一種垃圾處理方法及其綜合利用的製作方法

2023-08-10 01:48:11 1

專利名稱：一種垃圾處理方法及其綜合利用的製作方法
技術領域：
本發明涉及垃圾處理技術領域，特別涉及一種垃圾處理方法及其綜合 利用。
背景技術：
垃圾包括生活垃圾和工業垃圾兩種，其中生活垃圾包括城鎮居民的生 活廢棄物，城鎮街道清掃的生活廢棄物，城鎮餐飲業的生活廢棄物，城鎮 生活廢水處理廠的汙泥，城鎮河湧清理的汙泥，城鎮居民糞便，廢舊輪胎 等。廢棄垃圾"三化"處理是指減量化、無害化、廢物資源化。應用焚燒 技術將廢棄垃圾送入焚燒爐中，通過焚燒氧化反應，把垃圾中的有機碳轉
化為0)2,氫轉化為&0，使廢棄垃圾變為有價值的產品，並在高溫下殺死
病毒和細菌，實現減量化、無害化和廢物資源化的處理。
目前，對廢棄垃圾的處理方式主要有填埋和焚燒發電兩種。現有的垃
圾填埋場中，約有50%以上的填埋場為簡易填埋場，不能做到及時覆蓋， 不具備完善的垃圾滲瀝液收集、排導和處理設施，也沒有完善的填埋氣體 排導和處理設施，特別是填埋場的滲瀝液，由於沒有必要的收集和集中的 淨化處理，已導致水資源和環境土壤的嚴重汙染。由於城市垃圾的熱值在 不斷提高，垃圾的能源化利用已成為現實。但所有垃圾焚燒發電廠都只是 利用了垃圾燃燒所產生的熱能，對垃圾焚燒過程中二次汙染物的排放或資 源化利用仍未解決。
現有垃圾焚燒爐都是採用輔助燃料一柴油或煤，加上空氣助燃，爐內 燃燒溫度只有800 — IOO(TC,爐內垃圾有機物難以完全燃燒，因為爐內 燃燒溫度低於1200 °C,造成爐內垃圾有機物不完全燃燒時就容易產生二 惡英有毒有害氣體，嚴重地汙染環境。煙氣中所含劇毒的二惡英很難徹底 處理乾淨，二惡英不但汙染空氣，還會通過積累汙染水源和植物，食用受 汙染的水產品或果疏會影響人體健康。由於採用空氣助燃，大量的氮參加 燃燒產生氛氧化物，汙染空氣並容易造成酸雨，同時，還損耗熱量，降低 熱效率，此外，由於空氣中，氮佔大部分，氧只佔小部分，故煙氣中C02 濃度較低，難以用工業化方法去回收利用。

發明內容
本發明的目的在於提供一種垃圾處理方法及其綜合利用，它採用垃圾 高溫焚燒技術，使焚燒爐內產生的煙氣中的劇毒氣體二惡英能大為減少，
而C02氣體濃度卻大為增加，從而具有工業化回收價值；垃圾高溫焚燒過 程中產生的熱能、煙氣和灰渣，經處理後，可發電、可生產出液體C02、 橡膠粉、建築材料、有機複合肥、吸附劑及金屬渣回爐處理，實現垃圾焚 燒處理無排放、無汙染、無廢物。
本發明所提出的技術解決方案是這樣的 一種垃圾處理方法，將垃 圾送入生化處理池進行生化處理，經煙氣餘熱乾燥的垃圾送入焚燒爐內 焚燒，產生蒸汽驅動發電機組發電，焚燒爐焚燒垃圾產生的煙氣經脫硫 排出，焚燒爐產生的灰渣收集處理，所述生化處理池產生的沼氣通入焚 燒爐內引燃乾燥的垃圾；設有空氣分離裝置，該空氣分離裝置產生純氧 和液態氮，其中的純氧通入所述焚燒爐內，對垃圾助燃焚燒，爐內焚燒 溫度範圍為1200 — 1500 °C;所述脫硫後的煙氣經淨化後獲得二氧化碳 氣體。
將淨化後的二氧化碳氣體壓縮液化變為液態二氧化碳，再經減壓膨脹 得到乾冰。將所述焚燒爐內焚燒後的灰渣磁化分離出金屬渣和沙石灰，金 屬渣回煉鋼爐再用，沙石灰添加粘膠劑混合後製成地磚。將廢舊輪胎去除 鋼絲和纖維後加入從空氣分離裝置送來的液氮，製得橡膠粉，然後在橡膠 粉中加入從煙氣脫硫程序中獲得的固體硫，經硫化處理製成橡膠製品。在 所述生化處理池內經生化處理的汙泥中加入糞便和所述沙石渣中的輕質 灰，製得有機複合肥。
與現有技術相比，本發明具有如下顯著效果
(1 )由亍垃圾焚燒爐內採用了純氧助燃方法，同時，也利用厭氧發 酵垃圾產生沼氣輔助垃圾燃燒，使爐內焚燒溫度達1200 。C一 1500 。C, 一方面，因純氧助燃，焚燒爐產生的煙氣中C02濃度比原來空氣助燃時提 高了四倍，因而具有工業化回收價值，同時，由於焚燒爐內溫度達到 1200 。C以上，這有利於爐內垃圾的完全燃燒，能大大減少劇毒氣體二惡 英和硫化物、氮氧化物的產生。
(2)採用本垃圾處理方法可以獲得高濃度的二氧化碳，經壓縮機增 壓和液化器低溫液化成液態二氧化碳貯存使用，或將液態二氧化碳減壓膨 脹製成乾冰；利用空氣分離裝置供給的液氮使廢舊輪胎超低溫冷凍破碎制
成橡膠粉，再加入從煙氣脫硫獲得的固體硫將橡膠粉硫化處理製成橡膠製
品；將焚燒爐的灰渣分離出沙石灰、金屬渣、輕質灰，沙石灰和經脫硫劑 對煙氣脫硫留下的脫硫渣一起加入粘膠劑混合後製成建築地磚；金屬渣送 去鋼鐵廠回爐，輕質灰可以製成吸附劑，亦可以加入糞便中與垃圾中的汙 泥一起送入生化處理池進行生化處理，並製成有機複合肥。真正實現了垃 圾焚燒處理零排放、無汙染、廢物資源化。


圖1是本發明一個實施例的垃圾處理方法及其綜合利用的工藝流程示 意圖。
具體實施例方式
通過下面實施例對本發明作進一步詳細闡述。
參見圖1所示，本發明是提供一種垃圾處理方法以及在垃圾處理過程 中所產生的煙氣、熱量、灰渣等物質進行綜合利用，實現垃圾處理的零排 放、無汙染、廢物資源化的目的。本發明的垃圾處理方法是這樣的垃圾 送入生化處理池，經過3 — 7天生化處理，產生沼氣，其餘垃圾利用煙氣 餘熱乾燥後送入焚燒爐內，生化處理池的沼氣通入焚燒爐內引燃乾燥的垃 圾，從空氣分離裝置產生的純氧通入焚燒爐助燃垃圾焚燒，由於採用純氧 焚燒，故焚燒爐內溫度達120(TC— 1500 °C，垃圾在純氧助燃的燃燒過程 中產生高濃度C02煙氣，而劇毒氣體二惡英卻大為減少，煙氣中一般含有 硫化物、氮氧化物、水蒸汽等雜質和幾百度的餘熱，利用煙氣的餘熱乾燥 入焚燒爐前的垃圾，使煙氣的餘熱降至一百多度以下，再把煙氣預冷分離 水蒸汽，將乾燥的煙氣送到脫^5克裝置用脫^l劑將煙氣中的^e危化物分離，再 經過活性碳等吸附劑淨化煙氣中的C02，焚燒爐在焚燒過程中還不斷產生 灰渣和大量的熱能，這些熱能通過鍋爐變成蒸汽後驅動汽輪發電機組發 電，這些電量和發電後的餘熱蒸汽向空氣分離裝置及C02生產裝置等設備 供電供熱(乾燥)，自用後如有富餘的電和熱，則可以對外銷售。
按本方法處理垃圾過程中產生的煙氣、灰渣的綜合利用情況是這樣
的
(1 )淨化後的C02通過無油潤滑壓縮機增壓至4. OMpa壓力，然後經 製冷裝置液化器使氣態《)2變為液態C02,經過液化器(液化溫度約
-40'C )後的不凝氣體，採用閃晶方法使不凝氣體與液態C02分離，純淨 的液態C02貯存在低溫液體C02貯槽作為產品貯存。也可以將液態C(V鹹壓
膨脹製得乾冰。
以日處理500噸垃圾為例，採用現有技術時，所產生的煙氣排放量為 648萬mV天，對大氣環境造成嚴重汙染；當採用本發明技術方案時，能 回收液體C02量為230噸/天，且無廢氣向大氣排出。水產品冷凍耗電量 為260kwh/噸，水產品冷凍耗千冰量為550kg/噸。將液體(:02變換成幹 水，則每天可製得乾冰115噸，可冷凍水產品210噸，如採用製冷設備冷 凍210噸水產品，則需耗電5"00kwh,以年計算，則可節省電量 1992. 9萬kwh。
(2) 垃圾焚燒過程產生的灰渣，採用磁化和選礦技術分離出沙石 灰、金屬渣和輕質渣(灰粉)，沙石灰(也可加入煙氣脫疏產生的脫硫 渣)混合粘合劑等材料製成建築地面磚；金屬渣可以回爐煉鋼；輕質渣中 的氮、磷、鉀與糞便一起混合生化處理後添加有效肥素製成有機複合肥， 輕質渣中的剩餘物製成吸附劑或吸附劑栽體。
(3) 空氣分離裝置主要提供純氧、純氮和純氬，純氧主要用於垃圾 焚燒助燃及為生產臭氧水提供氧源，富餘量液化後外銷液氧；純氮全液化 主要應用於廢舊輪胎超低溫冷凍破碎製成橡膠粉，成為橡膠製品材料，利 用煙氣脫硫產生的固體硫將橡膠粉硫化處理製成橡膠製品。
採用本方法焚燒垃圾並對其排放物進行綜合利用就能將垃圾變為完全 可利用的資源，真正實現垃圾焚燒處理零排放、無汙染、無廢物。
權利要求
1.一種垃圾處理方法，將垃圾送入生化處理池進行生化處理，經煙氣餘熱乾燥的垃圾送入焚燒爐內焚燒，產生蒸汽驅動發電機組發電，焚燒爐焚燒垃圾產生的煙氣經脫硫排出，焚燒爐產生的灰渣收集處理，其特徵在於所述生化處理池產生的沼氣通入焚燒爐內引燃乾燥的垃圾；設有空氣分離裝置，該空氣分離裝置產生純氧和液態氮，其中的純氧通入所述焚燒爐內，對垃圾助燃焚燒，爐內焚燒溫度範圍為1200—1500℃；所述脫硫後的煙氣經淨化後獲得二氧化碳氣體。
2、 利用權利要求1所述垃圾處理方法所獲得的二氧化碳氣體製造幹 水，其特徵在於將淨化後的二氧化碳氣體壓縮液化變為液態二氧化碳， 再經減壓膨脹得到乾冰。
3、 利用權利要求1所述垃圾處理方法所獲得的灰渣生產地磚，其特 徵在於將所述焚燒爐內焚燒後的灰渣磁化分離出金屬渣和沙石灰，金屬 渣回煉鋼爐再用，沙石灰添加粘膠劑混合後製成地石餘。
4、 利用權利要求l所述垃圾處理方法所獲得的闢L和液態氮製造橡膠 製品，其特徵在於將廢舊輪胎去除鋼絲和纖維後加入從空氣分離裝置送 來的液態氮，製得橡膠粉，然後在橡膠粉中加入從煙氣脫硫程序中獲得的 固體硫，經硫化處理製成橡膠製品。
5、 利用權利要求1所述垃圾處理方法所獲得的生化處理物製造有機 複合肥，其特徵在於在所述生化處理池內經生化處理的汙泥中加入糞便 和所述沙石渣中的輕質灰，製得有機複合肥。
全文摘要
本發明公開了一種垃圾處理方法及其綜合利用，它採用垃圾高溫焚燒技術，使煙氣中的劇毒氣體二惡英大為減少，而CO2氣體濃度卻大為增加；焚燒過程中產生的熱能、煙氣和灰渣，經處理後，可發電、可生產出乾冰、膠粉、地磚、有機複合肥等，實現垃圾焚燒處理無排放、無汙染、無廢物。該垃圾處理方法是將生化處理池產生的沼氣通入焚燒爐引燃爐內乾燥的垃圾，將空氣分離裝置產生的純氧通入焚燒爐內助燃垃圾，產生高濃度CO2的煙氣，爐內溫度達到1200℃以上，煙氣經脫硫淨化後獲得淨化的CO2。本方法焚燒垃圾所產生的煙氣、熱量、灰渣，配合液化器和空氣分離裝置產生的液態氮，則可製成液體CO2、地磚、橡膠粉、有機複合肥等有用資源。
文檔編號C01B31/22GK101367088SQ200810232819
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月27日 優先權日2008年9月27日
發明者袁永揚 申請人:袁永揚