CN109401767A - 生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法以及实施其的系统 - Google Patents

生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法以及实施其的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法以及实施其的系统，方法包括：S1、将生活垃圾和废旧轮胎分别预处理；S2、将预处理后的生活垃圾放入生活垃圾热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气，将预处理后的废旧轮胎放入轮胎热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气；S3、热解生活垃圾得到的热解炭填埋处理，热解油气燃烧用于发电，热解废旧轮胎得到的热解炭制作炭黑，热解油气分离净化得到热解气和热解油，热解气供生活垃圾热解装置和轮胎热解装置的辐射管使用，热解油作为原油的替代品。由此，可以解决污染问题，还可以取得较好的经济效益。

Description

生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法以及实施其的系统
技术领域
本发明涉及固废资源化处理技术领域，尤其是涉及一种生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法以及实施其的系统。
背景技术
我国城市生活垃圾年产量高达2.5亿吨，城市周边堆存量超过70亿吨，2/3的城市陷入垃圾围城的困境，生活垃圾清洁处理迫在眉睫。生活垃圾旋转床绝氧热解技术因其二次污染少(无二噁英无飞灰)、资源化水平高(可获取油气炭资源)成为具有广阔应用前景的垃圾处理技术。但部分地区生活垃圾品位较低，热解产品品质不稳定，导致热解工艺的经济效益较低。与此同时，我国废旧轮胎的年产量高达1200万吨，废旧轮胎存在难以处理，污染环境的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，该方法可以解决环境污染的问题，还可以取得较好的经济效益。
本发明进一步地提出了一种实施该生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法的系统。
根据本发明的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，包括以下步骤：S1、将生活垃圾和废旧轮胎分别预处理；S2、将预处理后的生活垃圾放入生活垃圾热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气，将预处理后的废旧轮胎放入轮胎热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气；S3、热解生活垃圾得到的热解炭填埋处理，热解油气燃烧用于发电，热解废旧轮胎得到的热解炭制作炭黑，热解油气分离净化得到热解气和热解油，热解气供所述生活垃圾热解装置和所述轮胎热解装置的辐射管使用，热解油作为原油的替代品。
由此，上述方法将生活垃圾和废旧轮胎进行协同处理，一方面可以实现生活垃圾和废旧轮胎的清洁处理及资源化利用，另一方面，对于品位较低的生活垃圾，能够优化工艺流程，取得较好的经济效益。
在本发明的一些示例中，在所述步骤S1中，将生活垃圾通过人工、磁选、筛分环节，得到有机物；在所述步骤S2中，将有机物放入生活垃圾热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气。
在本发明的一些示例中，在所述步骤S1中，有机物进行破碎、堆滤处理。
在本发明的一些示例中，在所述步骤S1中，将废旧轮胎剔除胎圈，然后切片处理。
在本发明的一些示例中，在所述步骤S1中，将废旧轮胎切割成60mm以下的切片。
在本发明的一些示例中，在所述步骤S3中，热解油气分离净化得到的热解油在满足所述生活垃圾热解装置和所述轮胎热解装置的辐射管使用后，还进行燃烧发电。
在本发明的一些示例中，在所述步骤S2中，所述生活垃圾热解装置和所述轮胎热解装置均选用旋转床。
在本发明的一些示例中，在所述步骤S3中，热解生活垃圾得到的热解油气送入锅炉内燃烧，锅炉产生的蒸汽进入汽轮机内进行发电。
根据本发明的实施所述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法的系统，包括：生活垃圾预处理装置，所述生活垃圾预处理装置具有有机物出口；生活垃圾热解装置，所述生活垃圾热解装置具有有机物进口、第一辐射管、第一热解炭出口和第一热解油气出口，所述有机物出口与所述有机物进口相连；锅炉，所述锅炉具有第一热解油气进口和蒸汽出口，所述第一热解油气出口与所述第一热解油气进口相连；汽轮机，所述汽轮机具有蒸汽进口，所述蒸汽出口和所述蒸汽进口相连；废旧轮胎预处理装置，所述废旧轮胎预处理装置具有轮胎切片出口；轮胎热解装置，所述轮胎热解装置具有轮胎切片进口、第二辐射管、第二热解炭出口和第二热解油气出口，所述轮胎切片出口与所述轮胎切片进口相连；油气分离装置，所述油气分离装置具有第二热解油气进口、热解油出口和热解气出口，所述第二热解油气出口和所述第二热解油气进口相连，所述热解油出口分别与所述第一辐射管和所述第二辐射管相连。
在本发明的一些示例中，所述热解油出口还选择性地与所述锅炉的热解油进口相连。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法的步骤示意图。
具体实施方式
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法可以包括以下步骤：
S1、将生活垃圾和废旧轮胎分别预处理。其中生活垃圾和废旧轮胎分别单独进行预处理，由于生活垃圾和废旧轮胎的结构不同，两者的预处理是不同的，通过将两者合理地进行预处理，可以为后续处理做准备。
具体地，生活垃圾预处理可以指的是生活垃圾可以在入厂后通过人工、磁选、筛分等环节，被分为渣土、金属/玻璃、有机物(厨余、木竹、塑料、纸张、织物、橡胶)三大类，其中渣土外运填埋，金属/玻璃可进行回收，有机物再破碎、堆滤。如此，可以初步完成生活垃圾的分类处理，从而可以得到有机物，并且通过将有机物进行破碎和堆滤处理，可以将有机物的体积和尺寸减小，从而可以为后续处理做准备。
其中，废旧轮胎预处理可以指的是，将废旧轮胎剔除胎圈，然后切片处理。将胎圈剔除后可以便于后面的切片处理，切片处理可以将废旧轮胎碎片化，从而可以便于后续处理。具体地，将废旧轮胎切割成60mm以下的切片，满足上述尺寸的切片可以更好地进行热解处理。
S2、将预处理后的生活垃圾放入生活垃圾热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气，具体地，将预处理后得到的有机物放入生活垃圾热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气。
将预处理后的废旧轮胎放入轮胎热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气。其中，生活垃圾热解装置和轮胎热解装置可以为旋转床，旋转床可以包括辐射管，辐射管可以产生热量以对旋转床内部介质进行绝氧热解。干净的热解气在辐射管内燃烧为热解提供热源。
S3、热解生活垃圾得到的热解炭填埋处理，其中，由于垃圾品位不高，充分热解产生的热解炭灰分较高热值较低，所以可直接外运填埋。
热解油气燃烧用于发电。具体地，热解生活垃圾得到的热解油气送入锅炉内燃烧，锅炉产生的蒸汽进入汽轮机内进行发电。可以理解的是，锅炉可以产生高温蒸汽，高温蒸汽可以再进入到汽轮机内驱动汽轮机工作，然后进行发电。
热解废旧轮胎得到的热解炭制作炭黑，热解油气分离净化得到热解气和热解油，热解气供生活垃圾热解装置和轮胎热解装置的辐射管使用，热解油作为原油的替代品。由此，可以合理利用废旧轮胎产生的热解气，可以解决生活垃圾热解装置和轮胎热解装置的辐射管内燃料问题。热解油可以产生较高的经济价值，从而可以产生足够的经济效益，而且可以解决污染问题。
如图1所示，热解油气分离净化得到的热解油在满足生活垃圾热解装置和轮胎热解装置的辐射管使用后，还进行燃烧发电。可以理解的是，热解油气分离净化得到的热解油可以进入到锅炉内燃烧，锅炉产生的蒸汽进入到汽轮机内进行发电。如此的话，在热解油充足时，可以合理利用热解油，可以避免热解油的浪费。
由此，上述方法将生活垃圾和废旧轮胎进行协同处理，一方面可以实现生活垃圾和废旧轮胎的清洁处理及资源化利用，另一方面，对于品位较低的生活垃圾，能够优化工艺流程，取得较好的经济效益。
下面详细描述一种实施例上述方法的系统。
根据本发明实施例的实施生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法的系统包括：生活垃圾预处理装置、生活垃圾热解装置、锅炉、汽轮机、废旧轮胎预处理装置、轮胎热解装置和油气分离装置。
生活垃圾预处理装置具有有机物出口，生活垃圾热解装置具有有机物进口、第一辐射管、第一热解炭出口和第一热解油气出口，有机物出口与有机物进口相连，锅炉具有第一热解油气进口和蒸汽出口，第一热解油气出口与第一热解油气进口相连，汽轮机具有蒸汽进口，蒸汽出口和蒸汽进口相连，废旧轮胎预处理装置具有轮胎切片出口，轮胎热解装置具有轮胎切片进口、第二辐射管、第二热解炭出口和第二热解油气出口，轮胎切片出口与轮胎切片进口相连，油气分离装置具有第二热解油气进口、热解油出口和热解气出口，第二热解油气出口和第二热解油气进口相连，热解油出口分别与第一辐射管和第二辐射管相连。
由此，通过上述系统，可以将生活垃圾和废旧轮胎进行协同处理，一方面可以实现生活垃圾和废旧轮胎的清洁处理及资源化利用，另一方面，对于品位较低的生活垃圾，能够优化工艺流程，取得较好的经济效益。
其中，热解油出口还选择性地与锅炉的热解油进口相连。如此，可以热解油可以满足不同需求，其中，热解油进口可以为单独进口，也可以与第一热解油气进口为同一个进口。
下面给出一个具体实施例。
入厂原生垃圾为320t/d，组分如表1所示
表1某地生活垃圾组分(以原生垃圾干基总质量为100％)
经分选后，渣土外运填埋，金属/玻璃分别回收，剩余有机物破碎(<60mm)、堆滤后进入旋转床热解炉热解，入炉垃圾组分如表2所示。
表2入炉生活垃圾组分(以入炉垃圾干基总质量为100％)
旋转床热解温度800-950℃，有机物停留时间2-3.5h。热解炭质量产率45-60％，灰分含量>80％，直接外运填埋。热解油气混合物(含水)热值800-1200kcal/Nm3左右，进入锅炉燃烧。
入厂废旧轮胎80t/d，除胎圈环节减重10％左右，剩余部分切片(<60mm)后进入旋转床热解。热解温度800-950℃，停留时间2-3.5h，热解气质量产率25-35％(以入炉轮胎总质量为100％)，热值8000-12000kcal/Nm3左右。热解炭质量产率25-35％，热值3500-4500kcal/kg左右。热解油质量产率35-50％，热值8500-9000kcal/kg。轮胎热解气供两台旋转床使用，基本无剩余。热解炭和热解油作为原料出售。
锅炉规模25t/h，发电装机5MW。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将生活垃圾和废旧轮胎分别预处理；
S2、将预处理后的生活垃圾放入生活垃圾热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气，
将预处理后的废旧轮胎放入轮胎热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气；
S3、热解生活垃圾得到的热解炭填埋处理，热解油气燃烧用于发电，
热解废旧轮胎得到的热解炭制作炭黑，热解油气分离净化得到热解气和热解油，热解气供所述生活垃圾热解装置和所述轮胎热解装置的辐射管使用，热解油作为原油的替代品。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，
将生活垃圾通过人工、磁选、筛分环节，得到有机物；
在所述步骤S2中，
将有机物放入生活垃圾热解装置进行绝氧热解，得到热解炭和热解油气。
3.根据权利要求2述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，
有机物进行破碎、堆滤处理。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，
将废旧轮胎剔除胎圈，然后切片处理。
5.根据权利要求4述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，
将废旧轮胎切割成60mm以下的切片。
6.根据权利要求1述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，
热解油气分离净化得到的热解油在满足所述生活垃圾热解装置和所述轮胎热解装置的辐射管使用后，还进行燃烧发电。
7.根据权利要求1述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，
所述生活垃圾热解装置和所述轮胎热解装置均选用旋转床。
8.根据权利要求1述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，
热解生活垃圾得到的热解油气送入锅炉内燃烧，锅炉产生的蒸汽进入汽轮机内进行发电。
9.一种实施权利要求1-8中任一项所述的生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法的系统，其特征在于，包括：
生活垃圾预处理装置，所述生活垃圾预处理装置具有有机物出口；
生活垃圾热解装置，所述生活垃圾热解装置具有有机物进口、第一辐射管、第一热解炭出口和第一热解油气出口，所述有机物出口与所述有机物进口相连；
锅炉，所述锅炉具有第一热解油气进口和蒸汽出口，所述第一热解油气出口与所述第一热解油气进口相连；
汽轮机，所述汽轮机具有蒸汽进口，所述蒸汽出口和所述蒸汽进口相连；
废旧轮胎预处理装置，所述废旧轮胎预处理装置具有轮胎切片出口；
轮胎热解装置，所述轮胎热解装置具有轮胎切片进口、第二辐射管、第二热解炭出口和第二热解油气出口，所述轮胎切片出口与所述轮胎切片进口相连；
油气分离装置，所述油气分离装置具有第二热解油气进口、热解油出口和热解气出口，所述第二热解油气出口和所述第二热解油气进口相连，所述热解油出口分别与所述第一辐射管和所述第二辐射管相连。
10.根据权利要求9所述的实施生活垃圾和废旧轮胎协同处理的方法的系统，其特征在于，所述热解油出口还选择性地与所述锅炉的热解油进口相连。
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