CN110375304A - 基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统 - Google Patents

Abstract

一种基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，包括垃圾焚烧装置和垃圾坑，垃圾坑的进料侧设置有卸料平台，各类城乡固废垃圾在卸料平台上分别卸入垃圾坑及餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进料口；卸料平台的下方设置有：餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区，该区域分别通过相应处理设备对餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进行处理该区域内产生的固体残渣输送至垃圾坑内之后，同垃圾坑内的生活垃圾一起协同焚烧；该区域内产生的臭气，通过风机输送至垃圾坑，作为锅炉焚烧所需助燃空气进入锅炉焚烧。本发明具有功能布局合理、空间利用率和能源利用率高、处理综合性好等优点。

Description

基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统

技术领域

本发明主要涉及到城乡固废垃圾处理领域，特指一种基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统。

背景技术

国内很多城市目前面临着垃圾围城的困境，在城镇化过程中，城镇人口与日俱增，城镇垃圾增量较大。包括生活垃圾、畜禽粪便及污泥、餐厨垃圾以及病死动物在内的城乡固废垃圾的处理通常采取各自处理方法，分别选址建设和运营，建设费用和运营费用都很高。最终导致这些城乡固废垃圾未进入固废处理链，能源未有效利用，处理过程中提取的油类甚至有再次进入饮食行业、进入食物链的风险。

城乡固废垃圾处理未形成统一的、自上而下的管理体系，造成部门间协调困难的现象，资金要从各个不同部门拨付，项目往往分散布置、分别建设，各自运营管理，难以形成有效合力。各种固废处理目前虽有成熟的处理技术和行业标准，但由于规模所限，单一的处理方式往往技术上可行，但经济性低，投资和建设费用高，可能还会存在二次污染风险。

由于各城乡固废垃圾处理项目均独立建设、运营，每个项目均需首先满足项目水、电、汽的基本需求。在餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物的处理工艺中，任何设备的启动都需要电力支持；餐厨垃圾油脂分离、污泥干化、病死动物的热化制均需提供蒸汽作为热源。其次，垃圾处理过程中产生的污水、臭气、噪声、固体残渣都需经过后续的污水处理、臭气吸附、降噪处理以及焚烧或者一般固体废物填埋才能彻底保证垃圾无害化处理。从建设投资成本角度来看，每个项目都设置一套类似的前端供电、供汽、供燃料系统，以及后端水、气、声、渣的处理工艺，增加了整个城乡固废垃圾处理的投资成本。从土地利用角度来看，四个项目独立建设的项目占地，远大于一个协同一体化处理项目的建设所需土地面积。从环保角度来看，餐厨垃圾、污泥等由于热值低，并不适合直接燃烧，单独建立焚烧线从燃烧稳定性上得不到保障，从而无法保障后端烟气排放的环保安全。从节能减排角度来看，直接利用生活垃圾焚烧的产生的电能，能减少整个电网的长距离输送线耗，能源的利用率更高。从食品安全角度来看，病死动物、餐厨垃圾等处理产生的粗油，有再次进入食物链的风险。

目前，城乡固废垃圾集成处理方法，以汽轮发电机组的抽汽作为热源，利用所述热源对病死畜禽、畜禽粪便及污泥进行热水解处理，利用所述热源对餐厨垃圾进行三相提油，得到有机废水、残渣、粗油；利用所述热源对餐厨垃圾残渣、畜禽粪便、生活污泥进行分类造粒干化处理，干化物料用来工业好氧堆肥，或者与生活垃圾掺混后送焚烧炉焚烧。焚烧产生的烟气经锅炉换热产生蒸汽，通过汽轮发电机组进行发电，烟气经烟气净化处理后排放，对焚烧后的炉渣进行资源化利用，对焚烧后的飞灰进行无害化处理后填埋。

基于以上原因，在国家环保政策的倒逼下城乡生活垃圾、餐厨垃圾、畜禽粪便、生活污泥、病死畜禽无害化处置成为政府的难点和痛点，上述固废单独处置普遍存在分类难、收运难、成规模化处置难、选址难、财政支付能力弱等问题，依托生活垃圾焚烧发电协同处置各种固体废弃物、形成城乡固废垃圾协同一体化处理园区是解决上述问题的有效突破途径，可创造一种“升级版的生物质再生能源发电厂，缩小版的环保静脉产业园”产业模式。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种功能布局合理、空间利用率和能源利用率高、处理综合性好的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，包括垃圾焚烧装置和垃圾坑，所述垃圾坑的进料侧设置有卸料平台，各类城乡固废垃圾在卸料平台上分别卸入垃圾坑及餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进料口；卸料平台的下方设置有：

餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区，该区域分别通过相应处理设备对餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进行处理；

所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区内产生的固体残渣输送至垃圾坑内之后，同垃圾坑内的生活垃圾一起协同焚烧；

所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区内产生的臭气，通过风机输送至垃圾坑，作为锅炉焚烧所需助燃空气进入锅炉焚烧。

作为本发明的进一步改进：对餐厨垃圾处理的设备包括压榨脱水单元和三相提油单元，由垃圾焚烧装置中汽轮发电单元产生的电能提供电力供应，所述三相提油单元所需的蒸汽由汽轮发电单元抽汽提供，经所述三相提油单元后的固体残渣输送至垃圾坑内之后，同垃圾坑内的生活垃圾一起协同焚烧。

作为本发明的进一步改进：对畜禽粪便及污泥处理的设备包括污泥热水解单元和脱水单元，由垃圾焚烧装置中汽轮发电单元产生的电能提供电力供应，所述污泥热水解单元所需的蒸汽由汽轮发电单元抽汽提供；经所述脱水单元进行干化处理后的污泥输送到垃圾坑，同生活垃圾一起协同焚烧。

作为本发明的进一步改进：对病死动物处理的设备包括破碎单元、污泥热水解单元和脱水单元，病死动物经所述破碎单元完成破碎后进入污泥热水解单元，经所述脱水单元进行干化处理后的污泥输送到垃圾坑，同生活垃圾一起协同焚烧。

作为本发明的进一步改进：所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区为具有负压的室内空间，收集所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区区域内各生产线的臭气，通过风机抽风将臭气输送至垃圾坑，作为锅炉焚烧所需助燃空气进入锅炉焚烧。

作为本发明的进一步改进：所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区所产生的污水汇至垃圾坑的渗滤液收集池，一同输送至污水处理站协同处理。

作为本发明的进一步改进：所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区中根据处理对象不同分隔成不同的处理空间，即包括餐厨垃圾区、畜禽粪便处理区、污泥处理区、病死动物处理区。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，旨在依托生活垃圾焚烧为主体，采用集中布置的方式，将各类城乡固废垃圾在卸料平台上分别卸入垃圾坑及餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进料口，将餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理集中布置在生活垃圾焚烧厂房卸料平台下方，做到最大限度利用生活垃圾焚烧厂房空间，最短距离、最有效率的提供电能和热能，最可靠处理环境问题，最彻底解决食品安全问题。

2、本发明的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，能够最大限度利用空间，将餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物集中布置到生活垃圾焚烧厂房卸料大厅零米层，节约额外的土地占用面积。

3、本发明的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，能够最短距离处理各类污染物，餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理产生的固体残渣及污泥等直接进入垃圾坑焚烧，直线距离小于100米；臭气风机将所有臭气引至垃圾坑，成为锅炉焚烧燃烧需要助燃的空气，使得该处理区域形成微负压空间，防止臭气外逸，直线距离小于100米；污水直接排入垃圾坑的渗滤液收集池，直线距离小于100米。

4、本发明的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，能够实现无害化协同处理，污水进入污水处理站，臭气送至锅炉作为助燃空气，噪声因为室内布置能有效降噪，固体残渣与生活垃圾协同焚烧，焚烧烟气达标排放，污水处理后在系统内全部回用。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是本发明在使用时的工艺流程示意图。

图3是本发明在具体应用实例中的空间布置结构原理示意图。

图例说明：

1、垃圾焚烧装置；2、垃圾坑；3、卸料平台；4、餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区；5、污水处理站；6、固废转运车；7、汽轮发电单元；8、渗滤液收集池；9、风机；10、污泥热水解单元；11、压榨脱水单元；12、三相提油单元；13、脱水单元；14、破碎单元。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1-图3所示，本发明的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，包括垃圾焚烧装置1和垃圾坑2，所述垃圾坑2内存储有生活垃圾和餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理后所产生的固体残渣，并将生活垃圾和残渣输送至垃圾焚烧装置1中完成焚烧作业。垃圾坑2的进料侧设置有卸料平台3，垃圾通过固废转运车6在卸料平台3上将垃圾卸至垃圾坑2、将餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物分别卸至餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进料口。生活垃圾在垃圾坑2经过5-7天发酵处理，利用垃圾吊输送到垃圾焚烧装置1的锅炉中焚烧，通过焚烧换热产生的蒸汽到汽轮发电机7发电成为清洁能源；焚烧产生的烟气经过烟气处理达标后排放，垃圾坑2内产生的渗滤液进入渗滤液收集池8经过污水处理站5，符合回用标准后回用。

本发明直接在卸料平台3的下方设置有餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4，该区域的污水汇集至渗滤液收集池8，与垃圾坑2内产生的渗滤液一同输送至污水处理站5处理。

在具体应用实例中，通过餐厨垃圾处理设备对餐厨垃圾进行处理，包括压榨脱水单元11和三相提油单元12。整套设备可由汽轮发电单元7产生的电能提供电力供应，三相提油单元12所需的蒸汽可由汽机抽汽提供，解决所需能源供给。压榨脱水单元11和三相提油单元12产生的固体残渣利用密封输送机统一输送到垃圾坑2，与垃圾坑2内的生活垃圾混合一起协同焚烧；臭气通过风机9抽风输送至垃圾坑2，作为锅炉焚烧所需助燃空气，并形成室内微负压；污水统一回收到垃圾坑2侧下方的渗滤液收集池8；三相提油的油类输送到垃圾焚烧装置1，进行焚烧处理。

在具体应用实例中，在畜禽粪便及污泥处理系统，包括污泥热水解单元10和脱水单元13。整套设备可由垃圾焚烧发电工艺产生的电能提供电力供应，污泥热水解单元10所需的蒸汽可由汽轮机抽汽提供，解决所需能源供给。脱水单元13进行干化处理后的污泥利用密封输送机统一输送到垃圾坑2，与生活垃圾混合一起协同焚烧；臭气通过风机9抽风输送至垃圾坑2，作为锅炉焚烧所需助燃空气，并形成室内微负压；脱水单元13所产生的污水汇集至垃圾坑2侧下方的渗滤液收集池8。

在具体应用实例中，在病死动物处理系统，包括破碎单元14，病死动物经破碎单元14完成破碎后与畜禽粪便及污泥混合进入污泥热水解单元10。即在具体应用时与污泥处理区共用一套热水解及板框污泥设备，热水解为处理核心。整套设备可由汽轮发电单元产生的电能提供电力供应；固体残渣利用密封输送机统一输送到垃圾坑2，与生活垃圾混合一起协同焚烧；臭气通过风机9抽风输送至垃圾坑2，作为锅炉焚烧所需助燃空气，并形成室内微负压。

在具体应用实例中，本发明进一步将餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4设计为微负压室内空间，收集餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4内各生产线的臭气，通过风机9抽风将臭气输送至垃圾坑2，最终作为锅炉焚烧所需助燃空气进入锅炉焚烧，且保持餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4呈微负压状态。然后从垃圾坑2抽取臭气进入锅炉炉膛燃烧，由于锅炉焚烧所需助燃空气量会远大于从风机9抽取的风量，最终可以保证垃圾坑2维持负压状态，整个系统的垃圾坑2臭气不外逸到外环境，餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4的臭气不外逸到外环境。

在具体应用实例中，餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4产生的污水及垃圾坑2的渗滤液汇集至渗滤液收集池8。

在具体应用实例中，餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4中根据处理对象不同还可以分隔成不同的处理空间（区域），相互不会发生干扰和影响。尤其是对于病死动物的处理而言，有可能会产生一些致病菌等，需要单独处理，对其产生的污水也可以单独处理。

具体处理流程：餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物，直接在卸料平台3统一卸车，分别卸至餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4相对应的进料口，落下至卸料平台3下方的输送机，分别进入相应餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4中对应的处理线。处理产生的固体残渣均通过密封的输送机输送至送至垃圾坑2，与生活垃圾混合后协同焚烧；该区域产生的臭气经风机9输送至垃圾坑2；处理产生的污水就近进入垃圾坑2侧下方渗滤液收集池8，统一输送到污水处理站5。

本发明通过集中布置，将所有上述水、气、声、渣的处理控制在最短的输送环节。固体残渣及污泥等直接进入垃圾坑2与生活垃圾混合，直线距离小于100米；臭气风机9将所有臭气引至垃圾坑2，垃圾坑2提供锅炉焚烧燃烧需要助燃的空气，进而形成餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区4的微负压，可以有效防止臭气外逸，直线距离小于100米。餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物的污水直接排入垃圾坑2侧下方的渗滤液收集池8，直线距离小于100米。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，包括垃圾焚烧装置（1）和垃圾坑（2），所述垃圾坑（2）的进料侧设置有卸料平台（3），其特征在于，各类城乡固废垃圾在卸料平台（3）上分别卸入垃圾坑（2）及餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进料口；卸料平台（3）的下方设置有：

餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区（4），该区域分别通过相应处理设备对餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物进行处理；

所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区（4）内产生的固体残渣输送至垃圾坑（2）内之后，同垃圾坑（2）内的生活垃圾一起协同焚烧；

所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区（4）内产生的臭气，通过风机（9）输送至垃圾坑（2），作为锅炉焚烧所需助燃空气进入锅炉焚烧。

2.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，其特征在于，对餐厨垃圾处理的设备包括压榨脱水单元（11）和三相提油单元（12），由垃圾焚烧装置（1）中汽轮发电单元（9）产生的电能提供电力供应，所述三相提油单元（12）所需的蒸汽由汽轮发电单元（9）抽汽提供，经所述三相提油单元（12）后的固体残渣输送至垃圾坑（2）内之后，同垃圾坑（2）内的生活垃圾一起协同焚烧。

3.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，其特征在于，对畜禽粪便及污泥处理的设备包括污泥热水解单元（10）和脱水单元（13），由垃圾焚烧装置（1）中汽轮发电单元（9）产生的电能提供电力供应，所述污泥热水解单元（10）所需的蒸汽由汽轮发电单元（9）抽汽提供；经所述脱水单元（13）进行干化处理后的污泥输送到垃圾坑（2），同生活垃圾一起协同焚烧。

4.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，其特征在于，对病死动物处理的设备包括破碎单元（14）、污泥热水解单元（10）和脱水单元（13），病死动物经所述破碎单元（14）完成破碎后进入污泥热水解单元（10），经所述脱水单元（13）进行干化处理后的污泥输送到垃圾坑（2），同生活垃圾一起协同焚烧。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，其特征在于，所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区（4）为具有负压的室内空间，收集所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区（4）区域内各生产线的臭气，通过风机（9）抽风将臭气输送至垃圾坑（2），作为锅炉焚烧所需助燃空气进入锅炉焚烧。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，其特征在于，所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区（4）所产生的污水汇至垃圾坑（2）的渗滤液收集池（8），一同输送至污水处理站（5）协同处理。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于垃圾焚烧装置的城乡固废垃圾协同一体化处理系统，其特征在于，所述餐厨垃圾、畜禽粪便及污泥、病死动物处理区（4）中根据处理对象不同分隔成不同的处理空间，即包括餐厨垃圾区、畜禽粪便处理区、污泥处理区、病死动物处理区。