CN108927399A - 一种垃圾热解处理的方法 - Google Patents

Abstract

传统的城市生活垃圾的处理方法有填埋、堆肥和焚烧三种，填埋和堆肥两种方法都需占用较大的场地，且会对环境造成污染。本发明针对现在生活垃圾处理的上述缺点，通过发酵、高温裂解的方法解决了现在垃圾处理中出现的问题，实现垃圾无害化处理，全过程对环境不会造成污染，实现可持续循环系统。本发明包括以下步骤：1)垃圾分类，2)处置，3)发酵，4)破碎，5)压制成型，6)高温裂解，7)能源利用。

Description

一种垃圾热解处理的方法

技术领域

本发明涉及环卫技术领域，具体涉及一种垃圾热解处理的方法。

背景技术

生活垃圾一般可以分成四类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。传统的城市生活垃圾的处理方法有填埋、堆肥和焚烧三种，填埋和堆肥两种方法都需占用较大的场地，且会对环境造成污染。

填埋法，是将垃圾运往填埋场进行填埋。虽然方法较为简单，但运输费用比较大，而且占用场地空间较多；而且对填埋的垃圾还必须进行严格的处理，以防止爆炸、燃烧，防止垃圾污水对地下水源的污染。

堆肥法，是将垃圾进行适当筛分，将混入其中的建筑垃圾如石、砖等杂物进行填埋，将生活垃圾中有机物通过堆放，进行自然发酵，并根据需要加入相应成份使其成为供农作物利用的有机肥料，使废物得以利用。因其整个过程为自然发酵，效果受天气、温度等外部影响较大，发酵程度难以控制，占用较多场地，而且发酵场地易成为蚊、蝇、鼠滋生地。

简易焚烧法，以生活垃圾作为燃料采用非连续给料，周期出渣。这种方法焚烧周期长，而且既无余热利用，又无相应的烟气除酸、除尘环保过程，容易污染环境。

发明内容

本发明针对现在生活垃圾处理的上述缺点，通过发酵、高温裂解的方法解决了现在垃圾处理中出现的问题，实现垃圾无害化处理，全过程对环境不会造成污染，实现可持续循环系统，符合国内城市垃圾的处理方法，本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：

一种垃圾热解处理的方法，包括以下步骤：

1)垃圾分类：将收集的生活垃圾分为四类，包括餐厨与园林垃圾、可回收垃圾、有害垃圾、其他垃圾；

2)处置：将分类后的垃圾通过不同的输送带进入不同区域进行处置：

可回收垃圾：分类后所述可回收垃圾经过输送带后进入回收区交由回收公司回收，

有害垃圾：所述有害垃圾经过输送带后进入处置区交由有资质的单位无害化处置，

其它垃圾、餐厨与园林垃圾：所述其它垃圾、所述餐厨与园林垃圾经过输送带后进入发酵区进行发酵处置；

3)发酵：将所述餐厨与园林垃圾经过隔油脱水处理，处理后的所述餐厨与园林垃圾在所述发酵区加入耐高温菌种，高温发酵5-10天；

4)破碎：步骤3)发酵后的所述餐厨与园林垃圾，经过破碎机进行破碎、筛分，得到原料Ⅰ；所述其他垃圾经过破碎机进行破碎、筛分，筛分出的粒径为3～10mm物料作为原料Ⅱ，将筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接进行填埋处理；

5)压制成型：将所述原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经成型机压制成型，形成圆柱状燃料棒；

6)高温裂解：步骤5)中的所述燃料棒在裂解炉在450-650℃进行裂解；

7)能源利用：将裂解炉裂解后产生的炉渣作为建筑材料或者回田；将产生的混合燃气燃烧后用于步骤3)中的高温发酵。

进一步的，步骤1)中垃圾分类的方式包括机械分类、人工分类、磁选分类。

进一步的，步骤3)发酵过程中加入耐高温菌种和辅料，所述耐高温菌种与辅料按1:5的比例搅拌均匀。

进一步的，步骤3)发酵过程中要翻堆2～3次。

进一步的，步骤5)中混合后的所述总原料中所述原料Ⅱ小于等于所述总原料的80％。

进一步的，步骤5)中所述圆柱状燃烧棒的直径10mm，长50mm，水分含量8～10％。

进一步的，步骤6)中裂解炉裂解时间为10～14h。

进一步的，步骤7)中所述混合燃气包括二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳。

进一步的，一种垃圾热解处理的方法，包括以下步骤：

1)将收集的生活垃圾分类后，取所述其它垃圾0～800kg，所述餐厨与园林垃圾200～2000kg；所述餐厨与园林垃圾经过预处理，油水分离，分离出固体物质；

2)用称量好的耐高温菌种与辅料按1:5的比例搅拌均匀；

3)按照1kg稀释发酵液发酵50-100kg的比例称取发酵液加入到所述餐厨与园林垃圾中混合搅拌均匀。

4)将步骤3)中所述餐厨与园林垃圾在发酵房发酵7天，翻堆2-3次。

5)将步骤4)发酵后的所述餐厨与园林垃圾经破碎机破碎、筛分3-10mm得到原料Ⅰ；

6)所述其它垃圾经过破碎、筛分成3-10mm作为原料Ⅱ，筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接填埋；

7)将所述原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经过RDF成型机成型为平均直径约10mm，长50mm的圆柱状燃烧棒；

8)所述燃料棒经裂解炉裂解10～12h，温度450-600℃，产生的炉渣用于建筑材料或者回田，产生的混合燃气燃烧后用于步骤4)中的高温发酵。

本发明一种垃圾热解处理的方法，其有益效果在于：

1)对城市垃圾进行资源化、无害化处理，相比于传统的垃圾直接填埋，垃圾减量60％-75％。

2)低成本运营，燃料棒燃烧的热量用于生物质发酵，高效节能，成本更低。

3)裂解中产生的烟气用于前期餐厨与园林垃圾的发酵，最大控制了二次污染的产生，特别是二噁英的产生。

4)工艺简单，装置占地小，投资少，可以用于城市小区或者乡村垃圾处理，垃圾不用再长途运输，就地减量化、资源化。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1为本发明一种垃圾热解处理的方法的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐述本发明的具体实施方式：

一种垃圾热解处理的方法，包括以下步骤：

1)垃圾分类：采用机械分类、人工分类、磁选分类等分类方法将城市收集的生活垃圾分为四类，餐厨与园林垃圾、可回收垃圾、有害垃圾、其他垃圾。其中可回收垃圾指废金属、废玻璃、废纸、废塑料、废橡胶等，有害垃圾指废电池、废灯泡、废水银温度计、废油漆桶、废家电类、过期药品、过期化妆品等，餐厨与园林垃圾指剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物及树叶、树枝、草屑等，其他垃圾指砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物。

2)处置：将分类后的垃圾通过不同的输送带进入不同区域进行处置：

可回收垃圾：分类后可回收垃圾经过输送带后进入回收区交由回收公司回收，

有害垃圾：有害垃圾经过输送带后进入处置区交由有资质的单位无害化处置，

其它垃圾、餐厨与园林垃圾：其它垃圾、餐厨与园林垃圾经过输送带后进入发酵区进行共同发酵处置。

3)发酵：输送带输送的餐厨与园林垃圾首先经过干燥机隔油脱水处理，处理后的餐厨与园林垃圾在发酵区加入耐耐高温菌种和辅料，耐高温菌种与辅料按1:5的比例混合后加入餐厨与园林垃圾后搅拌均匀，高温发酵5-10天，在发酵过程中需要对发酵中的餐厨与园林垃圾进行翻堆，翻堆次数为2～3次。

4)破碎：步骤3)发酵后的餐厨与园林垃圾，经过破碎机进行破碎、筛分，粉碎至物料粒径为3～10mm，得到原料Ⅰ；其他垃圾经过破碎机进行破碎、筛分，筛分出的粒径为3～10mm物料作为原料Ⅱ，将筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接进行填埋处理，原料Ⅰ、原料Ⅱ进入步骤5)进行下一步制作。

5)压制成型：将原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经成型机压制成型，形成圆柱状燃料棒，混合后的所述总原料中所述原料Ⅱ小于等于所述总原料的80％。压制成型的圆柱状燃烧棒的直径10mm，长50mm，水分含量8～10％。

6)高温裂解：步骤5)中的燃料棒在裂解炉在450-650℃进行裂解10～14h。

7)能源利用：裂解炉裂解后产生炉渣及混合燃气，将裂解炉裂解后产生的炉渣作为建筑材料或者回田；混合燃气包括二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳等，将产生的混合燃气燃烧后用于步骤3)中的高温发酵，使能量得以循环。

实例一：

1)将现有生活垃圾经分类后，取其它垃圾100kg，餐厨与园林垃圾200kg。餐厨与园林垃圾经过预处理，油水分离，分离出固体物质约100kg。

2)用称量好的耐高温菌种与辅料按1:5的比例搅拌均匀，其中辅料的目的只是为了扩充菌剂体积，便于在原料上撒均匀。

3)按照1kg稀释发酵液发酵50-100kg的比例称取发酵液1kg加入到餐厨垃圾中混合搅拌均匀。

4)将步骤3)中餐厨与园林垃圾在发酵房发酵7天，翻堆2-3次。

5)发酵结束后的餐厨与园林垃圾经破碎机破碎、筛分3-10mm得到原料Ⅰ。

6)其它垃圾经过破碎、筛分成3-10mm作为原料Ⅱ，筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接填埋。

7)将原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经过RDF成型机，RDF成品为平均直径约10mm，长50mm的圆柱状燃烧棒，水分8％。

8)燃料棒经裂解炉裂解12h，温度600℃，产生的炉渣约30％，用于建筑材料或者回田；产生的混合燃气(包括二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳等)燃烧后用于步骤4)中的高温发酵。

实例二：

1)将现有生活垃圾经分类后，有其它垃圾100kg，餐厨与园林垃圾300kg，其中餐厨与园林垃圾经过预处理，油水分离，分离出固体物质约200kg。

2)用称量好的耐高温菌种与辅料按1:5的比例搅拌均匀，其中辅料的目的只是为了扩充菌剂体积，便于在原料上撒均匀。

3)按照1kg稀释发酵液发酵50-100kg的比例称取发酵液1kg加入到餐厨与园林垃圾混合物中搅拌均匀。

4)将步骤3)中餐厨与园林垃圾在发酵房发酵7天，翻堆2-3次。

5)发酵结束后的餐厨与园林垃圾经破碎机破碎、筛分3-10mm得到原料Ⅰ。

6)其它垃圾经过破碎、筛分成3-10mm，原料Ⅱ，筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接填埋。

7)将原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经过RDF成型机，RDF成品为平均直径约10mm，长50mm的圆柱状燃烧棒，水分10％。

8)燃料棒经裂解炉裂解12h，温度500℃，产生的炉渣约20％，用于建筑材料或者回田；产生的混合燃气(包括二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳等)燃烧后用于步骤4)中的高温发酵。

实例三：

1)将现有生活垃圾经分类后，有其它垃圾800kg，餐厨与园林垃圾200kg。

2)用称量好的耐高温菌种与辅料按1:5的比例搅拌均匀，其中辅料的目的只是为了扩充菌剂体积，便于在原料上撒均匀。

3)按照1kg稀释发酵液发酵50-100kg的比例称取发酵液1kg加入到餐厨与园林垃圾中搅拌均匀。

4)将步骤3)中餐厨与园林垃圾在发酵房发酵7天，翻堆2-3次。

5)发酵结束后的餐厨与园林垃圾经破碎机破碎、筛分3-10mm得到原料Ⅰ。

6)其它垃圾经过破碎、筛分成3-10mm，原料Ⅱ，筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接填埋。

7)将原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经过RDF成型机，RDF成品为平均直径约10mm，长50mm的圆柱状燃烧棒，水分10％。

8)燃料棒经裂解炉裂解12h，温度450℃，产生的炉渣约15％，用于建筑材料或者回田；产生的混合燃气(包括二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳等)燃烧后用于步骤4)中的高温发酵。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想，并不用以限制本发明，同时，对于本领域一般技术人员，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应该包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种垃圾热解处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)垃圾分类：将收集的生活垃圾分为四类，包括餐厨与园林垃圾、可回收垃圾、有害垃圾、其他垃圾；

2)处置：将分类后的垃圾送入不同区域进行处置：

将所述分类后的可回收垃圾送入回收区回收，

所述有害垃圾送入处置区进行无害化处置，

所述其它垃圾、所述餐厨与园林垃圾送入发酵区进行发酵处置；

3)发酵：将所述餐厨与园林垃圾经过隔油脱水处理，所述处理后的餐厨与园林垃圾在所述发酵区加入耐高温菌种，高温发酵5-10天；

4)破碎：步骤3)发酵后的所述餐厨与园林垃圾，经过破碎机进行破碎、筛分，得到原料Ⅰ；所述其他垃圾经过破碎机进行破碎、筛分，筛分出的粒径为3～10mm物料作为原料Ⅱ，将筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接进行填埋处理；

5)压制成型：将所述原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经成型机压制成型，形成圆柱状燃料棒；

6)高温裂解：步骤5)中的所述燃料棒在裂解炉在450-650℃进行裂解；

7)能源利用：将裂解炉裂解后产生的炉渣作为建筑材料或者回田；将产生的混合燃气燃烧后用于步骤3)中的高温发酵。

2.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于：步骤1)中垃圾分类的方式包括机械分类、人工分类、磁选分类。

3.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于：步骤3)发酵过程中加入耐高温菌种和辅料，所述耐高温菌种与辅料按1:5的比例搅拌均匀。

4.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于：步骤3)发酵过程中要翻堆2～3次。

5.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于：步骤5)中混合后的所述总原料中所述原料Ⅱ小于等于所述总原料的80％。

6.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于：步骤5)中所述圆柱状燃烧棒的直径10mm，长50mm，水分含量8～10％。

7.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于：步骤6)中裂解炉裂解时间为10～14h。

8.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于：步骤7)中所述混合燃气包括二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳。

9.如权利要求1所述一种垃圾热解处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将收集的生活垃圾分类后，取所述其它垃圾0～800kg，所述餐厨与园林垃圾200～2000kg；所述餐厨与园林垃圾经过预处理，油水分离，分离出固体物质；

2)用称量好的耐高温菌种与辅料按1:5的比例搅拌均匀；

3)按照1kg稀释发酵液发酵50-100kg的比例称取发酵液加入到所述餐厨与园林垃圾中混合搅拌均匀。

4)将步骤3)中所述餐厨与园林垃圾在发酵房发酵7天，翻堆2-3次。

5)将步骤4)发酵后的所述餐厨与园林垃圾经破碎机破碎、筛分3-10mm得到原料Ⅰ；

6)所述其它垃圾经过破碎、筛分成3-10mm作为原料Ⅱ，筛分出的粒度大于10mm或小于3mm的砖瓦陶瓷、渣土等无机物直接填埋；

7)将所述原料Ⅰ、原料Ⅱ混合成总原料经过RDF成型机成型为平均直径约10mm，长50mm的圆柱状燃烧棒；

8)所述燃料棒经裂解炉裂解10～12h，温度450-600℃，产生的炉渣用于建筑材料或者回田，产生的混合燃气燃烧后用于步骤4)中的高温发酵。