專利名稱：城市垃圾處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于城市垃圾處理的方法，特別是一種綜合對城市垃圾處理的方法。
背景技術(shù)：
城市垃圾由于垃圾復(fù)雜，處理困難，焚燒是城市垃圾(包括生活垃圾和醫(yī)療垃圾) 處理的一個重要手段。但是由于我國城市垃圾具有成分雜、水分高、熱值低等特點，其含水量一般都在 50%以上，平均熱值只有低，特別在南方地區(qū)垃圾中含水量更大，這種狀況不利于焚燒。焚燒爐一般采用爐排進行垃圾焚燒，由于爐排的機械設(shè)計，無法將焚燒爐封閉，焚燒時飛灰中的有害氣體難免排出；而垃圾未封閉焚燒，溫度低，垃圾燃燒不充分，二噁英類有害物質(zhì)無法得到有效的抑制；第三，機械傳動的爐排結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，維護工作較重。同時，焚燒過程中將產(chǎn)生大量的飛灰，如按每噸垃圾產(chǎn)生3%的焚燒飛灰來計算， 每年我國至少會產(chǎn)生14萬噸以上的焚燒飛灰，并且逐年增長。焚燒時產(chǎn)生的飛灰雖然垃圾焚燒場采取了收集措施，但由于產(chǎn)生的飛灰量大，溫度高，除塵設(shè)備如布袋除塵、靜電除塵無法達到大量收集飛灰中灰塵的要求，而且更換麻煩，效果不理想，相當(dāng)多的焚燒飛灰排放在大氣中，對垃圾焚燒場周邊地區(qū)污染相當(dāng)嚴(yán)重，而且由于焚燒飛灰富集對人體有致癌作用的二惡英和呋喃等毒性物質(zhì)，對焚燒場周邊的人群造成極大的傷害。許多垃圾處理廠由于設(shè)備復(fù)雜，維護成本高，處理方法復(fù)雜，運行成本很高，無法真正有效地對垃圾進行處理。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述問題，提出一種城市垃圾處理方法，包括以下步驟a.城市垃圾分撿分撿出廢舊金屬垃圾、瓜果蔬菜、玻璃、建筑垃圾；b城市垃圾破碎將分撿后城市垃圾破碎；c.城市垃圾混合用含有固定碳的可燃物質(zhì)與粉碎后的城市垃圾混合；d.城市垃圾干燥將與含有固定碳的可燃物質(zhì)混和后的城市垃圾干燥；e.城市垃圾焚燒將干燥后城市垃圾在在富氧濃度為30%以上、焚燒溫度在 850°C以上的條件下對城市垃圾進行封閉焚燒，產(chǎn)生的爐渣排出，產(chǎn)生的飛灰進入下一步處理；f.處理城市垃圾焚燒飛灰中的灰塵顆粒將經(jīng)水噴灑吸附飛灰得到的飛灰漿經(jīng)沉淀過濾后，降溫處理到2°C -50°C，再將飛灰漿噴灑吸附飛灰，得到的飛灰漿再經(jīng)降溫處理到2°C -50°C，然后又用于噴灑吸附飛灰，形成飛灰漿的循環(huán)生成和使用，飛灰漿噴灑吸附飛灰是在封閉環(huán)境中進行；g.將處理過的飛灰排出。進一步的是，在步驟f和步聚g之間加入步驟h.處理城市垃圾焚燒飛灰中的有害氣體在淋噴2°C-40°C水的條件下，用有害氣體吸咐材料吸附經(jīng)步驟f處理后的飛灰，吸附飛灰后的水沉淀過濾后，經(jīng)臭氧處理后，降溫處理到2V _40°C，再用于本步驟h中的淋噴吸附，淋噴吸附和有害氣體吸咐材料吸附都是在封閉環(huán)境中進行。在步驟f中，根據(jù)飛灰漿情況，需排出沉淀過濾后雜質(zhì)濃度還是很高的水，加入新的水。步聚h中，也要根據(jù)水情況，對沉淀過濾后的水進行補充和排放。進一步的是，所述步驟h處理飛灰時，同時通入臭氧對飛灰進行處理。進一步的是，所述步驟e在焚燒城市垃圾時，如燃燒不充分，再加入純度為99%以上的高純氧助燃。進一步的是，有害氣體吸咐材料采用活性炭或/和硅石顆?；?和硅澡土。進一步的是，有害氣體吸附材料活性炭或/和硅石顆?；?和硅澡土吸附飛灰后， 用臭氧處理后再用于飛灰的吸附。進一步的是，步驟f和步聚h降溫處理采用液氮進行降溫處理。進一步的是，所述步驟c中含有固定碳可燃物質(zhì)為煤泥或/和煤粉或/和污泥。為進一步增加在e步驟中的焚燒效果，加入煤泥即解決了洗煤以后產(chǎn)生的大量煤泥問題，又利用了煤泥的能量。加入城市污水處理后的干燥污泥，為污泥的處理帶來新的途徑。進一步的是，將步驟d中干燥城市垃圾所產(chǎn)生的氣體收集后送入步驟e中進行焚
；Bs
JyCi。進一步的是，步驟a中分撿包括分撿出廢舊金屬，瓜果蔬菜、玻璃、建筑垃圾。經(jīng)過以上處理后的城市垃圾一是產(chǎn)生經(jīng)高溫焚澆過的爐渣，二是飛灰漿，三是排出有害物質(zhì)很少的氣體，四是用于吸附飛灰后的水。吸附飛灰后的水可經(jīng)蒸發(fā)后濃縮后，可以和爐渣與沉淀下的飛灰漿一起進一步處理，如用于制水泥等用途，也可處理后填埋，可以參見專利2006100007581和專利01822621. 3的處理方法。排出的氣體可根據(jù)情況排放或進一步處理。上述城市垃圾處理方法，主要目的是使城市垃圾燃燒充分，焚燒時在富氧濃度 30%以上，一般不超過80%，溫度達到850°C以上，大大減少是二噁英、呋喃產(chǎn)生。同時使飛灰中的灰塵和有害氣體的充分吸附，并保證在垃圾焚燒和飛灰處理期間不向外排放飛灰， 保證焚燒場周邊的空氣質(zhì)量要求，經(jīng)處理后的飛灰排出時對環(huán)境影響已很小。在對焚燒飛灰處理時，采用以灰制灰的循環(huán)吸附方式，充分利用了飛灰的吸附性， 水的循環(huán)使用，減少了水的使用量，減少了運行成本，而同時飛灰漿也能吸收飛灰中的CO2, 減少ω2排放。硅石顆粒等有害氣體吸附材料的使用，增加了對有害氣體的吸附效果，成本很底。利用臭氧可除煙、除塵、去除重金屬，減少飛灰的有害成分。處理過程中采用低溫的飛灰漿和水，降低了焚燒飛灰的溫度。城市垃圾經(jīng)過分撿后，把瓜果蔬菜分撿出，一是減少城市垃圾的水份，利于城市垃圾焚燒，二是用于堆肥利用。城市焚燒前的垃圾干燥，去掉城市垃圾中的水份，保證城市垃圾焚燒充分。水盡可能的循環(huán)使用，能有效減低運行成本。


圖1.帶有飛灰處理的封閉式干燥焚燒鍋爐示意圖。
1.傳送帶，2干 燥設(shè)備，3干燥器，4收集管道，5助燃管道，6進料口，7焚燒鍋爐，8 水箱，9蒸氣管道，10水管，11焚燒腔，12助燃腔，13焚燒板，14螺旋輸送機，15吸熱器，16 飛灰煙道，17噴淋器，18，灰塵處理腔，19立柱，20臭氧管，21淋水箱，22氣體處理腔，23出灰口，24提升機，25，管道，26硅石沉淀池，27硅石池，28飛灰漿池，29飛灰漿沉淀池，30通孔，31穿孔，32液氮箱。
具體實施例方式1.將城市垃圾采用垃圾預(yù)選器經(jīng)磁選、風(fēng)選分檢后，再由人工盡可能分撿，主要分檢出瓜果蔬菜、玻璃、廢舊金屬、、建筑垃圾，不用分撿出塑料制品。2.分撿后的城市垃圾利用破碎機破碎到IOmm以下。3.將破碎后的城市垃圾倒入攪拌機，加入煤泥、污泥進行混合攪拌，煤泥、污泥和城市垃圾重量比為0.5 0. 5 1。4.將混合有煤泥、污泥的城市垃圾通過皮帶進入到帶有飛灰處理的密封式干燥焚燒鍋爐進行焚燒及飛灰處理，如圖1所示，過程如下將混合好的城市垃圾經(jīng)過傳送帶1傳送到干燥設(shè)備2中，在蛇形干燥器3干燥后， 城市垃圾落到干燥設(shè)備底部的斜坡面上，并在斜坡面作用下(也可利用振動棒)，將城市垃圾送到焚燒鍋爐7的進料口 6中。焚燒鍋爐7的燃燒室被傾斜設(shè)置的焚燒板13分隔成兩獨立的燃燒腔11和助燃腔12。根據(jù)垃圾情情況可采用富氧濃度30 %，或40 %或60 %或80 % 的富氧通過助燃管道5噴入助燃腔內(nèi)，通過焚燒板上的通孔30噴入燃燒腔內(nèi)，讓城市垃圾充分燃燒，使燃燒溫度能達到850°C以上，如果燃燒不充分，可利用焚燒板上的管道輸入純度99%以上的高純氧，提高燃燒效果。燃燒產(chǎn)生的熱用于加熱水箱8，通過蒸氣管道9排出， 可用于發(fā)電等其它用途，同時可在蒸氣管道9接通支管將蒸氣連通到干燥器3，對垃圾進行干燥處理，干燥產(chǎn)生的氣體通過助燃管5進入助燃腔，不排到大氣中，減少污染，最終經(jīng)過高溫處理后減少危害。焚燒產(chǎn)生的爐渣通過與焚燒鍋爐封閉連接的螺旋輸送機14排出，螺旋輸送機14與水平方面傾斜設(shè)置，并通有水。焚燒飛灰通過飛灰煙道16進入到飛灰處理設(shè)備中，飛灰煙道上設(shè)有吸熱器15。以上焚燒鍋爐用于實現(xiàn)所述步驟e的方法，焚燒飛灰不會排到大氣中。飛灰處理設(shè)備中的灰塵處理腔18用于實現(xiàn)所述步驟f的方法，煙道由立柱19上下交錯排列形成的蛇形通道構(gòu)成，焚燒飛灰(以下簡稱飛灰)進入灰塵處理腔18中時，灰塵處理腔18頂上設(shè)有噴淋器17，噴出由水吸附飛灰后得到的飛灰漿，飛灰漿經(jīng)噴淋吸附飛灰后，最后由底部的出口飛灰漿池28中，飛灰漿池的飛灰漿高度超過灰塵處理腔18的底部出口，避免飛灰排出大氣中，飛灰漿經(jīng)過過濾后到飛灰漿沉淀池29中沉淀，然后通過管道經(jīng)過液氮箱32降溫到15°C左右后送到噴淋器17處噴出，實現(xiàn)飛灰漿循環(huán)生成和使用。氣體處理腔22與灰塵處理腔18封閉連接，其中的蛇形煙道也是立柱19上下交錯排列形成構(gòu)成。氣體處理腔22用于實現(xiàn)所述步驟h的方法。經(jīng)灰塵處理腔18處理后余下的飛灰氣體進入氣體處理腔22后，氣體處理腔22上部的淋水箱21中的硅石顆粒和水混合物從淋水箱底部的穿孔31淋下，對飛灰氣體進行吸附，然后由氣體處理腔22底部的出口到達硅石池27中，在硅石池27中斜坡面作用下，到達提升機24底部，同時由臭氧管20通入臭氧對硅石顆粒和水進行處理，硅石顆粒由提升機送到淋水箱中，水經(jīng)過濾后到達硅石沉淀池沈中，再通過管道25經(jīng)過液氮箱32降溫到15°C左右后到送到淋水箱與硅石顆?；旌?，再次循環(huán)使用。為加強處理效果，臭氧管20也與氣體處理腔22連通，用硅石顆料和水吸附飛灰的同時，通入臭氧加強處理能力。上述硅石顆粒也可使用其它有害氣體吸附材料，如活性炭，硅澡土也可混合使用。處理后的氣體經(jīng)出灰口 23排出。使用上述方法、設(shè)備處理城市垃圾，能大幅減少排出氣體的有害物質(zhì)，對垃圾場周邊環(huán)境污染很小，并且運行成本低，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。
權(quán)利要求
1.用于城市垃圾處理的方法包括以下步驟a.城市垃圾分撿；b.將分撿后的城市垃圾破碎；c.用含有固定碳的可燃物質(zhì)將粉碎后的城市垃圾進行混合；d.將混和后的城市垃圾進行干燥，以備下一步處理；其特征是，還包括以下步驟e.將干燥的城市垃圾在富氧濃度為30%以上、焚燒溫度在850°C以上的條件下對城市垃圾進行封閉焚燒，產(chǎn)生的爐渣排出，產(chǎn)生的焚燒飛灰進入下一步驟處理；f.處理城市垃圾焚燒飛灰中的灰塵顆粒將經(jīng)水噴灑吸附飛灰得到的飛灰漿經(jīng)沉淀過濾后，降溫處理到2°C -50°C，再將飛灰漿噴灑吸附飛灰，得到的飛灰漿再經(jīng)降溫處理到 2°C-50°C，然后又用于噴灑吸附飛灰，形成飛灰漿的循環(huán)生成和使用，飛灰漿噴灑吸附飛灰是在封閉環(huán)境中進行；g.排出處理后的飛灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是在步驟f和步聚g之間加入步驟h.處理城市垃圾焚燒飛灰中的有害氣體在淋噴2°C-40°C水的條件下，用有害氣體吸咐材料吸附經(jīng)步驟f處理后的飛灰，吸附飛灰后的水沉淀過濾后，經(jīng)臭氧處理后，降溫處理到2V _40°C，再用于本步驟h中的淋噴吸附，淋噴吸附和有害氣體吸咐材料吸附都是在封閉環(huán)境中進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是時，同時加入臭氧對飛灰進行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是市垃圾時，如燃燒不充分，再加入純度為99%以上的高純氧助燃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是附飛灰后，用臭氧處理后再用于焚燒飛灰的吸附。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是用活性炭、硅石顆粒、硅澡土中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是處理采用液氮進行降溫處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是垃圾所產(chǎn)生的氣體收集后送入步驟e中進行焚燒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是定碳可燃物質(zhì)采用煤泥、煤粉、污泥中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的城市垃圾焚燒處理的方法，其特征是步驟a中分撿包括分撿出廢舊金屬，瓜果蔬菜、玻璃、建筑垃圾。所述步驟h處理飛灰 所述步驟e在焚燒城 有害氣體吸附材料吸 有害氣體吸咐材料采 步驟f和步聚h降溫 將步驟d中干燥城市 所述步驟c中含有固
全文摘要
本發(fā)明提出一種在封閉環(huán)境中用于城市垃圾焚燒及飛灰處理的方法，包括以下步驟城市垃圾分撿；將分撿后的城市垃圾破碎；用含有固定碳的可燃物質(zhì)將粉碎后的城市垃圾進行混合；將混和后的城市垃圾進行干燥；將干燥的城市垃圾在混合氧的條件下，焚燒溫度在850℃以上對城市垃圾進行封閉焚燒；用飛灰漿低溫循環(huán)處理城市垃圾焚燒飛灰中的灰塵顆粒；用有害氣體吸附材料和水低溫循環(huán)處理城市垃圾焚燒飛灰中的有害氣體。通過以上方法使焚燒鍋爐燃燒溫度可達850度以上，垃圾焚燒可控制在2秒以上，能有效抑制二噁英、呋喃的產(chǎn)生，產(chǎn)生的飛灰(煙氣)中的灰塵和有害氣體吸附充分，對焚燒場周邊地區(qū)的環(huán)境能有效保護。
文檔編號B09B3/00GK102151688SQ20111012214
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者李鳳山, 楊濤, 畢宏 申請人:李鳳山, 楊濤, 畢宏