一种焚烧处理固体废弃物的方法技术

本发明专利技术公开了一种焚烧处理固体废弃物的方法，涉及环境保护技术领域，包括：固体废弃物在超高温热解气化熔融炉炉体内充分燃烧，包括Fe、Zn和Pb的金属以单质状态聚集在位于炉体底部的诱导炉内形成液态金属合金，由于比重较大，与其他液态无机物明显分层后，通过在诱导炉预定位置上预先设置预留孔位置及液态金属合金炉渣单独从诱导炉中排出。本发明专利技术能有效控制二噁英的生成，飞灰和废气产量较小，运行时空气需要量较少，烟气中含尘量低，产生酸性气体少，无需垃圾预处理过程，省去了预处理厂房及设备，可节约初投资，燃烧生成的全部为液态炉渣，无机非金属和金属液态炉渣可分别单独排出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护
，具体是涉及一种焚烧处理固体废弃物的方法。
技术介绍
目前在固体废弃物处理领域，特别是生活垃圾处理领域，普遍采用焚烧法。在我国，机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉是两种常见炉型，两种炉型总市场占有率超过95％。这两种炉型的缺点如下：(1)不能有效控制废气中的二噁英：运行时炉体内温度为850℃～1000℃，温度偏低；运行时固体废弃物在炉体内停留时间仅为数秒，将烟气停留时间控制在几秒钟量级，不利于控制废气中的二噁英。(2)燃烧过程不充分导致飞灰产量较大：机械炉排焚烧炉飞灰产量为垃圾量的2％～5％，循环流化床焚烧炉为10％～15％。飞灰中由于含有较多二噁英等有害物质，属危险固体废弃物，飞灰产量较大为后续处理带来困难。(3)燃烧过程不充分导致固态炉渣产量大：机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉焚烧过程产生的固态炉渣为垃圾量15～25％。固态炉渣属一般固体废弃物，焚烧过程产生的大量炉渣为后续处理带来困难。(4)机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉中的焚烧过程属于氧化反应。炉内典型的化学反应如下：C+O2→CO2H2+O2→H2OFe+O2→FeOZn+O2→ZnOPb+O2→FbO垃圾中的重金属在600℃～1000℃的温度范围内都被氧化形成金属氧化物(如Fe、Zn、Pb等)，重金属氧化物进入固态炉渣会造成炉渣重金属含量超标，环境危害很大。(5)烟气中含尘量高：为保证燃烧效果，抑制二噁英生成，机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉运行时燃烧区必须充分混合，这导致焚烧炉出口含尘量约3500mg/m3，后续布袋除尘器运行负荷很高。(6)运行时空气需要量较大：机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉运行时空气过量系数α一般取值1.6，由于空气明显过量，废气产生量较大，处理成本高。(7)运行时炉体出口气体中酸性物质含量较高：以SO2为例，炉体出口浓度一般为为数百mg/m3甚至上千mg/m3，为满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB 18485-2014中对酸性物质排放的规定(包括氮氧化物NOX、二氧化硫SO2、氯化氢HCl共3项)，必须在焚烧炉后设置脱酸塔。(8)需设置单独的污水处理设施：机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉运行处理生活垃圾时，由于垃圾储存过程中将产生大量垃圾渗滤液，为保证焚烧炉工作的温度，垃圾渗滤液不能回喷至焚烧炉中，必须设置单独的污水处理设施进行处理。垃圾渗滤液的CODCr一般超过10000mg/L，氨氮一般为1000mg/L以上，普通污水生物处理方式很难将垃圾渗滤液处理至达标排放。(9)仅适于处理较高热值的城市生活垃圾：垃圾热值低于5000kJ/kg或1200kcal/kg时，机械炉排焚烧炉的炉膛温度将降至750℃以下。另外，使用机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉垃圾需预处理或预分选。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术提供以下技术方案：固体废弃物在超高温热解气化熔融炉炉体内充分燃烧，包括Fe、Zn和Pb的金属以单质状态聚集在位于炉体底部的诱导炉内形成液态金属合金，利用其比重较大与其他液态无机物明显分层后，通过在诱导炉预定位置上预先设置预留孔位置及液态金属合金炉渣单独从诱导炉中排出。所述超高温热解气化熔融炉运行时，工作温度为1500℃-3000℃，空气过量系数α为1.1-1.3，固体废弃物在炉体内的停留时间为4-6h，所述诱导炉的工作温度为1500℃-3000℃。所述预先设置预留孔位置的诱导炉预定位置位于诱导炉炉体上耐高温挂砖与耐高温挂砖之间的可钻透的炉壁上。所述耐高温挂砖为碳化硅挂砖。所述液态炉渣包括：无机非金属炉渣和金属炉渣，所述无机非金属炉渣和所述金属炉渣分别单独从预留孔中排出。所述诱导炉为圆柱形结构。所述液态排渣包括：当超高温热解气化熔融炉运行过程中需要进行液态排渣时，由带有碳化钨钻头的机械臂在诱导炉外壁预留孔预定位置钻孔，直至钻透诱导炉的炉体，进入挂砖与挂砖之间的空隙，拔出钻头，即可实现液态排渣；排渣完毕后，带有碳化钨钻头的机械臂按原有路线缓慢行进，孔内少量液体炉渣在空气的冷却作用下凝结，将孔封闭，机械臂停止行进，拔出钻头，液态排渣过程即结束。在所述液态排渣中，不宜连续两次使用钻头在同一预留孔预定位置上钻孔进行液态排渣。所述固体废弃物无需进行预处理。所述超高温热解气化熔融炉炉体内投加高品质石灰石进行炉内脱酸。有益效果：(1)能有效控制二噁英的生成；(2)飞灰产量较小，为垃圾量的2％-5％；(3)废气产生量较少，运行时空气需要量较少，相比机械炉排焚烧炉与循环流化床焚烧炉，废气产生量减少20％以上；(4)燃烧过程充分，全部为液态炉渣；(5)烟气中含尘量低，焚烧炉出口含尘量小于60mg/m3；(6)产生酸性气体少，运行时可在炉体内投加石灰石进行炉内脱酸，无须在焚烧炉后设置脱酸塔；(7)垃圾渗滤液无需单独处理，可全部回喷至熔融炉内；(8)无需垃圾预处理过程，省去了预处理厂房及设备，可节约初投资；(9)无机非金属和金属液态炉渣可分别单独排出。附图说明图1为一种焚烧处理固体废弃物的装置结构图；图2为一种焚烧处理固体废弃物的供热装置结构示意图；图3为一种焚烧处理固体废弃物的发电装置结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。参照图1，一种焚烧处理固体废弃物的装置，包括：升降机01、投入槽02、超高温热解气化熔融炉炉体03、诱导炉04、烟气管道05、集尘器06，超高温热解气化熔融炉炉体03顶部设有投入槽02，投入槽02通过焊接方式固定至升降机01上，该升降机01独立位于炉体03的一侧。炉体03底部设置有用于储存和排出炉渣的诱导炉04，侧上部设有烟气出口并通过烟气管道05与集尘器06中部连通；其中，诱导炉04在预定位置上预先设置有用于单独排出液态金属合金炉渣的预留孔位置，预定位置位于诱导炉炉体上耐高温挂砖与耐高温挂砖之间的可钻透的炉壁上。一种焚烧处理固体废弃物的方法如下：(1)点火后超高温热解气化熔融炉炉体03迅速升温，炉体03温度在半小时内迅速升温至800-900℃。(2)固体废弃物由升降机01运送到超高温热解气化熔融炉炉体03顶部的投入槽02上部，由投入槽02经过超高温热解气化熔融炉入口处依次启闭的三道活门(图中未示出)并缓慢下降，在炉体03内的停留时间长达4-6h，可在炉体03内充分燃烧，三道活门具体工作过程如下：初始时，三道活门均关闭，当固体废弃物送入至第一道活门时，第一道活门打开，固体废弃物全部通过第一道活门内后并送入至第二道活门时，第一道活门关闭及第二道活门打开，固体废弃物全部通过第二道活门内后并送入至第三道活门时，第二道活门关闭及第三道活门打开，固体废弃物全部通过第三道活门进入所述炉体内时，第三道活门关闭。三道活门为钢制，外部材料为高铝质材料的铬刚玉，边缘部分为环绕碳化硅晶粒的致密永久惰性层，具有优良的抗高温性能及密封性能，物料经过三道活门进入超高温热解气化熔融炉时，三道活门依次启闭，保证炉内污染物不外溢，同时防止热量损失。炉体03内工作温度为1500℃-3000℃，空气过量系数α为1.1-1.3，由于炉体内产生酸性气体较少，可在炉体03内投加高品质石灰石进行炉内脱酸，而无须在焚烧炉后设置脱酸塔。固体废弃物在炉体03内焚烧时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焚烧处理固体废弃物的方法，其特征在于，所述方法包括：固体废弃物在超高温热解气化熔融炉炉体内充分燃烧，包括Fe、Zn和Pb的金属以单质状态聚集在位于炉体底部的诱导炉内形成液态金属合金，利用其比重较大与其他液态无机物明显分层后，通过在诱导炉预定位置上预先设置预留孔位置及液态金属合金炉渣单独从诱导炉中排出。

【技术特征摘要】
1.一种焚烧处理固体废弃物的方法，其特征在于，所述方法包括：固体废弃物在超高温热解气化熔融炉炉体内充分燃烧，包括Fe、Zn和Pb的金属以单质状态聚集在位于炉体底部的诱导炉内形成液态金属合金，利用其比重较大与其他液态无机物明显分层后，通过在诱导炉预定位置上预先设置预留孔位置及液态金属合金炉渣单独从诱导炉中排出。2.如权利要求1所述的一种焚烧处理固体废弃物的方法，其特征在于，所述超高温热解气化熔融炉运行时，工作温度为1500℃-3000℃，空气过量系数α为1.1-1.3，固体废弃物在炉体内的停留时间为4-6h，所述诱导炉的工作温度为1500℃-3000℃。3.如权利要求1所述的一种焚烧处理固体废弃物的方法，其特征在于，所述预先设置预留孔位置的诱导炉预定位置位于诱导炉炉体上耐高温挂砖与耐高温挂砖之间的可钻透的炉壁上。4.如权利要求3所述的一种焚烧处理固体废弃物的方法，其特征在于，所述耐高温挂砖为碳化硅挂砖。5.如权利要求1所述的一种焚烧处理固体废弃物的方法，其特征在于，所述液态炉渣包括：无机非金属炉渣和金属炉渣，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝生，周军，高庆宁，刘悦，
申请(专利权)人：北京保利洁科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11