CN110762544A - 以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法，系统包括炉膛、天然气/沼气供给系统、燃烧器、通过热二次风道与炉膛连接的热二次风机、设置在炉膛底部的灰斗、有机废液储存池、有机废液沉淀池、含硫添加剂储备罐、混合池、第一温度反馈调节系统、水冷急冷系统、第二温度反馈调节系统和脱硫系统；方法包括步骤：A)在有机废液沉淀池中对有机废液进行预处理；B)经步骤A)处理后的有机废液在混合器中与含硫添加剂充分混合；……等。本发明便于实施，普通垃圾焚烧场经过改造即可达到无害化处理有机废液的条件，其不存在膜污染的问题，对于浓缩有机废液也可处理，且能很好的抑制二噁英的产生。

Description

以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法

技术领域

本发明涉及环保技术技术领域，特别涉及一种有机废液的处理系统和方法。

背景技术

城市生活垃圾无害化处理能力已成为城市管理和环境保护的重要内容，是现代社会文明程度的重要标志，直接关系人民群众的切身利益和城市可持续稳定发展。垃圾的卫生填埋曾以其工艺设置简单、操作方便、投资费用较少、运营管理成本低等优点成为主流的垃圾处理方式。据《中国环境统计年鉴2018》显示，2017年全国共有1013座垃圾无害化处理厂，总计无害化处理垃圾21034.2万吨，其中填埋12037.6万吨，焚烧垃圾8463.3万吨。可以看出采用填埋方式处置的生活垃圾约为总处置量的57.2％。在未来相当长的一段时间里，卫生填埋技术仍将在生活垃圾处理领域占有重要的一席之地。

垃圾渗滤液是垃圾在填埋和堆放的过程中，由于垃圾本身的分解作用，以及降水和地表径流的影响而产生的一种有机废水。每吨生活垃圾经过填埋处理后约形成0.2m³的渗滤液，由于填埋技术的操作条件及特征，决定了垃圾渗滤液生成的持续性，这个过程一直伴随着垃圾填埋的各个阶段以及整个填埋厂关闭后的一段时间。鉴于垃圾渗滤液水质水量波动较大、毒害性较高、可生化性较差等特点，如何有效的解决渗滤液的处置问题，是困扰垃圾填埋场运营管理的一大难题，同时也是环保领域所面临的巨大挑战。

近些年，针对垃圾渗滤液的处理，申请号为2018218079558的中国专利《一种垃圾渗滤液处理装置》，该专利公开了一种多级过滤垃圾渗滤液的处理装置，该装置中设有分液和缓冲装置，渗滤液均匀地进入到装置的内部，同时采用了多层过滤，可以有效的对垃圾渗滤液进行过滤同时对过滤装置也有很好的保护作用。

针对垃圾渗滤液的处理，申请号为2018207846999的中国专利《一种基于垃圾焚烧发电的渗滤液零排放系统》，该专利公开了一种过滤处理后焚烧垃圾渗滤液的处理系统，该系统可以有效的过滤并燃烧垃圾渗滤液，且通过设置蒸汽炉和汽轮发电机，实现热能转换为电能，从而实现资源再利用。

针对垃圾渗滤液的处理，申请号为2018218361046的中国专利《一种垃圾渗滤液处理零排放系统》，该发明公开了一种对垃圾渗滤液过滤并回收利用的系统，该系统除盐率高、出水回收率高、运行费用低、投资少，并且实现了资源的再利用。

虽然上述专利可以很地将垃圾渗滤液过滤，但申请号为2018218079558的专利其过滤装置仅对垃圾渗滤液进行了过滤，并没有对废液进行处理，依然存在大量废水废液待处理的问题；申请号为2018207846999的专利的渗滤液焚烧系统并未针对焚烧过程中产生的二恶英做出处理，会对环境产生二次污染；申请号为2018218361046的专利的渗滤液处理回收利用系统中成本高。迄今为止，膜技术中所用的超滤、纳滤、反渗透等几种不同的膜，几乎全依赖进口。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法，以解决垃圾渗滤液、化工机废液等有机废液，特别是经过常规处理后无法消除的浓缩有机废液的处理问题。

本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统，包括炉膛、天然气/沼气供给系统、设置在炉膛内的若干层燃烧器、通过热二次风道与炉膛连接的热二次风机、设置在炉膛底部的灰斗、有机废液储存池、有机废液沉淀池、含硫添加剂储备罐、混合池、第一温度反馈调节系统、水冷急冷系统、第二温度反馈调节系统和脱硫系统；

所述有机废液储存池与有机废液沉淀池相连，所述有机废液沉淀池和含硫添加剂储备罐分别通过管道与混合池相连，连接有机废液沉淀池与混合池的管道上设置有第一阀门，连接含硫添加剂储备罐与混合池的管道上设置有第二阀门，混合池的输出管道与最顶层燃烧器相连，连接混合池与燃烧器的管道上设置有第三阀门，天然气/沼气供给系统与最顶层燃烧器以下的燃烧器相连，连接天然气/沼气供给系统与燃烧器的管道上设置有第四阀门，炉膛上部通过管道与水冷急冷系统相连，水冷急冷系统通过管道与脱硫系统相连；

所述炉膛内设置有第一测温仪，所述第一温度反馈调节系统用于根据第一测温仪的检测数据反馈控制第三阀门和第四阀门，以调节天然气/沼气与有机废液的供给比例；

连接水冷急冷系统与脱硫系统的管道上设置有第二测温仪；所述第二温度反馈调节系统用于根据第二测温仪的检测数据反馈控制水冷急冷系统，以控制进入脱硫系统的烟气的温度。

本发明还公开了一种运用以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统处理有机废液的方法，包括以下步骤：

A)在有机废液沉淀池中对有机废液进行预处理，对有机废液中的大颗粒固体进行沉淀处理；

B)经步骤A)处理后的有机废液在混合器中与含硫添加剂充分混合，并且通过调节混合池前第第一阀门和第二阀门的开度，使混合池中S/Cl比例趋近1；

C)天然气/沼气供给系统向燃烧器供气，在燃烧的初始阶段提升温度，稳定燃烧；

D)经步骤B)混合后得到的混合液送至最高层燃烧器，经燃烧器喷射入炉膛内进行燃烧；并且第一温度反馈调节系统根据第一测温仪的检测数据控制第三阀门和第四阀门的开度，进而控制混合液及天然气/沼气进气比例，使炉膛温度保持在700-800℃；

E)燃烧后的灰渣通过炉膛下方的灰斗统一收集处理；

F)燃烧的后烟气从炉膛上方的管道进入水冷急冷系统进行降温处理，然后再进入脱硫系统经脱硫处理后排放；并且第二温度反馈调节系统根据第二测温仪的检测数据控制水冷急冷系统中的喷淋设备，以保持水冷急冷系统出口烟气温度低于200℃。

本发明的有益效果：

1、本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统，其操作简单、维护方便，普通垃圾焚烧场经过改造即可达到无害化处理垃圾渗滤液、化工有机废液的条件。

2、本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统，其不存在膜污染的问题，对于浓缩垃圾渗滤液也可处理。

3、本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统，其能通过温度反馈调节系统控制系统炉膛内的温度，维持高温条件(700-800℃)，此时，较低的S/Cl(S/Cl比例小于1)便能满足二恶英抑制的需要。而如果在低温区域(300-400℃)，则需要S/Cl比例大于1.5甚至2。

4、本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法，在燃烧有机废液时，使用了含硫添加剂(含硫添加剂可为(NH4)2SO₄))，烟气中的SO₂能将Cl₂转化为HCl，抑制二恶英前驱物的生成，同时SO₂能与迪肯反应中主要的催化剂Cu反应，降低催化活性，从两方面减少二恶英的生成。

5、本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法，其通过温度反馈调节系统控制水冷急冷系统中的喷淋设备，使烟气快速下降到200℃以下，从而避开二恶英的生成温度区，同时水冷可以有效阻止二恶英在飞灰表面的吸附催化过程，抑制二恶英的生成。

6、本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法，通过设置脱硫系统对尾气中的SO₂进行处理，消除了SO₂对空气的影响。

7.本发明以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统及方法，充分利用了有机废液原有的热值，若处理对象是浓缩废液，则需要的天然气量将大大减少，进一步提高本发明的经济效益。

附图说明

图1为以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统，其包括炉膛1、天然气/沼气供给系统2、设置在炉膛内的若干层燃烧器3、通过热二次风道4与炉膛连接的热二次风机5、设置在炉膛底部的灰斗6、有机废液储存池7、有机废液沉淀池8、含硫添加剂储备罐9、混合池10、第一温度反馈调节系统11、水冷急冷系统12、第二温度反馈调节系统13和脱硫系统14。

所述有机废液储存池与有机废液沉淀池相连，所述有机废液沉淀池和含硫添加剂储备罐分别通过管道与混合池相连，连接有机废液沉淀池与混合池的管道上设置有第一阀门15，连接含硫添加剂储备罐与混合池的管道上设置有第二阀门16，混合池的输出管道与最顶层燃烧器相连，连接混合池与燃烧器的管道上设置有第三阀门17，天然气/沼气供给系统与最顶层燃烧器以下的燃烧器相连，连接天然气/沼气供给系统与燃烧器的管道上设置有第四阀门18，炉膛上部通过管道与水冷急冷系统相连，水冷急冷系统通过管道与脱硫系统相连。

所述炉膛内设置有第一测温仪19，所述第一温度反馈调节系统用于根据第一测温仪的检测数据反馈控制第三阀门和第四阀门，以调节天然气/沼气与有机废液的供给比例。

连接水冷急冷系统与脱硫系统的管道上设置有第二测温仪20；所述第二温度反馈调节系统用于根据第二测温仪的检测数据反馈控制水冷急冷系统，以控制进入脱硫系统的烟气的温度。

本实施例中，所述热二次风机为变频风机，变频风机能够更好的适应负荷变化需要，有利于降低系统电耗。

本实施例中以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统，其操作简单、维护方便，普通垃圾焚烧场经过改造即可达到无害化处理有机废液的条件；且其不存在膜污染的问题，对于浓缩有机废液也可处理。

生产过程中，有机废液储存在的有机废液储存池内，然后送至有机废液沉淀池内沉淀，滤池固体颗粒后与含硫添加剂一起送至混合池内混合均匀，另一方面，应根据当地垃圾特性和选取的添加剂种类，控制混合池中有机废液和添加剂的比例，使混合得到的混合液中S/Cl比例趋近1，混合液在温度反馈系统的调节下，经最上层燃烧器喷射入炉膛内，在天然气/沼气的辅助下燃烧，燃烧温度控制在700-800℃以上以抑制二恶英的生成，燃烧后产生的烟气送至水冷急冷系统中，水冷急冷系统以高速喷淋的方式快速冷却烟气至200℃以下，最后，冷却后的烟气送至脱硫系统中处理后排放。

实施例二：运用上述以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统处理有机废液的方法，其包括以下步骤：

A)在有机废液沉淀池中对有机废液进行预处理，对有机废液中的大颗粒固体进行沉淀处理；

B)经步骤A)处理后的有机废液在混合器中与含硫添加剂充分混合，并且通过调节混合池前第第一阀门和第二阀门的开度，使混合池中S/Cl比例趋近1；

C)天然气/沼气供给系统向燃烧器供气，在燃烧的初始阶段提升温度，稳定燃烧；

D)经步骤B)混合后得到的混合液送至最高层燃烧器，经燃烧器喷射入炉膛内进行燃烧；并且第一温度反馈调节系统根据第一测温仪的检测数据控制第三阀门和第四阀门的开度，进而控制混合液及天然气/沼气进气比例，使炉膛温度保持在700-800℃；

E)燃烧后的灰渣通过炉膛下方的灰斗统一收集处理；

F)燃烧的后烟气从炉膛上方的管道进入水冷急冷系统进行降温处理，然后再进入脱硫系统经脱硫处理后排放；并且第二温度反馈调节系统根据第二测温仪的检测数据控制水冷急冷系统中的喷淋设备，以保持水冷急冷系统出口烟气温度低于200℃。

作为对上述方法的改进，在D)步骤中，第一温度反馈调节系统根据第一测温仪的检测数据控制第三阀门和第四阀门的开度，以控制混合液及天然气/沼气进气比例，使炉膛温度保持在700-800℃。在B)步骤中，通过调节混合池前第第一阀门和第二阀门的开度，使混合池中S/Cl比例趋近1。

通过第一温度反馈调节系统控制系统炉膛内的温度，维持高温条件(700-800℃)，此时，较低的S/Cl(S/Cl比例小于1)便能满足二恶英抑制的需要。

作为对上述方法的改进，在F)步骤中，第二温度反馈调节系统根据第二测温仪的检测数据控制水冷急冷系统中的喷淋设备，以保持水冷急冷系统出口烟气温度低于200℃。通过第二温度反馈调节系统控制水冷急冷系统中的喷淋设备，使烟气快速下降到200℃以下，从而避开二恶英的生成温度区，同时水冷可以有效阻止二恶英在飞灰表面的吸附催化过程，抑制二恶英的生成。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统，其特征在于：包括炉膛、天然气/沼气供给系统、设置在炉膛内的若干层燃烧器、通过热二次风道与炉膛连接的热二次风机、设置在炉膛底部的灰斗、有机废液储存池、有机废液沉淀池、含硫添加剂储备罐、混合池、第一温度反馈调节系统、水冷急冷系统、第二温度反馈调节系统和脱硫系统；

所述有机废液储存池与有机废液沉淀池相连，所述有机废液沉淀池和含硫添加剂储备罐分别通过管道与混合池相连，连接有机废液沉淀池与混合池的管道上设置有第一阀门，连接含硫添加剂储备罐与混合池的管道上设置有第二阀门，混合池的输出管道与最顶层燃烧器相连，连接混合池与燃烧器的管道上设置有第三阀门，天然气/沼气供给系统与最顶层燃烧器以下的燃烧器相连，连接天然气/沼气供给系统与燃烧器的管道上设置有第四阀门，炉膛上部通过管道与水冷急冷系统相连，水冷急冷系统通过管道与脱硫系统相连；

所述炉膛内设置有第一测温仪，所述第一温度反馈调节系统用于根据第一测温仪的检测数据反馈控制第三阀门和第四阀门，以调节天然气/沼气与有机废液的供给比例；

连接水冷急冷系统与脱硫系统的管道上设置有第二测温仪；所述第二温度反馈调节系统用于根据第二测温仪的检测数据反馈控制水冷急冷系统，以控制进入脱硫系统的烟气的温度。

2.一种运用权力要求1中以天然气辅助燃烧处理有机废液的系统处理有机废液的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A)在有机废液沉淀池中对有机废液进行预处理，对有机废液中的大颗粒固体进行沉淀处理；

B)经步骤A)处理后的有机废液在混合器中与含硫添加剂充分混合，并且通过调节混合池前第第一阀门和第二阀门的开度，使混合池中S/Cl比例趋近1；

C)天然气/沼气供给系统向燃烧器供气，在燃烧的初始阶段提升温度，稳定燃烧；

D)经步骤B)混合后得到的混合液送至最高层燃烧器，经燃烧器喷射入炉膛内进行燃烧；并且第一温度反馈调节系统根据第一测温仪的检测数据控制第三阀门和第四阀门的开度，进而控制混合液及天然气/沼气进气比例，使炉膛温度保持在700-800℃；

E)燃烧后的灰渣通过炉膛下方的灰斗统一收集处理；

F)燃烧的后烟气从炉膛上方的管道进入水冷急冷系统进行降温处理，然后再进入脱硫系统经脱硫处理后排放；并且第二温度反馈调节系统根据第二测温仪的检测数据控制水冷急冷系统中的喷淋设备，以保持水冷急冷系统出口烟气温度低于200℃。