CN108393336A - 一种生活垃圾处理系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生活垃圾处理系统及其处理方法。它至少包括用于破袋和撕碎垃圾的破碎模块、及用于干燥垃圾的干燥模块、及用于风选和分拣的分拣模块、及用于燃烧分解垃圾的气化模块；所述干燥模块包括螺旋干燥管道，所述垃圾处理系统还包括烟气加热管道，所述烟气加热管道包裹所述螺旋干燥管道；所述气化炉设置有烟气出口，所述烟气加热管道设置有烟气入口、烟气出口，所述烟气加热管道的烟气入口与所述气化炉的烟气出口通过管道连通。该生活垃圾处理系统包括破碎模块和干燥模块和分拣模块和气化模块，垃圾分拣前能进行干燥处理，前后过程能源循环利用，垃圾气化时热值高，是一种结构合理、效率高的垃圾处理系统。

Description

一种生活垃圾处理系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理技术，特别是一种设置有干燥模块和气化模块、能快速降低垃圾中的含水率、能耗低、效率高的生活垃圾处理系统及其处理方法。

背景技术

我国生活垃圾处理技术和方法日益普及和成熟，无论在焚烧还是填埋方面，都已能达到国际先进的水平。但是，如何结合我国垃圾成分的特点，进一步提高技术的适应性，挖掘和发挥现有技术的处理效率，提高处理能力，提高无害化、资源化和减量化水平，进而提高环境效益和经济效益，一直是国内外各相关技术研究和设计行业关注的重点。

我国的城市生活垃圾具有易腐有机物多、水分含量较高的特点，造成了渗沥液多且浓度高、热值低且不稳定等诸多不利因素，给垃圾处理增加了成本和难度，为此，国内研究和设计人员在垃圾处理的环节中采取了许多措施对垃圾进行预处理，以提高处理的效果。

一是对运进厂的垃圾进行分拣，根据需要采取相应措施，象流化床垃圾焚烧技术的预处理，主要分拣出体积较大的物体和石块、金属等；还有很多的是在垃圾处理的前端设置了一个(或一组)由皮带机、筛分机等设备组成的，原生的混合垃圾分拣装置，其目的是回收一部分可回收物，并为后续的处理除去一些不利的杂物；这些技术的主要问题是，一部份垃圾未经高温灭菌的无害化处理措施，重新进入环境，同时，原生垃圾携带的大量的污水和恶臭(尤其在夏季)污染分拣车间作业环境。

二是以微生物发酵降解易腐有机物。部分垃圾处理技术将其放在主体处理工艺的前段，利用发酵过程除去垃圾中的水分，这种技术的主要问题是预处理的周期较长。

三是在垃圾转运过程或在处理前进行破碎、挤压或直接挤压脱去部分水分后再进行进一步的处理，这些技术的问题是能耗较大,且挤出的部分水含固量很大，更难处理且效果不理想。

四是将垃圾烘干后进行处理，通常是采用炉窑焙烧滚筒，烘干后的垃圾进行破碎、分拣，回收废品和生产建筑材料；有的是直接通入锅炉烟气对垃圾进行干燥后焚烧，还有是设置具有夹墙的干燥室，通过热气流加热夹墙，烘干垃圾，这些技术存在能耗较大的问题。

综合以上，我国现有垃圾处理系统的不足主要有：

1、分拣前未能进行高温处理，使得一部份垃圾未经高温灭菌的无害化处理措施，重新进入环境；

2、原生垃圾携带大量污水和恶臭液体，未经处理直接进入垃圾处理的后续环节，污染作业环境；

3、垃圾气化燃烧时热值低、能耗大，处理效率低下；

4、垃圾处理方法粗糙，没有合理进行环节划分和针对性处理，没有合理进行能源利用。

发明内容

本发明的目的是针对现有垃圾处理系统不能快速降低垃圾中的含水率、分拣难度大、处理过程存在渗滤液污染环境，垃圾气化燃烧时热值低、能耗大的不足，提供一种生活垃圾处理系统及其处理方法，该生活垃圾处理系统包括破碎模块和干燥模块和分拣模块和气化模块，垃圾分拣前能进行干燥处理，前后过程能源循环利用，垃圾气化时热值高，是一种结构合理、效率高的垃圾处理系统。

为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案是:

本发明一种生活垃圾处理系统，它至少包括用于破袋和撕碎垃圾的破碎模块、及用于干燥垃圾的干燥模块、及用于风选和分拣的分拣模块、及用于燃烧分解垃圾的气化模块；

所述干燥模块包括螺旋干燥管道，所述垃圾处理系统还包括烟气加热管道，所述烟气加热管道包裹所述螺旋干燥管道；

所述气化模块至少包括气化炉，所述气化炉设置有烟气出口，所述烟气加热管道设置有烟气入口、烟气出口，所述烟气加热管道的烟气入口与所述气化炉的烟气出口通过管道连通；

所述处理系统还包括用于卸料的卸料平台，所述破碎模块至少包括破袋撕碎机，所述破袋撕碎机的下方设置有储料斗，所述储料斗设置有出料口，所述螺旋干燥管道设置于储料斗的出料口端，所述螺旋干燥管道的另一端设置有风选风机、轻物料储存室，所述风选风机的下方设置有磁选皮带机，所述磁选皮带机设置有第一输送带，所述第一输送带具有出料端，所述输送带出料端的下方设置有金属储料坑、剩余废料储料坑，所述剩余废料储料坑的一端设置有第二输送带，所述第二输送带的另一端连接有气化炉，所述螺旋干燥管道的上方设置有冷凝器，所述冷凝器与所述螺旋干燥管道通过管道连接。

一种如上所述生活垃圾处理系统的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

(1)、破碎：将收集到的城镇生活垃圾进行卸料，并通过铲车送到破袋撕碎机对大块进行破袋和撕碎处理，然后存放于破袋撕碎机的下方的储料斗中；

(2)、干燥：破碎后的垃圾从储料斗的出料口进入螺旋干燥管道，垃圾经由螺旋干燥管道的螺旋搅拌并慢慢输送到另一端，所述螺旋干燥管道的温度为130℃～170℃，所述螺旋干燥管道垃圾干燥的平均时间为20～40分钟，所述处理系统通过螺旋干燥管道干燥垃圾，使垃圾中的水分被蒸发，其含水率降低到需要的设定值；

(3)、风选和分拣：干燥后的垃圾从螺旋干燥管道输送出来通过风选风机的风口位置，垃圾被迅速降温，同时被风选为较轻物、较重物，较轻物被吹送到较轻物储存室，较重物直接落到下方的磁选皮带机的第一输送带上，

较重物经由第一输送带输送并依靠惯性抛落，较重物中重量大的金属废料落入金属储料坑，较重物中重量小的废料落入剩余废料储料坑，所述处理系统通过风选风机和第一输送带将垃圾风选和分拣，分拣后的剩余废料输送到下一步处理，分拣后可回收的金属废料输送至废品仓库；

(4)、冷凝：垃圾干燥过程中产生的水蒸气通过管道进入冷凝器进行冷凝脱水，收集的冷凝水送到水处理系统处理；

(5)、气化分解：剩余废料储料坑的剩余废料通过第二输送带输送到气化炉，同时通过管道将垃圾破碎、干燥、风选和分拣过程中产生的异味气体连同周围的空气抽出至气化炉，剩余废料、异味气体和空气共同进行气化燃烧，剩余废料和异味气体被高温分解得以处理。

本发明一种生活垃圾处理系统及其处理方法,其有益效果有：

1、通过设置干燥模块，能快速降低垃圾中的含水率，降低垃圾分拣难度，提高垃圾回收效率，且处理过程无渗滤液产生，同时抽出异味气体至气化炉分解，使得处理环境干净；

2、垃圾先干燥后气化，剩余垃圾热值高，气化燃烧和分解充分，同时为干燥垃圾提供热能，能源循环利用；

3、垃圾处理合理划分处理环节并进行结构优化，结构合理、效率高。

附图说明

图1，为本发明一种生活垃圾处理系统的结构示意图；

图2，为图1所示实施例的螺旋干燥管道的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例

本发明一种生活垃圾处理系统，它包括用于破袋和撕碎垃圾的破碎模块、及用于干燥垃圾的干燥模块、及用于风选和分拣的分拣模块、及用于燃烧分解垃圾的气化模块；

所述干燥模块包括螺旋干燥管道1，所述垃圾处理系统还包括烟气加热管道2，所述烟气加热管道包裹所述螺旋干燥管道；

所述气化模块至少包括气化炉3，所述气化炉设置有烟气出口31，所述烟气加热管道2设置有烟气入口21、烟气出口22，所述烟气加热管道的烟气入口与所述气化炉的烟气出口通过管道连通；

所述处理系统还包括用于卸料的卸料平台4，所述破碎模块包括破袋撕碎机5，所述破袋撕碎机的下方设置有储料斗6，所述储料斗设置有出料口，所述螺旋干燥管道1设置于储料斗的出料口端，所述螺旋干燥管道的另一端设置有风选风机7、轻物料储存室8，所述风选风机的下方设置有磁选皮带机，所述磁选皮带机设置有第一输送带9，所述第一输送带具有出料端，所述输送带出料端的下方设置有金属储料坑10、剩余废料储料坑11，所述剩余废料储料坑的一端设置有第二输送带12，所述第二输送带的另一端连接有气化炉3，所述螺旋干燥管道的上方设置有冷凝器13，所述冷凝器与所述螺旋干燥管道通过管道连接。

通过本发明采取的处理前干燥分选和回收，使垃圾处理厂在不改变原有主体设备(如焚烧炉)的处理能力的情况下，实际处理能力增加30％。同时由于采取干燥处理措施，垃圾中的水分被蒸发，免除了垃圾渗滤液的处理环节，进一步增加了整体的处理能力。在不改变现原设计的垃圾焚烧设备的条件下，可提高垃圾处理厂的处理能力50％以上，大大提高了现有处理设施的处理效率。

本发明在垃圾进料时就及时将垃圾干燥，免除了大容积的存放和负压控制措施，实现以较小的密闭设施和负压抽气措施实现恶臭控制，不仅降低了建造费用，也使负压抽吸量大大降低，易于操作和增强控制。

一种如上所述生活垃圾处理系统的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

(1)、破碎：将收集到的城镇生活垃圾100kg进行卸料，并通过铲车送到破袋撕碎机对大块进行破袋和撕碎处理，然后存放于破袋撕碎机的下方的储料斗中；

(2)、干燥：破碎后的垃圾从储料斗的出料口进入螺旋干燥管道，垃圾经由螺旋干燥管道的螺旋搅拌并慢慢输送到另一端，所述螺旋干燥管道的温度为150℃，所述螺旋干燥管道垃圾干燥的平均时间为30分钟，所述处理系统通过螺旋干燥管道干燥垃圾，使垃圾中的水分被蒸发，其含水率降低到需要的设定值；

(3)、风选和分拣：干燥后的垃圾从螺旋干燥管道输送出来通过风选风机的风口位置，垃圾被迅速降温，同时被风选为较轻物、较重物，较轻物被吹送到较轻物储存室，较重物直接落到下方的磁选皮带机的第一输送带上，

较重物经由第一输送带输送并依靠惯性抛落，较重物中重量大的金属废料落入金属储料坑，较重物中重量小的废料落入剩余废料储料坑，所述处理系统通过风选风机和第一输送带将垃圾风选和分拣，分拣后的剩余废料输送到下一步处理，分拣后可回收的金属废料输送至废品仓库；

(4)、冷凝：垃圾干燥过程中产生的水蒸气通过管道进入冷凝器进行冷凝脱水，收集的冷凝水送到水处理系统处理；

(5)、气化分解：剩余废料储料坑的剩余废料通过第二输送带输送到气化炉，同时通过管道将垃圾破碎、干燥、风选和分拣过程中产生的异味气体连同周围的空气抽出至气化炉，剩余废料、异味气体和空气共同进行气化燃烧，剩余废料和异味气体被高温分解得以处理。

本发明使大量的废塑料等废弃轻工业用品被回收，减少塑料等工业品废弃物进入焚烧炉，使二恶英的产生原得有效到控制，进而降低了垃圾焚烧时二恶英的产生，降低了垃圾焚烧的环境风险。

本发明还可以与垃圾焚烧发电技术、垃圾气化技术、垃圾堆肥、制作衍生燃料(RDF)等技术配套，进一步增加城市垃圾的综合利用途径，提高垃圾的综合利用率。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (3)

1.一种生活垃圾处理系统，其特征在于，它至少包括用于破袋和撕碎垃圾的破碎模块、及用于干燥垃圾的干燥模块、及用于风选和分拣的分拣模块、及用于燃烧分解垃圾的气化模块；

所述干燥模块包括螺旋干燥管道，所述垃圾处理系统还包括烟气加热管道，所述烟气加热管道包裹所述螺旋干燥管道；

所述气化模块至少包括气化炉，所述气化炉设置有烟气出口，所述烟气加热管道设置有烟气入口、烟气出口，所述烟气加热管道的烟气入口与所述气化炉的烟气出口通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括用于卸料的卸料平台，所述破碎模块至少包括破袋撕碎机，所述破袋撕碎机的下方设置有储料斗，所述储料斗设置有出料口，所述螺旋干燥管道设置于储料斗的出料口端，所述螺旋干燥管道的另一端设置有风选风机、轻物料储存室，所述风选风机的下方设置有磁选皮带机，所述磁选皮带机设置有第一输送带，所述第一输送带具有出料端，所述输送带出料端的下方设置有金属储料坑、剩余废料储料坑，所述剩余废料储料坑的一端设置有第二输送带，所述第二输送带的另一端连接有气化炉，所述螺旋干燥管道的上方设置有冷凝器，所述冷凝器与所述螺旋干燥管道通过管道连接。

3.一种如权利要求1或2所述的生活垃圾处理系统的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：

(1)、破碎：将收集到的城镇生活垃圾进行卸料，并通过铲车送到破袋撕碎机对大块进行破袋和撕碎处理，然后存放于破袋撕碎机的下方的储料斗中；

(2)、干燥：破碎后的垃圾从储料斗的出料口进入螺旋干燥管道，垃圾经由螺旋干燥管道的螺旋搅拌并慢慢输送到另一端，所述螺旋干燥管道的温度为130℃～170℃，所述螺旋干燥管道垃圾干燥的平均时间为20～40分钟，所述处理系统通过螺旋干燥管道干燥垃圾，使垃圾中的水分被蒸发，其含水率降低到需要的设定值；

(3)、风选和分拣：干燥后的垃圾从螺旋干燥管道输送出来通过风选风机的风口位置，垃圾被迅速降温，同时被风选为较轻物、较重物，较轻物被吹送到较轻物储存室，较重物直接落到下方的磁选皮带机的第一输送带上，

较重物经由第一输送带输送并依靠惯性抛落，较重物中重量大的金属废料落入金属储料坑，较重物中重量小的废料落入剩余废料储料坑，所述处理系统通过风选风机和第一输送带将垃圾风选和分拣，分拣后的剩余废料输送到下一步处理，分拣后可回收的金属废料输送至废品仓库；

(4)、冷凝：垃圾干燥过程中产生的水蒸气通过管道进入冷凝器进行冷凝脱水，收集的冷凝水送到水处理系统处理；

(5)、气化分解：剩余废料储料坑的剩余废料通过第二输送带输送到气化炉，同时通过管道将垃圾破碎、干燥、风选和分拣过程中产生的异味气体连同周围的空气抽出至气化炉，剩余废料、异味气体和空气共同进行气化燃烧，剩余废料和异味气体被高温分解得以处理。