CN109028075A - 一种垃圾热解处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾热解处理工艺，包括以下几个步骤：1)分拣、入炉；2)高温热解；3)废气处理；4)炉渣处理。本发明的优势在于处理周期短、占地面积小、可实现最大程度的减容、延长填埋场使用寿命，且对废物的适用范围更广泛。

Description

一种垃圾热解处理工艺

技术领域

本发明属于固体废物处理领域，具体涉及一种垃圾热解处理工艺。

背景技术

据统计我国年产生活垃圾约3.1亿吨，庞大的生活垃圾对环境的危害日益显现，减量化、无害化、资源化处理垃圾是环境保护的重要课题。

公开号为102151688A的专利文献提出一种在封闭环境中用于城市垃圾焚烧及飞灰处理的方法，包括以下步骤：城市垃圾分捡：将分捡后的城市垃圾破碎；用含有固定碳的可燃物质将粉碎后的城市垃圾进行混合；将混和后的城市垃圾进行干燥；将干燥的城市垃圾在混合氧的条件下，焚烧温度在850℃以上对城市垃圾进行封闭焚烧。

国内外处理生活垃圾大致有三种方法：填埋、焚烧、制肥。填埋占用大量土地，且很难做到资源再利用和避免二次污染。焚烧投资大，回收期长，且国内技术尚不成熟。制肥可回收利用废弃资源，但首先需要把垃圾中的有机物与无机物分开，由于我国城市垃圾尚未实行分类收集，对混合垃圾进行有效分选一直是个难题。另外，制肥只能消纳有机物，占城市垃圾总量一半左右的无机物需要采用其他方法加以处理，方可消纳全部垃圾，确保环境效益。但对于山区来说，村庄分布较为分散，若以一个或几个乡镇为单位建设垃圾填埋场给乡镇造成很大的经济压力，其次是村庄较为分散，清运距离较远，且多数在山区，清运道路弯多坡急，长距离运输不仅运输费用高，容易造成垃圾泼洒的环境安全事故。而传统的焚烧方式，不仅容易造成大气污染，影响集镇周边环境质量，且自然燃烧不完全，其残余的垃圾及渗滤液也将受到雨水冲刷进入到附近水体内，对水体造成污染。而垃圾堆肥对垃圾前端分拣要求程度较高，增加了运行管理的难度，且最终的堆肥质量直接影响到堆肥是否能进行，存在较大的风险，且在堆肥过程中，容易产生恶臭，对周边环境影响较大。

发明内容

为了克服以上现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种处理周期短、占地面积小、可实现最大程度的减容、延长填埋场使用寿命，且对废物的适用范围更广泛，产生二次污染远小于焚烧的垃圾处理工艺。

本发明下用如下的技术方案实现的：

一种垃圾热解处理工艺，包括以下几个步骤：

1)分拣、入炉：预先对生活垃圾进行分选处理，分选出可热解的垃圾通过螺旋上料机投料装置送入热解炭化炉中；

2)高温热解：不可回收垃圾进入炉体燃烧，进行高温热解；

3)废气处理：将不可回收垃圾热解后产生的废气进行降温，然后进行水气分离，最后经过活性炭吸附、等离子除尘、布袋除尘，得到排放符合标准的尾气；

4)炉渣处理：把热解炭化后的炉渣压实密封，最终送达填埋厂填埋。

更进一步的，在步骤1)中，垃圾分选主要为人工分选。

更进一步的，步骤1)中热解炭化炉是一立式圆柱体，不可回收垃圾在进入炉体向下运动过程中被自下而上的高温气流加热，在进入炉体的磁化空气作用下燃烧，进行高温热解。

更进一步的，高温气流是垃圾在热分解中部分未分解有机物及部分热分解产物在炉子下部由炉底部环形布置的气流调节阀利用温差吸入的磁化空气助燃而实现气化燃烧产生的。

更进一步的，所述步骤3)中的降温是将不可回收垃圾热解后产生的废气送入急速降温器装置进行降温。

更进一步的，所述步骤3)中的水气分离是将降温后的废气送入旋风除尘装置进行水气分离。

更进一步的，热解温度为600-700℃。

本发明的有益效果为：

1)本发明的垃圾处理工艺更加节能环保：热解在缺氧或无氧条件下进行的，产生二次污染要比焚烧少得多，而热解生成气或液体燃料在空气中燃烧与固体废物直接燃烧相比，不仅燃烧效率高，所引起的大气污染也低。同时热解炉可以充分利用垃圾自身产生的可燃气实现能量循环，减低能耗，节约辅助燃料。

2)减量显著：垃圾中可热解的垃圾占比较多，约占生活垃圾产生量的60％，通过热解处理，可以达到很好的减量化效果

3)占地面积小：可实现在垃圾源头就近处理，无需收集转运和集中处理，可节约大量土地资源。

4)方便快捷：无需复杂的分类和分选及前加工处理。简单筛选可热解的垃圾就可以。

5)占地面积小，建设投资少。

6)适用范围广：适用于分散性农村、县级集中处理、乡镇集中处理、游乐场所、乡村、食品加工厂、有机废料产出企业。总之，对于一切无利用价值而又具有一定热值的物质进行无害化处理。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步的阐述。

实施例1

本实施例提供了一种垃圾热解处理工艺，包括以下几个步骤：

1)分拣、入炉：预先对生活垃圾进行分选处理，分选可热解的垃圾通过螺旋上料机投料装置送入热解炭化炉中；垃圾热解处理对象主要为生活垃圾中有机物，垃圾通过清运工具进入厂房的垃圾堆放间，设立专职人员对垃圾进行分拣，将垃圾分为可回收的垃圾，可热解的垃圾以及不能热解的垃圾三部分，再对这三部分垃圾进行对应的处理处置。

对于可回收的垃圾，约占垃圾清运量的5％；包括瓶子、纸板等，将其分拣出来，堆放在固定位置，定期用农用车拉出回收，既能做到垃圾的合理使用，又可对分拣人员产生经济补贴。

对于可热解的垃圾，约占垃圾产生量的60％；则通过螺旋自动上料进入垃圾热解设备中进行热解处理，热解处理能处理95％以上的生活垃圾，以有机物为主，餐厨垃圾、布料以及塑料都可以在该过程中热解处理掉，能达到很好的减量化效果。

分拣过程中有一部分不能热解的垃圾，约占垃圾清运量的15％；这部分垃圾主要为金属、建筑垃圾、玻璃等难以热解的垃圾，这部分垃圾则通过简单分拣后直接堆放到旁边的垃圾填埋场内或用于山区道路修缮，金属进行回收。

2)高温热解：若为热炉，不可回收垃圾由自动螺旋上料机投料装置不断送入热解炉本体内，借重力向下沉降，向下运动过程中被自下而上的高温气流加热，经历了受热升温、脱水干燥、热分解和气化燃烧而成为灰渣，当中大部分有机物热分解为小分子气态化合物，热分解中部分未分解有机物及部分热分解产物在炉子下部由炉底部环形布置的气流调节阀利用温差吸入的磁化空气助燃而实现气化燃烧，产生上述供垃圾热分解用的高温气流，持续不断地给热解供热，节省能源的同时烟气产量小。并且垃圾热解产物以气化产物为主，不像绝氧热解产物还有有机液体和炭黑。

3)废气处理：将不可回收垃圾热解后产生的废气进行降温，然后进行水气分离，最后经过活性炭吸附、等离子除尘、布袋除尘，得到排放符合标准的尾气；热分解和气化产生的混合烟气经炉顶出口送入烟气处理系统。降温是利用喷淋而下的水接触降温，烟气中酸性气体主要是SO₂及HCl。在湿法的脱酸中，SO₂及HCl同喷入的碱液液接触，进行传热传质反应，碱液水分被烟气加热而气化，同时烟气中的有害气体则被吸附在NaoH表面，同NaOH产生中和反应生成固态的盐类，达到有害气体的高净化率。然后使用旋风除尘装置进行水分分离，活性炭吸附装置、等离子除尘器、布袋除尘器进行处理得到排放符合标准的尾气。

4)炉渣处理：垃圾经过热解处理后将产生灰渣，由于灰渣量少(其占进入热解处理设备的垃圾量的3-5％)采取定时人工清理，把热解炭化后的炉渣压实密封,可混同不可热解的垃圾一同堆置到垃圾填埋场内或用于道路修缮。

实施例2

若为冷炉，启动必须借用明火将可热解的垃圾中的可燃物引燃后，在进入炉体的磁化空气助燃作用下燃烧，使炉体升温，在各气流调节阀开启的条件下，利用温差吸入磁化空气助燃，使被处理的可热解的垃圾中的可燃物及热解产生的可燃产物部分燃烧，所产生的热量使可热解的垃圾中有机物质进行持续热分解，由于磁化空气使被处理物间接磁化、降低了热解所需能量、提高了热解效率；并且垃圾处理机隔层有保温及吸热材料，实际处理时热分解层的温度维持在600-700℃左右，这一温度足以保证垃圾的热分解。

本发明的优势在于处理周期短、占地面积小、可实现最大程度的减容、延长填埋场使用寿命，且对废物的适用范围更广泛。因此，从污染控制及减量化要求等方面综合比较，热解比焚烧处理更为有利，因为热解在缺氧或无氧条件下进行的，产生二次污染要比焚烧少得多，而热解生成气或液体燃料在空气中燃烧与固体废物直接燃烧相比，不仅燃烧效率高，所引起的大气污染也低。

Claims (7)

1.一种垃圾热解处理工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：

1)分拣、入炉：预先对生活垃圾进行分选处理，分选出可热解的垃圾通过螺旋上料机投料装置送入热解炭化炉中；

2)高温热解：不可回收垃圾进入炉体燃烧，进行高温热解；

3)废气处理：将不可回收垃圾热解后产生的废气进行降温，然后进行水气分离，最后经过活性炭吸附、等离子除尘、布袋除尘，得到排放符合标准的尾气；

4)炉渣处理：把热解炭化后的炉渣压实密封，最终送达填埋厂填埋。

2.如权利要求1所述的一种垃圾热解处理工艺，其特征在于，在步骤1)中，垃圾分选主要为人工分选。

3.如权利要求1所述的一种垃圾热解处理工艺，其特征在于，步骤1)中热解炭化炉是一立式圆柱体，不可回收垃圾在进入炉体向下运动过程中被自下而上的高温气流加热，在进入炉体的磁化空气作用下燃烧，进行高温热解。

4.如权利要求3所述的一种垃圾热解处理工艺，其特征在于，所述高温气流是垃圾在热分解中部分未分解有机物及部分热分解产物在炉子下部由炉底部环形布置的气流调节阀利用温差吸入的磁化空气助燃而实现气化燃烧产生的。

5.如权利要求1所述的一种垃圾热解处理工艺，其特征在于，所述步骤3)中的降温是将不可回收垃圾热解后产生的废气送入急速降温器装置进行降温。

6.如权利要求1所述的一种垃圾热解处理工艺，其特征在于，所述步骤3)中的水气分离是将降温后的废气送入旋风除尘装置进行水气分离。

7.如权利要求1所述的一种垃圾热解处理工艺，其特征在于，热解温度为600-700℃。