤a）中所述的原生垃圾包括粮食秸秆、城市生活垃圾、医疗垃圾以及工业废弃物；所述的陈腐垃圾为填埋垃圾、河道淤泥和水处理沉淀物。

进一步的，步骤b）中所述的直接回收物包括金属、塑料、玻璃和大颗粒废弃物，所述金属、塑料和玻璃回收后可二次利用；所述大颗粒废弃物为粒径在10cm~20cm的石块和建材废弃物，回收后可用于铁路、公路路基、建设场地基础回填。

进一步的，步骤c）中所述细废料为含水率＞60%的细废料，经过干法处理分解为沼气和残余料，所述沼气用于所述垃圾综合处理过程中干燥工序所需的加热能源；所述残余料用于制备农用有机肥料；所述污水经过沉淀、过滤和净化处理达到排放标准后排放；所述小颗粒石块和建材废弃物直径在1cm~2cm间，可用于土建工程的回填骨料、路基回填。

进一步的，步骤e）中所述垃圾再生燃料与低热值煤炭的重量份数比为7:3。

进一步的，步骤e）所述燃料气化得到的产物包括可燃气、其他气体、热能、细灰渣粉、熔融性灰渣和重金属残留物，所述可燃气可用于城市居民和工业生产使用；所述其他气体可用于民用、医疗和工业生产使用；所述热量可用于发电；所述细灰渣粉可用于水泥、建材的生产辅助填料；所述熔融性灰渣经甩丝或喷丝后，成为耐火保温材料；所述熔金属残留物需使用玻璃体封存后择地深埋。

进一步的，步骤e）所述燃料气化通过间歇式加压气化实现。

本发明相比现有技术的有益效果是：

1、实践证明垃圾分类处理实施阻力大、成本高、配套组织和设施复杂，实施效果不明显，本发明所述垃圾处理方法不依赖垃圾分类收集处理方式，容易实现，降低了垃圾处理的成本，规模效益好，对陈腐垃圾处理周期短，1千万平方的垃圾用2年至3年时间即可处理好，有利于土地的再利用；

2、本发明所述的垃圾处理方法最大程度使垃圾达到无害化，解决了垃圾围城、土地占用、地下水污染等问题。其中，可直接回收物的综合利用部分包括各种金属、塑料、玻璃均由专业回收机构回收后二次利用；大颗粒(10cm~20cm)石块和建材废弃物用于铁路、公路等路基、建设场地基础回填等；小颗粒(1cm~2cm)石块和建材废弃物用于土建工程的回填骨料、路基回填等；可燃气用于城市居民和工业生产用气；其他气体（氧气、氮气、氢气等）用于民用、医疗和工业生产使用；剩余热能用于发电；细灰渣粉用于水泥、建材的生产辅助填料；熔融性灰渣可采用高温甩丝或喷丝技术生产耐火保温材料；利用脱硫石膏生产纸面石膏板、高档装饰建材；对于少量重金属残留物可采用玻璃体封存技术处理后，择地深埋；

3、本发明所述垃圾处理最终产物中二氧化碳的排放量大大减少，有效减少温室气体的排放；减少了以往垃圾处理采用焚烧方式等产生的粉尘污染，有效降低和控制大气PM2.5的污染情形；

4、本发明采用垃圾预处理加集中气化处理的方式，有效分离不可燃物、提高垃圾再利用效率、降低城区环境污染，处理过程中二次污染物容易治理、能源转化率高、利于规模化经营；

5、本发明选择间歇式加压气化技术，用于垃圾再生燃料的气化，利于有效控制二恶英等污染物的产生和排放、有利于重金属、废气、废水等有毒物质的规模化无害化处理、有利于可燃气的深度净化和分选利用。

附图说明

图1、图2为垃圾综合处理流程图。

具体实施方式

实施例1

一种垃圾综合处理方法，其特征在于，所述的处理方法包括以下步骤：

a）初步筛选

将原生垃圾堆放脱水，并进行粗破碎，得到粗破碎的原生垃圾，将陈腐垃圾进行粗破碎，并与所述粗破碎的原生垃圾混合，得到垃圾初选产品；

所述原生垃圾与陈腐垃圾的质量比为1~2；

b）分选

将所述垃圾初选产品分成待处理物和直接回收物，所述直接回收物直接回收，进行二次利用，所述待处理物分为废气、废液、粒径较小的废料以及生物秸秆；

c）待处理物的分类处理

所述废气依次经过碳粉吸附、钛基过滤、石灰石除味以及净化处理，得到洁净气体，即可达标排放；所述废液和粒径较小的废料经过破碎、干燥、筛分和精选后，被分解为细废料、污水、小颗粒石块和建材废弃物、颗粒直径＜1cm的待处理物；所述生物秸秆经过收集、压缩，成为秸秆类可燃性再生燃料；

d）再生能源制备

将所述颗粒直径＜1cm的待处理物和秸秆类可燃性再生燃料混合，并向其中添加煤粉、秸秆或其他可燃物，除臭后挤压成型，即得到垃圾再生燃料；

所述各成分的重量份数比为：

颗粒直径＜1cm的待处理物       30~40

秸秆类可燃性再生燃料           30~40

煤粉                           10~15

秸秆                           10~15。

 e）燃料气化

将步骤d）中得到的垃圾再生燃料与低热值煤炭混合，依次经过空分、气体合成、脱硫变换、气体净化处理，即完成垃圾的综合处理。

进一步的，步骤a）中所述的原生垃圾包括粮食秸秆、城市生活垃圾、医疗垃圾以及工业废弃物；所述的陈腐垃圾为填埋垃圾、河道淤泥和水处理沉淀物。

进一步的，步骤b）中所述的直接回收物包括金属、塑料、玻璃和大颗粒废弃物，所述金属、塑料和玻璃回收后可二次利用；所述大颗粒废弃物为粒径在10cm~20cm的石块和建材废弃物，回收后可用于铁路、公路路基、建设场地基础回填。

进一步的，步骤c）中所述细废料为含水率＞60%的细废料，经过干法处理分解为沼气和残余料，所述沼气用于所述垃圾综合处理过程中干燥工序所需的加热能源；所述残余料用于制备农用有机肥料，可用于各类植物的施肥；所述污水经过沉淀、过滤和净化处理达到排放标准后排放；所述小颗粒石块和建材废弃物直径在1cm~2cm间，可用于土建工程的回填骨料、路基回填。

进一步的，步骤e）中所述垃圾再生燃料与低热值煤炭的重量份数比为7:3。

进一步的，步骤e）所述燃料气化得到的产物包括可燃气、其他气体、热能、细灰渣粉、熔融性灰渣和重金属残留物，所述可燃气可用于城市居民和工业生产使用；所述其他气体可用于民用、医疗和工业生产使用；所述热量可用于发电；所述细灰渣粉可用于水泥、建材的生产辅助填料；所述熔融性灰渣经甩丝或喷丝后，成为耐火保温材料；所述熔金属残留物需使用玻璃体封存后择地深埋。

进一步的，步骤e）所述燃料气化通过间歇式加压气化实现。

Claims (7)

1.一种垃圾综合处理方法，其特征在于，所述的处理方法包括以下步骤：

a）初步筛选

将原生垃圾堆放脱水，并进行粗破碎，得到粗破碎的原生垃圾，将陈腐垃圾进行粗破碎，并与所述粗破碎的原生垃圾混合，得到垃圾初选产品；

b）分选

将所述垃圾初选产品分成待处理物和直接回收物，所述直接回收物直接回收，进行二次利用，所述待处理物分为废气、废液、废料以及生物秸秆；

c）待处理物的分类处理

所述废气依次经过碳粉吸附、钛基过滤、石灰石除味以及净化处理，得到洁净气体，即可达标排放；所述废液和粒径较小的废料经过破碎、干燥、筛分和精选后，被分解为细废料、污水、小颗粒石块和建材废弃物、颗粒直径＜1cm的待处理物；所述生物秸秆经过收集、压缩，成为秸秆类可燃性再生燃料；

d）再生能源制备

将所述颗粒直径＜1cm的待处理物和秸秆类可燃性再生燃料混合，并向其中添加煤粉、秸秆或其他可燃物，除臭后挤压成型，即得到垃圾再生燃料；

e）燃料气化

将步骤d）中得到的垃圾再生燃料与低热值煤炭混合，依次经过空分、气体合成、脱硫变换、气体净化处理，即完成垃圾的综合处理。

2.根据权利要求1所述的垃圾综合处理方法，其特征在于，步骤a）中所述的原生垃圾包括粮食秸秆、城市生活垃圾、医疗垃圾以及工业废弃物；所述的陈腐垃圾为填埋垃圾、河道淤泥和水处理沉淀物。

3.根据权利要求1所述的垃圾综合处理方法，其特征在于，步骤b）中所述的直接回收物包括金属、塑料、玻璃和大颗粒废弃物，所述金属、塑料和玻璃回收后可二次利用；所述大颗粒废弃物为粒径在10cm~20cm的石块和建材废弃物，回收后可用于铁路、公路路基、建设场地基础回填。

4.根据权利要求1所述的垃圾综合处理方法，其特征在于，步骤c）中所述细废料为含水率＞60%的细废料，经过干法处理分解为沼气和残余料，所述沼气用于所述垃圾综合处理过程中干燥工序所需的加热能源；所述残余料用于制备农用有机肥料；所述污水经过沉淀、过滤和净化处理达到排放标准后排放；所述小颗粒石块和建材废弃物直径在1cm~2cm间，可用于土建工程的回填骨料、路基回填。

5.根据权利要求1所述的垃圾综合处理方法，其特征在于，步骤e）中所述垃圾再生燃料与低热值煤炭的重量份数比为7:3。

6.根据权利要求1所述的垃圾综合处理方法，其特征在于，步骤e）所述燃料气化得到的产物包括可燃气、其他气体、热能、细灰渣粉、熔融性灰渣和重金属残留物，所述可燃气可用于城市居民和工业生产使用；所述其他气体可用于民用、医疗和工业生产使用；所述热量可用于发电；所述细灰渣粉可用于水泥、建材的生产辅助填料；所述熔融性灰渣经甩丝或喷丝后，成为耐火保温材料；所述熔金属残留物需使用玻璃体封存后择地深埋。

7.根据权利要求1所述的垃圾综合处理方法，其特征在于，步骤e）所述燃料气化通过间歇式加压气化实现。