CN1093437C - 一种处理城市生活垃圾的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及处理城市垃圾的方法。该方法是将城市生活垃圾按40-100mm筛分，筛上物送入焚烧炉，焚烧产生的热量回收利用，产生的灰直接填埋；筛下物经高温高压处理后可用做肥料或饲料的原料。该方法可完全达到垃圾处理的无害化、减量化，其减量高达85%，同时实现资源化，其资源化达65%以上，因此该方法具有极大的社会效益与经济效益。

Description

一种处理城市生活垃圾的方法

本发明涉及处理城市垃圾的方法。

城市生活垃圾处理是世界性难题，垃圾处理的总目标是无害化、减量化、资源化。多年来世界垃圾处理基本上采用三种方法：(1)焚烧法，该方法使用焚烧炉对垃圾进行焚烧。特点是彻底减量化、无害化，二次污染少，但耗资大，运行成本高。(2)填埋法，对发酵三个月以上达无害化的有机垃圾填坑深埋。特点是达到了一定程度的无害化，但占地较大，还会产生污水和沼气，需进行二次处理。(3)堆肥法，特点是堆肥靠自然发酵，时间长，有害菌大量繁殖，产生大量有害气体污染环境。堆肥养分太低不受农民欢迎。

本发明的目的是提出一种使垃圾彻底无害化、减量85％以上，并可实现资源化的垃圾处理方法。垃圾经无害化处理后可作为制造有机复合肥或养蝇蛆、喂鱼的饲料原料。垃圾中可燃物质在焚烧中放出的热量可加以回收，垃圾的资源利用率可达到65％以上。

城市生活垃圾的主要成分为灰土、砖瓦、陶瓷、金属、纸类、塑料、橡胶、纺织物、玻璃、木竹、食品等。按垃圾物料粒径为40-100mm用滚筒筛分离，大于该值的为筛上物，小于该值的为筛下物。在筛分前，由人工将大块金属物捡出。筛分后，筛上物的百分重量含量为40％-50％，筛下物的百分重量含量为60％-50％。

筛上物中可燃物(如纸类、塑料、橡胶、纺织物、木竹、食品等)的百分重量含量为80％-90％。将所述筛上物送入焚烧炉中，由于筛上物可燃物含量较高，所以在高温条件下筛上物可充分燃烧。燃烧产生的热量进行回收利用，分别用于：(1)加热油炉为后续工序的高温高压釜提供热源；(2)加热吹入焚烧炉炉膛的空气；(3)用于冬季采暖。燃烧产生的性质稳定的固体灰渣直接填埋或可用于制砖等。

在筛下物中，灰土、砖瓦、陶瓷、玻璃、铁磁废物等的百分重量含量在60％-70％。其中的铁磁废物由除铁器除掉。将筛下物装入高温高压釜内，加温150-200℃，加压4.8-16个气压并保温保压0.5-2小时，垃圾会变成泥状物， 其中的塑料呈凝结块状。在高温高压釜中处理垃圾过程中，釜内需要50-60％的水分，而出料的含水率在40％左右，所以在保温保压结束后，先进行排气，如含水率还高，应进行二次排气。当物料含水率达到40％左右后将其喷出。喷出的物料再进行筛分，筛上物送入焚烧炉焚烧，筛下物利用制作肥料。这样经焚烧和高温高压釜处理的垃圾，其中的细菌、病毒被彻底消灭，垃圾减量可达到85％以上，同时焚烧产生的热量和高温高压釜处理后物料被合理利用，使垃圾处理达到无害化、减量化、资源化。

以下结合附图并通过具体实施例，进一步描述本发明处理城市生活垃圾的方法，其中：

附图1是本发明处理城市生活垃圾方法的工艺流程框图；

附图2是本发明处理城市生活垃圾方法实施例的工艺流程图。

现在结合附图1对本发明作详细说明。

图1，城市生活垃圾由车辆运来，接垃圾粒径在40-100mm范围内任选一值，用滚筒筛将垃圾分为筛上物和筛下物。其中筛上物的重量百分比为40-50％，筛下物的重量百分比为50-60％。筛下物由筛口出来落到人工分捡皮带机上，在皮带机运行的同时，由人工将上面的铁、易拉罐捡出来回收。皮带机上的其它垃圾继续运行至焚烧炉料斗，经焚烧炉的送料器将垃圾送上炉排进行焚烧。经充分燃烧后的垃圾成为不含有机质的灰渣和飞灰。灰渣由炉排端部的炉渣滚筒送出，落入满水的推灰器内，在推灰器内熄灭降温后被送到灰池。颗粒大的飞灰因烟气流动方向的急折改变而自行分离析出；颗粒小的微尘由除尘器收集，两者均由回转阀取出至灰池。灰池中积集的灰渣装车运往填埋场。

垃圾燃烧过程产生的高温烟气(800-900℃)流经油炉，通过热交换将大部分热能转变为高温油。油炉中的高温油经热油管路输入到高温高压釜的夹层内，将釜中的垃圾加温加压。另一部分热能被烟气式空气预热器吸收，用来加热吹入炉膛内的空气。在冬季还可利用一部分热能，通过热交换转变为热蒸汽或热水用于采暖。

筛下物经料仓落在水平布置的装料皮带机上，在皮带机尾部受料点过一点的位置上安装一台除铁器，将铁回收。而在皮带机中部装有卸料器和卸料漏斗，用于给高温高压釜装料。垃圾装毕，将油炉产生的高温油导入高温高压釜的夹层内，对釜中垃圾加温150-200℃加压至4.8-16个气压，并保温保压0.5-2小时。垃圾将变成泥状物，其中的塑料呈凝结块状。高温高压釜中的垃圾因自重堆在弯管以上部分。保温保压结束后，打开高温高压釜上部的排气口，将蒸汽排掉，然后关闭排气口，将进气口打开，用空气压缩机向釜内加压，加压到0.25MPa以上时，迅速打开快速阀门，垃圾在压力作用下快速喷发出来。若釜中垃圾未排完全，再重复以上排料过程直到将垃圾排完。排出的垃圾经烘干机烘干，送到滚筒筛，将垃圾中的玻璃、砖瓦、陶瓷、塑料凝结块分为筛上物，再送入焚烧炉中焚烧。而筛下物经料仓由给料机送入破碎机破碎至制粒机需要的粒度，制成肥料。根据制肥的标准要求，可用于制肥的垃圾中有机物的含量必须超过30％以上。所以在给高温高压釜装料的同时，还要加入一些秸杆或粪泥，使制成的肥料中有机物满足上述标准要求。

采用本发明的方法处理城市生活垃圾，与现有垃圾处理方法相比，具有下列优点：(1)通过焚烧和高温高压釜处理，有害菌被消灭，实现无害化彻底。(2)通过焚烧和高温高压釜处理及利用釜中处理的垃圾制肥，在加上回收利用，实现垃圾减量高达85％以上。(3)利用焚烧垃圾产生的热量，进行加热油炉、加热炉膛空气和冬季采暖。利用高温高压釜处理后垃圾制肥，可达到垃圾处理资源化65％以上。

采用将城市生活垃圾一部分焚烧，另一部分高温高压釜处理的处理城市生活垃圾的方法属于本发明的范围。

采用将城市生活垃圾全部用高温高压釜处理的处理城市生活垃圾的方法，也属于本发明的范围。

下面通过实施例对本发明作具体说明，可进一步体会到本发明的实质性特点和细节。

实施例本发明处理城市生活垃圾的方法图2是本发明方法的具体工艺流程示意图。

城市生活垃圾1由垃圾车辆2运来，经地衡称量后，卸入垃圾池3内。垃圾池顶部安装有抓斗式起重机4，用于垃圾1的倒垛、搅拌和供料。垃圾经板式给料机5进入滚筒筛6，按照垃圾粒径进行分类，粒径大于60mm的垃圾为筛下物，料径小于60mm的垃圾为筛上物。筛上物含量为45％，筛下物含量为55％。

筛上物由筛口出来落到人工分捡皮带机的尾部，在皮带机7运行的同时，由人工8将其上的铁、易拉罐等捡出放到回收站9。皮带机7上的垃圾继续运行至焚烧炉料斗10，进入料斗10的垃圾经滑槽11落到焚烧炉的送料器12上，送料器12做往复运动，将垃圾送上炉排13。炉排13成26°倾斜，炉排上的垃圾在活动炉排片往复动作的推动下翻动下移，依次通过炉排13的干燥区、燃烧区和燃烬区，经过充分燃烧后的垃圾成不含有机质的灰渣，由炉排端部的炉渣滚筒14送出，落入满水的推灰器15内，在推灰器15内熄火降温后被送到灰池16。垃圾燃烧过程中产生的颗粒较大的飞灰因烟气流动方向的急折改变而自行分离析出，落入灰斗17中，由回转阀18取出送至灰池16。而较细的微尘由除尘器19收集入灰斗17，也由回转阀取出送至灰池16。灰池中积集的灰渣20装车运往填埋场。

燃烧垃圾用的空气，由鼓风机26吹入烟气式空气预热器21预热，经炉排13下方进入炉膛27。烟气式空气预热器21设有旁路系统，可根据垃圾燃烧的情况(炉温)，通过旁路挡板22的开度对燃烧空气的温度进行调节。

燃烧垃圾过程中产生的高温烟气(850℃)流经油炉23通过热交换将大部分热能放出，降至380℃左右，在经过烟气或空气预热器21的热交换，降至除尘器19所要求的工作温度(260℃)，烟气通过除尘器19的净化后，由引风机24引进烟囱25达标排放。

燃烧垃圾所产生的热能大部分被油炉23吸收，使油炉中的油变成高温油，高温油通过在热油管路和高温高压釜夹层间的循环流动，将釜中的垃圾加温加压进行处理。另一部分热能被烟气式空气预热器21吸收，用来加热吹入炉膛27的空气。筛下物经料仓28由给料机29落在水平布置的装料皮带机32上，在皮带机尾部受料点过一点的位置上，安装一台除铁器30，将铁回收。而在皮带机中部装有若干个卸料器31和与之对应的若干个卸料漏斗33。由漏斗将垃圾装入高温高压釜34内。垃圾装毕，开通高温油循环系统，将高温高压釜34内的垃圾加温，加压到1.5Mpa，并保温保压1小时。垃圾将变成泥状物，其中的塑料呈凝结块状。高温高压釜34中的垃圾因自重堆在弯管以上的部分。在保温保压结束后，打开高温高压釜上部的排气口35，将水蒸汽排出，然后关闭开气口，将进气口36打开，用空气压缩机向釜内加压，加压到0.25Mpa时，迅速打开快速阀门37，垃圾在压力作用下快速喷发出来，若釜中垃圾未排完全，再重复上述排料过程直到将垃圾排完。排出的垃圾由输送机38送入烘干机39入口，经烘干后由烘干机39出口落到输送机40上，经输送机垃圾进入滚筒筛41内，将其中的塑料块和未分解的玻璃、砖瓦、陶瓷分为筛上物送入焚烧料斗10内。而筛下物经料仓42由给料机43和滑槽44送入破碎机45破碎，然后由输送机46将碎垃圾送入制粒装载机47，再配以氮、磷、钾化学肥料和无机微量元素肥料可配制成有机复合肥料。根据检查进入料仓42的垃圾中有机物含量低于30％时，应在往高温高压釜内装料的同时加部分秸杆或粪泥48。

本发明实施例的物料平衡为下述：

按每天处理100吨城市生活垃圾计算，将100吨城市生活垃圾和10吨粪泥(折有机质6.28吨)及各种化肥共计56.538吨送入处理设备。处理后产生出：(1)有机复合肥84.87吨；回收利用燃烧热量1632500KJ；处理过程蒸发干燥脱水37吨，燃烧后产生灰渣14吨，手捡出回收物5吨。

本发明实施例高温高压釜的热平衡为下述：

按每台每次高温高压釜处理时发生的热量计算，油炉的热油补给釜中的热量为728200Kcal，物料垃圾带入釜中的热量为47800Kcal。处理全过程输出的热量为：(1)200℃水蒸汽带走的热量为645400Kcal，(2)排放物料带走热量为118900Kcal，(3)损失的热量为11641Kcal。

Claims (2)

1、一种处理城市生活垃圾的方法，其特征在于该方法是将城市生活垃圾人工分选捡出大块金属，再按40-100mm粒径分离，大于该值为筛上物，小于该值的为筛下物，其筛上物送入焚烧炉燃烧，燃烧产生的热量用于加热油炉为后续工序高温高压釜提供热源，或/和加热吹入焚烧炉的空气，或/和冬天采暖；燃烧产生的灰直接填埋；筛下物装入高温高压釜内，将筛下物的含水量调节到50-60％，再在温度150-200℃，压力4.8-16个大气压下处理0.5-2小时，其垃圾变为泥状，接着排气除去水蒸汽，使其含水量达到40％，让其垃圾喷出，喷出的已处理垃圾再筛分，筛上垃圾送入焚烧炉焚烧，筛下垃圾经磨碎后做肥料或动物饲料原料。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于筛上物为40-50％(重量)，筛下物为50-60％(重量)。