CN1094802C - 城市生活垃圾处理方法 - Google Patents

Abstract

一种城市生活垃圾处理方法，是将城市生活垃圾分区堆放在存贮池内，搅拌、自然发酵4--6天；发酵后的渗出液喷入炉内高温裂解；发酵逸出的有害气体，在炉内分解成无臭气体；发酵垃圾在焚烧炉内焚烧，产生的固态炉渣经磁选分离回收废铁后再进行筛分利用；焚烧产生的高温烟气使炉内的水受热汽化，生成饱和蒸汽或过热蒸汽，供蒸汽汽轮发电机组发电或对外供热。这种垃圾处理方法处理城市垃圾，减容效果好，而且不污染环境；垃圾燃烧产生的热能可直接对外供热或转变成电能，具有显著社会效益与经济效益。

Description

城市生活垃圾处理方法

本发明属于城市中的生活垃圾的处理工艺，具体涉及一种低发热值(3350kJ/kg-6280kJ/kg)、高水份(50--60％)、可燃成分为35％以上的城市生活垃圾作为固体燃料，在专用垃圾焚烧炉内的高温条件下，垃圾中可燃成份与空气中的氧进行剧烈的化学反应，产生大量高温燃烧气体，通过余热锅炉产生蒸汽，供汽轮发电机组发电和对外供热，实现生活垃圾处理无害、减容、能源化的城市生活垃圾的处理方法。

目前，用于处理城市生活垃圾的方法主要有填埋、堆肥和焚烧三种：

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。

本发明针对上述现有填埋、堆肥及焚烧方法处理城市生产垃圾的不足，提供一种以无害、减容与余热利用为主要目的的特别适用于我国的低热值(3350kJ/kg-6280kJ/kg)、高水份(50--60％)、可燃成分为35％以上的城市生活垃圾的处理方法。

本发明的城市生活垃圾的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1.将低热值(3350kJ/kg-6280kJ/kg)、高水份(50--60％)、可燃成分为35％以上的城市生活垃圾卸入存贮池分区堆放，在充分搅拌的条件下自然发酵4--6天；

2.发酵后渗沥出的垃圾渗出液喷入炉内高温裂解或送水质净化厂进行污水处理；

发酵逸出的有害气体，作为助燃空气经蒸汽——烟气二级预热器预热，送入炉内，在800--950℃下分解成无臭气体；

渗沥出垃圾渗出液后的已发酵的垃圾送入焚烧锅炉燃烧室，在炉温为800--950℃条件下进行焚烧，垃圾中可燃质与空气中氧发生剧烈化学反应，放出热能并减容减重；垃圾中细菌等致病原体全部被消灭，其中可燃垃圾的燃尽率≤3％，实现无害化处理；

3.焚烧垃圾所产生的固态炉渣经磁选分离装置，回收废铁后再进行筛分，细渣用于铺路，改良土壤，最后残余粗渣用作无害化覆盖用土；

焚烧垃圾所产生的高温烟气经锅炉各受热面降温后，在烟道中的Ca(OH)₂中和装置中脱除烟气中的HCL等酸雾，再经静电除尘器除尘达标后排放大气；

4.锅炉内的给水在焚烧垃圾所产生的高温烟气的加热下受热汽化，经上升管进入汽包，汽包分离出的饱和蒸汽，进入过热器生成1.4MPa、350℃过热蒸汽，供过热蒸汽汽轮发电机组发电，发电汽耗率6.7kg/kWh；或过热蒸汽进入减温器，工质成为饱和蒸汽对外供热；或供本厂热力除氧及预热助燃空气；

5.蒸汽经汽轮发电机组完成能源转换，在凝汽器凝结成水，进入除氧器再进行热力循环。

鉴于我国的国情及我国生活习惯的不同，我国的城市生活垃圾，热值低、含水量高，很难直接燃烧。由于其中厨芥组份含量大，这种厨芥易腐易发酵，经自然发酵4--6日后，不仅可沥除大量的水份，减少了需焚烧的垃圾量，而且使垃圾的热值提高，容易燃烧。

为了确保垃圾在炉内充分燃烧，除了将炉膛温度控制在800--950℃之间外，作为助燃空气先经蒸汽--烟气二级预热器预热后再送入炉内；垃圾进入炉内如图2的前倾后推式马丁炉排上经过烘干、燃烧、燃尽三个过程，最终形成性质稳定、主要由无机质构成固态炉渣。

整个生产过程可以采用计算机集中监控，实现生活垃圾焚烧发电全部过程的自动控制。

本发明的城市生活垃圾的处理方法，垃圾在炉内燃烧采用蒸汽予热空气(一般在160℃左右)---烟气预热空气(一般在250℃左右)二级热风作为炉内助燃空气，不仅改善了锅炉燃烧条件，而且由于进入烟道的二级预热空气高于烟气中酸雾露点，有效地避免了烟气中酸雾对焚烧锅炉金属材质的腐蚀。

在启动冷态焚烧锅炉或焚烧锅炉停运时，采取投用燃油升温或降温方式，避免垃圾焚烧烟气中酸雾在低于露点时对锅炉受热面金属材料的腐蚀，同时也保证锅炉按规定温度升温和降温。

采用计算机集中控制城市生活垃圾焚烧、发电设备中央控制监控系统。使过程自动化，不仅减少人力，提高效率，而且容易确保正常运行。

通过改变垃圾给料速度和炉排移动速度，合理配风，使生活垃圾充分燃烧，达到无害化处理的目的并实现热能向电能的转换过程。

采用本发明的城市生活垃圾的处理方法处理城市垃圾，焚烧后灰渣约为原垃圾容积的30％。经过筛选、利用后，最终残余粗渣不大于10％，且不再分解、缓变，可作覆盖用土。由于在垃圾焚烧前经充分发酵，沥除出了约30％的渗出液喷入炉内高温裂解或送水质净化厂进行污水处理，避免对环境的污染；发酵逸出的有害气体，作为助燃空气，经蒸汽--烟气二级预热器预热至250℃后送入炉内，在900℃高温条件下，分解成无臭气体；垃圾焚烧产生高温烟气，经各受热面降温后，在水平烟道中的氢氧化钙中和装置中脱除氯化氢后，再经静电除尘，达标后排放大气；炉渣通过磁选分离，回收废金属后，经筛分，细渣用于铺路、改良土壤，粗渣作为合格覆盖用土。整个过程实现无害化处理，有效地解决了城市垃圾的处理。而且不污染环境，减容效果好，能大大减少排放量。而生活垃圾燃烧产生的高温烟气，通过余热锅炉产生过热或饱和蒸汽，用于发电、供热。按日处理生活垃圾150吨计，发电1500千瓦，焚烧余热充分利用，实行热能和电能的转换，实现生活垃圾处理能源化。为类似我国的低热值、高水份、多变化城市生活垃圾提供了一种有效的焚烧处理工艺，具有显著社会效益与经济效益。

以下结合附图对本发明的城市生活垃圾的处理方法作进一步说明；

图1是本发明城市生活垃圾的处理方法的工艺流程示意图。

如图1所示，城市生活垃圾经地磅1称重后，在卸料厅2经垃圾投料门3卸入存贮池4。充分搅拌，在常温下发酵4--6天。发酵后的城市生活垃圾，在沥除去水份后，用专用吊车5送入锅炉进料斗6。经给料机7推入炉内进行焚烧；

垃圾发酵逸出的气体作为助燃空气，由鼓风机8加压，经蒸汽--烟气二级预热器预热，从底部炉排9进入炉内燃烧室10；

垃圾发酵沥除的垃圾污水经过滤加压后，喷入炉内高温裂解或排入专用污水管道送市政水质净化厂处理；

进入炉内的垃圾，在800--950℃的炉膛温度下燃烧，放出大量热，转化成高温燃烧气体和性质稳定的由无机质构成的固体炉渣。固体炉渣落入渣井，由推灰器11推出，经磁选分离装置19回收废铁，再进行筛分后利用；

高温燃烧气体经余热锅炉换热降温后，进入氯化氢中和装置12中和烟气，再经静电除尘器13除尘环保达标后，由引风机14吸出，经烟囱15排放大气；

余热锅炉产生的蒸汽，由过热蒸汽集箱16引出，供汽轮发电机组17发电或经余热利用装置18减温后对外供热。

Claims (1)

1.一种城市生活垃圾处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将低热值3350kJ/kg-6280kJ/kg、高水份50--60％、可燃成分为35％以上的城市生活垃圾卸入存贮池分区堆放，在搅拌的条件下自然发酵4--6天；

(2)发酵后渗沥出的垃圾渗出液喷入炉内高温裂解或送水质净化厂进行污水处理；

发酵逸出的有害气体，作为助燃空气经蒸汽——烟气二级预热器预热，送入炉内，在800--950℃下高温分解成无臭气体；

渗沥出垃圾渗出液后的已发酵的垃圾送入焚烧锅炉燃烧室，在炉温为800--950℃条件下进行焚烧，垃圾中可燃质与空气中氧发生剧烈化学反应，放出热能并减容、减重、灭菌，实现无害化处理；

(3)焚烧垃圾所产生的固态炉渣经磁选分离装置，回收废铁后再进行筛分，细渣用于铺路，改良土壤，最后残余粗渣用作无害化覆盖用土；

焚烧垃圾所产生的高温烟气经锅炉各受热面降温后，在烟道中的Ca(OH)₂中和装置中脱除烟气中的HCL等酸雾，再经静电除尘器除尘达标后排放大气；

(4)锅炉内的给水在焚烧垃圾所产生的高温烟气的加热下受热汽化，经上升管进入汽包，汽包分离出的饱和蒸汽，进入过热器生成1.4MPa、350℃过热蒸汽，供过热蒸汽汽轮发电机组发电；或过热蒸汽进入减温器，工质成为饱和蒸汽对外供热；或供本厂热力除氧及预热助燃空气；

(5)蒸汽经汽轮发电机组完成能源转换，在凝汽器凝结成水，进入除氧器再进行热力循环。

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