一種多功能處理固廢物的裝置及其固廢物處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種多功能處理固廢物的裝置及其固廢物處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)步伐的加忙，美麗鄉(xiāng)村建設(shè)正加快速度往前趕，在建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的過程中，以農(nóng)村生活垃圾和生活污泥為主的固體廢棄物的處理，已越來越受到人們的重視。目前，處理的方法還是以填埋方法為主。因缺少大額資金投入和填埋場(chǎng)建設(shè)得不規(guī)范，造成了填埋場(chǎng)內(nèi)垃圾滲瀝液大量外波而污染了地下(表)水源，嚴(yán)重地影響了周邊村民的身體健康。在國(guó)家財(cái)政支持下，雖然建設(shè)了一部分小規(guī)?；睦贌隣t和氣化爐，但焚燒爐和氣化爐技術(shù)不過關(guān)、處理不徹底、燃燒不完全、煙塵不達(dá)標(biāo)排放等，又造成了大氣和周邊環(huán)境污染，受到了當(dāng)?shù)卮迕竦膰?yán)重阻撓。
[0003]而且，目前用以處理垃圾的焚燒爐和氣化爐功能單一，不具有同時(shí)處理污泥的功能，也就是說處理固體垃圾和處理污泥是兩個(gè)不相干的工藝，也是兩套不同的設(shè)備。由于兩套不相干的設(shè)備各自工作，無法協(xié)同，使得各自產(chǎn)生的一些排放物不能相互利用，造成能源浪費(fèi)。
[0004]對(duì)專業(yè)術(shù)語的解釋如下:
氧化層和還原層:人為的根據(jù)反應(yīng)原理劃分的無形的層，是現(xiàn)有技術(shù)的公知技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明旨在提供一種能夠徹底處理固廢物、燃燒完全，使煙塵達(dá)標(biāo)排放，并同時(shí)具有污泥處理能力的多功能處理固廢物的裝置及其固廢物處理方法。
[0006]本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是:一種多功能處理固廢物的裝置，包括熱解氣化爐，該熱解氣化爐包括爐體、兩端固定于爐體上部?jī)?nèi)壁的煙氣烘干箱，所述爐體頂部設(shè)有可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱，該可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱通過可燃?xì)庵紝?dǎo)管與爐體底部連通；
爐體上部設(shè)有可燃?xì)鈱?dǎo)出管，該可燃?xì)鈱?dǎo)出管連接有冷凝裝置，冷凝裝置輸出端通過管道與可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱連接；
所述爐體下部設(shè)有與煙氣烘干箱輸入端連通的煙氣內(nèi)部導(dǎo)出管，所述煙氣烘干箱的輸出端通過第一煙氣導(dǎo)出管連接有余熱鍋爐，所述余熱鍋爐通過第二煙氣導(dǎo)出管連接有煙氣水洗系統(tǒng)，余熱鍋爐通過蒸汽導(dǎo)出管連接有污泥烘干裝置；
所述煙氣水洗系統(tǒng)通過管道連接有污水池，煙氣水洗系統(tǒng)連接有煙囪，冷凝裝置通過冷凝器污水導(dǎo)出管與污水池連接；
所述污水池的輸出端通過污水導(dǎo)出管連接有可將焦油和水分離的油水分離系統(tǒng)。
[0007]具體的，所述污泥烘干裝置包括污泥進(jìn)料機(jī)構(gòu)、烘干箱、與烘干箱通過干污泥導(dǎo)出管連接的干污泥存儲(chǔ)罐、與烘干箱通過蒸汽冷凝水管連接的冷凝水儲(chǔ)水罐。
[0008]進(jìn)一步的，圍繞爐體外壁設(shè)有密封水箱，該密封水箱上連接有進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管之間連接有板式換熱器，板式換熱器輸出端通過補(bǔ)水水管與余熱鍋爐連接，冷凝水儲(chǔ)水罐與補(bǔ)水水管連接。
[0009]該進(jìn)一步改進(jìn)的方案中，密封水箱的設(shè)置，并將其與余熱鍋爐產(chǎn)生聯(lián)系，使得熱解氣化爐散發(fā)的熱量可以廢物利用，相當(dāng)于對(duì)進(jìn)入余熱鍋爐中的水進(jìn)行預(yù)加熱，使得余熱鍋爐中的水能夠更快的氣化，節(jié)約了能源。
[0010]具體的，所述冷凝裝置包括一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器，二級(jí)冷凝器與可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱之間設(shè)有引風(fēng)機(jī)。
[0011]具體的，所述煙氣水洗系統(tǒng)包括一級(jí)煙氣水洗塔、二級(jí)煙氣水洗塔，兩級(jí)煙氣水洗塔之間通過煙氣連接管連接；
所述二級(jí)煙氣水洗塔輸出端與煙囪連接，二級(jí)煙氣水洗塔與煙囪之間設(shè)有引風(fēng)機(jī)。
[0012]所述油水分離系統(tǒng)包括油水分離器、位于油水分離器上部的刮板機(jī)、微納米氣泡發(fā)生器、位于油水分離器內(nèi)的微納米氣泡潛射頭、與油水分離器輸出端連接的焦油儲(chǔ)存罐以及干凈水儲(chǔ)水池。采用微納米氣泡發(fā)生器和氣泡潛射頭，能提高油水分離效果和速度，快速、有效、徹底地將油、水分離。
[0013]所述干凈水儲(chǔ)水池通過管道分別與一級(jí)煙氣水洗塔和二級(jí)煙氣水洗塔連通，管道上設(shè)有水栗。這樣，得到的干凈水便可以循環(huán)利用。
[0014]進(jìn)一步的，所述爐體下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔，進(jìn)風(fēng)孔處布置有鼓風(fēng)機(jī)，所述爐體底部設(shè)有用于出渣的橫向螺旋輸送機(jī)和縱向螺旋輸送機(jī)。
[0015]更進(jìn)一步的，所述縱向螺旋輸送機(jī)的輸出端連接有制磚系統(tǒng)，該制磚系統(tǒng)包括灰渣提升機(jī)、與灰渣提升機(jī)連接的篩分機(jī)、與篩分機(jī)連接的磁選機(jī)、與磁選機(jī)連接的粉碎機(jī)、與粉碎機(jī)連接的制磚機(jī);所述磁選機(jī)還連接有金屬收集箱，篩分機(jī)同時(shí)還與制磚機(jī)連接。
[0016]上述制磚系統(tǒng)、油水分離系統(tǒng)均為現(xiàn)有技術(shù)中有的設(shè)備。
[0017]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述多功能處理固廢物的裝置的固廢物處理方法，其特征在于包括如下步驟:
(a)將垃圾倒入熱解氣化爐內(nèi)，垃圾在熱解氣化爐上部受到爐壁和煙氣烘干箱傳來的熱量而被蒸發(fā)水分并烘干；
(b)烘干過的垃圾在重力作用下進(jìn)入到熱解氣化爐中部，爐內(nèi)中部溫度控制在400°C_600°C，垃圾中的有機(jī)物在該溫度區(qū)間被熱解而生成主要由CO、CH4、H2、碳?xì)浠衔飿?gòu)成的可燃?xì)怏w，這部分可燃?xì)怏w和水蒸氣一起從可燃?xì)鈱?dǎo)出管排出，進(jìn)入到冷凝裝置，可燃?xì)夂退羝旌蠚怏w在冷凝裝置中經(jīng)過冷凝而淅出水蒸汽；
脫除了水蒸汽的可燃?xì)怏w被導(dǎo)入到可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱，再通過可燃?xì)庵紝?dǎo)管將可燃?xì)鈱?dǎo)入到熱解氣化爐內(nèi)氧化層進(jìn)行燃燒和助燃；
(C)經(jīng)過熱解之后的有機(jī)物殘?zhí)亢蜔o機(jī)物混合物在重力作用下，進(jìn)入到熱解氣化爐內(nèi)中下部的還原層和氧化層，在還原層進(jìn)行了吸熱狀態(tài)的化學(xué)反應(yīng)，在氧化層進(jìn)行悶燒而放出大量熱量；
(d)燃燒后生成的高溫?zé)煔?，?jīng)過煙氣內(nèi)部導(dǎo)管進(jìn)入到煙氣烘干箱，然后再通過第一煙氣導(dǎo)出管進(jìn)入到余熱鍋爐；
(e)對(duì)余熱鍋爐中通入水，從煙氣烘干箱進(jìn)入到余熱鍋爐的高溫?zé)煔馀c水換熱而被冷卻，冷卻后的煙氣通過第二煙氣導(dǎo)出管導(dǎo)入到煙氣水洗系統(tǒng)，經(jīng)過水洗后的煙氣從煙囪排放；
(f)將污泥輸送至污泥烘干裝置內(nèi)，通過余熱鍋爐提供的高溫飽和蒸氣和污泥非接觸換熱，污泥吸收飽和蒸氣放出的熱量而被加熱和烘干，再將干污泥輸送到熱解氣化爐內(nèi)進(jìn)行熱解氣化；
(g)將冷凝裝置排出的水和焦油混合液經(jīng)冷凝器污水導(dǎo)出管抽到污水池中，將污水池中的污水抽到油水分離系統(tǒng)，進(jìn)行焦油和水的分離;并將焦油輸送到熱解氣化爐內(nèi)進(jìn)行熱解氣化處理。
[0018]本發(fā)明的顯著效果是:
1.同時(shí)具有垃圾處理和污泥處理兩種功能，將傳統(tǒng)技術(shù)中兩套不相干的設(shè)備聯(lián)系起來，一機(jī)多能，能源浪費(fèi)低。
[0019]2.在處理生活垃圾或污泥過程中，無需對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類、分選、篩選、破碎等前期處理，快速有效。解決了農(nóng)村固廢物焚燒爐和氣化爐處理不徹底、燃燒不完全、煙塵不達(dá)標(biāo)排放等關(guān)鍵技術(shù)問題。
[0020]3.余熱鍋爐排出的煙氣，通過兩級(jí)水洗冷卻后可直接達(dá)標(biāo)排放。
[0021]4.有機(jī)物熱解氣化后留下的灰渣可進(jìn)行制磚，實(shí)現(xiàn)了廢物利用，功能多樣化。
[0022]綜上所述，本裝置能同時(shí)徹底、有效、環(huán)保地處理掉生活垃圾和污泥，煙氣能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，且無污水排放和二次污染，是縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村生活垃圾和污泥處置的理想設(shè)備。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1-熱解氣化爐;2-爐蓋;3-爐體;4-密封水箱;5-出水管;6_進(jìn)水管;7_煙氣內(nèi)部導(dǎo)出管;8-煙氣烘干箱;9-第一煙氣導(dǎo)出管；10-火焰觀察口 ； 11-進(jìn)風(fēng)孔；12-橫向螺旋輸送機(jī);13-縱向螺旋輸送機(jī);14-鼓風(fēng)機(jī);15-可燃?xì)鈱?dǎo)出管；16-—級(jí)冷凝器;17-二級(jí)冷疑器；18-引風(fēng)機(jī)；19-可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱；20-可燃?xì)庵紝?dǎo)管；21-灰渣提升機(jī)；22-篩分機(jī)；23-磁選機(jī);24-粉碎機(jī);25-制磚機(jī);26-金屬收集箱;27-水栗;28-板式換熱器;29-余熱鍋爐；30-蒸汽導(dǎo)出管；31-烘干箱；32-污泥進(jìn)料機(jī)構(gòu)；34-蒸汽冷凝水管；35-冷凝水儲(chǔ)水罐;36-水栗；37-補(bǔ)水水管;38-干污泥導(dǎo)出管;39-干污泥存儲(chǔ)罐;40-第二煙氣導(dǎo)出管;41-一級(jí)煙氣水洗塔;42-煙氣連接管;43-二級(jí)煙氣水洗塔;44-引風(fēng)機(jī);45-煙囪；46-管道;47-冷凝器污水導(dǎo)出管;48-污水池;49-管道;50-污水導(dǎo)出管;51-污水栗;52-括板機(jī);53-油水分離器;54-微納米氣泡發(fā)生器;55-微納米氣泡潛射頭;56-焦油儲(chǔ)存罐;57-干凈水導(dǎo)出管；58-干凈水儲(chǔ)水池;59-水栗;60-氣泡。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，一種多功能處理固廢物的裝置，包括熱解氣化爐I，該熱解氣化爐I包括爐體3、兩端固定于爐體3上部?jī)?nèi)壁的煙氣烘干箱8，所述爐體3頂部設(shè)有可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱19，該可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱19通過可燃?xì)庵紝?dǎo)管20與爐體3底部連通。
[0027]爐體3上部設(shè)有可燃?xì)鈱?dǎo)出管15，該可燃?xì)鈱?dǎo)出管15連接有冷凝裝置，冷凝裝置輸出端通過管道與可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱19連接。所述冷凝裝置包括一級(jí)冷凝器16、二級(jí)冷凝器17，二級(jí)冷凝器17與可燃?xì)鈨?chǔ)氣箱19之間設(shè)有引風(fēng)機(jī)18。
[0028]所述爐體3下部設(shè)有與煙氣烘干箱8輸入端連通的煙氣內(nèi)部導(dǎo)出管7，所述煙氣烘干箱8的輸出端通過第一煙氣導(dǎo)出管9連接有余熱鍋爐29。所述余熱鍋爐29通過第二煙氣導(dǎo)出管40連接有煙氣水洗系統(tǒng)。
[0029]余熱鍋爐29通過蒸汽導(dǎo)出管30連接有污泥烘干裝置。所述污泥烘干裝置包括污泥進(jìn)料機(jī)構(gòu)32、烘干箱31、與烘干箱31通過干污泥導(dǎo)出管38連接的干污泥存儲(chǔ)罐39、與烘干箱31通過蒸汽冷凝水管34連接的冷凝水儲(chǔ)水罐35。
[0030]所述煙氣水洗系統(tǒng)通過管道49連接有污水池48，煙氣水洗系統(tǒng)連接有煙囪45。冷凝裝置通過冷凝器污水導(dǎo)出管47與污水池48連接。
[0031]所述煙氣水洗系統(tǒng)包括一級(jí)煙氣水洗塔41、二級(jí)煙氣水洗塔43，兩級(jí)煙氣水洗塔之間通過煙氣連接管42連接。所述二級(jí)煙氣水洗塔43輸出端與煙囪45連接，二級(jí)煙氣水洗塔43與煙囪45之間設(shè)有引風(fēng)機(jī)44。
[0032]所述污水池48的輸出端通過污水導(dǎo)出管50連接有可將焦油和水分離的油水分離系統(tǒng)。所述油水分離系統(tǒng)包括油水分離器53、位于油水分離器53上部的刮板機(jī)52、微納米氣泡發(fā)生器54、位于油水分離器53內(nèi)的微納米氣泡潛射頭55、與油水分離器53輸出端連接的焦油儲(chǔ)存罐56以及干凈水儲(chǔ)水池58。所述干凈水儲(chǔ)水池58通過管道46分別與一級(jí)煙氣水洗塔41和二級(jí)煙氣水洗塔43連通，管道46上設(shè)有水栗59。
[0033]圍繞爐體3外壁設(shè)有密封水箱4，該密封水箱4上連接有進(jìn)水管6和出水管5，進(jìn)水管6和出水管5之間連接有板式換熱器28。板式換熱器28輸出端通過補(bǔ)水水管37與余熱鍋爐29連接，冷凝水儲(chǔ)水罐35與補(bǔ)水水管37連接。
[0034]所述爐體3下部設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔11，進(jìn)風(fēng)孔11處布置有鼓風(fēng)機(jī)14。進(jìn)風(fēng)口11上方設(shè)有火焰觀察口 10所述爐體