CN109201701A - 一种应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，所述生活垃圾处理系统包括依次连接的垃圾分选系统，破碎机构，搅拌混合气，压制造粒机，预热烘干装置，热风焚烧炉，该系统的废气处理工艺依次包括以下步骤，将前端预热烘干和炭化过程产生的气体进行分离，得到可燃气体和废气；将所述可燃气体送入所述热风焚烧炉进行二次回烧；所述废气进行除尘，急速冷却；经过冷凝、除尘后的所述废气送入洗涤‑生物滤床联合除臭系统中进行净化；净化后的所述废气再经过UV光解和活性炭过滤吸附后达标排放。本发明提供的应用于上述生活垃圾处理系统的废气处理工艺，采用合适的二次节能燃烧、有效防止并降低了二噁英的生成、实现零臭气排放，减少了二次环境污染，真正做到节能减排。

Description

一种应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种废气处理方法。

背景技术

随着城市化的不断深入，垃圾作为城市代谢产物已经成为城市发展的负担。然而，随着科技的进步，垃圾逐渐成为“城市矿藏”、“被放错地方的资源”。随着环境问题逐渐被重视，节能、环保成为各国的发展主题，已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度为8.42％，而中国垃圾增长率达到10％以上。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。

现有的垃圾处理技术中，在对垃圾进行处理过程产生大量的废气、恶臭气体，这些气体中一般含有有毒气体和致癌气体，尤其还包含存在土地二次污染问题焚烧过程中会产生有害物质“二噁英”，不仅加重雾霾指数，对空气造成严重污染，还影响了居民的健康生活。因此，能够全面处理垃圾处理系统中产生的废气和恶臭气体的方法是必要的。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种应用于生活垃圾处理提供中，对废水、废渣、废气无害处理，实现对垃圾减量化、无害化的高效处理。

针对以上目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种利用生活垃圾制备生物质可燃炭的系统，包括依次连接的垃圾精细化分选装置，三级破碎机构，搅拌混合器，压制造粒机，预热烘干装置，热风焚烧炉，废气处理系统和生物质炭成品储料仓；所述三级破碎机构包括两个进口和一个出口，所述精细化分选装置通过皮带输料机与所述三级破碎机构的一个进口连接，所述三级破碎机构的另一个进口通过皮带输料机与秸秆颗粒上料机构连接，所述搅拌混合器包括两个进口和一个出口，所述三级破碎机构的出口与所述搅拌混合器的一个进口连接，污泥罐通过螺旋输料机与所述搅拌混合器的另一个进口连接，所述搅拌混合器的出口与所述压制造粒机连接，所述压制造粒机，所述热风焚烧炉和所述生物质炭成品储料仓顺次连接；所述热风焚烧炉的烟气出口通过废气处理系统与热风焚烧炉连接以使其产生的烟气经过所述废气处理系统分离净化后二次送入所述热风焚烧炉的燃烧区循环燃烧。

提供一种应用于上述生活垃圾处理系统的废气处理工艺，包括以下步骤：

步骤一，将前端烘干和炭化过程产生的气体进行分离，得到可燃气体和废气；

步骤二，将所述可燃气体送入所述热风焚烧炉进行二次回烧；所述废气进行除尘，急速冷却；

步骤三，经过冷凝、除尘后的所述废气送入洗涤-生物滤床联合除臭系统中进行净化；

步骤四，净化后的所述废气再经过UV光解和活性炭过滤吸附后达标排放。

所述热风焚烧炉在燃烧时，热风焚烧炉炉膛的温度保持在850°～1100°之间，以防止二噁英低温生成，并把已生成的少量二噁英进行分解。进一步，所述烟气在上述一定温度范围内的炉膛内停留时间2～10秒，使得二噁英充分完全分解。

进一步的，所述步骤一包括：将前端预热烘干和炭化过程产生的气体进行脱酸脱焦后，得到可燃气体和废气，所述可燃气体再次送入所述热风焚烧炉进行二次回烧。所得的废气依次经过除尘器和三级臭气冷凝系统，经过所述除尘器得到的混合粉尘焦油送入所述热风焚烧炉焚烧；所述三级臭气冷凝系统为三级臭气外循环水冷散热冷却器，所述臭气和废气冷凝时与冷凝水不接触，废气经过三级臭气冷凝系统与所述冷凝水换热急速冷却温度降低至300度以下，以防止二噁英的再次生成。

所述步骤三中，所述经过冷凝、除尘后的所述废气，以及经离心除尘后的所述生活垃圾处理系统的塑料造粒升温臭气、污水处理池臭气和垃圾分选系统臭气，均通过离心风机送入所述洗涤-生物滤床联合除臭系统内，依次进行前级洗涤预处理和多级生物滤床过滤装置净化。所述废气在所述多级生物滤床装置内净化的步骤依次包括：

所述废气溶解于水中；

水溶液中恶臭物质被微生物吸附、吸收，所述恶臭物质转移至微生物体内；

所述微生物将所述恶臭物质进行生物降解。

进一步的，所述废气在所述多级生物滤床装置内停止时间不低于25秒，以保证生物菌体充分分解恶臭气体。

本发明与现有技术相比的有益效果是：生活垃圾处理系统通过对垃圾进行分选，将可直接回收利用的废弃物直接回收利用，变废为宝；本发明提供的应用于上述生活垃圾处理系统的废气处理工艺，采用合适的二次节能燃烧、有效防止并降低了二噁英的生成、能去除99％恶臭成分，使得气体达标排放，减少了二次环境污染，真正做到节能减排。

附图说明

图1为本发明利用生活垃圾制备生物质可燃炭的系统结构示意图；

图2为本发明应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺流程图。

具体实施方式

在实际生活垃圾处理中，对含有机物的生活垃圾的处理容易产生污染，如焚烧时产生气体污染，填埋时容易产生沼气、细菌等。参见图1，揭示了本发明一种利用生活垃圾制备生物质可燃炭的系统结构示意图，系统包括依次连接垃圾精细化分选装置，三级破碎机构，搅拌混合器，压制造粒机，高温热风炉，废气处理系统和生物质炭成品储料仓；所述三级破碎机构包括两个进口和一个出口，所述精细化分选装置通过皮带输料机与所述三级破碎机构的一个进口连接，所述三级破碎机构的另一个进口通过皮带输料机与秸秆颗粒上料机构连接，所述搅拌混合器包括两个进口和一个出口，所述三级破碎机构的出口与所述搅拌混合器的一个进口连接，污泥罐通过螺旋输料机与所述搅拌混合器的另一个进口连接，所述搅拌混合器的出口与所述压制造粒机连接，所述压制造粒机，所述高温热风炉和所述生物质炭成品储料仓顺次连接。所述高温热风炉的烟气出口通过废气处理系统与高温热风炉连接。

为了垃圾后续更好的炭化，在高温热风炉之前还设置有用于将粉碎后的生活垃圾和污泥混合物进行预热烘干的预热烘干装置。

本发明实施例在处理生活垃圾时，分选出有机物含量达到阈值的部分，即分选出有机物含量较高的部分垃圾，如果皮、纸、纤维、竹木、厨余残渣等，这类垃圾的主要来源是：园林垃圾和厨余垃圾。具体地，分选出有机物含量较高的部分，将该部分垃圾进行细化，具体地可通过撕碎机将该部分垃圾撕碎。垃圾分选剪切后可彻底去除垃圾中金属、瓷器、砂石、塑胶等杂质，并获得30mm的细化垃圾。筛选出的各类残渣纤维类筛下物经过皮带输料机送入三级破碎机构的进料口，在三级破碎机构内进行初级及次级剪切破碎，之后与从秸秆颗粒上料机构送入到所述三级破碎机构内的废弃秸秆混合进行剪切细破碎，再进入到搅拌混合器内。通过三级破碎机构，逐级对生后垃圾进行剪切破碎，相较于一次破碎成所需大小颗粒的方式，不仅提高了生产效率，而且保证了破碎后颗粒尺寸的一致性，进而能够有效保证生活垃圾中植物纤维颗粒在高温炭化处理时均能被完全炭化。在搅拌混合器内，将细化后的垃圾与污泥按比例混合，并对垃圾污泥混合物依次进行造粒、初烘干、炭化处理，以得到垃圾生物质合成炭，其具有热值高、含硫量低的特点，市场应用广泛。

如图2所示，提供一种应用于上述生活垃圾处理系统的废气处理工艺，包括以下步骤：

步骤一，将前端烘干和炭化过程产生的气体进行分离，得到可燃气体和废气；

步骤二，将所述可燃气体送入所述热风焚烧炉进行二次回烧；所述废气进行除尘，急速冷却；

步骤三，经过冷凝、除尘后的所述废气送入洗涤-生物滤床联合除臭系统中进行净化；

步骤四，净化后的所述废气再经过UV光解和活性炭过滤吸附后达标排放。

所述热风焚烧炉在燃烧时，热风焚烧炉炉膛的温度保持在850°～1100°之间，以防止二噁英低温生成，并把已生成的少量二噁英进行分解。进一步，所述烟气在上述一定温度范围内的炉膛内停留时间2～10秒，使得二噁英充分完全分解。

进一步的，所述步骤一包括：将前端预热烘干和炭化过程产生的气体进行脱酸脱焦后，得到可燃气体和废气，所述可燃气体再次送入所述热风焚烧炉进行二次回烧。本实施例采用干法脱酸脱焦联合工艺，该工艺采用氢氧化钙干粉，以精确比例与空气混合，进入含焦油臭气的容器，采用特殊设计的高速旋转方式，充分满足酸碱中和反应条件，同时冷却降温，在降温过程中因焦油粘稠度变化与反应颗粒粘合，不断粘合冷却，剩余含油废气经静电除油和等离子装置处理，此工艺解决了臭气中绝大部分酸和焦油，现生产中无添加性废水的目标。

脱酸脱油废气经布袋反吹脉冲除尘器后，去除大部分粉尘；经过所述除尘器得到的混合粉尘焦油送入所述热风焚烧炉焚烧。

所得的无尘微酸臭气经特殊设计的三级臭气外循环水冷散热冷却器，冷却器通过翅片冷凝，使通过的高温臭气快速不停顿冷却，由于双方都不接触，双方热交换快而无污染，冷凝水不需要经常更换，节约用水量。该冷凝水简单过滤处理就可重复使用。废气经过三级臭气冷凝系统与所述冷凝水换热急速冷却温度降低至300度以下，以防止二噁英的再次生成。

所述步骤三中，所述经过冷凝、除尘后的所述废气，以及经离心除尘后的所述生活垃圾处理系统的塑料造粒升温臭气、污水处理池臭气和垃圾分选系统臭气，均通过离心风机送入所述洗涤-生物滤床联合除臭系统内，依次进行前级洗涤预处理和多级生物滤床过滤装置净化。

所述废气在所述多级生物滤床装置内净化的步骤依次包括：

降温过后的废气进入洗涤-生物滤床联合除臭系统中，臭气物质首先溶解在水中，而后被微生物吸收，作为微生物营养物质被分解、利用，从而除去污染物。与净化有机废气一样，生物法净化臭气时，由于有机污染物与生物发生了生化反应，已不同于单纯的物理吸收过程。生物法净化气体可分为三个步骤：①恶臭气体的溶解过程。废气与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子。②恶臭物质的吸附、吸收过程。水溶液中恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化，即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后才能相继地被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶(水解酶)的作用下，被水解为小分子后再进入细胞体内。由此可见，当以污泥或膜形态存在的微生物表面一旦通过吸附而被有机物覆盖后，其进一步吸附的作用将受到限制，因而需要通过膜的表面更新或不断补充具有吸附能力的微生物菌胶团，才能保证此过程的顺利进行。③恶臭物质的生物降解过程。进入微生物细胞的恶臭成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除。烃类和其他有机物成分被氧化分解为CO2和H2O，含硫还原性成分被氧化为S、SO42-；含氮成分被氧化分解成NH4+、NO2-和NO3-等。

该生物除臭系统环保高效能去除99％以上臭气。

进一步的，所述废气在所述多级生物滤床装置内停止时间不低于25秒，以保证生物菌体充分分解恶臭气体。

剩余逃逸臭气经后续UV光解氧化及活性炭碳吸附，可以氧化和吸收剩余臭气的小分子体，实现零臭气排放的目标。

与现有技术相比，本发明生活垃圾处理系统通过对垃圾进行分选，将可直接回收利用的废弃物直接回收利用；本发明提供的应用于上述生活垃圾处理系统的废气处理工艺，采用合适的二次节能燃烧、有效防止并降低了二噁英的生成、实现零臭气排放，减少了二次环境污染，变废为宝、节能减排。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，所述生活垃圾处理系统包括依次连接的垃圾分选系统，破碎机构，搅拌混合气，压制造粒机，预热烘干装置，热风焚烧炉，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一，将前端预热烘干和炭化过程产生的气体进行分离，得到可燃气体和废气；

步骤二，将所述可燃气体送入所述热风焚烧炉进行二次回烧；所述废气进行除尘，急速冷却；

步骤三，经过冷凝、除尘后的所述废气送入洗涤-生物滤床联合除臭系统中进行净化；

步骤四，净化后的所述废气再经过UV光解和活性炭过滤吸附后达标排放。

2.一种如权利要求1所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，所述热风焚烧炉炉膛温度在850～1100度之间。

3.一种如权利要求2所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，燃烧后的烟气在所述炉膛内停留2～10秒。

4.一种如权利要求1所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，所述步骤一中所述气体经脱酸脱焦得到所述可燃气体。

5.一种如权利要求1所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，所述废气进行除尘，急速冷却的步骤包括，所述废气依次经过除尘器和三级臭气冷凝系统，经过所述除尘器得到的混合粉尘焦油送入所述热风焚烧炉焚烧。

6.一种如权利要求5所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，所述废气在所述三级臭气冷凝系统内进行急速冷却至300度以下，以防止二噁英的再次生成。

7.一种如权利要求6所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，所述三级臭气冷凝系统为三级臭气外循环水冷散热冷却器，所述臭气和废气冷凝时与冷凝水不接触。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，在所述步骤三中，所述经过冷凝、除尘后的所述废气，以及经离心除尘后的所述生活垃圾处理系统的塑料造粒升温臭气、污水处理池臭气和垃圾分选系统臭气，均通过离心风机送入所述洗涤-生物滤床联合除臭系统内，依次进行前级洗涤预处理和多级生物滤床过滤装置净化。

9.一种如权利要求8所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，所述废气在所述多级生物滤床装置内净化的步骤依次包括：

所述废气溶解于水中；

水溶液中恶臭物质被微生物吸附、吸收，所述恶臭物质转移至微生物体内；

所述微生物将所述恶臭物质进行生物降解。

10.一种如权利要求9所述的应用于生活垃圾处理系统的废气处理工艺，其特征在于，所述废气在所述多级生物滤床装置内停止时间不低于25秒，以保证生物菌体充分分解恶臭气体。