CN105570904A - 生活垃圾焚烧处理系统及其处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生活垃圾焚烧处理系统。所述生活垃圾焚烧处理系统包括焚烧炉、余热回收装置、烟气净化装置、污水处理与回用装置和排放装置，所述烟气净化装置包括水洗塔、碱洗塔和喷头，所述水洗塔的底部与所述余热回收装置连接，所述水洗塔的顶部与所述碱洗塔的相连通，所述喷头分别安装于所述水洗塔和碱洗塔的顶部，所述污水处理与回用装置包括相连接的废水蒸发器和冷凝塔，所述废水蒸发器分别与所述水洗塔的底部、碱洗塔的底部及冷凝塔底部相连通。本发明还提供一种生活垃圾焚烧处理方法。本发明所提供的生活垃圾焚烧处理系统及其处理方法适用于广大农村地区，特别是能减少垃圾焚烧伴随产生的二噁英，且具有投资和运行成本低的优点。

Description

生活垃圾焚烧处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及固废处理技术领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧处理系统及处理方法。
背景技术
随着经济的发展，农民生活水平的提高，农村人口数量不断增长，农民生活垃圾的数量也与日俱增。由于技术有限、资金短缺，多数农村的生活垃圾随意堆弃，不仅侵占农田，引起土壤污染，导致农作物富集有毒物质，农产品的质量降低，严重的减产，甚至无产。如何处理和利用垃圾成为社会关注的焦点，农村生活垃圾的无害化处理技术是关系到保护和改善生活、生态、防治污染的当务之急。
生活垃圾焚烧会伴随产生一种叫二噁英的有机化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。焚烧生活垃圾产生二噁英的产生机理比较复杂，有以下两种途径：一是在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中，焚烧温度于200℃～850℃之间，含氯垃圾不完全燃烧极易生成二噁英。燃烧后形成的氯苯成为二噁英合成的前体；二是在其他含氯、含碳物质如纸张、木制品、食物残渣等经过铜、钴等金属离子的催化作用能不经氯苯生成二噁英。
目前，国内现行生活垃圾处理采用收运加填埋或焚烧的方式处理，但对于广大农村地区来说，地方大且人口不集中，收运成本高；简单的垃圾焚烧虽然成本低，但无法解决垃圾焚烧排放二噁英的问题。所以急需一种能低成本高效治理生活垃圾焚烧处理系统，并能减少二噁英的排放。
发明内容
为了解决上述生活垃圾处理过程中存在处理费用高及排放二噁英的技术问题，本发明提供一种能减少二噁英排放的生活垃圾焚烧处理系统及其处理方法，特别适用于广大农村地区，且具有投资和运行成本低的优点。
本发明提供一种生活垃圾焚烧处理系统，包括焚烧炉、余热回收装置、烟气净化装置、污水处理与回用装置和排放装置，所述烟气净化装置包括水洗塔、碱洗塔和喷头，所述水洗塔的底部与所述余热回收装置连接，所述水洗塔的顶部与所述碱洗塔的相连通，所述喷头分别安装于所述水洗塔和所述碱洗塔的顶部，所述污水处理与回用装置包括相连接的废水蒸发器和冷凝塔，所述废水蒸发器分别与所述水洗塔的底部、所述碱洗塔的底部及所述冷凝塔底部相连通。
在本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的一种较佳实施例中，所述焚烧炉内衬耐火砖与保温棉隔热层，炉内温度维持在850℃以上。
在本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的一种较佳实施例中，所述余热回收装置包括管式换热器，将所述焚烧炉排出的高温烟气中的热能转换为所述废水蒸发器中应用的蒸发热源。
在本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的一种较佳实施例中，所述烟气净化装置还包括液位传感器和电磁阀，所述液位传感器和所述电磁阀数量各为两个，所述液位传感器分别设于所述水洗塔和所述碱洗塔底部，所述电磁阀分别设于所述水洗塔和所述碱洗塔与所述污水处理与回用装置的连接管道中。
在本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的一种较佳实施例中，所述水洗塔中设置的所述喷头喷淋已雾化的水。
在本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的一种较佳实施例中，所述碱洗塔设置的所述喷头喷淋碱性液体和二噁英吸附处理剂。
在本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的一种较佳实施例中，所述排放装置包括引风机和烟囱，所述引风机的一端与所述碱洗塔连接，另一端与所述烟囱连接。
本发明还提供一种应用上述所述生活垃圾焚烧处理系统的处理方法，包括以下步骤：
步骤一、将生活垃圾倒进焚烧炉，并保持850℃以上温度充分焚烧后产生高温烟气；
步骤二、将步骤一中产生的高温烟气通过余热回收装置回收高温烟气散发的热量，并冷却高温烟气至200℃以下；
步骤三、将步骤二中冷却的烟气送入烟气净化装置净化处理，先进入水洗塔进行雾化水喷淋除尘，实现气灰分离；再进入碱洗塔进行碱性液体和二噁英吸附处理剂处理，除去烟气中的酸性气体、二噁英和重金属离子，碱性液体采用氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液，二噁英吸附处理剂采用凹凸棒粉末，水洗塔和碱洗塔产生的废水置于水洗塔和碱洗塔的底部；
步骤四、废水蒸发器利用余热回收装置收集的热量，蒸发水洗塔和冷凝塔中的废水，冷凝塔将废水蒸发器蒸发的水蒸气液化成蒸馏液；
步骤五、经步骤三处理过的气体通过排放装置排放。
相较于现有技术，本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统及其处理方法具有以下有益效果：
一、所述焚烧炉保温绝热效果好，生活垃圾在炉内充分燃烧，二噁英在炉内850℃以上的高温下无害化分解，并通过所述余热回收装置降至200℃以下，避免二噁英二次合成。
二、通过设置所述余热回收装置，能利用高温烟气中的热能，使得成本降低，且运行更环保。
三、通过设置水洗塔使得焚烧后的烟气气烟分离，通过设置碱洗塔使得气体中的酸性气体、二噁英及重金属得到分离，获得达到排放标准的气体。
四、通过设置所述污水处理与回收装置，使得所述水洗塔和所述碱洗塔中的废水能水渣分离，收集到的蒸馏液再次利用于所述水洗塔或所述碱洗塔喷淋用水，使得成本降低，且运行更环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，是本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统的结构示意图。所述生活垃圾焚烧处理系统1包括焚烧炉11、余热回收装置13、烟气净化装置15、污水处理与回用装置17和排放装置19，所述焚烧炉11、所述烟气净化装置15、所述污水处理与回用装置17和所述排放装置19依次连接，所述余热回收装置13一端与所述焚烧炉11相联通，一端置于所述污水处理与回收装置17中。
所述焚烧炉11内衬耐火砖与保温棉隔热层，保证炉内温度在850℃以上，使得生活垃圾充分燃烧，烟气在炉内停留超过两秒，焚烧过程中产生的二噁英在高温下分解。焚烧后产生的高温烟气进入所述余热回收装置13。
所述余热回收装置13包括管式换热器131，高温烟气进入所述余热回收装置13冷却至200℃以下，避免二噁英二次合成，并通过所述管式换热器131收集其中的热能。冷却后的烟气进入所述烟气净化装置15。
所述烟气净化装置15包括水洗塔151、碱洗塔153、喷头154、液位传感器155和电磁阀157，所述水洗塔151和所述碱洗塔153的底部分别与所述余热回收装置13相连接，所述水洗塔151的顶部与所述碱洗塔153相连通，所述喷头154数量为两个，分别设于所述水洗塔151和碱洗塔153的顶部，所述液位传感器155和所述电磁阀157数量均为两个，所述液位传感器155分别安装于所述水洗塔151和所述碱洗塔153的底部，所述电磁阀157分别设于所述水洗塔151和所述碱洗塔153与所述污水处理与回用装置17的连接管道中。
冷却后的烟气从所述水洗塔151的底部进入，所述水洗塔151顶部设置的所述喷头154喷入雾化的水与烟气充分接触，去除烟气中的飞灰，处理后的烟气由所述水洗塔151顶部排至所述碱洗塔153，产生的废液置于所述水洗塔151底部。
所述碱洗塔153顶部设置的所述喷头154喷淋碱性液体和二噁英吸附处理剂，所述碱性液体为氢氧化钠溶液，可以除去烟气中的酸性气体；所述二噁英吸附处理剂为凹凸棒粉末(购自南京亚东奥土矿业有限公司)，可以吸附烟气中的二噁英和重金属离子。通过净化过的烟气达到气体排放标准后进入所述排放装置19，产生的废液置于所述碱洗塔153底部。
当置于所述水洗塔151或所述碱洗塔153底部的废液液面高于所述液位传感器155时，废液由所述电磁阀157排入所述污水处理与回用装置17，低于所述液位传感器155设定值时，所述电磁阀157关闭，对烟气实现液封。
所述污水处理与回用装置17包括相连接的废水蒸发器171和冷凝塔173，所述废水蒸发器171分别与所述水洗塔151的底部和所述碱洗塔153的底部相连通。
所述烟气净化装置15产生的废液进入所述废水蒸发器171处理，并利用所述余热回收装置13回收的余热使废液蒸发，使得水渣分离，废液蒸发获得的水蒸气进入所述冷凝塔173，产生的废渣按照国家规定危险废弃物另行处置。
所述冷凝塔173将所述废水蒸发器171蒸发的水蒸气液化成蒸馏液，可应用于水洗塔或碱洗塔喷淋用水。
所述排放装置19包括引风机191和烟囱193，所述引风机191和所述碱洗塔153相连接，所述烟囱193与所述引风机191相连接。处理后干净的烟气经所述引风机191由所述烟囱193排出。
本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统1处理方法的一种实施例如下：将生活垃圾倒进焚烧炉11，并保持850℃以上的温度充分焚烧，垃圾燃烧后产生高温烟气；高温烟气进入所述余热回收装置13冷却至200℃以下，避免二噁英二次合成，并通过所述管式换热器131收集其中的热能，冷却后的烟气进入所述烟气净化装置15；先进入所述水洗塔151进行雾化水喷淋除尘，实现气灰分离；再进入所述碱洗塔153采用氢氧化钠溶液和凹凸棒粉末吸附剂处理，除去烟气中的酸性气体、二噁英和重金属离子，所述水洗塔151和所述碱洗塔153产生的废水置于所述水洗塔151和所述碱洗塔153的底部，废水液面高度到达所述液位传感器155设置值时，开启所述电磁阀157，废液流入所述污水蒸发器171中；所述污水蒸发器171利用所述余热回收装置13收集的热能以蒸发所述水洗塔151和所述碱洗塔153中产生的废水，蒸发产生的蒸汽进入所述冷凝塔173，所述冷凝塔173将蒸气液化成蒸馏液，回收的蒸馏液可从新应用于所述水洗塔151和所述碱洗塔153的用水；处理过的气体通过所述排放装置19排放。
本发明提供的生活垃圾焚烧处理系统1及其处理方法具有以下有益效果：
一、所述焚烧炉11保温绝热效果好，生活垃圾在炉内充分燃烧，二噁英在炉内850℃高温下无害化分解，并通过所述余热回收装置13降至200℃以下，避免二噁英二次合成。
二、通过设置所述余热回收装置13，能利用高温烟气中的热能，使得成本降低，且运行更环保。
三、通过使用水洗塔151使得焚烧后的烟气气烟分离，通过使用碱洗塔153使得气体中的酸性气体、二噁英及重金属得到分离，获得达到排放标准的气体。
四、通过设置所述污水处理与回收装置17，使得所述水洗塔151和所述碱洗塔153中的废水能水渣分离，收集到的蒸馏液再次利用于所述水洗塔或所述碱洗塔喷淋用水，使得成本降低，且运行更环保。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，包括焚烧炉、余热回收装置、烟气净化装置、污水处理与回用装置和排放装置，所述烟气净化装置包括水洗塔、碱洗塔和喷头，所述水洗塔的底部与所述余热回收装置连接，所述水洗塔的顶部与所述碱洗塔的相连通，所述喷头分别安装于所述水洗塔和所述碱洗塔的顶部，所述污水处理与回用装置包括相连接的废水蒸发器和冷凝塔，所述废水蒸发器分别与所述水洗塔的底部、所述碱洗塔的底部及所述冷凝塔底部相连通。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述焚烧炉内衬耐火砖与保温棉隔热层，炉内温度维持在850℃以上。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述余热回收装置包括管式换热器，将所述焚烧炉排出的高温烟气中的热能转换为所述废水蒸发器中应用的蒸发热源。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述烟气净化装置还包括液位传感器和电磁阀，所述液位传感器和所述电磁阀数量各为两个，所述液位传感器分别设于所述水洗塔和所述碱洗塔底部，所述电磁阀分别设于所述水洗塔和所述碱洗塔与所述污水处理与回用装置的连接管道中。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述水洗塔中设置的所述喷头喷淋已雾化的水。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述碱洗塔设置的所述喷头喷淋碱性液体和二噁英吸附处理剂。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述排放装置包括引风机和烟囱，所述引风机的一端与所述碱洗塔连接，另一端与所述烟囱连接。
8.一种利用权利要求1-7中任一所述生活垃圾焚烧处理系统的处理方法，包括以下步骤：
步骤一、将生活垃圾倒进焚烧炉，并保持850℃以上温度充分焚烧后产生高温烟气；
步骤二、将步骤一中产生的高温烟气通过余热回收装置回收高温烟气散发的热量，并冷却高温烟气至200℃以下；
步骤三、将步骤二中冷却的烟气送入烟气净化装置净化处理，先进入水洗塔进行雾化水喷淋除尘，实现气灰分离；再进入碱洗塔进行碱性液体和二噁英吸附处理剂处理，除去烟气中的酸性气体、二噁英和重金属离子，碱性液体采用氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液，二噁英吸附处理剂采用凹凸棒粉末，水洗塔和碱洗塔产生的废水置于水洗塔和碱洗塔的底部；
步骤四、废水蒸发器利用余热回收装置收集的热量，蒸发水洗塔和冷凝塔中的废水，冷凝塔将废水蒸发器蒸发的水蒸气液化成蒸馏液，蒸馏液重新应用于水洗塔和碱洗塔喷淋用水；
步骤五、经步骤三处理过的气体通过排放装置排放。
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