CN106001061A - 处理生活垃圾的系统和方法 - Google Patents

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CN106001061A
CN106001061A CN201610435873.4A CN201610435873A CN106001061A CN 106001061 A CN106001061 A CN 106001061A CN 201610435873 A CN201610435873 A CN 201610435873A CN 106001061 A CN106001061 A CN 106001061A
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贾懿曼
包欣欣
肖磊
王鹏飞
吴道洪
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北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste or contaminated solids into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste or contaminated solids into something useful or harmless
    • B09B3/0083Destroying solid waste or transforming solid waste or contaminated solids into something useful or harmless by means of a thermal treatment, e.g. evaporation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B5/00Operations not covered by single other subclass or by a single other group in this subclass

Abstract

本发明公开了处理生活垃圾的系统和方法,该系统包括:预处理装置,预处理装置具有生活垃圾入口、臭气出口、有机垃圾出口、无机垃圾出口和第一污水出口;蓄热式辐射管旋转床,蓄热式辐射管旋转床具有第一可燃气入口、助燃空气入口、有机垃圾入口、热解油气出口和热解炭出口,助燃空气入口与臭气出口相连,有机垃圾入口与有机垃圾出口相连;水泥窑协同处理单元,水泥窑协同处理单元具有原料入口、燃料入口、废气出口和水泥出口,原料入口与无机垃圾出口相连,燃料入口与热解炭出口相连。该系统不仅可以有效降低水泥生产成本,而且可以实现生活垃圾的无害化及资源化处理,具有巨大的经济效益和社会效益。

Description

处理生活垃圾的系统和方法

技术领域

[0001] 本发明属于化工技术领域,具体而言,本发明涉及一种处理生活垃圾的系统和方 法。

背景技术

[0002] 目前,城市生活垃圾的处理问题已然成为全民关注的焦点。现有填埋、堆肥、焚烧 等技术由于其自身固有的缺点,使其发展受到局限。我国许多城市建设了生活垃圾焚烧发 电厂,但焚烧带来的二噁英污染问题引起了人们对垃圾焚烧方式的争议。二噁英环境毒性 大,不易降解,对居民身体健康造成极大威胁。采用水泥窑协同处置垃圾的方法,现有的技 术有将垃圾直接焚烧后或是直接将垃圾原料投入水泥窑中。直接焚烧垃圾会产生二噁英等 污染环境,产生一些腐蚀性气体会腐蚀水泥窑的装置,破坏装置;而直接将生活垃圾投入水 泥窑中反应,垃圾的成分复杂,原料波动大,含水量高等特点会影响水泥产品的质量,影响 整个水泥窑的正常生产。

[0003] 因此,现有的处理生活垃圾的技术有待进一步改进。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的 一个目的在于提出一种处理生活垃圾的系统和方法,该系统通过将生活垃圾的处理与水泥 窑协同处理技术有机结合起来,不仅可以有效降低水泥生产成本,而且可以实现生活垃圾 的无害化及资源化处理,具有巨大的经济效益和社会效益。

[0005] 在本发明的第一个方面,本本发明提出了一种处理生活垃圾的系统。根据本发明 的实施例,该系统包括:

[0006] 预处理装置,所述预处理装置具有生活垃圾入口、臭气出口、有机垃圾出口、无机 垃圾出口和第一污水出口;

[0007] 蓄热式辐射管旋转床,所述蓄热式辐射管旋转床具有第一可燃气入口、助燃空气 入口、有机垃圾入口、热解油气出口和热解炭出口,所述助燃空气入口与所述臭气出口相 连,所述有机垃圾入口与所述有机垃圾出口相连;

[0008] 水泥窑协同处理单元,所述水泥窑协同处理单元具有原料入口、燃料入口、废气出 口和水泥出口,所述原料入口与所述无机垃圾出口相连,所述燃料入口与所述热解炭出口 相连。

[0009] 由此,根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统通过将生活垃圾预处理后得到的 有机垃圾和臭气供给至蓄热式辐射管旋转床中进行热解处理,可以得到热解油气以及热解 炭,从而可以避免垃圾填埋或焚烧导致的资源浪费,并且通过热解处理可以有效解决焚烧 垃圾所带来的二噁英污染的问题,同时将所得热解炭供给至水泥窑协同处理单元中作为燃 料使用,将预处理装置所得无机垃圾供给至水泥窑协同处理单元中配合石灰石、黏土质等 用作水泥生料,这样不仅可以有效降低水泥成本,而且可以使得分离所得无机垃圾得以充 分利用,从而可以将垃圾处理与水泥窑协同处理单元有机结合起来,相对于现有的水泥窑 协同处置方法,在本申请中,一旦水泥窑生产线停产,生活垃圾也可以先行热解,不会堆置 发臭,产生垃圾无处可放的问题,从而实现生活垃圾的无害化和资源化处理。

[0010] 另外,根据本发明上述实施例的处理生活垃圾的系统还可以具有如下附加的技术 特征:

[0011] 在本发明的一些实施例中,所述处理生活垃圾的系统进一步包括:油气分离净化 装置,所述油气分离净化装置具有热解油气入口、热解气出口、热解油出口和第二污水出 口,所述热解油气入口与所述热解油气出口相连,所述热解油出口与所述燃料入口相连;可 燃气储罐,所述可燃气储罐具有第二可燃气入口和第二可燃气出口,所述第二可燃气入口 与所述热解气出口相连,所述第二可燃气出口与所述第一可燃气入口相连;污水处理装置, 所述污水处理装置具有污水入口和处理液出口,所述污水入口分别与所述第一污水出口和 所述第二污水出口相连。由此,可以显著提高该系统的环保效益。

[0012] 在本发明的一些实施例中,所述热解炭出口与所述水泥窑协同处理单元上的预热 器、分解炉和回转窑中的至少一个上的燃料入口相连。由此,可以显著降低水泥生产成本。

[0013] 在本发明的一些实施例中,所述热解油出口与所述水泥窑协同处理单元上的预热 器、分解炉和回转窑中的至少一个上的燃料入口相连。由此,可以进一步降低水泥生产成 本。

[0014] 在本发明的一些实施例中,所述处理生活垃圾的系统进一步包括:发电装置,所述 发电装置具有废气入口和锅炉余气出口,所述废气入口与所述废气出口相连,所述锅炉余 气出口与所述水泥窑协同处理单元上的原料磨相连。由此,可以显著降低系统能耗。

[0015] 在本发明的再一个方面,本发明提出了一种处理生活垃圾的方法。根据本发明的 实施例,该方法是采用上述所述的处理生活垃圾的系统进行的。根据本发明的具体实施例, 该方法包括:

[0016] (1)将生活垃圾供给至所述预处理装置中进行预处理,以便得到臭气、有机垃圾、 无机垃圾和第一污水;

[0017] (2)将所述有机垃圾和所述臭气供给至所述蓄热式辐射管旋转床,以便对所述有 机垃圾进行热解处理,得到热解油气和热解炭;

[0018] (3)将所述无机垃圾和所述热解炭供给至所述水泥窑协同处理单元使得所述无机 垃圾与水泥生料进行协同处理,以便得到废气和水泥。

[0019] 由此,根据本发明实施例的处理生活垃圾的方法通过将生活垃圾预处理后得到的 有机垃圾和臭气供给至蓄热式辐射管旋转床中进行热解处理,可以得到热解油气以及热解 炭,从而可以避免垃圾填埋或焚烧导致的资源浪费,并且通过热解处理可以有效解决焚烧 垃圾所带来的二噁英污染的问题,同时将所得热解炭供给至水泥窑协同处理单元中作为燃 料使用,将预处理装置所得无机垃圾供给至水泥窑协同处理单元中配合石灰石、黏土质等 用作水泥生料,这样不仅可以有效降低水泥成本,而且可以使得分离所得无机垃圾得以充 分利用,从而可以将垃圾处理与水泥窑协同处理单元有机结合起来,相对于现有的水泥窑 协同处置方法,在本申请中,一旦水泥窑生产线停产,生活垃圾也可以先行热解,不会堆置 发臭,产生垃圾无处可放的问题,从而实现生活垃圾的无害化和资源化处理。

[0020] 另外,根据本发明上述实施例的处理生活垃圾的方法还可以具有如下附加的技术 特征:

[0021] 在本发明的一些实施例中,所述处理生活垃圾的方法进一步包括:(4)将所述热解 油气供给至所述油气分离净化装置进行分离净化处理,以便得到热解气、热解油和第二污 水,并将所述热解气供给至所述蓄热式辐射管旋转床作为燃气使用,将所述热解油供给至 所述水泥窑协同处理单元作为燃料使用;(5)将步骤(1)得到的所述第一污水和步骤(4)得 到的所述第二污水供给至污水处理装置,以便得到处理液。由此,可以显著提高该系统的环 保效益。

[0022] 在本发明的一些实施例中,将步骤(2)得到的所述热解炭供给至所述水泥窑协同 处理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个作为燃料使用。由此,可以显著降低水 泥生产成本。

[0023] 在本发明的一些实施例中,将步骤(4)得到的所述热解油供给至所述水泥窑协同 处理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个作为燃料使用。由此,可以进一步降低 水泥生产成本。

[0024]在本发明的一些实施例中,所述处理生活垃圾的方法进一步包括:(6)将步骤(3) 得到的所述废气供给至所述发电装置进行余热利用,以便得到锅炉余气,并将所述锅炉余 气供给至所述水泥窑协同处理单元上的原料磨作为干燥介质使用。由此,可以显著降低系 统能耗。

[0025] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0026] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解,其中:

[0027]图1是根据本发明一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图;

[0028]图2是根据本发明再一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图;

[0029]图3是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图;

[0030]图4是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图;

[0031]图5是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图;

[0032]图6是根据本发明一个实施例的处理生活垃圾的方法流程示意图;

[0033]图7是根据本发明再一个实施例的处理生活垃圾的方法流程示意图;

[0034]图8是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的方法流程示意图;

[0035]图9是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图。

具体实施方式

[0036]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

[0037]在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时 针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

[0038] 此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是至少两个,例如两个,三 个等,除非另有明确具体的限定。

[0039] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连 接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0040] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0041] 在本发明的一个方面,本发明提出了一种处理生活垃圾的系统。根据本发明的实 施例,参考图1,该系统包括:预处理装置1〇〇、蓄热式辐射管旋转床200和水泥窑协同处理单 元300。

[0042] 根据本发明的实施例,预处理装置100具有生活垃圾入口 101、臭气出口 102、有机 垃圾出口 103、无机垃圾出口 104和第一污水出口 105,且适于将生活垃圾进行预处理,从而 可以得到臭气、有机垃圾、无机垃圾和第一污水。具体的,生活垃圾通过地镑房称量后,经卸 料平台倒入垃圾贮坑进行堆滤,得到臭气(主要成分为甲烷)和污染水,然后由垃圾抓斗将 堆滤后的垃圾送入板式给料机中,板式给料机与均匀布料机将物料均匀稳定的输送到皮带 机上,皮带机将垃圾输送到人工分拣室,将干扰物如玻璃、砖瓦、树枝、网绳等无机垃圾分拣 出来,再经滚筒筛进行筛分,得到的有机垃圾再经辊式破碎机破碎后供给至后续过程进行 处理。

[0043]根据本发明的实施例,蓄热式辐射管旋转床200具有第一可燃气入口 201、助燃空 气入口 202、有机垃圾入口 203、热解油气出口 204和热解炭出口 205,助燃空气入口 202与臭 气出口 102相连,有机垃圾入口 203与有机垃圾出口 103相连,且适于将臭气供给至蓄热式辐 射管旋转床作为蓄热式辐射管的助燃空气使用,并与第一可燃气一起在蓄热式辐射管中燃 烧为旋转床内提供热量,将有机垃圾供给至旋转床内进行热解处理,从而可以得到热解油 气和热解炭。具体的,来自垃圾预处理装置的有机垃圾在隔绝空气的条件下在旋转床热解 炉内加热到600~900°C左右,其所含的有机物及挥发分绝大部分析出,热解后得到热解油 气和热解炭两种产品。热解使用的蓄热式辐射管旋转床的炉膛呈环形,炉底可连续转动,经 过预处理后得到的有机垃圾,由装料装置装入蓄热式辐射管旋转床内,均匀地铺放在炉底 上,铺料厚度约40~800mm,炉底机械带动炉底连续转动,铺在炉底上的料层随炉底转动,依 次经过炉子的预热段、一反应段、二反应段和三反应段,最终被加热到600~900 °C左右并完 成热解反应,热解后的热解炭由热解炭出口卸出炉外,并立即进入冷却室冷却,热解油气从 炉膛的多个热解油气出口排出。发明人发现,通过将生活垃圾预处理后得到的有机垃圾和 臭气供给至蓄热式辐射管旋转床中进行热解处理,可以得到热解油气以及热解炭,从而可 以避免垃圾填埋或焚烧导致的资源浪费,并且通过热解处理可以有效解决焚烧垃圾所带来 的二噁英污染的问题。

[0044]根据本发明的实施例,水泥窑协同处理单元300具有原料入口 301、燃料入口 302、 废气出口 303和水泥出口 304,燃料入口 302与热解炭205出口相连,原料入口 301与无机垃圾 出口 104相连,且适于将蓄热式辐射管旋转床得到的热解炭和预处理装置得到的无机垃圾 供给至水泥窑协同处理单元中,热解炭作为水泥窑协同处理单元的燃料使得无机垃圾与水 泥生料进行协同处理,从而可以得到废气和水泥。发明人发现,通过将蓄热式辐射管旋转床 得到的热解炭和预处理装置得到的无机垃圾供给至水泥窑协同处理单元中,热解炭作为水 泥窑协同处理单元的燃料使用,使得无机垃圾与石灰石、黏土质等用作水泥生料之间发生 协同作用,从而可以将垃圾处理与水泥窑协同处理单元有机结合起来,相对于现有的水泥 窑协同处置方法,在本申请中,一旦水泥窑生产线停产,生活垃圾也可以先行热解,不会堆 置发臭,产生垃圾无处可放的问题,进而实现生活垃圾的无害化和资源化处理。具体的,无 机垃圾质量不高于水泥整体原料的15%。

[0045]具体的,参考图2,水泥窑协同处理单元300包括原料磨31、均化库32、预热器33、分 解炉34、回转窑35、熟料库36和粉煤调配装置37等,根据本发明的具体实施例,参考图2,可 以将热解炭供给至预热器33、分解炉34、回转窑35中的至少一个作为燃料使用,水泥生料经 原料磨31进行磨粉和干燥后,依次供给至均化库32、预热器33、分解炉34、回转窑35、熟料库 36和粉煤调配装置37进行处理,得到废气和水泥产品。为控制原料成分波动可在原料磨增 加在线分析仪,从而可以节省水泥原料的投入。

[0046]根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统通过将生活垃圾预处理后得到的有机 垃圾和臭气供给至蓄热式辐射管旋转床中进行热解处理,可以得到热解油气以及热解炭, 从而可以避免垃圾填埋或焚烧导致的资源浪费,并且通过热解处理可以有效解决焚烧垃圾 所带来的二噁英污染的问题,同时将所得热解炭供给至水泥窑协同处理单元中作为燃料使 用,将预处理装置所得无机垃圾供给至水泥窑协同处理单元中配合石灰石、黏土质等用作 水泥生料,这样不仅可以有效降低水泥成本,而且可以使得分离所得无机垃圾得以充分利 用,从而可以将垃圾处理与水泥窑协同处理单元有机结合起来,相对于现有的水泥窑协同 处置方法,在本申请中,一旦水泥窑生产线停产,生活垃圾也可以先行热解,不会堆置发臭, 产生垃圾无处可放的问题,从而实现生活垃圾的无害化和资源化处理。

[0047]参考图3,根据本发明的实施例,所述处理生活垃圾的系统进一步包括:油气分离 净化装置400、可燃气储罐500和污水处理装置600。

[0048]根据本发明的实施例,油气分离净化装置400具有热解油气入口 401、热解气出口 402、热解油出口 403和第二污水出口 404,热解油气入口 401与热解油气出口 204相连,热解 油出口 403与燃料入口 302相连,且适于将蓄热式辐射管旋转床中得到的热解油气供进行分 离净化处理,从而可以分离得到热解气、热解油和第二污水,并将所得到的热解油供给至水 泥窑协同处理单元作为燃料使用。具体的,来自蓄热式辐射管旋转床的热解油气经过湿式 除尘塔,将热解油气中携带的灰尘除掉后,进入两台并联操作的横管初冷器,再进入两台并 联同时操作的电捕焦油器,完成除掉热解气中夹带的焦油工作,再由煤气罗茨鼓风机将热 解气送至干法脱硫工序,由气液分离器分离下来的热解油和循环热解水进入机械化油水分 离槽,在此进行循环热解水、热解油的分离,即分离得到热解油和污水。需要说明的是,本领 域技术人员可以根据实际需要对该过程中的具体条件进行选择。

[0049] 根据本发明的实施例,可燃气储罐500具有第二可燃气入口 501和第二可燃气出口 502,第二可燃气入口 501与热解气出口 402相连,第二可燃气出口 502与第一可燃气入口 201 相连,且适于存储油气分离净化装置分离得到的可燃气,并将该可燃气供给至蓄热式辐射 管旋转床作为辐射管的燃料使用。由此,可以显著降低处理成本。

[0050] 根据本发明的实施例,污水处理装置600具有污水入口 601和处理液出口 602,污水 入口 601分别与第一污水出口 105和第二污水出口 404相连,且适于将预处理装置得到的第 一污水和油气分离净化装置得到的第二污水进行净化处理,从而可以得到处理液。需要说 明的是,本领域技术人员可以根据实际需要对该过程中所采用的具体条件进行选择。

[0051] 根据本发明的具体实施例,参考图4,热解油出口 402与水泥窑协同处理单元上的 预热器33、分解炉34和回转窑35中的至少一个上的燃料入口相连。由此,可以显著降低水泥 生产成本。

[0052]参考图5,根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统进一步包括:发电装置700。 [0053]根据本发明的实施例,发电装置700具有废气入口 701和锅炉余气出口 702,废气入 口 701与废气出口 303相连,锅炉余气出口 702与水泥窑协同处理单元上的原料磨31相连,且 适于将水泥窑系统处理单元得到的窑尾废气供给至发电装置中进行余热回收,并将所得到 的锅炉余气作为热源供给至水泥窑系统处理单元上的原料磨作为干燥介质使用。由此,可 以显著降低系统能耗。

[0054]如上所述,根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统可具有选自下列的优点至少 之一:

[0055]根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统采用蓄热式辐射管旋转床对生活垃圾 进行热解,避免了焚烧所带来的二噁英污染的问题;

[0056]根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统通过将垃圾热解与水泥窑生产线结合 起来,充分利用了垃圾热解产生的热解油、热解气、热解炭,能源利用率高;

[0057]根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统的垃圾热解后的产物都可以被水泥窑 利用,节省水泥窑生产所需要的原料;

[0058]根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统相对于原来的垃圾与水泥窑相结合技 术,此技术不会影响水泥窑本身的生产线,不会影响其产品的质量,而且一旦水泥窑停产, 生活垃圾也可以处理;

[0059]根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统提高了垃圾热解气化工艺的整体经济 性,易于工业化推广。

[0060] 在本发明的再一个方面,本发明提出了一种处理生活垃圾的方法。根据本发明的 实施例,该方法是采用上述处理生活垃圾的系统进行的。根据本发明的具体实施例,参考图 6,所述处理生活垃圾的方法包括:

[0061] S100:将生活垃圾供给至预处理装置中进行预处理

[0062] 根据本发明的实施例,将生活垃圾供给至预处理装置中进行预处理,从而可以得 到臭气、有机垃圾、无机垃圾和第一污水。具体的,生活垃圾通过地镑房称量后,经卸料平台 倒入垃圾贮坑进行堆滤,得到臭气(主要成分为甲烷)和污染水,然后由垃圾抓斗将堆滤后 的垃圾送入板式给料机中,板式给料机与均匀布料机将物料均匀稳定的输送到皮带机上, 皮带机将垃圾输送到人工分拣室,将干扰物如玻璃、砖瓦、树枝、网绳等无机垃圾分拣出来, 再经滚筒筛进行筛分,得到的有机垃圾再经辊式破碎机破碎后供给至后续过程进行处理。

[0063] S200:将有机垃圾和臭气供给至蓄热式辐射管旋转床

[0064] 根据本发明的实施例,将臭气供给至蓄热式辐射管旋转床作为蓄热式辐射管的助 燃空气使用,并与第一可燃气一起在蓄热式辐射管中燃烧为旋转床内提供热量,将有机垃 圾供给至旋转床内进行热解处理,从而可以得到热解油气和热解炭。具体的,来自垃圾预处 理装置的有机垃圾在隔绝空气的条件下在旋转床热解炉内加热到600~900 °C左右,其所含 的有机物及挥发分绝大部分析出,热解后得到热解油气和热解炭两种产品。热解使用的蓄 热式辐射管旋转床的炉膛呈环形,炉底可连续转动,经过预处理后得到的有机垃圾,由装料 装置装入蓄热式辐射管旋转床内,均匀地铺放在炉底上,铺料厚度约40~800mm,炉底机械 带动炉底连续转动,铺在炉底上的料层随炉底转动,依次经过炉子的预热段、一反应段、二 反应段和三反应段,最终被加热到600~900°C左右并完成热解反应,热解后的热解炭由热 解炭出口卸出炉外,并立即进入冷却室冷却,热解油气从炉膛的多个热解油气出口排出。发 明人发现,通过将生活垃圾预处理后得到的有机垃圾和臭气供给至蓄热式辐射管旋转床中 进行热解处理,可以得到热解油气以及热解炭,从而可以避免垃圾填埋或焚烧导致的资源 浪费,并且通过热解处理可以有效解决焚烧垃圾所带来的二噁英污染的问题。

[0065] S300:将无机垃圾和热解炭供给至水泥窑协同处理单元使得无机垃圾与水泥生料 进行协同处理

[0066] 根据本发明的实施例,将蓄热式辐射管旋转床得到的热解炭和预处理装置得到的 无机垃圾供给至水泥窑协同处理单元中,热解炭作为水泥窑协同处理单元的燃料使得无机 垃圾与水泥生料进行协同处理,从而可以得到废气和水泥。发明人发现,通过将蓄热式辐射 管旋转床得到的热解炭和预处理装置得到的无机垃圾供给至水泥窑协同处理单元中,热解 炭作为水泥窑协同处理单元的燃料使用,使得无机垃圾与石灰石、黏土质等用作水泥生料 之间发生协同作用,从而可以将垃圾处理与水泥窑协同处理单元有机结合起来,相对于现 有的水泥窑协同处置方法,在本申请中,一旦水泥窑生产线停产,生活垃圾也可以先行热 解,不会堆置发臭,产生垃圾无处可放的问题,进而实现生活垃圾的无害化和资源化处理。 具体的,无机垃圾质量不高于水泥整体原料的15%。

[0067] 根据本发明的具体实施例,可以将蓄热式辐射管旋转床得到的热解炭供给至与水 泥窑协同处理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个作为燃料使用。由此,可以显 著降低水泥生产成本。

[0068]根据本发明实施例的处理生活垃圾的方法通过将生活垃圾预处理后得到的有机 垃圾和臭气供给至蓄热式辐射管旋转床中进行热解处理,可以得到热解油气以及热解炭, 从而可以避免垃圾填埋或焚烧导致的资源浪费,并且通过热解处理可以有效解决焚烧垃圾 所带来的二噁英污染的问题,同时将所得热解炭供给至水泥窑协同处理单元中作为燃料使 用,将预处理装置所得无机垃圾供给至水泥窑协同处理单元中配合石灰石、黏土质等用作 水泥生料,这样不仅可以有效降低水泥成本,而且可以使得分离所得无机垃圾得以充分利 用,从而可以将垃圾处理与水泥窑协同处理单元有机结合起来,相对于现有的水泥窑协同 处置方法,在本申请中,一旦水泥窑生产线停产,生活垃圾也可以先行热解,不会堆置发臭, 产生垃圾无处可放的问题,从而实现生活垃圾的无害化和资源化处理。

[0069]参考图7,根据本发明的实施例,所述处理生活垃圾的方法进一步包括:

[0070] S400:将热解油气供给至油气分离净化装置进行分离净化处理,并将所得热解气 供给至蓄热式辐射管旋转床作为燃气使用,将所得到的热解油供给至水泥窑协同处理单元 作为燃料使用

[0071] 根据本发明的实施例,将蓄热式辐射管旋转床中得到的热解油气供进行分离净化 处理,从而可以分离得到热解气、热解油和第二污水,并将所得到的热解油供给至水泥窑协 同处理单元作为燃料使用。具体的,来自蓄热式辐射管旋转床的热解油气经过湿式除尘塔, 将热解油气中携带的灰尘除掉后,进入两台并联操作的横管初冷器,再进入两台并联同时 操作的电捕焦油器,完成除掉热解气中夹带的焦油工作,再由煤气罗茨鼓风机将热解气送 至干法脱硫工序,由气液分离器分离下来的热解油和循环热解水进入机械化油水分离槽, 在此进行循环热解水、热解油的分离,即分离得到热解油和污水。需要说明的是,本领域技 术人员可以根据实际需要对该过程中的具体条件进行选择。

[0072] 根据本发明的具体实施例,可以将油气分离净化装置分离得到的热解油供给至与 水泥窑协同处理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个作为燃料使用。由此,可以 显著降低水泥生产成本。

[0073] S500:将S100得到的第一污水和S400得到的第二污水供给至污水处理装置

[0074]根据本发明的实施例,将预处理装置得到的第一污水和油气分离净化装置得到的 第二污水进行净化处理,从而可以得到处理液。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实 际需要对该过程中所采用的具体条件进行选择。

[0075]参考图8,根据本发明的实施例,所述处理生活垃圾的方法进一步包括:

[0076] S600:将S300得到的废气供给至发电装置进行余热利用,并将锅炉余气供给至水 泥窑协同处理单元上的原料磨

[0077]根据本发明的实施例,将步骤S300得到的废气供给至发电装置进行余热利用,从 而可以得到锅炉余气,并将锅炉余气供给至水泥窑协同处理单元上的原料磨作为干燥介质 使用。由此,可以显著降低能耗。

[0078] 下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述 性的,而不以任何方式限制本发明。

[0079] 实施例

[0080] 采用图9所示的处理生活垃圾的系统对某市生活垃圾进行处理,生活垃圾成分组 成如表1所示:

[0081 ] 表1生活垃圾成分组成(wt %)

Figure CN106001061AD00111

[0083] A、预处理装置中进行预处理:生活垃圾通过地镑房称量后,经卸料平台倒入垃圾 贮坑进行堆滤,得到臭气(主要成分为甲烷)和污染水,然后由垃圾抓斗将堆滤后的垃圾送 入板式给料机中,板式给料机与均匀布料机将物料均匀稳定的输送到皮带机上,皮带机将 垃圾输送到人工分拣室,将干扰物如玻璃、砖瓦、树枝、网绳等无机垃圾分拣出来,再经滚筒 筛进行筛分,得到的有机垃圾再经辊式破碎机破碎后供给至蓄热式辐射管旋转床;

[0084] B、蓄热式辐射管旋转床热解:来自垃圾预处理装置的臭气和有机垃圾供给至蓄热 式辐射管旋转床中在隔绝空气的条件下在旋转床热解炉内加热到800°C左右,其所含的有 机物及挥发分绝大部分析出,热解后得到热解油气和热解炭两种产品。热解使用的蓄热式 辐射管旋转床的炉膛呈环形,炉底可连续转动,经过预处理后得到的有机垃圾,由装料装置 装入蓄热式辐射管旋转床内,均匀地铺放在炉底上,铺料厚度约700mm,炉底机械带动炉底 连续转动,铺在炉底上的料层随炉底转动,依次经过炉子的预热段、一反应段、二反应段和 三反应段,最终被加热到800 °C左右并完成热解反应,热解后的热解炭由热解炭出口卸出炉 外,并立即进入冷却室冷却,热解油气从炉膛的多个热解油气出口排出。

[0085] C、水泥窑协同处理单元进行协同处理:将蓄热式辐射管旋转床得到的热解炭供给 至水泥窑协同处理单元的预热器、分解炉和回转窑作为燃料使用,来自生活垃圾预处理装 置的无机垃圾送之水泥厂内的无机物储仓,经抓斗取料、计量后送至原料磨的进料皮带上, 与原料经配料后进入原料磨进行磨粉和干燥,为控制原料成分波动可在原料磨系统增加在 线分析仪。无机垃圾一方面可替代部分黏土质原料,节省水泥原料投入,另一方面无机垃圾 中的有毒有害物质经过水泥固化作用实现了无害化处理,并且无机垃圾总质量不高于水泥 整体配料比例的5%,将水泥窑协同处理单元得到的窑尾废气供给至发电装置进行余热回 收,并将所得到的锅炉余气供给至水泥窑协同处理装置上的原料磨作为干燥介质使用。 [0086] D、油气分离净化装置进行热解油气净化分离:来自蓄热式辐射管旋转床的热解油 气经过湿式除尘塔,将热解油气中携带的灰尘除掉后,进入两台并联操作的横管初冷器,再 进入两台并联同时操作的电捕焦油器,完成除掉热解气中夹带的焦油工作,再由煤气罗茨 鼓风机将热解气送至干法脱硫工序,由气液分离器分离下来的热解油和循环热解水进入机 械化油水分离槽,在此进行循环热解水、热解油的分离,即分离得到热解油和污水,并将分 离得到的热解气储存在可燃气储罐中,并经可燃气储罐供给至蓄热式辐射管旋转床作为辐 射管燃气使用,将油气分离净化装置得到的热解油供给至水泥窑协同处理单元的预热器、 分解炉和回转窑作为燃料使用,将油气分离净化装置所得污水和预处理装置中所得污水供 给至污水处理装置进行处理。

[0087]热解炭的成分和热值如表2所示:

[0088]表2热解炭成分及热值

Figure CN106001061AD00121

[0090]在本说明书的描述中,参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。

[0091] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例 性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1. 一种处理生活垃圾的系统,其特征在于,包括: 预处理装置,所述预处理装置具有生活垃圾入口、臭气出口、有机垃圾出口、无机垃圾 出口和第一污水出口; 蓄热式辐射管旋转床,所述蓄热式辐射管旋转床具有第一可燃气入口、助燃空气入口、 有机垃圾入口、热解油气出口和热解炭出口,所述助燃空气入口与所述臭气出口相连,所述 有机垃圾入口与所述有机垃圾出口相连; 水泥窑协同处理单元,所述水泥窑协同处理单元具有原料入口、燃料入口、废气出口和 水泥出口,所述原料入口与所述无机垃圾出口相连,所述燃料入口与所述热解炭出口相连。
2. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,进一步包括: 油气分离净化装置,所述油气分离净化装置具有热解油气入口、热解气出口、热解油出 口和第二污水出口,所述热解油气入口与所述热解油气出口相连,所述热解油出口与所述 燃料入口相连; 可燃气储罐,所述可燃气储罐具有第二可燃气入口和第二可燃气出口,所述第二可燃 气入口与所述热解气出口相连,所述第二可燃气出口与所述第一可燃气入口相连; 污水处理装置,所述污水处理装置具有污水入口和处理液出口,所述污水入口分别与 所述第一污水出口和所述第二污水出口相连。
3. 根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述热解炭出口与所述水泥窑协同处 理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个上的燃料入口相连。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述热解油出口与所述水泥窑 协同处理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个上的燃料入口相连。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的系统,其特征在于,进一步包括: 发电装置,所述发电装置具有废气入口和锅炉余气出口,所述废气入口与所述废气出 口相连,所述锅炉余气出口与所述水泥窑协同处理单元上的原料磨相连。
6. -种采用权利要求1~5中任一项所述的处理生活垃圾的系统处理生活垃圾的方法, 其特征在于,包括: (1) 将生活垃圾供给至所述预处理装置中进行预处理,以便得到臭气、有机垃圾、无机 垃圾和第一污水; (2) 将所述有机垃圾和所述臭气供给至所述蓄热式辐射管旋转床,以便对所述有机垃 圾进行热解处理,得到热解油气和热解炭; (3) 将所述无机垃圾和所述热解炭供给至所述水泥窑协同处理单元使得所述无机垃圾 与水泥生料进行协同处理,以便得到废气和水泥。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括: (4) 将所述热解油气供给至所述油气分离净化装置进行分离净化处理,以便得到热解 气、热解油和第二污水,并将所述热解气供给至所述蓄热式辐射管旋转床作为燃气使用,将 所述热解油供给至所述水泥窑协同处理单元作为燃料使用; (5) 将步骤(1)得到的所述第一污水和步骤(4)得到的所述第二污水供给至污水处理装 置,以便得到处理液。
8. 根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,将步骤(2)得到的所述热解炭供给至所 述水泥窑协同处理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个作为燃料使用。
9. 根据权利要求6-8中任一项所述的方法,其特征在于,将步骤(4)得到的所述热解油 供给至所述水泥窑协同处理单元上的预热器、分解炉和回转窑中的至少一个作为燃料使 用。
10. 根据权利要求6-9中任一项所述的方法,其特征在于,进一步包括: (6)将步骤(3)得到的所述废气供给至所述发电装置进行余热利用,以便得到锅炉余 气,并将所述锅炉余气供给至所述水泥窑协同处理单元上的原料磨作为干燥介质使用。
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