CN111777251A - 一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统及其工作方法，属于节能环保领域。本处理系统包括渗滤液预处理装置、预热器、三效蒸发装置、气化燃烧锅炉、汽轮机发电装置、低温热风结晶装置、冷凝器、熔融烧结装置、空气换热器、烟气净化塔等。该工艺系统将干垃圾与垃圾渗滤液同步处理与资源化的同时，实现了能量的高效梯级利用，在实现了渗滤液全量化处理与资源化的同时，实现干垃圾的高效能源化利用，大幅节约了渗滤液的处理成本。达到了以废治废的效果。
Description
技术领域
本发明公开了一种垃圾处理系统，具体是一种圾协的、同全量化的处理工艺系统垃圾处理系统。属于治理固体废弃物领域。
技术背景
渗滤液具有成分复杂，处理难度大的特点，处理起来十分困难，但同时也是固废处理、水处理领域里尤为棘手的问题。目前的处理方法主要以传统工艺为主，如：生物法、物化法、纳滤、DTRO反渗透法以及其他方法进行组合，相比较与前三种方法，DTRO反渗透法更被广泛的认可，其出水水质更好，能够符合标准。但会产生成分更加复杂，有害物浓度更高的浓缩液，处理难度显而易见。目前被用于处理浓缩液最普遍的方法是：纳滤浓缩液回流到调节池再进生化系统，反渗透浓缩液直接回灌填埋场。两者最大的优势就是方法简单，且成本低，但后期会带来碳源不足、盐累积甚至影响渗滤液处理系统的正常运作等问题。目前被广泛使用的处理工艺没有从根本上解决渗滤液无害化处理，仍具有对环境造成二次污染的潜在危害。
干垃圾是用来焚烧产热很好的燃料，而焚烧被认为是对环境最有益处的方法，既能将热量回收，又减少了垃圾堆放的占地面积。焚烧后的固体废物容积大大缩小，仅有原容积的3％～5％，高温焚烧后的残渣无毒无害，可直接填埋，也可作为建材原料综合利用，能够实现固废资源化、资源化和无害化处理。但将焚烧产热回收，如发电、供热等利用，就必然要负担额外的人工、运输等费用，增加了垃圾的处理成本。
目前干垃圾焚烧的热能多用于发电供暖使用；而在渗滤液处理中需要蒸发吸热时，如MVR，普通多效蒸发工艺，需要额外供电供热，这势必增加了能耗的成本。在造纸、建材、工业、食品等领域，生产生活中干垃圾和渗滤液都会大量产生，如果能将渗滤液与干垃圾整合处理，既能节约干垃圾处理时产生的额外费用，又为渗滤液处理节省了能耗成本。
发明内容
针对前述目前工艺系统的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统，在解决干垃圾和渗滤液处理的同时，也高效利用干垃圾中热能，实现了渗滤液全量化处理，节约了渗滤液的处理成本。达到了以废治废的效果。使垃圾处理工艺实现无害化、减量化和资源化。
本发明所采用的技术方案是：
一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统，所述的渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统包括渗滤液预处理装置、预热器、三效蒸发装置、气化燃烧锅炉、汽轮机发电装置、低温热风结晶装置、冷凝器、熔融烧结装置、空气换热器和烟气净化塔；
所述的渗滤液预处理装置包括依次相连的原水池、调节池和缓冲池；所述的预热器位于渗滤液预处理装置与三效蒸发装置之间；所述的三效蒸发装置包括依次相连的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器，三效蒸发器的乏气出口与预热器的乏气进口相连，预热器的渗滤液出口分别与三个蒸发器的渗滤液进口相连；三个蒸发器的浓缩液出口均与结晶装置的浓缩液进口相连；一效蒸发器的乏气出口与二效蒸发器的乏气进口相连，二效蒸发器的乏气出口与三效蒸发器的乏气进口相连；一效蒸发器的循环水出口与气化燃烧炉的循环水进口相连；低温热风结晶装置的湿空气出口与冷凝器的湿空气进口相连，冷凝器的干空气出口与气化燃烧炉的干空气进口相连；低温热风结晶装置的含盐有机物出口与物料混合装置相连；物料混合装置的出料口与气化燃烧炉的进料口相连；气化燃烧炉的灰分出口与熔融烧结装置相连，气化燃烧炉的高温烟气出口与空气换热器的烟气进口相连，空气换热器的低温烟气出口与烟气净化塔相连，空气换热器的高温烟气出口与低温热风结晶装置的热空气进口相连；气化燃烧炉与汽轮机发电装置相连，汽轮机发电装置的蒸汽出口与一效蒸发器的蒸汽进口相连。
一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统的工作方法，步骤如下：
渗滤液依次经过原水池、调节池和缓冲池进行预处理，其中，渗滤液在调节池中进行混凝沉降，并调节pH值，流入缓冲池中的渗滤液减缓流速稳定水质；渗滤液经预热器加热后进入三个蒸发器中进行蒸发。气化燃烧炉产生的高温高压蒸汽经汽轮机发电装置发电后产生的汽轮机背压蒸汽，在满足汽轮机发电装置发电后，剩余的为一效蒸发器的渗滤液蒸发浓缩提供热能；一效蒸发器和二效蒸发器产生的乏气分别为二效蒸发器和三效蒸发器提供热能，三效蒸发器产生的乏气作为预热装器的热源；一效蒸发器中失去热量的水蒸汽作为循环水回到气化燃烧炉继续被加热，循环利用；二效蒸发器、三效蒸发器和预热器将乏气冷却后形成的冷凝水为达标废水，直接排放；三个蒸发器的渗滤液中有害的有机物、盐和重金属存留于蒸发后的浓缩液中，浓缩液均进入低温热风结晶装置。气化燃烧锅炉所产高温烟气经空气加热器加热后的热空气进入低温热风结晶装置中，低温热风结晶装置将浓缩液转化，产生的饱和湿空气经冷凝器冷凝，产生的冷凝水为达标废水，直接排放，产生的附着有机污染物和重金属的结晶杂盐与干垃圾混合，并一同进入气化燃烧炉中气化燃烧，在实现有机污染物彻底分解的同时还可回收能量。经冷凝器处理后的饱和湿空气成为干空气进入气化燃烧锅炉；气化燃烧炉产生的高盐、高重金属灰渣与辅料在后续的熔融烧结装置中熔融烧结制成微晶玻璃。气化燃烧锅炉所产高温烟气经空气加热器换热后的低温烟气进入烟气净化塔净化后达标排放。
本发明的主要优点在于：
(1)节约了垃圾处理的周期时长，大幅缩短了处理时间。避免了干垃圾与垃圾渗滤液分开处理的运输成本，运行成本和投资成本。
(2)对于垃圾渗滤液的处理，避免了传统工艺中膜处理而产生的浓缩液，从根本上解决了垃圾渗滤液浓缩液的后续处理问题。
(3)利用能源能够相互传递的原理，最大限度的利用各级产生的热能，节省了能源的消耗，达到了垃圾处理的资源化目标。
(4)系统中的水蒸气，烟气，物料等中间产物都得一充分的利用和处理。
(5)系统的最终产物为清水，达标气体和杂盐，产生的清水和达标气体避免了对环境造成二次污染；杂盐经固化做成产品-微晶玻璃，得以利用。从整个系统的产物来看，实现了垃圾的无害化，减量化和资源化。
附图说明
图1是渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例
如图1所示，一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统包括渗滤液预处理装置、预热器、三效蒸发装置、气化燃烧锅炉、汽轮机发电装置、低温热风结晶装置、冷凝器、熔融烧结装置、空气换热器、烟气净化塔等。所述的渗滤液经预处理过程是：储存在原水池中的渗滤液，进入到调节池进行混凝沉降，调节pH值的处理，后流入缓冲池减缓流速稳定水质。渗滤液经预热器加热进入到三效蒸发装置进行蒸发。三效蒸发装置所需的蒸汽热源来自于气化燃烧锅炉产生充足的高温高压蒸汽发电后的汽轮机背压蒸汽。一效蒸发器产生的乏气为第二效蒸发器提供热能，此时，失去热量的水蒸汽回到气化燃烧炉继续被加热，循环利用。二效蒸发器中渗滤液蒸发后同样产生乏气，为三效蒸发器提供热能，三效蒸发器产生的乏气又作为预热装器的热源，实现了热能的循环利用。二、三效蒸发器和预热器将乏气冷却后形成的冷凝水为达标废水，可直接排放。而渗滤液中有害的有机物、盐和重金属存留于蒸发后的浓缩液当中。
所述的浓缩液经统一回收进入到低温热风结晶装置，低温热风结晶装置的热风是来自于布置在干垃圾气化燃烧锅炉热烟气段的空气加热器中被加热的空气，将浓缩液转化成饱和湿蒸汽和含盐有机物。饱和湿蒸汽经冷凝器冷凝，产生的冷凝水为达标废水，直接排放。附着有机污染物和重金属结晶杂盐与干垃圾一同进入气化燃烧炉中气化燃烧，在实现有机污染物彻底分解的同时还可回收能量。经冷凝器处理后的饱和湿空气成为干空气进入气化燃烧锅炉。产生的高盐、高重金属灰渣与配伍辅料进入熔融烧结装置中熔融烧结制成微晶玻璃。回收能量后的气化燃烧炉烟气进入烟气净化塔净化后达标排放。
本协同全量化处理干垃圾与渗滤液的能源互用系统可用于发电、造纸、建材、食品加工领域的固废处理，多余热量还可用于当地的供热。
本发明包括但不限于本实施例，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以采用其他方式做出替换，这些替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统，其特征在于，所述的渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统包括渗滤液预处理装置、预热器、三效蒸发装置、气化燃烧锅炉、汽轮机发电装置、低温热风结晶装置、冷凝器、熔融烧结装置、空气换热器和烟气净化塔；
所述的渗滤液预处理装置包括依次相连的原水池、调节池和缓冲池；所述的预热器位于渗滤液预处理装置与三效蒸发装置之间；所述的三效蒸发装置包括依次相连的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器，三效蒸发器的乏气出口与预热器的乏气进口相连，预热器的渗滤液出口分别与三个蒸发器的渗滤液进口相连；三个蒸发器的浓缩液出口均与结晶装置的浓缩液进口相连；一效蒸发器的乏气出口与二效蒸发器的乏气进口相连，二效蒸发器的乏气出口与三效蒸发器的乏气进口相连；一效蒸发器的循环水出口与气化燃烧炉的循环水进口相连；低温热风结晶装置的湿空气出口与冷凝器的湿空气进口相连，冷凝器的干空气出口与气化燃烧炉的干空气进口相连；低温热风结晶装置的含盐有机物出口与物料混合装置相连；物料混合装置的出料口与气化燃烧炉的进料口相连；气化燃烧炉的灰分出口与熔融烧结装置相连，气化燃烧炉的高温烟气出口与空气换热器的烟气进口相连，空气换热器的低温烟气出口与烟气净化塔相连，空气换热器的高温烟气出口与低温热风结晶装置的热空气进口相连；气化燃烧炉与汽轮机发电装置相连，汽轮机发电装置的蒸汽出口与一效蒸发器的蒸汽进口相连。
2.采用权利要求1所述的一种渗滤液与干垃圾协同全量化处理工艺系统的工作方法，其特征在于，步骤如下：
渗滤液依次经过原水池、调节池和缓冲池进行预处理，其中，渗滤液在调节池中进行混凝沉降，并调节pH值，流入缓冲池中的渗滤液减缓流速稳定水质；渗滤液经预热器加热后进入三个蒸发器中进行蒸发；气化燃烧炉产生的高温高压蒸汽经汽轮机发电装置发电后产生的汽轮机背压蒸汽，在满足汽轮机发电装置发电后，剩余的为一效蒸发器的渗滤液蒸发浓缩提供热能；一效蒸发器和二效蒸发器产生的乏气分别为二效蒸发器和三效蒸发器提供热能，三效蒸发器产生的乏气作为预热装器的热源；一效蒸发器中失去热量的水蒸汽作为循环水回到气化燃烧炉继续被加热，循环利用；二效蒸发器、三效蒸发器和预热器将乏气冷却后形成的冷凝水为达标废水，直接排放；三个蒸发器的渗滤液中有害的有机物、盐和重金属存留于蒸发后的浓缩液中，浓缩液均进入低温热风结晶装置；气化燃烧锅炉所产高温烟气经空气加热器加热后的热空气进入低温热风结晶装置中，低温热风结晶装置将浓缩液转化，产生的饱和湿空气经冷凝器冷凝，产生的冷凝水为达标废水，直接排放，产生的附着有机污染物和重金属的结晶杂盐与干垃圾混合，并一同进入气化燃烧炉中气化燃烧，在实现有机污染物彻底分解的同时还可回收能量；经冷凝器处理后的饱和湿空气成为干空气进入气化燃烧锅炉；气化燃烧炉产生的高盐、高重金属灰渣与辅料在后续的熔融烧结装置中熔融烧结制成微晶玻璃；气化燃烧锅炉所产高温烟气经空气加热器换热后的低温烟气进入烟气净化塔净化后达标排放。
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2020
- 2020-07-03 CN CN202010629165.0A patent/CN111777251B/zh active Active
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