專利名稱：農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生活垃圾處理領(lǐng)域，尤其是指一種農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
生活垃圾一JI殳指人類在日常生活及為生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的 垃圾。其主要包括廚余、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、廢玻璃、磚瓦 渣土等。大量生活垃圾的露天堆放，不僅侵占了農(nóng)田和土地，而且會引起 土壤污染，直接或間接的對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
目前對于城市生活垃圾的研究較多，城市生活垃圾的處置方法主要有
如下三種
(1) 衛(wèi)生填埋填埋是在土地處置場內(nèi)，按工程技術(shù)規(guī)范和衛(wèi)生要 求處置固體廢物，即經(jīng)過充填、推平、壓實(shí)、覆蓋和再壓實(shí)等操作過程， 并對臭氣、垃圾滲濾液等進(jìn)行治理的處置方法。使生活垃圾得到最終程度， 同時(shí)使生活垃圾對環(huán)境的危害降低至最低程度，達(dá)到無害化處置。其一般 由填埋庫區(qū)、垃圾壩、防滲層、滲濾液及地下水導(dǎo)排系統(tǒng)、填埋氣導(dǎo)排系 統(tǒng)、滲濾液處理站以及其他生活生產(chǎn)輔助設(shè)施等組成。
(2) 焚燒焚燒是利用焚燒爐對生活垃圾中的可燃物質(zhì)進(jìn)行高溫焚 燒處置，利用高溫達(dá)到無害化、減量化的目的，同時(shí)可對熱能加以利用， 以達(dá)到資源化，并對焚燒后煙氣進(jìn)行治理的處置方法。其一^:由焚燒爐、 余熱利用系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)、電氣、自動控制系統(tǒng)以及生產(chǎn)生活輔助設(shè) 施等組成。
(3) 堆肥垃圾堆肥是在控制條件下，利用微生物使垃圾中的有機(jī) 物降解為穩(wěn)定的腐植質(zhì)的生物過程。堆肥產(chǎn)品可作為肥料或土壤改良劑。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)水平逐步提高，農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)量日 益增加，成分也愈加復(fù)雜，逐步與城市垃圾接近，但還是存在很大的不同， 主要表現(xiàn)有農(nóng)村垃圾的成分中廚余的含量比城市垃圾要低，其成分受當(dāng)?shù)?農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)影響較大，并且其熱值比城市垃圾稍高，另外農(nóng)村垃圾中建筑垃
圾也占有一定的比重。
當(dāng)前我國對城市生活垃圾的處理已經(jīng)取得了 一定的成就，但是對農(nóng)村 生活垃圾的處理，由于各種條件的限制，其相關(guān)的研究還比較欠缺。城市 垃圾的上述處理技術(shù)規(guī)模都較大，投入資金非常巨大，而農(nóng)村生活垃圾處 理存在的問題中最主要是資金的嚴(yán)重短缺，所以不能按照城市生活垃圾的 模式進(jìn)行，必須要以農(nóng)村特點(diǎn)為基礎(chǔ)，不僅在經(jīng)濟(jì)上要與城鎮(zhèn)的實(shí)際能力 相適應(yīng)，還要考慮社會與自然等方面的因素，設(shè)計(jì)一套相對經(jīng)濟(jì)、適用的 農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，生活垃圾經(jīng)處理后，不僅 得到了減容，而且處理過程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)處理后也可達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 的規(guī)定，并且其整體投資及運(yùn)行費(fèi)用相對較低。
一種農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，由送料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng) 以及煙氣凈化系統(tǒng)依次連接組成，垃圾由送料系統(tǒng)送至焚燒系統(tǒng)焚燒，焚 燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)回收熱量，之后經(jīng)過煙氣凈化系統(tǒng)后達(dá)
標(biāo)排放；其中較為重要的焚燒系統(tǒng)主要包括爐體和旋轉(zhuǎn)灰盤兩大部分，所 述的爐體頂部設(shè)有進(jìn)料裝置，所述的旋轉(zhuǎn)灰盤設(shè)于爐體底部，包括灰盤外 壁和灰盤中心伸入爐體內(nèi)的爐蓖，旋轉(zhuǎn)灰盤通過傳動機(jī)構(gòu)在電機(jī)帶動下旋 轉(zhuǎn)，所述的焚燒爐設(shè)有兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口和一個(gè)排煙口， 一次進(jìn)風(fēng)口設(shè)于爐體上 部，二次進(jìn)風(fēng)口設(shè)于爐體底部，排煙口設(shè)于爐體下部，高于爐蓖頂部。
所述的爐篦為多層錐狀結(jié)構(gòu)，由耐熱高強(qiáng)度金屬制成，安裝在爐體底 部，爐篦緩慢旋轉(zhuǎn)，^_爐內(nèi)的垃圾蠕動，促進(jìn)與空氣的混合，保證焚燒完 全，爐篦層間布置有通風(fēng)口， 二次進(jìn)風(fēng)口由一管道自爐底伸入爐篦內(nèi)，空 氣自爐蓖各層間的通風(fēng)口通入爐內(nèi)底部，對垃圾進(jìn)行助燃。該爐乾有較強(qiáng) 的排渣和破渣能力，并且在灰盤內(nèi)加水到設(shè)定位置既防止灰渣的飛散，又 起到水封的作用。
所述的爐體為一整體構(gòu)造，內(nèi)襯耐火材料及隔熱層，耐火材料具有蓄 熱作用，有助于垃圾的焚燒，隔熱層主要是盡量減少爐內(nèi)熱量傳導(dǎo)至爐體 表面，降低爐體表面溫度維持在較低的水平。
所述的進(jìn)料裝置由帶有夾套的儲料倉和進(jìn)料均布器組成，進(jìn)料均布器
中心與爐體中心重合，末端伸入爐體中，以保證爐內(nèi)截面垃圾的均勻性； 儲料倉外的夾套與排煙口管道連通，使夾套內(nèi)通高溫?zé)煔?，以干燥垃圾?所述的一次進(jìn)風(fēng)口由控制閥進(jìn)行控制，根據(jù)所需一次風(fēng)量的大小進(jìn)行 調(diào)整。二次進(jìn)風(fēng)根據(jù)通過燃燒狀況、燃燒溫度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，通過變頻器 實(shí)現(xiàn)。
焚燒爐內(nèi)垃圾從上往下依次分為干燥層、熱解層、燃燒層、冷渣層， 由于進(jìn)風(fēng)口和排煙口的合理布置，使垃圾以反向燃燒的方式燃燒。排煙口 位于爐體下部，高于爐篦頂端一定距離，使其處于燃燒層中下部；另外進(jìn) 風(fēng)口采用上下進(jìn)風(fēng)的方式，下進(jìn)風(fēng)(二次風(fēng))通過一定厚度的冷渣層，既 冷卻了該層的灰渣，又達(dá)到了預(yù)熱的目的，同時(shí)還保證了下進(jìn)風(fēng)(二次風(fēng)) 在行進(jìn)過程中具有一定的阻力，防止短路現(xiàn)象的產(chǎn)生。下進(jìn)風(fēng)(二次風(fēng)) 經(jīng)預(yù)熱后對燃燒層進(jìn)行助燃，另外上進(jìn)風(fēng)(一次風(fēng))通過燃燒層上部各層 進(jìn)入燃燒層，保證了爐內(nèi)空氣從上而下的流動，達(dá)到了所需的燃燒方式一 —反向燃燒，即燃燒層位于下面，上面依次為熱解層和干燥層。熱解產(chǎn)生 的可燃混合煙氣進(jìn)入焚燒層后，經(jīng)高溫焚燒燃燼后從爐體下部煙氣出口排 出，由于燃燒層溫度較高，厚度較厚，并且爐內(nèi)煙氣流速較低，可以保證 煙氣在爐內(nèi)停留時(shí)間不小于2秒，確保垃圾在一個(gè)爐膛內(nèi)就可焚燒完全， 大大節(jié)省了設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。
焚燒系統(tǒng)以外的送料系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)均可采用現(xiàn) 有技術(shù)進(jìn)行組合，或根據(jù)具體工礦對其進(jìn)行改造。比如余熱回收系統(tǒng)采 用列管式熱交換器，煙氣凈化系統(tǒng)采用半干脫酸i荅和布袋除塵器。
本發(fā)明的工作原理為農(nóng)村生活垃圾經(jīng)送料系統(tǒng)送入焚燒系統(tǒng)的儲料 倉，通過進(jìn)料均布器將垃圾送入爐內(nèi)，均勻地撒在爐膛內(nèi)圓截面的各個(gè)表 面上。垃圾在爐內(nèi)首先被干燥，然后在400 600。C的熱解層中分解為一氧 化碳、氣態(tài)烴類等可燃物，含有可燃物的混合煙氣進(jìn)入燃燒層，把煙氣中 未完全燃燒的成分再次燃燒，燃燒溫度可達(dá)850~ 1000。C,氣體在爐內(nèi)從 上到下運(yùn)動，停留時(shí)間不少于2秒，達(dá)到完全然燼狀態(tài)。熱解^L和干燥段 所需的熱量由燃燒層提供。燃燒段產(chǎn)生的殘?jiān)?jīng)過燃燼段繼續(xù)燃燒后，進(jìn) 入冷卻段，由爐底部供風(fēng)系統(tǒng)中的二次供風(fēng)冷卻(同時(shí)達(dá)到了預(yù)熱供風(fēng)的 目的)，然后經(jīng)排渣口排出爐外。
燃燒完全的高溫?zé)煔?850。C以上)進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)，如列管式熱
交換器，與冷卻循環(huán)水管內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行熱交換，管內(nèi)的循環(huán)水吸收煙氣
中的熱量產(chǎn)生熱水，冷卻至200。C左右的煙氣經(jīng)出口排出。
采用列管式冷卻方式，為間接冷卻，冷卻媒介走管內(nèi)，煙氣走管外，
煙氣與冷卻媒介不直接接觸。這樣既避免因直接接觸而產(chǎn)生二次污染，又
可對熱能進(jìn)行利用。即使發(fā)生意外(如內(nèi)部管道破裂等)，也可防止煙氣
中的有害物質(zhì)進(jìn)入冷卻媒介(因?yàn)楣軆?nèi)為有壓力媒介)。
從余熱回收系統(tǒng)引出的20(TC左右的煙氣從半干脫酸塔底部進(jìn)入塔
內(nèi)，在塔內(nèi)和從上部霧化噴入的水及脫酸劑充分接觸，煙氣中的有害物質(zhì)
被吸收，同時(shí)霧化后的水在吸收部分熱量后完全蒸發(fā)，使煙氣溫度降低至
16(TC左右，其后通過塔上部引出。
半干脫酸塔引出的煙氣進(jìn)入布袋除塵器，最終經(jīng)過凈化除塵后的煙氣
達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2001 )的要求，經(jīng)引風(fēng)機(jī)、
煙自排放。
另外，為了保證在特殊工況下煙氣凈化的效果，在半干脫酸塔和布袋 除塵器之間設(shè)置活性炭添加裝置?；钚蕴继砑拥牧坑锌刂崎y控制，吸附飽 和的活性碳在經(jīng)過布袋除塵器時(shí)被截留。
本發(fā)明具有以下優(yōu)勢
(1) 焚燒系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口和排煙口布置合理，采用反向燃燒方式，燃 燒效率高，熱效率高，耗能低，垃圾在一個(gè)爐膛內(nèi)就可焚燒完全，大大節(jié) 省了設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。另外，儲料倉外設(shè)置夾套，對倉內(nèi)的垃圾 進(jìn)行干燥，干燥后的垃圾熱值大大增加，甚至可在不添加任何輔助燃料下 充分燃燒。
(2) 焚燒系統(tǒng)出渣能力強(qiáng)，爐排壽命長。本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)出渣方式， 間隙大，無卡澀，從而使得入爐的垃圾無須分撿、破碎，可將垃圾中的玻 璃瓶、物塊等無機(jī)堅(jiān)硬物質(zhì)輕易排出。由于布風(fēng)口的設(shè)置，部分助燃空氣 從爐排底部進(jìn)入，在帶走部分余熱的同時(shí)，對爐排也進(jìn)行了冷卻，可確保 其工作時(shí)不會發(fā)生熱變形。
(3) 煙氣凈化系統(tǒng)工藝成熟，操作簡單。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明焚燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示， 一種農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，由送料系統(tǒng)a、焚燒系統(tǒng) b、余熱回收系統(tǒng)c以及煙氣凈化系統(tǒng)d依次連接組成，生活垃圾經(jīng)送料 系統(tǒng)進(jìn)入焚燒系統(tǒng)的儲料倉，在倉內(nèi)垃圾被高溫?zé)煔飧稍锖筮M(jìn)入焚燒爐 內(nèi)。生活垃圾首先被干燥，然后在450 600。C的溫度下進(jìn)行熱解，熱解產(chǎn) 生的可燃混合氣體進(jìn)入燃燒段進(jìn)行燃燒，在此垃圾被燃盡然后冷卻后排 出，而高溫?zé)煔饨?jīng)焚燒爐下部被引出，進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)，在余熱回收系 統(tǒng)內(nèi)，高溫?zé)煔鈄^冷卻至200。C左右，回收的熱量產(chǎn)生熱水以進(jìn)^f亍利用； 冷卻后的煙氣依次進(jìn)入半千式脫酸塔和布袋除塵器，在脫酸塔內(nèi)，從底部 進(jìn)入的煙氣與從jt荅頂霧化噴入的水、脫酸劑充分接觸，去除其中的有害物 質(zhì)，然后經(jīng)脫酸塔上部進(jìn)入布袋除塵器，通過布袋除塵器去除煙氣中的灰 塵后，經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙囪排放。另外為了確保煙氣凈化系統(tǒng)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，在 布袋除塵器前設(shè)置一活性碳添加裝置。
送料系統(tǒng)a包括垃圾暫存間、提升斗、巻揚(yáng)提升機(jī)及自動翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 垃圾暫存間的垃圾裝入提升斗中，然后經(jīng)提升機(jī)提升至指定位置，提升斗 再經(jīng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，把斗中的垃圾傾倒入儲料倉內(nèi)。
如圖2所示，焚燒系統(tǒng)b包括爐體1和旋轉(zhuǎn)灰盤14，爐體1由支架6 支撐，內(nèi)襯耐火材料2和隔熱層3,爐體1頂部設(shè)有防暴口 9和進(jìn)料裝置， 進(jìn)料裝置由儲料倉7和進(jìn)料均布器10組成，儲料倉7外設(shè)有夾套8，儲料 倉7下的進(jìn)料均布器10伸入爐膛12。
旋轉(zhuǎn)灰盤14設(shè)于爐體底部，包括灰盤外壁17和伸入爐體內(nèi)的爐篦15, 旋轉(zhuǎn)灰盤14下設(shè)有支撐托輪18，整個(gè)灰盤通過傳動機(jī)構(gòu)19在電機(jī)帶動下 旋轉(zhuǎn)，爐篦15為多層錐狀的空塔形結(jié)構(gòu)，由耐熱高強(qiáng)度金屬制成，每層 間布置有通風(fēng)口。
焚燒爐共設(shè)有兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口和一個(gè)排煙口， 一次進(jìn)風(fēng)口 11設(shè)于爐體上 部，二次進(jìn)風(fēng)口 16從爐底通入爐蓖15，空氣通過爐篦15上各層間的通風(fēng) 口進(jìn)入爐膛12,進(jìn)風(fēng)均可從垃圾暫存間抽?。慌艧熆?5設(shè)于爐體下部，高 于爐篦15頂部，焚燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^排煙口 5進(jìn)入后續(xù)設(shè)備。
排煙口 5上設(shè)有溫度檢測口 4,用于檢測排煙溫度，以初步判斷爐內(nèi)
燃燒層燃燒狀況。并且，排煙口 5與夾套8管道連通，用高溫?zé)煔飧稍飪?料倉7內(nèi)的垃圾。
焚燒爐還設(shè)有人孔13，方便人員觀察檢修。
余熱回收系統(tǒng)c為列管式熱交換器，由進(jìn)氣段、余熱回收段、出氣段 組成；高溫?zé)煔馐紫冉?jīng)進(jìn)氣段進(jìn)入余熱回收段，進(jìn)氣段內(nèi)襯耐火材料，煙 氣在余熱回收^殳時(shí)，管道外側(cè)的高溫?zé)煔馀c管道內(nèi)的冷卻水進(jìn)行熱交換， 從而使煙氣溫度降低，回收的余熱產(chǎn)生熱水以進(jìn)行利用，然后煙氣經(jīng)出氣 段進(jìn)入下一單元。在該環(huán)節(jié)，氣水沒有接觸，不產(chǎn)生二次污染。
煙氣凈化系統(tǒng)d包括兩套設(shè)備， 一是半干式脫酸塔，二是布袋除塵器。 半干式脫酸塔主要由塔體、水霧化系統(tǒng)、脫酸劑霧化系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)等組 成。霧化后的水及脫酸劑比表面積大，與煙氣接觸非常充分，脫酸效率較 高，并且由于霧化液粒直徑較小，其在瞬間完全蒸發(fā)，不會產(chǎn)生二次污染。
布袋除塵器由本體、清灰系統(tǒng)以及出灰系統(tǒng)組成。本體內(nèi)除塵濾料采 用P84覆膜濾料，其瞬間可耐250。C高溫，并且耐腐蝕性能較強(qiáng)；濾袋支 撐采用框架自動生產(chǎn)線生產(chǎn)的多角形骨架，無漏焊，虛焊，無飛濺的焊渣， 表面光滑無毛刺，能最大限度地減少濾袋的磨損，提高了濾袋的壽命。
權(quán)利要求
1. 一種農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，由送料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)以及煙氣凈化系統(tǒng)依次連接組成，垃圾由送料系統(tǒng)送至焚燒系統(tǒng)焚燒，焚燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)回收熱量，之后經(jīng)過煙氣凈化系統(tǒng)后達(dá)標(biāo)排放；其特征在于:所述的焚燒系統(tǒng)主要包括爐體和旋轉(zhuǎn)灰盤，所述的爐體頂部設(shè)有進(jìn)料裝置，所述的旋轉(zhuǎn)灰盤設(shè)于爐體底部，包括灰盤外壁和灰盤中心伸入爐體內(nèi)的爐篦，旋轉(zhuǎn)灰盤通過傳動機(jī)構(gòu)在電機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)，所述的焚燒爐設(shè)有兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口和一個(gè)排煙口，一次進(jìn)風(fēng)口設(shè)于爐體上部，二次進(jìn)風(fēng)口設(shè)于爐體底部，排煙口設(shè)于爐體下部，高于爐篦頂部。
2、 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述 的爐篦為多層錐狀結(jié)構(gòu)，層間布置有通風(fēng)口， 二次進(jìn)風(fēng)口由一管道自爐底 伸入爐篦內(nèi)。
3、 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述 的爐體內(nèi)襯耐火材料和隔熱層。
4、 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，其特征在于所述 的進(jìn)料裝置由帶有夾套的儲料倉和進(jìn)料均布器組成，夾套與排煙口管道連 通。
5、 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村生活垃圾的處理系統(tǒng)，其特征在于所 述的余熱回收系統(tǒng)采用列管式熱交換器。
6、 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村生活垃圾的處理系統(tǒng)，其特征在于所 述的煙氣凈化系統(tǒng)包括半干脫酸塔和布袋除塵器。
7、 如權(quán)利要求6所述的農(nóng)村生活垃圾的處理系統(tǒng)，其特征在于半 干脫酸塔和布袋除塵器之間設(shè)置活性炭添加裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種農(nóng)村生活垃圾處理系統(tǒng)，由送料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)以及煙氣凈化系統(tǒng)依次連接組成，生活垃圾經(jīng)送料系統(tǒng)進(jìn)入焚燒系統(tǒng)后，爐膛內(nèi)的生活垃圾經(jīng)干燥、升溫，在助燃空氣的作用下熱解、燃燒，燃燒溫度高達(dá)850℃以上，然后高溫?zé)煔饨?jīng)余熱回收系統(tǒng)回收余熱后，進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)去除煙氣中的有害物質(zhì)，然后經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙囪達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明系統(tǒng)能妥善處理農(nóng)村生活垃圾，處理較徹底、減容率高，能耗低，處理后產(chǎn)生的煙氣能穩(wěn)定達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2001)中的要求，可以廣泛應(yīng)用于交通不便或地處偏僻的農(nóng)村生活垃圾的處理。
文檔編號F23G5/00GK101382287SQ20081012174
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者陳昆柏, 高全喜 申請人:浙江工商大學(xué)