CN114472477B - 垃圾处理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种垃圾处理系统及方法,涉及废弃物处理技术领域。垃圾处理系统,包括垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉、无氧灰渣冷却系统、冷凝脱水系统、废水处理系统以及有机气体回收处理系统。垃圾干燥系统、冷凝脱水系统以及废水处理系统依次连接;垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉和无氧灰渣冷却系统依次连接;有机气体回收处理系统与无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉连接。垃圾处理方法,包括:采用上述的垃圾处理系统对垃圾进行处理。上述的系统和方法,处理垃圾后能得到可回收利用的尾渣,而处理过程产生的废水及废气被回收处理,全过程可实现垃圾有效处理、资源回收利用、二噁英的产生远低于国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物处理技术领域,具体而言,涉及一种垃圾处理系统和方法。
背景技术
随着社会的发展,国家对人居环境越来越重视,人们对目前环境质量改善的期望越来越高。目前传统的垃圾焚烧、填埋、堆肥等方式处理生活垃圾,已经不能满足现代环保要求的需要,急需更高标准的处理技术和方式,来弥补和替代现在技术不足。
鉴于此,特提出本申请。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种垃圾处理系统和方法,其通过超高温裂解、资源回收等手段处理垃圾,排放低,污染物少,且处理后得到的物质可回收再利用。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明提供一种垃圾处理系统,包括垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉、无氧灰渣冷却系统、冷凝脱水系统、废水处理系统以及有机气体回收处理系统;
垃圾干燥系统、冷凝脱水系统以及废水处理系统依次连接,冷凝脱水系统用于收集垃圾干燥系统干燥过程产生的废水,废水处理系统用于处理冷凝脱水系统收集的废水;
垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉和无氧灰渣冷却系统依次连接,用于依次对垃圾进行干燥、干馏、裂解以及冷却;
有机气体回收处理系统与无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉连接,用于收集和处理产生的有机气体。
在可选的实施方式中,有机气体回收处理系统包括气体通道依次连接的有机气体裂解系统、裂解气急冷降温系统、裂解气水洗系统、气固分离系统、轻质油合成及分离系统、裂解气冷却脱水系统以及发电系统;
无氧碳化干馏炉的出气口和无氧灰渣裂解炉的出气口与有机气体裂解系统连通;
优选地,垃圾处理系统还包括有机混合气除尘器,有机混合气除尘器的进气口与无氧碳化干馏炉的出气口和无氧灰渣裂解炉的出气口连通,有机混合气除尘器的出气口与有机气体裂解系统的进气口连通。
在可选的实施方式中,有机气体回收处理系统还包括盐回收系统、固液回收系统以及轻质油回收系统,盐回收系统与裂解气水洗系统的出液口连通,固液回收系统与气固分离系统的固液出口连通,轻质油回收系统与轻质油合成及分离系统的出油口连通。
在可选的实施方式中,有机气体回收处理系统还包括裂解气除尘器,裂解气除尘器与有机气体裂解系统的出气口连接,或与裂解气急冷降温系统连接。
在可选的实施方式中,垃圾处理系统还包括热能回收系统,热能回收系统与冷凝脱水系统、无氧灰渣冷却系统以及裂解气急冷降温系统连接,用于回收冷凝脱水系统、无氧灰渣冷却系统和裂解气急冷降温系统带出的热量;
优选地,热能回收系统还与垃圾干燥系统连接,为垃圾干燥系统提供热量;
优选地,垃圾处理系统还包括无氧进料器和无氧出料器,无氧进料器与无氧碳化干馏炉的进料端连接,无氧出料器与无氧灰渣冷却系统的出料端连接;
优选地,垃圾处理系统还包括末端金属回收系统,末端金属回收系统与无氧出料器连通。
在可选的实施方式中,废水处理系统包括依次连接的过滤系统、低温热泵蒸馏系统、光氧风洗系统、MBR反渗透过滤系统以及除盐除重金属系统;
优选地,过滤系统包括依次连通的100目一级过滤器、400目二级过滤器以及1200目吸油过滤系统。
第二方面,本发明提供一种垃圾处理方法,使用本申请实施例提供的垃圾处理系统对垃圾进行处理。
在可选的实施方式中,垃圾处理方法包括:
将垃圾置于垃圾干燥系统中,在温度140~160℃下脱水至5%以下,脱去的含水气体送入至冷凝脱水系统降温后进入废水处理系统被处理,干燥的垃圾送入至无氧碳化干馏炉中在温度500~650℃下热解碳化得到碳化灰渣和第一有机气体;
将碳化灰渣送入至无氧灰渣裂解炉,裂解温度为800~1100℃,裂解10~15min,得到裂解灰渣和第二有机气体;
将第一有机气体和第二有机气体送入至有机气体回收处理系统进行回收处理;
将第一裂解灰渣送入无氧灰渣冷却系统冷却至200℃以下后出料。
在可选的实施方式中,还包括:
将送入有机气体回收处理系统的有机气体送入至有机气体裂解系统中,在1400℃以上的温度下裂解;
将裂解后的气体送入至裂解气急冷降温系统在2s内降温至178℃以下;
将降温后的裂解气送入至水洗系统进行水洗;
将水洗后的气体送入至气固分离系统中,以分离夹杂的固体和液体;
将除杂后的气体送入至温度为78℃以下,压力为21kPa以上的轻质油合成及分离系统中将气体中的小分子有机物合成为轻质油并分离轻质油,得到小分子混合气;
将小分子混合气送入至裂解气冷却脱水系统中脱去小分子混合气中的水蒸气至含水量小于0.1%并降温至40℃以下得到脱水混合气;
将脱水混合气送入发电系统作为燃料气体进行发电。
在可选的实施方式中,还包括:
将冷凝脱水系统从干燥产生的水蒸气中获得的热量、无氧灰渣冷却系统从裂解灰渣从获得的热量以及裂解气急冷降温系统从裂解气中获得的热量回收;
优选地,将回收的热量用于垃圾干燥系统补热。
在可选的实施方式中,还包括:
将送入废水处理系统的废水依次通入过滤系统、低温热泵蒸馏系统、光氧风洗系统、MBR反渗透过滤系统以及除盐除重金属系统进行污水处理。
本发明实施例的有益效果包括,例如:
本申请提供的技术方案,将垃圾经垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉和无氧灰渣冷却系统依次处理后能得到可回收利用的尾渣,而处理过程产生的废水被收集进行处理,处理过程产生的有机气体被回收处理,全过程可实现垃圾有效处理、资源回收利用且有害物质二噁英的产生远低于国家标准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的垃圾处理系统的结构及工作流程图;
图2为本申请实施例提供的垃圾处理系统中垃圾干燥系统的结构及工作流程图;
图3为本申请实施例提供的垃圾处理系统中有机气体回收处理系统的结构及工作流程图;
图4为本申请实施例提供的垃圾处理系统中发电系统的尾气处理系统的结构及工作流程图;
图5为本申请实施例提供的垃圾处理系统中废水处理系统的结构及工作流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
如图1所示,本发明实施例提供一种垃圾处理系统,包括垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉、无氧灰渣冷却系统、冷凝脱水系统、废水处理系统以及有机气体回收处理系统。
垃圾干燥系统、冷凝脱水系统以及废水处理系统依次连接,冷凝脱水系统用于收集垃圾干燥系统干燥过程产生的废水,废水处理系统用于处理冷凝脱水系统收集的废水;
垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉和无氧灰渣冷却系统依次连接,用于依次对垃圾进行干燥、干馏、裂解以及冷却;
有机气体回收处理系统与无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉连接,用于收集和处理产生的有机气体。
本申请实施例提供的垃圾处理方法,其采用本申请实施例提供的垃圾处理系统对垃圾进行处理。
优选地,垃圾处理方法包括:
将垃圾置于垃圾干燥系统中,在温度140~160℃下脱水至5%以下,脱去的含水气体送入至冷凝脱水系统降温后进入废水处理系统被处理,干燥的垃圾送入至无氧碳化干馏炉中在温度500~650℃下热解碳化得到碳化灰渣和第一有机气体。
将碳化灰渣送入至无氧灰渣裂解炉,裂解温度为800~1100℃,裂解10~15min,得到裂解灰渣和第二有机气体;
将第一有机气体和第二有机气体送入至有机气体回收处理系统进行回收处理;
将第一裂解灰渣送入无氧灰渣冷却系统冷却至200℃以下后出料。
在上述处理过程中,干垃圾在无氧碳化干馏炉内,其所含的有机物部分热解碳化,生成少量的活性炭,与垃圾中残留的氧进行化合消耗,可确保干馏炉为无氧环境;碳化灰渣进入无氧灰渣裂解炉,裂解10~15min后可确保将灰渣中残留的有机物彻底裂解,经检测,裂解后的有机物含量可低于0.03%,而由于干馏和裂解过程均为无氧环境,且干馏和裂解温度较高,可有效控制二噁英的产生,经检测,裂解产物中二噁英含量低于5ng,远低于国家标准;而灰渣中的碳成分也可将垃圾中的氧化重金属还原以便于后续去除从而达到建筑材料骨料标准。
而无氧灰渣冷却系统的设置目的在于:为防止灰渣在冷却过程中重金属再次被氧化,和二噁英在降温过程中再次合成,灰渣在出料之前,先进入灰渣冷却系统。灰渣在无氧状态下冷却至200℃以下后再出料。
在本申请实施例提供的方案中,之所以选择裂解温度800~1100℃原因在于为:若处理的垃圾为垃圾填埋场的垃圾,垃圾填埋场的存量垃圾含大量泥土,泥土成分因采集地不同,含量不同,发明人发现在温度800~1100℃的情况下,大多数泥土会被烧结焦化。而本申请提供的垃圾处理系统和方法处理垃圾后,尾渣主要用于环保砖制作,如果对泥土不进行焦化处理,制作的环保砖遇水将软化,而焦化后的尾渣制作的环保砖的硬度和耐用程度将得以保证。
因此,本申请提供的装置和方法,将垃圾经垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉和无氧灰渣冷却系统依次处理后可得到用于制作环保砖的尾渣,而处理过程产生的废水被收集进行处理,处理过程产生的有机气体被回收处理,全过程可实现垃圾有效处理、资源回收利用且有害物质二噁英的产生远低于国家标准。
以下对本申请提供的装置和方法进行更具体的介绍。
一、垃圾干燥脱水
如图2所示,垃圾处理系统还包括垃圾粉碎脱水系统,垃圾粉碎脱水系统将从垃圾储存池运送进来的垃圾粉碎,然后以压滤等方式脱去大部分水,粉碎脱水后送入垃圾干燥系统中进行垃圾干燥,脱去的废水送入废水处理系统统一处理。
优选地,垃圾粉碎脱水系统包括两级粉碎器,垃圾经两级粉碎器粉碎至粒径为30~50mm的颗粒,然后通入输送带和泵式进料器送至进入垃圾干燥系统中。
优选地,垃圾干燥系统包括两级干燥系统,分别为垃圾一级干燥系统和垃圾二级干燥系统,干燥温度分别为280~320℃,140~160℃,干燥方式为高速热风干燥。根据道尔顿定律和发明人实测,等风速提高至21米/s,温度升高至140℃,水分的蒸发速度是常温25℃时自然蒸发速度的500倍以上,因此,在本申请中,为提高干燥效率,干燥风速为21米/s。本申请之所以一级干燥系统温度高于二级干燥系统温度,是为了保证快速干燥的前提下,避免垃圾中的有机物熔化。
优选地,冷凝脱水系统在较佳的实施例中选择空气能冷凝脱水系统进行脱水,垃圾烘干系统产生的烘干蒸汽通入至空气能吸热端,对烘干蒸汽进行冷却得到冷凝水,冷凝水通入至废水处理系统统一处理;空气能吸热端从烘干蒸汽中获得热量后温度升高,通过空气能释热端将热能传递至热能回收系统被回收。
优选地,垃圾干燥系统还包括与热能回收系统连接的一级干燥补热系统和二级干燥补热系统,一级干燥补热系统和二级干燥补热系统分别与垃圾以及干燥系统以及垃圾二级干燥系统连接。热能回收系统中储存的热能输送至一级干燥补热系统和二级干燥补热系统中,通过一级干燥补热系统和二级干燥补热系统分别为垃圾以及干燥系统和垃圾二级干燥系统补热。
二、垃圾制造环保建材
如图1,垃圾处理系统制造环保建材的相关系统包括:垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉以及无氧灰渣冷却系统。此处提到的这一部分装置结构的具体设置方式在前文有阐述,在此处不做重复描述。
更具体结构如下:
优选地,本申请提供的垃圾冷凝脱水系统还包括无氧进料器和无氧出料器,无氧进料器与无氧碳化干馏炉的进料端连接,无氧出料器与无氧灰渣冷却系统的出料端连接。
无氧进料器和无氧出料器的设置可避免干馏炉和裂解炉内氧气进入。
进一步地,本实施例提供的垃圾处理系统还包括末端金属回收系统,末端金属回收系统用于去除冷却后的灰渣中的金属,末端金属回收系统一般可旋转强磁性金属回收系统,通过强磁性去除灰渣中的金属物质,以使得最终出料的灰渣中有毒重金属含量满足国家标准,经检测,经末端金属回收系统处理后的灰渣,其重金属含量远低于国家标准1/400以下,能达到建筑材料骨料的标注。
末端金属回收系统处理后的灰渣可运送至环保建材加工处进行加工,加工为环保建材后进行销售。
优选地,本实施例提供的垃圾处理系统还包括初级金属回收系统,初级金属回收系统于无氧进料器的前端连接,垃圾粉碎干燥后送入初级金属回收系统中,初级金属回收系统一般可旋转磁性金属回收装置对垃圾中的金属进行回收,经初级金属回收系统初步处理后的垃圾进入无氧进料器中被送入无氧碳化干馏炉进行干馏处理。
优选地,本实施例提供的垃圾处理系统还包括有机混合气除尘器,有机混合气除尘器与无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉的排气口连接,用于对无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉排出的有机气体进行除尘;有机混合气除尘器的出气口与有机气体回收处理系统的进气口连接,其将除尘后的有机气体输送至有机气体回收处理系统中进行处理。
优选地,本实施例提供的垃圾处理系统还包括干馏炉防闪爆系统和裂解炉防闪爆系统,其分别与无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉的出气口连接,分别用于将干馏炉和裂解炉产生的气体引出,防止干馏炉和裂解炉发生爆燃对设备造成破坏,和对人员造成安全威胁。
优选地,热能回收系统与无氧灰渣冷却系统连接,用于回收无氧灰渣冷却系统从高温灰渣中获得的热量;热能回收系统还与无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉连接,由于无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉工作过程需要升温,升温提供的热量并不会被完全消耗,位于炉体外侧的热量若不收集会浪费,而热能回收系统与无氧碳化干馏炉以及无氧灰渣裂解炉连接后用于收集这部分不被消耗的热量。
三、有机气体回收处理
如图3所示,优选地,有机气体回收处理系统包括气体通道依次连接的有机气体裂解系统、裂解气急冷降温系统、裂解气水洗系统、气固分离系统、轻质油合成及分离系统、裂解气冷却脱水系统以及发电系统。
无氧碳化干馏炉的出气口和无氧灰渣裂解炉的出气口排出的有机气体经有机混合气除尘器除尘后通入至有机气体裂解系统中,使有机混合气在1400℃以上(一般可以为1400~1600℃)的温度下裂解,将干馏气中的大分子重油分解成C20以下的小分子物质,同时将烃分子链打断;裂解后的小分子有机气体通入裂解气急冷降温系统中,在2s内急速降温至178℃以下,急速降温过程不仅能将裂解后的气体中的小分子有机物重整,合成生物质柴油等轻质油(该过程可看作是轻质油一级合成过程),还能够有效的阻止二噁英的合成。降温后的裂解气被送入至水洗系统进行水洗以去除裂解气中的氨氮磷硫硝等物质,水洗后的气体送入至气固分离系统中,以去除气体中夹杂在的固体和水汽;将除杂过后的气体送入至温度为78℃以下,压力为21kPa以上(一般可以为21kPa~25kPa)的轻质油合成及分离系统中,将在一级合成过程中未完全合成的小分子有机物合成为轻质油(例如:轻质柴油、汽油等,此过程可看作是轻质油二级合成过程)并分离轻质油(轻质油分离部分为超音速喷射分离装置构成),分离轻质油后得到小分子混合气,该混合器中含有氢、一氧化碳、甲烷、乙炔等混合可燃气,其燃值约为4000大卡/m³;将小分子混合气送入至裂解气冷却脱水系统中脱去小分子混合气中的水蒸气至含水量小于0.1%并降温至40℃以下得到脱水混合气;得到的脱水混合气具有较高热值,可用于燃烧发电,或燃烧为其他处理单元提供热量。
本申请实施例中,之所以控制有机气体裂解温度在1400℃以上是因为:1236℃作为氨、笨等物质的裂解临界点,超过该温度将在不添加任何催化剂的情况下,大多数也能够很好的对有害物质进行裂解。在1400℃的情况下,焦油(含有两万多种成分)的99%的有机物质将被打断分子链,形成小分子有机物,为合成新型物质提供必要条件。
优选地,有机气体回收处理系统还包括盐回收系统、固液回收系统以及轻质油回收系统,盐回收系统与裂解气水洗系统的出液口连通,用于收集水洗液;固液回收系统与气固分离系统的固液出口连通,用于收集气固分离系统分离出的固体和液体杂质;轻质油回收系统与轻质油合成及分离系统的出油口连通,用于回收轻质油。上述回收的盐、固液杂质以及轻质油,均可输送至化工厂进行利用或处理。
优选地,裂解气水洗系统为两级水洗系统,以保证更完全去除裂解气中可溶气体。
优选地,裂解气水洗系统还可以与热回收系统连接,热回收系统用于将水洗液从裂解气中带出的热量回收以综合利用。
优选地,气固分离系统为涡流气、液分离系统,油气混合气通过涡流离心分离技术,将混合裂解气中未被裂解的重油、水分、固体颗粒物等物质进行分离。
优选地,有机气体回收处理系统还包括及气体加压系统,该气体加压系统由罗茨风机组成。由轻质油合成及分离系统排出的高燃值裂解气通过罗茨风机组成的气体加压系统送至裂解气冷却脱水系统中干燥冷却。
优选地,有机气体回收处理系统还包括虹膜气囊,虹膜气囊与裂解气冷却脱水系统的出气口连接。冷却后的裂解气送至虹膜储气囊内进行静置。裂解气是高燃值气体,为保证安全,虹膜气囊的容积不能超过1000m³,同时虹膜气囊必须安装过压泄压装置,红外线泄漏检 测装置,顶部安装防暴晒装置和喷雾降温装置。
优选地,裂解气在虹膜气囊内短暂静置储存后,通过罗茨加压风机抽出加压后,分别送至燃气内燃发电机、垃圾干燥系统燃烧机和发电尾气处理系统的热氧气体处理系统进行发电或燃烧。
四、发电系统尾气处理
如图4所示,裂解气送入发电系统中燃烧发电后,尾气中含有二噁英,将发电系统产生的尾气通入至二噁英分解系统对二噁英进行分解,二噁英分解系统所需的热量可由热回收系统提供,经二噁英分解系统处理后,尾气进入热氧系统中进行处理,热氧系统所需的热量可由热回收系统提供,仅热氧处理后的尾气通入至等离子静电处理系统中进行处理,处理后达标检测,尾气达标后排放。
需要说明的是,除了上述提到的尾气处理系统外,二噁英分解还可以通过光氧、静电、活性炭等设备处理达标后排放。
五、废水处理
如图5所示,废水处理系统包括依次连接的过滤系统、低温热泵蒸馏系统、光氧风洗系统、MBR反渗透过滤系统以及除盐除重金属系统。
垃圾渗出液、各种冷凝脱水系统产生的废水或者裂解气水洗系统产生的废水等收集至综合废水池中。这些废水通过过滤系统过滤后,低温热泵蒸馏系统使废水中的部分溶质气体化后,通过光氧风洗系统氧化处理除去含氮物质,然后废水通入MBR反渗透过滤系统进行反渗透处理,经MBR系统处理后的水送至除盐除重金属系统中进行处理,处理后的水的水质可达到二类水质标准,处理后的水可用于本系统内的设备冷却系统或向市政管网排放。
优选地,为保证具有好的过滤除油效果,过滤系统包括依次连通的100目一级过滤器、400目二级过滤器以及1200目吸油过滤系统。
综上,本申请提供的系统,由于其包含的处理单元的具体设置,使得垃圾经垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉和无氧灰渣冷却系统依次处理后能得到可回收利用的尾渣,而处理过程产生的废水被收集进行处理,处理过程产生的有机气体被回收处理,全过程可实现垃圾有效处理、资源回收利用且有害物质二噁英的产生远低于国家标准。
进一步地,在优选的实施方案中,系统中所有产热/换热单元产生与热回收系统连接,将余热回收至热能回收系统中被收集,然后综合利用分配至需热单元,实现能源节约、循环利用。
进一步地,在优选的实施方案中,系统中的有机气体回收处理系统的具体设置,可实现垃圾处理过程产生的有机气体的无害化处理以及可燃气体的重新回收,例如处理后用于燃烧发电或燃烧后为本系统内的需热单元供热。
进一步地,在优选的实施方案中,系统中的废水处理系统的具体设置,可将垃圾处理过程产生的废水进行无害化处理,处理后的废水指标可满足废水排放要求。
本申请提供的方法,可通过本申请提供的系统实施垃圾处理,通过超高温裂解、资源回收等手段处理垃圾,实现排放低,污染物少,且处理后得到的物质可回收再利用。
本申请提供的系统和方法,可用于生活垃圾、垃圾填埋场以及工业固废处理。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种垃圾处理方法,其特征在于,使用垃圾处理系统对垃圾进行处理,所述垃圾处理系统,包括垃圾干燥系统、无氧碳化干馏炉、无氧灰渣裂解炉、无氧灰渣冷却系统、冷凝脱水系统、废水处理系统以及有机气体回收处理系统;
所述垃圾干燥系统、所述冷凝脱水系统以及所述废水处理系统依次连接,所述冷凝脱水系统用于收集所述垃圾干燥系统干燥过程产生的废水,所述废水处理系统用于处理所述冷凝脱水系统收集的废水;
所述垃圾干燥系统、所述无氧碳化干馏炉、所述无氧灰渣裂解炉和所述无氧灰渣冷却系统依次连接,用于依次对垃圾进行干燥、干馏、裂解以及冷却;
所述有机气体回收处理系统与所述无氧碳化干馏炉以及所述无氧灰渣裂解炉连接,用于收集和处理产生的有机气体;
所述有机气体回收处理系统包括气体通道依次连接的有机气体裂解系统、裂解气急冷降温系统、裂解气水洗系统、气固分离系统、轻质油合成及分离系统、裂解气冷却脱水系统以及发电系统;
所述无氧碳化干馏炉的出气口和所述无氧灰渣裂解炉的出气口与所述有机气体裂解系统连通;
处理方法包括:
将垃圾置于垃圾干燥系统中,在温度140~160℃下脱水至5%以下,脱去的含水气体送入至冷凝脱水系统降温后进入废水处理系统被处理,干燥的垃圾送入至无氧碳化干馏炉中在温度500~650℃下热解碳化得到碳化灰渣和第一有机气体;
将所述碳化灰渣送入至无氧灰渣裂解炉,裂解温度为800~1100℃,裂解10~15min,得到第一裂解灰渣和第二有机气体;
将所述第一有机气体和所述第二有机气体送入至有机气体回收处理系统进行回收处理;
将第一裂解灰渣送入无氧灰渣冷却系统冷却至200℃以下后出料;
将送入有机气体回收处理系统的有机气体送入至有机气体裂解系统中,在1400℃以上的温度下裂解;
将裂解后的气体送入至裂解气急冷降温系统在2s内降温至178℃以下;
将降温后的裂解气送入至水洗系统进行水洗;
将水洗后的气体送入至气固分离系统中,以分离夹杂的固体和液体;
将除杂后的气体送入至温度为78℃以下,压力为21kPa以上的轻质油合成及分离系统中,将气体中的小分子有机物合成为轻质油并分离所述轻质油,得到小分子混合气;
将所述小分子混合气送入至裂解气冷却脱水系统中脱去所述小分子混合气中的水蒸气至含水量小于0.1%并降温至40℃以下得到脱水混合气;
将所述脱水混合气送入发电系统作为燃料气体进行发电。
2.根据权利要求1所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述垃圾处理系统还包括有机混合气除尘器,所述有机混合气除尘器的进气口与所述无氧碳化干馏炉的出气口和所述无氧灰渣裂解炉的出气口连通,所述有机混合气除尘器的出气口与所述有机气体裂解系统的进气口连通。
3.根据权利要求1所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述有机气体回收处理系统还包括盐回收系统、固液回收系统以及轻质油回收系统,所述盐回收系统与所述裂解气水洗系统的出液口连通,所述固液回收系统与所述气固分离系统的固液出口连通,所述轻质油回收系统与所述轻质油合成及分离系统的出油口连通。
4.根据权利要求1所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述有机气体回收处理系统还包括裂解气除尘器,所述裂解气除尘器与所述有机气体裂解系统的出气口连接,或与所述裂解气急冷降温系统连接。
5.根据权利要求1所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述垃圾处理系统还包括热能回收系统,所述热能回收系统与所述冷凝脱水系统、所述无氧灰渣冷却系统以及所述裂解气急冷降温系统连接,用于回收所述冷凝脱水系统、所述无氧灰渣冷却系统和所述裂解气急冷降温系统带出的热量。
6.根据权利要求5所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述热能回收系统还与所述垃圾干燥系统连接,为所述垃圾干燥系统提供热量。
7.根据权利要求5所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述垃圾处理系统还包括无氧进料器和无氧出料器,所述无氧进料器与所述无氧碳化干馏炉的进料端连接,所述无氧出料器与所述无氧灰渣冷却系统的出料端连接。
8.根据权利要求7所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述垃圾处理系统还包括末端金属回收系统,所述末端金属回收系统与所述无氧出料器连通。
9.根据权利要求1所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述废水处理系统包括依次连接的过滤系统、低温热泵蒸馏系统、光氧风洗系统、MBR反渗透过滤系统以及除盐除重金属系统。
10.根据权利要求9所述的垃圾处理方法,其特征在于,所述过滤系统包括依次连通的100目一级过滤器、400目二级过滤器以及1200目吸油过滤系统。
11.根据权利要求5所述的垃圾处理方法,其特征在于,还包括:
将所述冷凝脱水系统从干燥产生的水蒸气中获得的热量、所述无氧灰渣冷却系统从裂解灰渣中获得的热量以及所述裂解气急冷降温系统从裂解气中获得的热量回收。
12.根据权利要求11所述的垃圾处理方法,其特征在于,将回收的热量用于所述垃圾干燥系统补热。
13.根据权利要求9所述的垃圾处理方法,其特征在于,还包括:
将送入所述废水处理系统的废水依次通入过滤系统、低温热泵蒸馏系统、光氧风洗系统、MBR反渗透过滤系统以及除盐除重金属系统进行污水处理。
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