一種生活垃圾能源化處理方法

2023-09-12 13:24:45

專利名稱：一種生活垃圾能源化處理方法
技術領域：
本發明屬於生活垃圾處理領域，尤其涉及到一種生活垃圾能源化處理方法。
背景技術：
隨著我國城市化進程的發展和人口水平的提高，城市垃圾產生量越來越多，近年來增長率達到5% 8%。2001年，城市生活垃圾達到I. 35億噸。城市歷年來垃圾堆存量高達66億噸，侵佔35億多平方米的土地。全國660個城市中已有200多個城市陷入垃圾包圍之中。如何妥善處理城市垃圾，實現垃圾的無害化、減量化和再資源化，已成為世界各國面臨的重大問題。
垃圾汙染矛盾的爆發是在20世紀50 60年代。60年代中期以後，逐漸形成了填埋、焚燒、堆肥等一系列的處置方法。對垃圾處理方法的應用不僅與垃圾成分有關，而且還取決於不同城市間技術經濟水平等因素。從垃圾成分來看，有機物含量高的垃圾，宜採用焚燒法；無機物含量高的垃圾，宜採用填埋法；可降解的有機物多宜採用堆肥法；但不同國家國情不同，處理方法也有差異；如美國國土面積大主要採用填埋法處理垃圾，因填埋法較焚燒法便宜；而日本、瑞士、荷蘭、瑞典、丹麥等土地資源少技術經濟實力較強的國家，則大多採用焚燒法處理垃圾。目前，世界各國對城市垃圾處理方法主要有I、垃圾填埋法填埋處理是城市生活垃圾最基本的處理方法。它是將垃圾埋入地下，通過微生物長期的分解作用，使之分解成無害的化合物。它分為簡易填埋、衛生填埋、壓縮填埋、破碎填埋四種方法。衛生填埋是各國應用的最普通的方法，其填埋工藝如圖I所示。採用填埋法不足之處之一填埋要佔用大量土地，這對日趨緊張的土地資源形成鮮明的矛盾。採用填埋法不足之處之二 填埋垃圾經微生物的好氧分解和厭氧分解產生大量填埋沼氣，其成分主要有CH4、C02、NH3、H2S等，其中CH4、C02佔絕大多數。由於氣體擴散，當甲烷濃度達到5% 15%，在有氧條件下可能發生爆炸；C02易溶於水，不僅會導致地下水PH值降低，而且會使地下水的硬度及礦物質增加；此外，植物由於受根部積聚的CO2和甲烷的影響，因缺氧而危害其生長。因此，必須對填埋場產生的氣體加以收集控制，排除燒掉，或作為能源加以回收利用。採用填埋法的不足之處之三是滲透液引起的二次汙染問題。垃圾經微生物分解和地表水的影響會產生一定數量的滲透液。其是一種高濃度有機廢水，它會穿透周圍地層，對飲用水造成汙染。填埋要佔用大量土地，且大多填埋場沒有7層以上嚴密防滲漏措施。由於早期垃圾填埋未控制其對地下水及周圍大氣汙染，造成嚴重的後果。目前，美國每年要動用百億美元來清理過去的填埋物，以消除汙染。現今，垃圾產量大增，成份更加複雜，對環境造成汙染的可能性大大增加。2、堆肥法堆肥工藝是一種古老的有機固體廢物的生物處理技術，堆肥法工藝如圖2所示。早在化肥廣泛使用於農業之前，堆肥一直是農業肥料的來源。該法是使垃圾糞便中的有機物，在微生物作用下，進行生物化學反應，最後形成一種類似腐殖質土壤的物質，用作肥料或改良土壤。根據堆肥原理，可分為厭氧法和好氧法兩種。厭氧分解需在嚴格缺氧條件下進行，厭氧微生物分解生長較慢，故應用不多。3、焚燒法焚燒法處理城市垃圾，可以使垃圾減重、減容，並可使某些有害成份分解和去除，是較理想的處理方法。但因該法對垃圾熱值要求較高，設備投資大，運行成本高，焚燒中會產生二次汙染等原因。該法多集中在發達國家。如日本焚燒法處理量約佔75%、德國和法國佔30 50%。瑞士也以焚燒法為主。焚燒法工藝如圖3 所示焚燒法處理垃圾已有上百年歷史，但出現有控制的焚燒(煙氣處理、餘熱利用、灰渣綜合利用)只是近來出現的事。與填埋法相比，具有佔地小、場地易選擇、處理時間短、減量化顯著、無害化較徹底以及可回收餘熱等優點。在國外得到廣泛應用。在我國雖多數城市垃圾仍然採用填埋法處理。但考慮到土地資源有限，城市人口膨脹的現實，採用焚燒法處理城市垃圾其比例將會逐年增長。但焚燒餘留的約30%的無機渣，若不進行有效處理，勢必會對環境產生較大的負面影響。垃圾焚燒法雖具有眾多優點，但受到垃圾成分的限制。當熱值低於3. 3MJ/Kg時，因難以自然，採用輔助燃燒進行燃燒既消耗能源又不經濟，此法就不在適宜。考慮到我國城市垃圾中無機成分較多，採用焚燒法不經濟，城市垃圾焚燒處理溫度應在1200度以上，時間大於2秒，且要充分攪拌，目前的焚燒爐很難滿足這些要求。採用焚燒方法處理垃圾，雖對垃圾進行了分揀和再利用，減少了處理量，但焚燒卻產生二惡英。這是一種極危險的致癌物，在目前已經認識的環境激素中，它的毒性最大。我國許多大城市正在建設或準備建設垃圾焚燒廠，它們在處置垃圾的過程中帶來的環境危害將非常大，而且焚燒後剩餘的灰渣還需要填埋。目前，世界最先進的焚燒設施的二惡英排放標準大概是0. Inmg/m3,而熱解氣化技術的二惡英排放標準已經降到0. 01nmg/m3。國內製造的焚燒設備雖然很便宜，但其二惡英的排放標準只達到0. 5nmg/m3。由於發現焚燒垃圾產生的二惡英會導致嚴重的環境災難，曾以焚燒方式處理垃圾的國家都已經開始警覺。其中全球垃圾焚燒廠最多的日本(全國有垃圾焚燒廠1916個，佔世界總數的70%以上)於1997年頒布了更加嚴格地控制二惡英的新標準，強制改造二惡英排放超標的垃圾焚燒廠。4、熱解法近幾年來國際上較為流行垃圾熱解氣化處理方法。以瑞士 Thermoselect S. A.技術為代表，成為第三代垃圾處理方法。熱解法是有機物在無氧或缺氧條件下的高溫加熱分解技術，利用熱能使高分子物化合斷裂，由大分子量有機物轉化為小分子可燃氣體(氫氣、CH4, CO等)、液體燃料(甲醇、丙酮、焦油等)和焦炭的過程。與焚燒法相比，無明火燃燒，重金屬大都保持原狀在殘渣之中。熱解產生的燃氣、燃油便於儲存運輸。克服了焚燒方法僅能回收能量，易產生二次汙染問題。但該法僅適於有機廢棄物處理。

發明內容
本發明目的在於克服上述現有技術中的不足之處而提供一種對生活垃圾進行無害化處理，不須添加任何燃料而使其成為一種可再利用的能源的生活垃圾能源化處理方法。
本發明是通過如下方式實現的一種生活垃圾能源化處理方法，其特徵在於該處理方法的工藝流程為垃圾運輸進廠-打散-分選-粗剪切破碎-細剪切破碎-壓榨脫水-烘乾保溫-高溫造粒成型-進倉乾燥除臭；具體工藝說明如下打散將生活垃圾用輸送帶送到打散裝置，將收集來的袋裝生活垃圾打散；分選將打散的生活垃圾輸送到離心分選機，將不可燃的泥沙、碎磚塊、破瓷片、玻璃、電池等選出另行處理；粗剪切破碎將經分選出的可燃部分垃圾輸送到垃圾破碎成型設備進行破碎成型，使垃圾形成5*5cm的成型垃圾； 細剪切破碎將經粗剪切破碎的垃圾原料輸送到細垃圾破碎成型設備進行破碎成型，使垃圾形成2*2cm的成型垃圾；壓榨脫水將經細剪切破碎垃圾原料輸送到壓榨機進行壓榨；通過這道工序榨出垃圾中的大部分水分，使其含水率在10%以下，榨出的汙水，另作處理；烘乾保溫將經壓榨脫水的垃圾原料輸送到垃圾專用烘乾保溫設備，對壓榨脫水後的垃圾進行烘乾和保溫；高溫造粒成型將經烘乾保溫的垃圾原料輸送到垃圾造粒成型機，對垃圾進行造粒成型；進倉乾燥除臭將經高溫造型成型的垃圾原料在高溫(> 300°C )、高壓(彡15Mpa)下進行乾燥除臭，得到無臭、無菌的新型固體燃料。所述的烘乾保溫工藝中所產生的熱量經管道輸送至高溫造粒成型的生產流程中。綜上所述，本發明工藝簡單，易於實施，可操作性強，便於推廣運用，從根本上克服現有技術的不足之處，且無須添加任何燃料，真正可使生活垃圾變廢為寶，徹底解決了生活垃圾處理難的棘手問題。


圖I本發明現有技術填埋法工藝流程示意圖；圖2本發明現有技術堆肥法工藝流程示意圖；圖3本發明現有技術焚燒法工藝流程示意圖；圖4本發明工藝流程示意圖。
具體實施例方式現結合附圖詳述本發明
具體實施例方式如圖4所示，一種生活垃圾能源化處理方法，其特徵在於該處理方法的工藝流程為垃圾運輸進廠-打散-分選-粗剪切破碎-細剪切破碎-壓榨脫水-烘乾保溫-高溫造粒成型-進倉乾燥除臭；具體工藝說明如下打散將生活垃圾用輸送帶送到打散裝置，將收集來的袋裝生活垃圾打散；
分選將打散的生活垃圾輸送到離心分選機，將不可燃的泥沙、碎磚塊、破瓷片、玻璃、電池等選出另行處理；粗剪切破碎將經分選出的可燃部分垃圾輸送到垃圾破碎成型設備進行破碎成型，使垃圾形成5*5cm的成型垃圾；細剪切破碎將經粗剪切破碎的垃圾原料輸送到細垃圾破碎成型設備進行破碎成型，使垃圾形成2*2cm的成型垃圾；壓榨脫水將經細剪切破碎垃圾原料輸送到壓榨機進行壓榨；通過這道工序榨出垃圾中的大部分水分，使其含水率在10%以下，榨出的汙水，另作處理；烘乾保溫將經壓榨脫水的垃圾原料輸送到垃圾專用烘乾保溫設備，對壓榨脫水後的垃圾進行烘乾和保溫；高溫造粒成型將經烘乾保溫的垃圾原料輸送到垃圾造粒成型機，對垃圾進行造 粒成型；進倉乾燥除臭將經高溫造型成型的垃圾原料在高溫(> 300°C )、高壓(^ 15Mpa)下進行乾燥除臭，得到無臭、無菌的新型固體燃料。所述的烘乾保溫工藝中所產生的熱量經管道輸送至高溫造粒成型的生產流程中。
權利要求
1.一種生活垃圾能源化處理方法，其特徵在於該處理方法的工藝流程為 垃圾運輸進廠-打散-分選-粗剪切破碎-細剪切破碎-壓榨脫水-烘乾保溫-高溫造粒成型-進倉乾燥除臭； 具體工藝說明如下 打散將生活垃圾用輸送帶送到打散裝置，將收集來的袋裝生活垃圾打散； 分選將打散的生活垃圾輸送到離心分選機，將不可燃的泥沙、碎磚塊、破瓷片、玻璃、電池等選出另行處理； 粗剪切破碎將經分選出的可燃部分垃圾輸送到垃圾破碎成型設備進行破碎成型，使垃圾形成5*5cm的成型垃圾； 細剪切破碎將經粗剪切破碎的垃圾原料輸送到細垃圾破碎成型設備進行破碎成型，使垃圾形成2*2cm的成型垃圾； 壓榨脫水將經細剪切破碎垃圾原料輸送到壓榨機進行壓榨；通過這道工序榨出垃圾中的大部分水分，使其含水率在10%以下，榨出的汙水，另作處理； 烘乾保溫將經壓榨脫水的垃圾原料輸送到垃圾專用烘乾保溫設備，對壓榨脫水後的垃圾進行烘乾和保溫； 高溫造粒成型將經烘乾保溫的垃圾原料輸送到垃圾造粒成型機，對垃圾進行造粒成型； 進倉乾燥除臭將經高溫造型成型的垃圾原料在高溫(> 300°C )、高壓(彡15Mpa)下進行乾燥除臭，得到無臭、無菌的新型固體燃料。
2.根據權利要求I所述的一種生活垃圾能源化處理方法，其特徵在於所述的烘乾保溫工藝中所產生的熱量經管道輸送至高溫造粒成型的生產流程中。
全文摘要
本發明公開了一種生活垃圾能源化處理方法，該處理方法的工藝流程為垃圾運輸進廠-打散-分選-粗剪切破碎-細剪切破碎-壓榨脫水-烘乾保溫-高溫造粒成型-進倉乾燥除臭；本發明工藝簡單，易於實施，可操作性強，便於推廣運用，從根本上克服現有技術的不足之處，且無須添加任何燃料，真正可使生活垃圾變廢為寶，徹底解決了生活垃圾處理難的棘手問題。
文檔編號C10L5/46GK102776049SQ20111012240
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者陳獻清 申請人:陳獻清