CN113998866A - 一种有机固废处理系统及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机固废处理技术，特别涉及一种有机固废处理系统及其处理工艺，本发明的有机固废处理系统，括依次排布的贮料罐、改性混合器、压滤机、缓冲仓和热解炭化炉，所述热解炭化炉的底部设有排料机构，热解炭化炉的顶部设有尾气排放口，所述尾气排放口通过气体输送管路连接尾气净化处理系统，所述贮料罐底部设有出料口，所述出料口连接有第一物料输送机用于将物料输送至改性混合器的进料口，所述改性混合器的进料口还分别连接有加药罐、碳粉罐和木屑罐。本发明的有机固废处理系统及其处理工艺，可实现有机固废的改性、压滤、脱水、热解炭化、尾气净化，最终实现清洁排放处理，并且根据有机固废的处理需要灵活调节热解炭化产物的处理工艺。
Description
技术领域
本发明涉及有机固废处理技术，特别涉及一种有机固废处理系统及其处理工艺。
背景技术
有机固废涉及国民生产、生活的方方面面：日常生活产生的生活垃圾，生活污水处理后剩余的污泥，医疗行业产生的输液管、手术残留物等医疗垃圾，制衣厂的下脚料，再生纸厂的剩余物等均属于有机固废。
有机固废成分复杂，有机物和含水率高、易腐败、有恶臭，富集有大量寄生虫卵、细菌病毒等病原体以及抗生素等有机污染物，极易造成污染源扩散、传播疾病、污染水源、土壤、空气，严重威胁人体健康和环境安全，因此有“环境杀手”之称，世界众多国家都将有机固废视为危险品。
现有技术中关于有机固废的处置工艺及方法中，主要是基于卧式回转窑进行处理的工艺，或为热解炭化工艺，或为焚烧工艺。该种工艺路径，系统运行成本较高，且存在占地大，整体投资大等问题。
针对上述问题，本技术提供一种基于分段式直立炉的有机固废处置工艺，采用立式结构、且为模块化分段结构的直立炉，并基于此炉型结构提供了针对不同代表性的有机固废的灵活多变的多模式运行处理工艺。
发明内容
本发明针对现有技术中有机固废处理过程中存在的上述问题，首先提供一种有机固废处理系统及其处理工艺，实现有机固废的改性、压滤、脱水、热解炭化、尾气净化实现清洁排放处理，并且根据有机固废的处理需要灵活调节热解炭化产物的处理工艺。
为实现本发明的上述目的，本发明首先提供一种有机固废处理系统，包括依次排布的贮料罐、改性混合器、压滤机、缓冲仓和热解炭化炉，所述热解炭化炉的底部设有排料机构，热解炭化炉的顶部设有尾气排放口，所述尾气排放口通气体输送管路连接尾气净化处理系统，所述贮料罐底部设有出料口，所述出料口连接有第一物料输送机用于将物料输送至改性混合器的进料口，所述改性混合器的进料口还分别连接有加药罐、碳粉罐和木屑罐。
本发明的上述有机固废处理系统，可以实现有机固废混合改性，压滤脱水，破碎脱水、热解炭化和尾气的净物排放处理，并且处理过程中，充分利用有机固废自身的处理产物实现资源的充分利用，减少处理过程中的能源消耗，降低污染排放。
为进一步降低压滤后物料的含水率和有机气体的含量，所述缓冲仓包括仓体、仓顶和仓底，所述仓体设有长方体的内腔，所述仓体长度方向的一端对应的仓顶设有进料口，所述仓体长度的另一端对应的仓底设有出料口，所述进料口下方对应的仓体内设有一组破碎搅拌轴，所述仓底设有螺旋输送轴用于将物料推送到出料口；所述缓冲仓的仓体靠近出料口的一端设有进风口，另一端设有出风口，所述出风口经第一风机输送至尾气净化处理系统。
为便于实现机固废的热解炭化，所述热解炭化炉包括多段立式叠置的炉体，各相邻的炉体之间通过法兰结构连接，每层炉体的周向设有若干燃烧机，每层炉体内设有多层炉床，相邻层的炉床之间的周部和中心交替设有落料口；所述热解炭化炉的顶部和底部分别设有炉顶和炉底，各炉床的中心设有贯穿整个热解炭化炉的中心轴，所述中心轴的底部设有驱动机构，每层炉床上侧的中心轴径向安装有耙料臂，所述耙料臂上设有耙料；所述炉顶设有进料口，炉底设有出料口。本发明的热解炭化炉，将立式安装的多段炉设置为分体安排的多个炉体，便于大型炉体的运输和安装，同时方便根据热解工艺的需求，对相关段炉体进行特性化设置和安装。
为加速底层物料排出前的冷却，所述中心轴为中空的轴体用于连通冷却气流，所述中心轴的底部设有进气口，顶部设有出气口，所述出气口经管路、第二风机输送至缓冲仓的进风口。中心轴内的冷却空气吸收热解炭化炉内的热量后温度升高，输送至缓冲仓，作为缓冲仓内的物料脱水的热风实现热量的充分利用。
为便于热解尾气的净化排放和热量回收利用，所述尾气净化处理系统包括经气体输送管路依次连接的第一布袋除尘器、第一洗涤塔、第二洗涤塔、RTO焚烧炉、烟道反应器、第二布袋除尘器和排放口。
为进一步实现尾气热量的回收利用，所述尾气排放口与第一布袋除尘器之间设有空气预热器，所述空气预热器为夹套式换热器，用于吸收热解炭化炉尾气热量以预热空气，预热后的空气经管路、第三风机连接至RTO焚烧炉的助燃风管路。
为便于炉内排放尾气的温度的监控，空气预热器与第一布袋除尘器之间的管路上连接有温度传感器。
为便于有机固废的处理，本发明还提供一种采用上述有机固废处理系统的处理工艺，所述有机固废依次经过如下处理步骤：
第一步，将存储于储料罐中按重量计含水量为70～85%的有机固废通过第一物料输送机输入改性混合器内，同时通过加药罐、碳粉罐和木屑罐向改性混合器内分别添加适量的PAC、污泥碳粉和木屑，其中，按有机固废重量计，PAC的添加量为0.5%～2%，污泥碳粉的添加量为1%～3%，木屑的添加量为0.5%-2%；本步中，通过向高湿性的有机固废中添加PAC（聚铝）、污泥碳粉和木屑混合后使物料破壁絮凝，物料间孔隙疏松，摩擦力大，便于后续机械压滤脱水，并且提高混合物整的碳值含量和热值便于后序热解放热。
第二步，改性后的有机固废物料输送至压滤机，所述压滤机包括初级压滤机和二级压滤机，经两级压滤，将有机固废压滤成饼装物料，其中初级压滤机的压力为0.5-5Mpa，初级压滤后初级滤饼含水量为55%-65%，二级压滤机的压力为4-20Mpa，二级压滤后的二级滤饼的含水量为435-43%；经过本步两级压滤后，物料含水率降低30%以上，并且被压成滤饼，便于物料输送。
第三步，将二级滤饼物料均速输送至缓冲仓，在缓冲仓的进料端通过破碎搅拌轴将二级滤饼剪切破碎后经螺旋输送轴向出料口方向推送排出，同时缓冲仓内与物料推送方向相反的方向通过第二风机通入预热空气以加速仓内物料的水份蒸发，并通第一风机排出，输送至缓冲仓出料口的物料含水量为35-45%；经过本步压滤后的滤饼经过剪切破碎打散，在螺旋输送过程中与逆向流通的热气流接触，带走部分水份和有机气体，实现进一步的脱水和脱有机气体的处理和匀料处理。
第四步，通过刮板输送机将物料输送至热解炭化炉，物料从炉顶向炉底依次经过自热干燥层、热解炭化层和自然冷却层后从炉底经排料机构排出，每层均包括多层炉床，所述自热干燥层的温度为200～300℃，所述热解炭化层的温度为400～700℃，所述自然冷却层的温度为200-600℃；同时开启第二风机并从热解炭化炉的中心轴底部通入冷却空气，对炉内进行冷却，经自然冷却后的炭化污泥产物从炉底排出。本步处理，中心轴转动从而带动耙料臂转动，耙料臂带动耙齿转动，耙齿将与炉床上铺料的污泥摩擦搅拌，同时能搅动炉内的气流使之均匀。污泥物料由第一层落料炉床在耙齿的推动作用下，从外侧移动至内侧排出口，落入第2层炉床内侧，第2层的耙齿再将污泥，自炉床内侧移动至外侧排出口，落入第3段炉床内侧，如此交互运动至最下炉层排出，由于耙料臂和耙齿的相互作用，污泥在炉内不停翻动，充分搅拌，并和燃烧机高温烟气形成逆流，进行换热。按物料在各受热阶中：
自热干燥层：35-45%含水污泥进入自热干燥层后进行迅速脱水，泥中的水分以蒸汽形态脱离污泥相，干燥过程中下落的污泥在耙齿的搅拌作用下被层层拨开，与上升的热烟气进行充分的热交换以利用烟气余热。在此阶段脱水所耗用的热量不需要外热提供，是利用热解炭化产生的热烟气所含热量，属于自热干燥；热解炭化层：干燥后的污泥进入热解炭化层后，脱水更明显，同时污泥中含有的有机物开始逐步挥发，在缺氧状态下产生CO、CH4等混合有机气体；有机物挥发后的不完全燃烧所产生的热量在多段炉内释放，补充炉内热量，从而减少天然气的消耗，而固定碳、灰分则留在灰渣中转化为污泥碳。同时，在脱水过程中添加的木屑在该阶段也被充分炭化，释放大量热量以补充炉内反应所需的天然气消耗。另外，木屑在充分炭化后转变成生物炭，增加污泥碳中固定碳的比例，拓宽污泥碳的资源化利用渠道；自然冷却层：炭化后的污泥温度较高，若没有足够的停留反应时间，仍会继续发生热解反应，从而炭化污泥极易发生自燃现象。该阶段使得炭化后的污泥在炉内自然降温，同时通过中心轴逆流的冷却风将高温热值带走用来干化上层的污泥。
综上，经过本步热解炭化处理的污泥物料，35-45%含水污泥，在分段式直立炉中完成干燥-炭化-冷却过程所需要的热量，与污泥、木屑在反应过程中所释放的热量持平，整个反应过程不需要外部热量补给，实现污泥在分段式直立炉中干燥-炭化-冷却的自热平衡反应。
第五步，热解炭化炉的尾气排放口排放的热解尾气经空气预热器降温处理输送至第一布袋除尘器进行除尘处理，然后经第一洗涤塔碱液洗涤脱硫、脱酸处理，再经第二洗涤塔清水洗绦及除尘处理；所述热解炭化炉的中心轴顶部的冷却空气排放口经第二风机连接至缓冲仓的进风口，同时，通过控制第三风机的排量使温度传感器检测温度不大于250℃。热解的高温尾气含有大量硫化物、有机气体、热量和可燃气体等，通过空气预热器可以回收利用尾气中的热量，将温度传感器与第三风机关联，便于合理控制第三风机的频率，实现良好的降温效果，降温后的尾气中颗粒物粒径大小在10微米左右，通入高温布袋除尘器中进行除尘。除尘后的尾气经二级洗涤塔除硫、洗涤后去除酸性气体，同时再次去除粉尘。
第6步，洗涤后的尾气引入RTO蓄热焚烧炉系统进行焚烧处理排出燃烧尾气， 所述燃烧尾气经烟道反应器和第二布袋除尘器后排放，所述烟道反应器内添加有活性炭粉沫用于吸附燃烧尾气。本步中，洗涤后的尾气引入RTO蓄热焚烧炉系统进行焚烧，RTO蓄热炉系统前置有高效除雾器，将冷凝的水汽去除后送入焚烧炉里；RTO焚烧炉为氧化反应环境，燃烧温度为850℃，尾气停留时间2s以上。将可燃气充分焚烧为二氧化碳和水汽。同时将气体高温热量通过冷却腔体蓄热保温后排出；焚烧后的尾气通过烟道反应器，和反应器中的活性炭粉末充分接触反应，并经过布袋除尘后达标排放。
为便于将热解炭化层的物料焚烧耗尽，所述热解炭化炉的尾气排放口与空气预热器之间的管路上连接有含氧量检测器，所述空气预热器预热的空气从第三风机的出风口通过分支管路连接至热解炭化炉的热解炭化层，使热解炭化层的炭化物料进一步富气焚烧，当含氧量检测器检测的含氧量小于8%，提高第三风机的频率以加大向热解炭化炉的送风量，以燃尽固态碳从炉底排出。
为便于将热解炭化炉排放的尾气中的可燃气体提前烧尽，所述热解炭化炉的进料端设有直接伸入至第二层炉床的进料管，使物料直接进入第二层炉床，第一层炉床上侧的炉体内设有燃烧机，用于燃烧热解尾气，所述热解炭化炉的尾气排放口连接有可燃气浓度检测器，所述可燃气浓度检测器后侧的气体输送管路连接有通入第一层炉床的第四风机，当可燃气浓度检测器检测的可燃气含量浓度＞5000mg/m³，第四风机开启将尾气引回至第一层炉床上侧进行二次焚烧。将热解炭化炉的第二层炉床设置为进料层，在尾气排出后管路上设置可燃气体浓度检测器，当排出尾气中可燃气体的浓度偏高时通过第四风机将尾气再次引入第一炉床内进行充分的焚烧后再排出。
本发明基于上述有机固废处理系统的有益效果为：
1、在不增加钙盐的基础上，通过适当的改性调理，不需要干化设备物料的水分能够压滤到50%含水以下；
2、利用分段式直立炉的中心轴余热，对缓冲仓中的分散污泥进行通风干化水汽，达到有效的脱水效果；
3、分段式直立炉作为污泥干燥-炭化-冷却的处理一体化集成设备，具有产能大，连续运行的优点，同时可实现自热平衡，大量削减系统中天然气用量；
4、尾气余热充分回收利用，作为助燃风进行热源利用；
5、和现有技术相比，本发明的系统中仅使用机械脱水、自热平衡对污泥进行炭化，整个系统中使用电能和天然气非常有限，在能源使用上实现了间接二氧化碳减排；在处理效果上，将污泥中的碳源并没有全部转换为CO2进行排放，而是将部分碳源通过炭化处理转化成了固定碳，从而以固体形态保存到了污泥碳中，作为社会资料进行二次资源化利用；也可以作为本发明改性用的污泥碳粉进行回用
在能源消耗和炭化效果中，大大削减了二氧化碳的排放，实现了减碳化处置污泥；
6、系统对有机固废形式的适用性强，可以是在热解炭化炉内热解后以炭化的污泥碳粉产物形式排放，也可以焚烧耗尽固态碳，并且还可以在尾气中进行二次焚烧，将高浓度可燃气进行预焚烧后再进行尾气处理；
7、有机固废处理工艺中，仅通过增加热解炭化层指定炉床层的空气风量，将预加热空气喷入指定的污泥炭化层，使污泥中固定碳得以进行二次焚烧，从而实现富氧焚烧污泥的效果，最大化减容污泥。
附图说明
图1为本发明的实施例1的有机固废处理系统及其处理工艺的流程图。
图2为本发明实施例2的有机固废处理系统及其处理工艺的流程图。
图3为本发明实施例3的有机固废处理系统及其处理工艺的流程图。
图4为本发明实施例4的有机固废处理系统及其处理工艺的流程图。
其中，1贮料罐；2改性混合器、 3加药罐；4污泥碳粉罐；5木屑罐；6压滤机；7缓冲仓；8第一风机；9第二风机；10热解炭化炉；10-1尾气排放口；11中心轴；12含氧量检测器；13空气预热器；14第三风机；15温度传感器；16第一布袋除尘器；17第一洗涤塔；18第二洗涤塔；19 RTO焚烧炉；20烟道反应器；21第二布袋除尘器；22可燃气浓度检测器；23第四风机。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例首先提供一种有机固废处理系统，包括依次排布的贮料罐1、改性混合器2、压滤机6、缓冲仓7和热解炭化炉10，其中，热解炭化炉10的底部设有排料机构，热解炭化炉10的顶部设有尾气排放口10-1，尾气排放口10-1通气体输送管路连接尾气净化处理系统，贮料罐1底部设有出料口，出料口连接有第一物料输送机用于将物料输送至改性混合器2的进料口，改性混合器2的进料口还分别连接有加药罐3、污泥碳粉罐4和木屑罐5。
本实施例为降低压滤后物料的含水率和有机气体的含量，其中的缓冲仓7包括仓体、仓顶和仓底，仓体设有长方体的内腔，仓体长度方向的一端对应的仓顶设有进料口，仓体长度的另一端对应的仓底设有出料口，进料口下方对应的仓体内设有一组破碎搅拌轴，仓底设有螺旋输送轴用于将物料推送到出料口；缓冲仓的仓体靠近出料口的一端设有进风口，另一端设有出风口，出风口经第一风机8输送至尾气净化处理系统。
为便于实现有机固废的热解炭化，热解炭化炉10包括多段立式叠置的炉体，各相邻的炉体之间通过法兰结构连接，每层炉体的周向设有若干燃烧机，每层炉体内设有多层炉床，相邻层的炉床之间的周部和中心交替设有落料口；热解炭化炉10的顶部和底部分别设有炉顶和炉底，各炉床的中心设有贯穿整个热解炭化炉10的中心轴11，中心轴11的底部设有驱动机构，每层炉床上侧的中心轴11径向安装有耙料臂，耙料臂上设有耙齿；炉顶设有进料口，炉底设有出料口。
为加速底层物料排出前的冷却，中心轴11为中空的轴体用于连通冷却气流以便于加速冷排出前的物料，中心轴11的底部设有进气口，顶部设有出气口，出气口经管路、第二风机9输送至缓冲仓7的进风口。中心轴11内的冷却空气吸收热解炭化炉10内的物料热量后温度升高，输送至缓冲仓10，作为缓冲仓10内的物料脱水的热风实现热量的充分利用。
为便于热解尾气的净化排放和热量回收利用，尾气净化处理系统包括经气体输送管路依次连接的第一布袋除尘器16、第一洗涤塔17、第二洗涤塔18、RTO焚烧炉19、烟道反应器21、第二布袋除尘器21和排放口。为回收利用尾气的热量，尾气排放口10-1与第一布袋除尘器之间设有空气预热器13，该空气预热器13为夹套式换热器，用于吸收热解炭化炉尾气的热量以预热空气，预热后的空气经管路、第三风机14连接至RTO焚烧炉19的助燃风管路。同时，为便于炉内排放尾气的含氧量和温度的监控，热解炭化炉10的尾气排放口10-1与空气预热器13之间的管路上连接有含氧量检测器12，空气预热器13与第一布袋除尘器16之间的管路上连接有温度传感器15。
本实施例的上述有机固废处理系统中，贮料罐1用于暂存收集到的有机废物，达到一定的量后启动系统进行处理，通过改性混合器2，加入改性药、木屑和污泥碳粉，经过充分的混合改性处理，提高物料的固态碳含量； 改性后的显性物料经压滤处理后脱水形成滤饼再经缓冲仓7破碎后与热风接触再次脱水、再进行热解炭化和尾气的净物排放处理，并且处理过程中，充分利用有机固废自身的处理产物实现资源的充分利用，减少处理过程中的能源消耗，降低污染排放。
采用本实施例的上述有机固废处理系统进行有机固废处理的工艺方法为主要包括如下步聚：
第一步，将存储于储料罐1中按重量计含水量为70～85%的有机固废通过第一物料输送机输入改性混合器2内，同时通过加药罐3、污泥碳粉罐4和木屑罐5按重量比例向改性混合器2内分别添加适量的PAC、污泥碳粉和木屑，其中，PAC的添加量为0.5%～2%，污泥碳粉的添加量为1%～3%，木屑的添加量为0.5%-2%；在改性混合器内物料进行充分的混合改性后从排料口排出。经过改性混合后的物料，破壁絮凝，并且热值及含碳量提高，便于后序步骤的机构压滤脱水和热解。
第二步，改性后的有机固废物料输送至压滤机6，压滤机包括初级压滤机和二级压滤机，经两级压滤，将有机固废压滤成饼装物料，其中初级压滤机的压力为0.5-5Mpa，初级压滤后初级滤饼含水量为55%-65%，二级压滤机的压力为7-20Mpa，二级压滤后的二级滤饼的含水量为35-43%；经过本步两级压滤后，物料含水率降低30%以上，并且被压成滤饼，便于物料输送。
第三步，将二级滤饼物料均速输送至缓冲仓7，在缓冲仓7的进料端通过破碎搅拌轴将二级滤饼剪切破碎后经螺旋输送轴向出料口方向推送排出，同时缓冲仓内与物料推送方向相反的方向通过第二风机9通入预热空气以加速仓内物料的水份蒸发，并通第一风机8排出，输送至缓冲仓7出料口的物料含水量为35-45%；经过本步压滤后的滤饼经过剪切破碎打散，在螺旋输送过程中与逆向流通的热气流接触，带走部分水份和有机气体，实现进一步的脱水和脱有机气体的处理。
第四步，通过刮板输送机将物料输送至热解炭化炉10，物料从炉顶向炉底依次经过自热干燥层10A、热解炭化层10B和自然冷却层10后从炉底经排料机构从出料口，热解炭化炉中，每个功能层均包括多层炉床，自热干燥层的温度预设为200～300℃，热解炭化层的温度为400～700℃，自然冷却层的温度为200-600℃；同时开启第二风机9并从热解炭化炉10的中心轴11底部通入冷却空气，对炉内自然冷却层10C的炭化污泥进行快速冷却，从炉底的出料口排出。本步处理，中心轴11转动从而带动耙料臂转动，耙料臂带动耙齿转动，耙齿将与炉床上铺料的污泥摩擦搅拌，同时能搅动炉内的气流使之均匀。污泥物料由第一层落料炉床在耙齿的推动作用下，从外侧移动至内侧排出口，落入第2层炉床内侧，第2层的耙齿再将污泥，自炉床内侧移动至外侧排出口，落入第3段炉床内侧，如此交互运动至最下炉层排出，由于耙料臂和耙齿的相互作用，污泥在炉内不停翻动，充分搅拌，并和燃烧机高温烟气形成逆流，进行换热。
综上，经过本步热解炭化处理的污泥物料，35-45%含水污泥，在分段式直立炉中完成干燥-炭化-冷却过程所需要的热量，与污泥、木屑在反应过程中所释放的热量持平，整个反应过程不需要外部热量补给，实现污泥在分段式直立炉中干燥-炭化-冷却的自热平衡反应。热解处理后从炉底排出的污泥产物为污泥碳粉，可以作为生物碳利用也可以作为本处理工艺第一步中进行改性处理的污泥碳粉添加入新的待处理的有机固废处理工艺中。
第五步，热解炭化炉10的尾气排放口10-1排放的热解尾气经空气预热器13降温处理输送至第一布袋除尘器16进行除尘处理，然后通第一洗涤塔17碱液洗绦，脱硫、脱酸和第二洗涤塔18喷清水洗脱和除尘处理；热解炭化炉的中心轴11顶部的冷却空气吸收炉内热量后经排放口经第二风机9连接至缓冲仓7的进风口用于缓冲仓10物料脱水的热风，实现热量的充分利用；同时，根据温度传感器15检测的温度控制第三风机13的输出频率，调节空气预热器13内冷却气流的进气量，以调节夹套热换热器的换热效率，具体为温度传感器15的温度不大于250℃，加大第三风机14的频率；热解的高温尾气含有大量硫化物、有机气体、热量和可燃气体等，通过空气预热器可以回收利用尾气中的热量，将温度传感器与第三风机关联，便于合理控制第三风机的频率，实现良好的降温效果，降温后的尾气中颗粒物粒径大小在10微米左右，通入高温布袋除尘器中进行除尘。除尘后的尾气经二级洗涤塔除硫、洗涤后去除酸性气体，同时再次去除粉尘。
第6步，洗涤后的尾气引入RTO蓄热焚烧炉系统进行焚烧处理排出燃烧尾气， 燃烧尾气经烟道反应器和第二布袋除尘器后排放，烟道反应器内添加有活性炭粉沫用于吸附燃烧尾气。本步中，洗涤后的尾气引入RTO蓄热焚烧炉系统进行焚烧，RTO蓄热炉系统前置有高效除雾器，将冷凝的水汽去除后送入焚烧炉里；RTO焚烧炉为氧化反应环境，燃烧温度为850℃，尾气停留时间2s以上。将可燃气充分焚烧为二氧化碳和水汽。同时将气体高温热量通过冷却腔体蓄热保温后排出；焚烧后的尾气通过烟道反应器，和反应器中的活性炭粉末充分接触反应，并经过布袋除尘后达标排放。
通过本实施例的上述有机固废的处理方法，可以实现高含水量的有机固废的改性、压滤、脱水、热解炭化、尾气净化实现清洁排放，并且处理过程中，充分利用循环利用处理过程中自身的热量和污泥的热值，实现自热平衡，大量削减系统运行过程燃料的用量，并实现处理产物和排放尾气的清洁排放，最大化减少二次排放污染。
实施例2
如图2所示，本实施例中在实施例1的有机固废处理系统的基础上进行适当的调整改造，具体为在实施例1的有机固废处理系统的，将空气预热器13预热的空气从第三风机14的出风口通过分支管路连接至热解炭化炉10的热解炭化层10C，使热解炭化层的炭化物料在富气的条件下充分焚烧耗尽，从而最终降低热解产物的排量，为便于监控炉内含氧量，热解炭化炉10的尾气排放口10-1与空气预热器13之间的管路上连接有含氧量检测器12；本实施例的有机固废处理工艺中的第5步中，当氧量检测器12监测的尾气不氧含量小于8%是加大第三风机14的频率，以加大第三风机向热解炭化层10C供风支路的预热空气量，以提高炉内氧含量，确保热解炭化层的富氧焚烧。本实施的处理工艺，也同样是在实施例的处理工艺基础上通过向热解炭化炉10的热解炭化层10C引入预热空气，实现热解炭化后污泥碳的炉内焚烧。
实施例3
如图3所示，本实施例首先在实施例1的有机固废处理系统的基础上对排放后的尾气输出管路和热解炭化炉顶面进行进一步改造，具体为，在热解炭化炉10的进料端设有直接伸入至第二层炉床的进料管，使物料直料进入第二层炉床，第一层炉床上侧的炉内设有燃烧机，用于燃烧热解尾气，所述热解炭化炉的尾气排放口连接有可燃气浓度检测器22，可燃气浓度检测器22后侧的气体输送管路连接有通入第一层炉床的第四风机23，当可燃气浓度检测器检测到排出尾气中可燃气含量浓度＞5000mg/m³，第四风机启动，将尾气重新引入炉内通过进行充分燃烧后再排出。
实施例4
如图4所示，本实施例的有机固废处理系和处理工艺统结合实施例2和实施3的改进方案，中将热解炭化炉10内热解炭化炉层10C的固态炭产物进行富氧焚烧，并将热解炭化炉10的尾气排放前的可燃气体进行充分的焚烧，以烧尽尾气中的可燃气体。
Claims (10)
1.一种有机固废处理系统，其特征在于，包括依次排布的贮料罐、改性混合器、压滤机、缓冲仓和热解炭化炉，所述热解炭化炉的底部设有排料机构，热解炭化炉的顶部设有尾气排放口，所述尾气排放口通过气体输送管路连接尾气净化处理系统，所述贮料罐底部设有出料口，所述出料口连接有第一物料输送机用于将物料输送至改性混合器的进料口，所述改性混合器的进料口还分别连接有加药罐、碳粉罐和木屑罐。
2.根据权利要求1所述的有机固废处理系统，其特征在于，所述缓冲仓包括仓体、仓顶和仓底，所述仓体设有长方体的内腔，所述仓体长度方向的一端对应的仓顶设有进料口，所述仓体长度的另一端对应的仓底设有出料口，所述进料口下方对应的仓体内设有一组破碎搅拌轴，所述仓底设有螺旋输送轴用于将物料推送到出料口；所述缓冲仓的仓体靠近出料口的一端设有进风口，另一端设有出风口，所述出风口经第一风机输送至尾气净化处理系统。
3.根据权利要求2所述的有机固废处理系统，其特征在于，所述热解炭化炉包括多段立式叠置的炉体，各相邻的炉体之间通过法兰结构连接，每层炉体的周向设有若干燃烧机，每层炉体内设有多层炉床，相邻层的炉床之间的周部和中心交替设有落料口；所述热解炭化炉的顶部和底部分别设有炉顶和炉底，各炉床的中心设有贯穿整个热解炭化炉的中心轴，所述中心轴的底部设有驱动机构，每层炉床上侧的中心轴径向安装有耙料臂，所述耙料臂上设有耙齿；所述炉顶设有进料口，炉底设有出料口。
4.根据权利要求3所述的有机固废处理系统，其特征在于，所述中心轴为中空的轴体用于连通冷却气流，所述中心轴的底部设有进气口，顶部设有出气口，所述出气口经管路、第二风机连接至缓冲仓的进风口。
5.根据权利要求3所述的有机固废处理系统，其特征在于，所述尾气净化处理系统包括经气体输送管路依次连接的第一布袋除尘器、第一洗涤塔、第二洗涤塔、RTO焚烧炉、烟道反应器、第二布袋除尘器和排放口。
6.根据权利要求5所述的有机固废处理系统，其特征在于，所述尾气排放口与第一布袋除尘器之间设有空气预热器，所述空气预热器为夹套式换热器，用于吸收热解炭化炉尾气的热量以预热空气，预热后的空气经管路、第三风机连接至RTO焚烧炉的助燃风管路。
7.根据权利要求5所述的有机固废处理系统，其特征在于，所述空气预热器与第一布袋除尘器之间的管路上连接有温度传感器。
8.一种采用权利要求1-7任一所述的有机固废处理系统的处理工艺，其特征在于，所述有机固废依次经过如下处理步骤：
第一步，将存储于储料罐中按重量计含水量为70～85%的有机固废通过第一物料输送机输入改性混合器内，同时通过加药罐、碳粉罐和木屑罐向改性混合器内分别添加适量的PAC、污泥碳粉和木屑，其中，按有机固废重量计，PAC的添加量为0.5%～2%，污泥碳粉的添加量为1%～3%，木屑的添加量为0.5%-2%；
第二步，改性后的有机固废物料输送至压滤机，所述压滤机包括初级压滤机和二级压滤机，经两级压滤，将有机固废压滤成饼状物料，其中初级压滤机的压力为0.5-5Mpa，初级压滤后初级滤饼含水量为55%-65%，二级压滤机的压力为7-20Mpa，二级压滤后的二级滤饼的含水量为45-50%；
第三步，将二级滤饼物料均速输送至缓冲仓，在缓冲仓的进料端通过破碎搅拌轴将二级滤饼剪切破碎后经螺旋输送轴向出料口方向推送排出，同时缓冲仓内与物料推送方向相反的方向通过第二风机通入预热空气以加速仓内物料的水份蒸发，并通第一风机排出，输送至缓冲仓出料口的物料含水量为35-43%；
第四步，通过刮板输送机将物料输送至热解炭化炉，物料从炉顶进料口向炉底依次经过自热干燥层、热解炭化层和自然冷却层后从炉底经排料机构排出，每层均包括多层炉床，所述自热干燥层的温度为200～300℃，所述热解炭化层的温度为400～700℃，所述自然冷却层的温度为200-600℃；同时开启第二风机并从热解炭化炉的中心轴底部通入冷却空气，对自然冷却层进行冷却，经自然冷却后的炭化污泥产物从炉底排出；
第五步，热解炭化炉的尾气排放口排放的热解尾气经空气预热器降温处理后输送至第一布袋除尘器进行除尘处理，然后经第一洗涤塔碱液洗涤脱硫、脱酸处理，再经第二洗涤塔清水洗绦及除尘处理；所述热解炭化炉的中心轴顶部的冷却空气排放口经第二风机连接至缓冲仓的进风口，同时，通过控制第三风机的排量使温度传感器检测温度不大于250℃；
第6步，洗涤后的尾气引入RTO蓄热焚烧炉系统进行焚烧处理排出燃烧尾气， 所述燃烧尾气经烟道反应器和第二布袋除尘器后排放，所述烟道反应器内添加有活性炭粉沫用于吸附燃烧尾气。
9.根据权利要求8所述的有机固废处理系统的处理工艺，其特征在于，所述热解炭化炉的尾气排放口与空气预热器之间的管路上连接有含氧量检测器，所述空气预热器预热的空气从第三风机的出风口通过分支管路连接至热解炭化炉的热解炭化层，使热解炭化层的炭化物料进一步富气焚烧，当含氧量检测器检测的含氧量小于8%，提高第三风机的频率加大向热解炭化炉的送风量，以燃尽固态碳后从炉底排出烧尽产物。
10.根据权利要求8所述的有机固废处理系统的处理工艺，其特征在于，所述热解炭化炉的进料端设有直接伸入至第二层炉床的进料管，使物料直接进入第二层炉床，第一层炉床上侧的炉体内设有燃烧机，用于燃烧热解尾气，所述热解炭化炉的尾气排放口连接有可燃气浓度检测器，所述可燃气浓度检测器后侧的气体输送管路连接有通入第一层炉床的第四风机，当可燃气浓度检测器检测的可燃气含量浓度＞5000mg/m³，第四风机开启将尾气引回至第一层炉床上侧进行二次焚烧。
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