实施处理生活垃圾的方法的系统论文和设计-李鹏

全文摘要

本实用新型公开了一种实施处理生活垃圾的方法的系统,系统包括：生活垃圾预处理装置，生活垃圾预处理装置具有出料口和渗滤液储存槽；热解装置，热解装置具有进料口、热解水出口、热解气出口和热解炭出口；造粒装置，造粒装置具有热解炭进口、渗滤液进口和料粒出口；熔融装置，熔融装置具有料粒进口和熔液出口，料粒出口和料粒进口相连；冷却装置，冷却装置具有熔液进口、热解水进口和水封槽，熔液进口和熔液出口相连，热解水出口和热解水进口相连，水封槽用于水封玻璃体。由此，此实用新型使生活垃圾资源化，并且实现了中间产物的闭环处理，优化了垃圾预处理工艺，降低了预处理成本，并产生了一定的经济效益。

主设计要求

1.一种实施处理生活垃圾的方法的系统，其特征在于，包括：生活垃圾预处理装置，所述生活垃圾预处理装置具有出料口和渗滤液储存槽；热解装置，所述热解装置具有进料口、热解水出口、热解气出口和热解炭出口，所述出料口和所述进料口相连；造粒装置，所述造粒装置具有热解炭进口、渗滤液进口和料粒出口，所述热解炭进口和所述热解炭出口相连，所述渗滤液进口和所述渗滤液储存槽相连；熔融装置，所述熔融装置具有料粒进口和熔液出口，所述料粒出口和所述料粒进口相连；冷却装置，所述冷却装置具有熔液进口、热解水进口和水封槽，所述熔液进口和所述熔液出口相连，所述热解水出口和所述热解水进口相连，所述水封槽用于水封玻璃体。

设计方案

1.一种实施处理生活垃圾的方法的系统，其特征在于，包括：

生活垃圾预处理装置，所述生活垃圾预处理装置具有出料口和渗滤液储存槽；

热解装置，所述热解装置具有进料口、热解水出口、热解气出口和热解炭出口，所述出料口和所述进料口相连；

造粒装置，所述造粒装置具有热解炭进口、渗滤液进口和料粒出口，所述热解炭进口和所述热解炭出口相连，所述渗滤液进口和所述渗滤液储存槽相连；

熔融装置，所述熔融装置具有料粒进口和熔液出口，所述料粒出口和所述料粒进口相连；

冷却装置，所述冷却装置具有熔液进口、热解水进口和水封槽，所述熔液进口和所述熔液出口相连，所述热解水出口和所述热解水进口相连，所述水封槽用于水封玻璃体。

2.根据权利要求1所述的实施处理生活垃圾的方法的系统，其特征在于，所述冷却装置具有与蒸汽换热的换热器，所述换热器向所述生活垃圾预处理装置提供热量。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及固废资源化处理技术领域，尤其是涉及一种实施处理生活垃圾的方法的系统。

背景技术

随着我国经济和城市化的迅猛发展，生活垃圾的产量也在不断增加，2\/3的大城市面临“垃圾围城”的困境。而生活垃圾含有机物、病原菌等，易腐败、有恶臭，若不及时、有效的处理，不仅污染大气、土壤和水源，还会影响居民健康，进而恶化生存环境。因此，生活垃圾已成为各大城市亟待解决的环境问题。

生活垃圾热解技术以其资源化利用率高，环境污染小的优点越来越被人们所青睐。通过热解主要产物有热解油、热解气和热解炭，可以作为能源再次利用。热解过程中生活垃圾中部分无机渣土、玻璃、陶瓷、金属等进入到热解炭中，使热解炭成分复杂且高灰分，不适合于燃烧或者气化等资利用，并且含有大量的重金属，具有潜在的环境风险。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种实施处理生活垃圾的方法的系统,该系统可以制作出玻璃体，可以解决污染问题，还可以带来较好的经济效益。

根据本实用新型的实施所述的处理生活垃圾的方法的系统，包括：生活垃圾预处理装置，所述生活垃圾预处理装置具有出料口和渗滤液储存槽；热解装置，所述热解装置具有进料口、热解水出口、热解气出口和热解炭出口，所述出料口和所述进料口相连；造粒装置，所述造粒装置具有热解炭进口、渗滤液进口和料粒出口，所述热解炭进口和所述热解炭出口相连，所述渗滤液进口和所述渗滤液储存槽相连；熔融装置，所述熔融装置具有料粒进口和熔液出口，所述料粒出口和所述料粒进口相连；冷却装置，所述冷却装置具有熔液进口、热解水进口和水封槽，所述熔液进口和所述熔液出口相连，所述热解水出口和所述热解水进口相连，所述水封槽用于水封玻璃体。

由此，此实用新型使生活垃圾资源化，并且实现了中间产物的闭环处理，不产生废弃物，利用了渗滤液降低造粒难度、垃圾分选中无机渣土作为调质原料，熔融体余热进行垃圾烘干，优化了垃圾预处理工艺，降低了预处理成本。本系统提高了生活垃圾处理工艺经济效益和环保效益，工艺流程短、运行成本低，易于实现工业化和规模化。

在本实用新型的一些示例中，所述冷却装置具有与蒸汽换热的换热器，所述换热器向所述生活垃圾预处理装置提供热量。

附图说明

本实用新型的上述和\/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的处理生活垃圾的方法的流程图；

图2是根据本实用新型实施例的处理生活垃圾的方法的步骤示意图。

具体实施方式

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的处理生活垃圾的方法。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的处理生活垃圾的方法包括以下步骤：

S1、对生活垃圾进行预处理，得到无机物、金属、有机物和渗滤液。需要说明的是，生活垃圾多种多样，需要先进行预处理之后再进行后续步骤。

具体地，预处理包括：干燥单元和分选单元，在干燥单元中，对生活垃圾进行堆滤和烘干，降低生活垃圾的水分至预定比例，得到渗滤液。其中，原料入场后进行堆滤，产生的渗滤液输送至渗滤液储存槽中备用，堆滤后含水40％～60％垃圾进行烘干，将生活垃圾含水降至30％以下。

在分选单元中，分选出无机物、金属和有机物。其中，分选单元包括破袋、磁选、滚筒筛分和破碎等，这样可以将其中的大块无机物、金属等分出，金属对外销售，大块无机渣土进行填埋，可燃物破碎至旋转床入料要求(＜40mm)，厨余等有机物破碎至80mm以下。

S2、将有机物进行热解，得到热解水、热解气和热解炭。具体地，热解装置可以为旋转床，也就是说，可以利用旋转床将有机物进行热解。采用旋转床可以有效将有机物进行热解，可以保证热解产物的稳定性和热解效率。

将经过预处理的原料均匀给入旋转床，铺料厚度50-250mm，在炉内经过阶段升温，完成干燥、热解和活化的反应，旋转一周的时间为0.5-2h，热解生成高温油气、热解炭。热解油气再通过油气分离装置进行油气分离，得到热解气和热解水，热解气作为旋转床的燃料和熔融装置的燃料使用，热解炭输送至储料仓，热解水输送至储水槽中。

其中，旋转床为实现该过程的主体设备，它包括炉体、辐射管燃烧器及布料、出料等辅助机构。其炉体的炉底为可转动的环形炉底，辐射管燃烧器布置于环形炉壁，通过燃烧气化可燃气并以热辐射的方式提供反应所需热量，辐射管内的烟气与旋转床内的气氛隔绝。将热解炉分为三个区域，分别是干燥区、热解反应一区和热解反应二区，物料由干燥区前端给入，在三个区的炉顶处设置气体出口，用于收集高温热解气；在热解反应二区末端设置出料装置，收集热解炭，为了使物料受热均匀，炉底的料板选用穿孔板。

S3、混入渗滤液，将热解炭造粒，得到符合预定粒径的料粒。具体地，可根据后期玻璃体资源化方向，添加一定比例助剂以对玻璃体品质进行调控，并添加适量渗滤液混合均匀，例如，混入重量比5％-25％的渗滤液。混合好的物料进入圆盘造粒机造粒，避免热解炭运输过程及熔融过程中扬尘产生，并且防止了粉料输送过程中搭桥堵塞现象的产生。而且，利用生活垃圾预处理过程中产生的渗滤液辅助热解炭进行造粒，避免了水资源的浪费。

其中，粒径小于0.5mm的热解炭运输至缓冲仓，粒径大于等于0.5mm的热解炭利用破碎机破碎后，再运输至缓冲仓。缓冲仓再供应给造粒装置，即上述的圆盘造粒机。如此可以使得料粒热解炭可控，可以更加便于后续的造粒。还有，料粒的粒径设置为8-12mm。

S4、熔融处理料粒，得到液态热解炭。料粒经过初级干燥后经由螺旋上料机给入熔融装置中，熔融温度1200-1400℃，料粒停留约40-80分钟熔融成液态，经由炉体下部卸料口排出。在此过程中，热解炭热值被充分利用，降低了系统的能耗，渗滤液中有机污染物被彻底分解。熔融装置可以为蓄热式燃气熔融炉。

S5、利用热解水冷却液态热解炭，得到玻璃体。燃气熔融炉排出高温熔液进入冷却装置激冷，热解水经由水泵输送至冷却装置对高温熔液进行水激冷，形成的玻璃体进入到底部水封槽中，经由刮板式捞渣机进行捞渣，玻璃体可进行多种方式的资源化利用。激冷形成的大量蒸汽经由换热器换热，热量输送至生活垃圾预处理装置用于生活垃圾干燥。其中，垃圾含水高约40％-60％，本实用新型使用玻璃体激冷产生的热量对垃圾进行烘干，增加了后面破碎、分选的效率，减少了热解炉的能耗，使得系统能源利用率提高。

由此，此实用新型使生活垃圾资源化，并且实现了中间产物的闭环处理，不产生废弃物，利用了渗滤液降低造粒难度、垃圾分选中无机渣土作为调质原料，熔融体余热进行垃圾烘干，优化了垃圾预处理工艺，降低了预处理成本。高温熔融过程中充分利用了热解炭的热值降低了系统的能耗，并且高温环境使渗滤液等物料的污染有机物得到彻底分解，重金属被彻底固定在玻璃体中，环境风险低。本工艺提高了生活垃圾处理工艺经济效益和环保效益，工艺流程短、运行成本低，易于实现工业化和规模化。

下面描述一下根据本实用新型实施例的实施处理生活垃圾的方法的系统。

根据本实用新型实施例的处理生活垃圾的方法的系统包括：生活垃圾预处理装置、热解装置、造粒装置、熔融装置和冷却装置。

生活垃圾预处理装置具有出料口和渗滤液储存槽，具体地，预处理根据处理工艺要求，其连接顺序堆滤-干燥-破袋-滚筛-分选-破碎，其需要堆滤器、干燥器、破袋器、滚筛器、分选器和破碎器，每个工序均具有一个进料口和一个出料口。

热解装置具有进料口、热解水出口、热解气出口和热解炭出口，出料口和进料口相连，造粒装置具有热解炭进口、渗滤液进口和料粒出口，热解炭进口和热解炭出口相连，渗滤液进口和渗滤液储存槽相连，熔融装置具有料粒进口和熔液出口，料粒出口和料粒进口相连，熔融装置为蓄热式高温炉，蓄热式高温炉具有蓄热式烧嘴、进料口、熔液出口、可燃气入口、烟气总出口，蓄式烧嘴成对安装在炉子两侧，每一对蓄热式烧嘴都是一个燃烧，一个排烟，然后定时进行换向，使原来燃烧的烧嘴变成排烟，而原来排烟的烧嘴变成燃烧，排烟温度可低至150℃。进料口与造粒装置中的振动筛出料口相连；烟气出口与烟气处理系统连接；熔液出口与冷却装置连接，可燃气为天然气等燃气，炉膛温度可维持在1200℃以上。

冷却装置具有熔液进口、热解水进口和水封槽，熔液进口和熔液出口相连，热解水出口和热解水进口相连，水封槽用于水封玻璃体。冷却装置可以为喷雾冷却塔，喷雾冷却塔具有旋流雾化喷头、水封槽、和蒸汽式空气的换热器，喷雾冷却塔成圆柱形，雾化喷头在塔体中围绕圆周多层布置；水封槽位于塔体底部，内部设置刮板式运输机进行出料。

下面给出具体实施例。

采用某市生活垃圾为原料，成分组成如表1：

表1生活垃圾成分组成(wt％)

进厂的含水50.9％生活垃圾经过简单分选去除大块无机物和金属，然后进入堆滤池堆滤10-12天，渗滤液输送至污水池，堆滤后垃圾通过烘干机将垃圾含水率从50％以上降至30％以下，然后进行分选破碎，得到的垃圾热解原料粒径＜30mm；

破碎的垃圾被均匀给入旋转床热解炉，布料厚度120mm，在炉内垃圾随炉底的转动经过干燥、热解、活化完成反应，其中干燥区温度330-350℃，热解反应一区温度780-800℃，热解反应二区温度900-920℃，反应时间70-80min；热解产生热解炭(47％)和热解高温油气(53％)，高温油气通过油气分离器分离，产生热解气和热解油水，分别送至热解气储罐和油水储罐贮存，热解炭输送至预处理工艺。

经过筛分，破碎后得到粒径≤0.5mm的热解炭，根据后续资源化制备微晶玻璃要求，添加5％石英砂及少量助剂，然后添加15-18％的渗滤液，进入混料机混合，混合均匀的物料输送至圆盘造粒机造粒，粒径设置为8-10mm。

料粒经过干燥脱水后经由板式输送机运送至燃气熔融炉布料器，熔融炉温度为1280-1320℃，停留时间为50-60min，熔融成液态的物料经由出料口排出进入激冷塔激冷形成玻璃体。

玻璃体外运至玻璃加工中心，经过破碎、核化、晶化、退火等工艺制备成高附加值产品微晶玻璃，然后进行外售。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

设计图

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