垃圾分选及热解处理的综合利用工艺方法技术

垃圾分选及热解处理的综合利用工艺方法，解决垃圾分选处理中的分选预处理和热解汽的综合利用问题，采用将垃圾进行分选破碎，二次分类，将垃圾中可利用成分被分成三大类，一类是纸及塑料等，为热解原料１，二类泥土和厨余等混合物，三类为破布、鲜树枝和藤蔓等混合物，三类混合物切碎处理，切碎处理后的第三类与第二类混合物混合，将第二、三类混合物，好氧发酵处理，渗透液，用于高温区间的直接回喷蒸发。获得的产物，进行二次筛分，为热解原料２，混合热解原料１和２烘干，产生的蒸汽，蒸汽冷凝后的热水回流到发电系统余热锅炉作为补水使用，热解原料产品化回收，获得的可燃气，气体燃烧发电。本发明专利技术的优点是，回收率高，能耗低，排放无污染。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
城市生活垃圾处理的现状，传统的垃圾处理方式中，卫生填埋法: 因占地面积大，处理费用高，浪费大量土地资源，而适用价值逐渐降 低。堆肥法因有机物的利用不完全，肥料成份复杂，减量化较小等 因素，将逐步被淘汰。垃圾的焚烧因其具有的许多独特优点将已成为 城市生活垃圾无害化处理的主流。主要表现在1、垃圾经焚烧处理 后，垃圾中的病原体彻底消灭，燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经 处理后达到排放要求，无害化程度高。2、垃圾经焚烧后可减重80%, 减容90%以上，减量效果好，节约大量土地。尾气、热能可充分回收 和利用。但受垃圾成分限制，焚烧装置及热电系统热能输出与回收率 低，运行费用大；发电成本高；同时尾汽与炉渣排放环保指标差，治 理成本高；极大的影响了此技术的推广应用。诸多国际通用的垃圾处理方法在国内的众多工程实践中未取得 良好的效果的原因为受消费习惯和环保意识的影响，国外大多数国 家的垃圾投放及收集方法均为分类接收，在进入处理设施以前的垃 圾，已被良好分类，同时受生活习惯的影响垃圾中的厨余及泔脚类物 质的量较少水分及易腐烂物质较低，袋装规范，已为综合回收利用创 造了良好条件；而中国垃圾的收集方法均为混合接收，垃圾中的厨余 及泔脚类物质的量较高，水分及易腐烂物质较高，袋装不规范，原始垃圾几乎为"袋中袋"形式投放且袋内物质成分复杂无法分类，垃圾 热解技术国内研究使用现状，热解处理是把固体废弃物在无氧或贫氧 条件下加热到一定温度，用热能使化合物的化合键断裂，由大的相对 分子质量的有机物转化成能源产品的中间产物，即小的相对分子质量 的可燃气体、液体燃料和焦炭的过程，是一种非常有效的资源化处理 方式。垃圾热解是近几年发展起来的一项处理生活垃圾的新技术.该 项技术具有洁净、处理彻底、能源利用率高等特点。在中国垃圾热解 处理技术尚处于基础性应用研究阶段，国内许多高校及科研院所对其 进行了大量的试验、实践也取得了相当的应用性支撑技术。中国专利200610014998公布了一种城市垃圾的热解炭化方法及装 置。该项目技术已产业化。技术为2004年开始立项，至今以形成15 吨/天处理能力的垃圾热解汽化装置。技术主要经济指标1).垃圾热解处理装置每日处理15吨生活垃圾，可产生约2 500 3 000立方米可燃气(前期的试验已经获得此数据)，热值约2 000大卡 泣方米(已经检验部门验证)。2) .垃圾处理后产生5—8%左右体积的固体无机物，拟用做为小 区花草的养殖土。3) .垃圾处理过程产生的二恶英低于国际最低标准0.1 ng TEQ/m3，我国制定的标准是1.0ngTEQ/m3。4) . 15吨装置的全年生活垃圾处理量为5 000吨(按330天计算)， 可获得825 000 m3的可燃气，折合人民币40多万元(按0.5元/m3计)。5) .全年5 000吨垃圾就地处理可节省运输车辆6 000台次/车，节省交通费用约30万元(按50 ;^/台车计)。6).全年节省垃圾处理费用15万元(按30元/吨垃圾计)。 每年总计产生经济效益约85万元。 上述技术方案存在的主要问题-(1) 垃圾处理能力较小。最大装置处理能力15吨/天。(2) 由于垃圾水分干扰木醋酸、焦油类产量大，成分复杂回收 价值较低。(3) 热解产物若为半焦，则产量小不易利用，若为深度裂解自 身能量消耗太大，影响回收效益。(4) 垃圾的热解气体热值低、产量小不便于综合利用。 中国专利200710144076.1公布了一种生活垃圾低温负压热馏技术及设备。经过几年努力项目技术装置已达到日处理100吨/天。其100吨/每天处理能力装置己于2008年9月开始试运行。主要工艺流程(见附图2)项目的主要经济技术指标100吨垃圾经过热解处理，产生出2 吨液化天然气、9吨生物甲醇，剩下不足10吨的固体残渣，可以作 为燃烧用的炭灰。 该技术方案存在的主要问题(1)处理技术不完整，中国垃圾中含有30-60%的渣土类物质项 目技术对此类物质未进行良好的处理，造成二次填埋量大，易造成二 次污染。(2) 运行成本高；生物甲醇的质量不稳定，销售形式较差。(3) 10%的炭灰作为燃料直接使用附加值低。(4) 生产过程的三废排放至今尚未达标。(5)系统的综合热能及物料转化效率低于50%;运行成本较高回收效益低下。中国专利申请号200920130095.3公布了一种以垃圾分选物为原 料制取煤气和/或活性炭的系统、装置和方法。该工艺采用先进的低 温氮气保护微波加热工艺实现垃圾的热解处理和热解产物的产品化回收，在国内现有技术中具有典型代表意义。其主要优势体现在(1) 、物料的封闭能量及物料循环，得到极高的产品収率和良好的回 收效益。(2) 、工艺流程极其简洁，思路巧妙，整过过程的三废排放极小。(3) 、产品结构合理，低温热解保证无二噁英类物质产生，同时巧妙 利用垃圾热解过程产物的特性，封闭循环利用，将不能深度裂解的优 质固定碳活化成活性炭产品。(4) 、充分利用微波加热的加热速度快、加热均匀、热效率极高易于 控制、选择性加热、安全无害的特点，实现垃圾分选物的热解与活性 炭制作。(5) .生产高效清洁能源，运行成本极低，原料不用成本将垃圾资源 化利用发挥到了极致，属当今国内最高技术水准。该技术方案的主要技术经济指标经预处理后的垃圾分选物原料主要成分为高热值合成和植物类有机物(以垃圾中的纸塑、布类、植物纤维、包装类等为主)在低于5%的水分条件下每吨分选物可以达到以下回收指标热解气热值大于3600kcal/kg; 产量480-550kg/吨、硅钙外加剂成分产量150-200kg/吨； 活性炭产量150-200kg/吨主要存在的问题技术的处理对象为垃圾分选脱水处理至5%水分以下的高热值合成和植物类有机物。垃圾中的大量无机及动物类厨余类物质无法处理。热解汽的综合利用系统技术不涉及，存在技术体系的不完整，影 响该项目技术的优势发挥和回收效益。 专利技术目的本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种技术先进 的垃圾分选物热解处理的综合利用工艺方法，本专利技术主要解决垃圾分 选物热解处理过程中的存在的垃圾分选预处理与热解汽的综合利用 难题，将垃圾原料化处理，通过逐级的分选加工及分类回收得到不同的产品和中间产物，从而达到提高垃圾处理回收效率；将垃圾彻底无 害化处理的目的，过程实现产品化回收率95%以上。通过热解气直接 推动燃气轮机发电及高温烟气余热回收。将热解汽的热能利用率提高 到80%以上。从而达到垃圾处理彻底资源化、回收效益最大化和节能 减排最优化的目的。本专利技术特别适用于，中国专利申请号 200920130095.3以垃圾分选物为原料制取煤气和/或活性炭的系统、 装置和方法的配套工艺。
技术实现思路
本专利技术实现专利技术目的采用的具体技术方案是A.垃圾的分选及预处理A-I.利用所述垃圾处理系统中的混合垃圾初级分选粉碎机，将城市生 活垃圾进行分选破碎，提取出其中的电池、金属、无机物等硬性物质， 配合滚筒气流分选装置的二次分类，将垃圾中可利用成分被分成三大 类；第一类为纸及塑料等轻质可燃物纸其水份含量低于25%,作为热 解原料l备用；第二类为高含水量的泥土和厨余等混合物； 第三类为高含水量的破布、鲜树枝和藤蔓等混合物； A-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
垃圾分选及热解处理的综合利用工艺方法，该工艺方法在由垃圾初级分选粉碎机、滚筒气流分选设备、发酵池、筛选设备、切碎设备、烘干设备、氮气保护微波加热式低温垃圾分选物热解及炭活化一体炉、燃气轮机和余热锅炉等组成的城市生活垃圾分选及热解处理系统中实现的，其特征在于：该工艺方法由以下步骤实现：　Ａ．垃圾的分选及预处理：　Ａ－１．利用所述垃圾处理系统中的混合垃圾初级分选粉碎机，将城市生活垃圾进行分选破碎，提取出其中的电池、金属、无机物等硬性物质，配合滚筒气流分选装置的二次分类 ，将垃圾中可利用成分被分成三大类；　第一类为纸及塑料等轻质可燃物纸其水份含量低于２５％，作为热解原料１备用；　第二类为高含水量的泥土和厨余等混合物；　第三类为高含水量的破布、鲜树枝和藤蔓等混合物；　Ａ－２．将所述的破 布、鲜树枝和藤蔓等组成的第三类混合物，在所述垃圾处理系统中的切碎设备进行切碎处理，切碎处理后的第三类混合物与所述的泥土和厨余等组成的第二类混合物混合；　Ａ－３．将第二、三类混合物，在所述垃圾处理系统中的发酵池内，进行好氧生物发酵处理脱 水，好氧发酵处理１５－２０天，去除第二、三类混合物中的水份７０－７５％，出料综合水份低于２２％，该步骤产生的渗透液，用于高温区间的直接回喷蒸发。　Ａ－４．将步骤Ａ－３获得的发酵、脱水产物，在所述垃圾处理系统中的筛选设备中进行二次筛分， 筛选出具有热值高、固定碳纤维含量高、碳水化合物充分降解去除的植物、厨余类的剩余纤维、破布及合成有机类高热值有机物，用于提取纤维类活性炭的原料，该物质作为热解原料２备用；　其余筛下物，为动物及厨余中易降解成分的发酵产物加上泥土等无机成分 的混合物，该筛下物的成分和无害化指标达到农用堆肥标准，作为精堆肥原料；　Ａ－５．配料，将步骤Ａ－１获得的热解原料１和将步骤Ａ－４获得的热解原料２，进行按垃圾的平均典型成分含量标准计量配料获得热解原料；　Ａ－６．热解原料烘干，将步 骤Ａ－５获得的热解原料，在所述垃圾处理系统中的采用高效蒸汽换热式搅拌烘干设备进行烘干处理，将步骤Ｂ获得的热解原料的水分降至５％以内，烘干设备使用的热源由所述垃圾处理系统中的燃气轮机发电的余热回收所产生的蒸汽，蒸汽冷凝后的热水回流到发电系统余热锅炉作为补水使用；　Ｂ．垃圾分选物的热解及热解固体产物的产品化回收，在所述垃圾处理系统中的垃圾分选物热解炉，对步骤Ａ获得的热...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新平，杨启才，
申请(专利权)人：深圳市埃玛特实业有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]