本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域，具體涉及一種綜合處理垃圾的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

生活垃圾常用的處理方式有填埋、焚燒和堆肥，其中填埋、堆肥已陷入占用大量用地、產(chǎn)品銷路不暢、資源化水平低的困境，而焚燒能達(dá)到減容減量和資源化利用的目的，其處理卻始終無法擺脫飛灰污染的問題。

飛灰熔融處理能夠?qū)崿F(xiàn)飛灰的清潔、減量化處理，將飛灰變?yōu)榉€(wěn)定態(tài)的玻璃體，減少了飛灰對環(huán)境的污染，一些飛灰氣化熔融工藝，溫度較低，飛灰中仍有少量重金屬殘余，無害化水平不高，在應(yīng)用中受到很多制約。

厭氧消化是利用兼性菌和厭氧細(xì)菌將垃圾中的可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等。具有二次污染小、資源化水平高等特點。而現(xiàn)有的一些單獨的厭氧消化工藝，雖然沼氣產(chǎn)量較高，但由于成分復(fù)雜，難以作為產(chǎn)品出售，經(jīng)濟性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對垃圾焚燒工藝中飛灰產(chǎn)量較大、危害性較高、難以有效處理等問題，以及垃圾原料中有機物量大、含水率高、難以解決等問題，提供一種清潔、高效的垃圾無害化處理的工藝。

本發(fā)明首先提供了一種綜合處理垃圾的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

分選裝置，具有分選垃圾入口、可燃物出口、不可燃有機物出口；

焚燒裝置，具有可燃物入口、高溫?zé)煔獬隹?，所述可燃物入口與所述分選裝置的可燃物出口相連；

換熱裝置，具有高溫?zé)煔馊肟?、低溫?zé)煔獬隹凇⑺肟?、水蒸氣出口，所述高溫?zé)煔馊肟谂c所述焚燒裝置的高溫?zé)煔獬隹谙噙B；

除塵裝置，具有低溫?zé)煔馊肟?、飛灰出口，所述低溫?zé)煔馊肟谂c所述換熱裝置的低溫?zé)煔獬隹谙噙B；

蓄熱式熔融爐，所述蓄熱式熔融爐具有飛灰入口、燃料氣入口、玻璃體出口、廢氣出口，所述飛灰入口與所述除塵裝置的飛灰出口相連；

厭氧消化裝置，具有不可燃有機物入口和沼氣出口，所述不可燃有機物入口與所述分選裝置的不可燃有機物出口相連。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述系統(tǒng)還包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置具有水蒸氣入口和電能出口，所述水蒸氣入口與所述換熱裝置的水蒸氣出口相連。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述發(fā)電裝置還具有乏汽出口和冷凝水出口，所述厭氧消化裝置還具有乏汽入口，所述乏汽出口與所述乏汽入口相連。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述厭氧消化裝置的冷凝水出口與所述換熱裝置的水入口相連。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述焚燒裝置還具有燃料氣入口，所述厭氧消化裝置的沼氣出口與所述蓄熱式熔融爐的燃料氣入口和/或所述焚燒裝置的燃料氣入口相連。

此外，本發(fā)明還提供了一種利用上述系統(tǒng)處理垃圾的方法，所述方法包括：

將垃圾送入所述分選裝置進行分選，選出可燃物和不可燃有機物；

將所述可燃物送入所述焚燒裝置進行燃燒，得到高溫?zé)煔猓?/p>

將所述高溫?zé)煔庖来嗡鰮Q熱裝置與水進行換熱，得到水蒸氣和低溫?zé)煔猓?/p>

將所述低溫?zé)煔馑腿胨龀龎m裝置進行除塵，得到飛灰；

將所述飛灰送入所述蓄熱式熔融爐，在1200℃-1400℃的溫度下對所述飛灰進行熔融處理；

將所述不可燃有機物送入所述厭氧消化裝置，在40℃-60℃的溫度下進行厭氧消化，制備沼氣。

在本發(fā)明的一些實施例中，將所述水蒸氣用以發(fā)電。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述水蒸氣在發(fā)電后還會剩余乏汽，將所述乏汽送入所述厭氧消化裝置，為所述不可燃有機物的厭氧消化提供能量。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述乏汽在所述厭氧消化裝置變?yōu)槔淠瑢⑺隼淠腿胨鰮Q熱裝置，與所述高溫?zé)煔膺M行換熱，制備所述水蒸氣。

在本發(fā)明的一些實施例中，將所述沼氣送入所述蓄熱式熔融爐和/或所述焚燒裝置中作為燃料使用。

本發(fā)明對分選后的可燃物進行焚燒，并將燃燒產(chǎn)生的飛灰進行熔融處理，清潔、高效地處理飛灰，環(huán)保效益好。此外，本發(fā)明還將分選后的有機物進行厭氧消化處理，制備沼氣，或得的沼氣品質(zhì)高，經(jīng)濟效益好。

本發(fā)明的工藝簡單、工藝成本低、環(huán)保效益好、產(chǎn)品經(jīng)濟效益好，易于實現(xiàn)工業(yè)化和規(guī)?；?/p>

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中的一種綜合處理垃圾的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中的一種利用上述處理垃圾工藝流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式進行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案以及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。

參見圖1，本發(fā)明提供的垃圾處理的系統(tǒng)包括：分選裝置1、焚燒裝置2、換熱裝置3、發(fā)電裝置4、除塵裝置5、蓄熱式熔融爐6、厭氧消化裝置7。

分選裝置1具有分選垃圾入口、可燃物出口、不可燃有機物出口，分選裝置1包括磁選、篩分等設(shè)備，用于分選出垃圾中的可燃物和不可燃有機物。

焚燒裝置2具有可燃物入口、高溫?zé)煔獬隹?，可燃物入口與分選裝置1的可燃物出口相連。焚燒裝置2對可燃物進行焚燒處理，得到高溫?zé)煔饧盃t渣。

換熱裝置3具有高溫?zé)煔馊肟?、低溫?zé)煔獬隹?、水入口、水蒸氣出口，高溫?zé)煔馊肟谂c焚燒裝置2的高溫?zé)煔獬隹谙噙B。換熱裝置3為間接換熱，利用高溫?zé)煔馀c水進行換熱，制備水蒸氣，回收高溫?zé)煔獾臒崃俊?/p>

發(fā)電裝置4具有水蒸氣入口、電能出口、乏汽出口，水蒸氣入口與換熱裝置3的水蒸氣出口相連。發(fā)電裝置4利用水蒸氣發(fā)電，提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。當(dāng)然，水蒸氣也可以另作他用。

除塵裝置5具有低溫?zé)煔馊肟凇w灰出口，低溫?zé)煔馊肟谂c換熱裝置3的低溫?zé)煔獬隹谙噙B。除塵裝置5用于吸收煙氣中的飛灰，使煙氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

蓄熱式熔融爐6具有飛灰入口、燃料氣入口、玻璃體出口、廢氣出口，飛灰入口與除塵裝置5的飛灰出口相連。蓄熱式熔融爐6用以處理飛灰。

厭氧消化裝置7具有不可燃有機物入口和沼氣出口，不可燃有機物入口與分選裝置1的不可燃有機物出口相連。厭氧消化裝置7用于處理垃圾中的不可燃有機物。

圖1所示的系統(tǒng)中，厭氧消化裝置7還具有乏汽入口和冷凝水出口，乏汽入口與發(fā)電裝置4的乏汽出口相連。水蒸氣發(fā)電后剩下的乏汽當(dāng)作熱源，為不可燃有機物的厭氧消化提供熱量。這樣布置能有效降低系統(tǒng)的運行成本。

圖1所示的系統(tǒng)中，厭氧消化裝置7的冷凝水出口與換熱裝置3的水入口相連。乏汽冷卻后變?yōu)榱死淠趫D1所示的系統(tǒng)中，冷凝水直接被送入換熱裝置3與高溫?zé)煔膺M行換熱，有效地降低了系統(tǒng)的運行成本。

此外，圖1所示的系統(tǒng)，厭氧消化裝置7的沼氣出口與蓄熱式熔融爐6的燃料氣入口相連。垃圾中的不可燃有機物厭氧消化后制得的沼氣不經(jīng)處理，直接用于熔融處理飛灰，減少了整個工藝對燃料氣的需求，有效降低了系統(tǒng)的運行成本。若制得的沼氣較多，還可將沼氣送入焚燒裝置2中用以焚燒可燃物，即，可根據(jù)工藝需求，在焚燒裝置2設(shè)置燃料氣入口，并將厭氧消化裝置7的沼氣出口與焚燒裝置2的燃料氣入口相連。

圖2為本發(fā)明實施例中的一種處理垃圾的工藝流程圖，包括如下步驟：

準(zhǔn)備垃圾；

將垃圾送入分選裝置1進行分選，選出可燃物和不可燃有機物；

將可燃物送入焚燒裝置2進行燃燒，得到高溫?zé)煔猓?/p>

將高溫?zé)煔庖来螕Q熱裝置3與水進行換熱，得到水蒸氣和低溫?zé)煔猓?/p>

將低溫?zé)煔馑腿氤龎m裝置5進行除塵，得到飛灰；

將飛灰送入蓄熱式熔融爐6，在1200℃-1400℃的溫度下對飛灰進行熔融處理；

將不可燃有機物送入?yún)捬跸b置7，在40℃-60℃的溫度下進行厭氧消化，制備沼氣。

同前所述，將水蒸氣用以發(fā)電。水蒸氣在發(fā)電后還會剩余乏汽，乏汽送入?yún)捬跸b置7，為不可燃有機物的厭氧消化提供能量。乏汽在厭氧消化裝置7中變?yōu)槔淠?，將冷凝水送入換熱裝置3，與高溫?zé)煔膺M行換熱，制備水蒸氣。

同前所述，將沼氣送入蓄熱式熔融爐6和/或焚燒裝置2中作為燃料使用。

飛灰熔融處理后大部分為無機物殘渣，經(jīng)過冷卻后，可直接送至填埋場進行處理。

上述系統(tǒng)中各裝置的有益效果和上述利用該系統(tǒng)處理垃圾的方法的有益效果有部分重疊，為了更加簡潔，并未過多敘述。

本發(fā)明實現(xiàn)了垃圾焚燒、飛灰熔融處理及有機物厭氧消化等工藝的高效結(jié)合，不僅降低了運行成本，提高了整個工藝的清潔性，還增加了經(jīng)濟效益，且易于工業(yè)化推廣。

下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行說明。下述實施例中所取工藝條件數(shù)值均為示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述發(fā)明內(nèi)容中所示。下述實施例所用的檢測方法均為本行業(yè)常規(guī)的檢測方法。

實施例1

本實施例采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝路線對垃圾進行處理。所用垃圾的含水率為40％，其具體成分如表1所示，具體處理流程如下：

將含水率40％的垃圾進行分選，分選出金屬、渣土、可燃物及不可燃有機物；將經(jīng)過分選后的可燃物進行焚燒處理，得到高溫?zé)煔猓贌b置2的溫度為850℃；將高溫?zé)煔馀c水換熱制備水蒸氣，得到的水蒸氣的溫度為400℃，將其用于發(fā)電；將換熱后的煙氣除塵，收集到3％的飛灰(相對于入爐垃圾)；將飛灰在1400℃下進行熔融處理，冷卻后填埋，有98％的飛灰最終被熔融成玻璃體。將經(jīng)過分選后的有機物進行厭氧消化，厭氧消化的溫度為40℃，得到沼氣。將沼氣送入蓄熱式熔融爐6中熔融飛灰。

實施例2

本實施例采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝路線對垃圾進行處理。所用垃圾的含水率為35％，其具體成分如表1所示，具體處理流程如下：

將含水率35％的垃圾進行分選，分選出金屬、渣土、可燃物及不可燃有機物；將經(jīng)過分選后的可燃物進行焚燒處理，得到高溫?zé)煔?，焚燒裝置2的溫度為900℃；將高溫?zé)煔馀c水換熱制備水蒸氣，得到的水蒸氣的溫度為390℃，將其用于發(fā)電；將換熱后的煙氣除塵，收集到4％的飛灰(相對于入爐垃圾)；將飛灰在1200℃下進行熔融處理，冷卻后填埋，有99％的飛灰最終被熔融成玻璃體。將經(jīng)過分選后的有機物進行厭氧消化，厭氧消化的溫度為60℃，得到沼氣。將沼氣送入蓄熱式熔融爐6中熔融飛灰。

表1垃圾各組分百分含量(wt％)

從上述實施例可知，本發(fā)明提供的工藝能有效處理垃圾，且系統(tǒng)運行所需的外用熱量少，工藝運行成本低。

綜上，本發(fā)明對分選后的可燃物進行焚燒，并將燃燒產(chǎn)生的飛灰進行熔融處理，清潔、高效地處理飛灰，環(huán)保效益好。此外，本發(fā)明還將分選后的有機物進行厭氧消化處理，制備沼氣，或得的沼氣品質(zhì)高，經(jīng)濟效益好。

本發(fā)明的工藝簡單、工藝成本低、環(huán)保效益好、產(chǎn)品經(jīng)濟效益好，易于實現(xiàn)工業(yè)化和規(guī)?；?/p>

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。