專利名稱：城市生活垃圾處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市中的生活垃圾的處理工藝，具體涉及一種低發(fā)熱值(3350kJ／kg-6280kJ／kg)、高水份(50--60％)、可燃成分為35％以上的城市生活垃圾作為固體燃料，在專用垃圾焚燒爐內(nèi)的高溫條件下，垃圾中可燃成份與空氣中的氧進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫燃燒氣體，通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電和對(duì)外供熱，實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理無害、減容、能源化的城市生活垃圾的處理方法。
目前，用于處理城市生活垃圾的方法主要有填埋、堆肥和焚燒三種填埋法，是將垃圾運(yùn)往填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋。雖然方法較為簡(jiǎn)單，但運(yùn)輸費(fèi)用比較大，而且占用場(chǎng)地空間較多；而且對(duì)填埋的垃圾還必須進(jìn)行嚴(yán)格的處理，以防止爆炸、燃燒，防止垃圾污水對(duì)地下水源的污染。
堆肥法，是將垃圾進(jìn)行適當(dāng)篩分，將混入其中的建筑垃圾如石、磚等雜物進(jìn)行填埋，將生活垃圾中有機(jī)物通過堆放，進(jìn)行自然發(fā)酵，并根據(jù)需要加入相應(yīng)成份使其成為供農(nóng)作物利用的有機(jī)肥料，使廢物得以利用。因其整個(gè)過程為自然發(fā)酵，效果受天氣、溫度等外部影響較大，發(fā)酵程度難以控制，占用較多場(chǎng)地，而且發(fā)酵場(chǎng)地易成為蚊、蠅、鼠滋生地。
簡(jiǎn)易焚燒法，以生活垃圾作為燃料采用非連續(xù)給料，周期出渣。這種方法焚燒周期長(zhǎng)，而且既無余熱利用，又無相應(yīng)的煙氣除酸、除塵環(huán)保過程，容易污染環(huán)境。
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有填埋、堆肥及焚燒方法處理城市生產(chǎn)垃圾的不足，提供一種以無害、減容與余熱利用為主要目的的特別適用于我國(guó)的低熱值(3350kJ／kg-6280kJ／kg)、高水份(50--60％)、可燃成分為35％以上的城市生活垃圾的處理方法。
本發(fā)明的城市生活垃圾的處理方法，其特征在于包括以下步驟
1．將低熱值(3350kJ／kg-6280kJ／kg)、高水份(50--60％)、可燃成分為35％以上的城市生活垃圾卸入存貯池分區(qū)堆放，在充分?jǐn)嚢璧臈l件下自然發(fā)酵4--6天；2．發(fā)酵后滲瀝出的垃圾滲出液噴入爐內(nèi)高溫裂解或送水質(zhì)凈化廠進(jìn)行污水處理；發(fā)酵逸出的有害氣體，作為助燃空氣經(jīng)蒸汽--煙氣二級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱，送入爐內(nèi)，在800--950℃下分解成無臭氣體；滲瀝出垃圾滲出液后的已發(fā)酵的垃圾送入焚燒鍋爐燃燒室，在爐溫為800--950℃條件下進(jìn)行焚燒，垃圾中可燃質(zhì)與空氣中氧發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，放出熱能并減容減重；垃圾中細(xì)菌等致病原體全部被消滅，其中可燃垃圾的燃盡率≤3％，實(shí)現(xiàn)無害化處理；3．焚燒垃圾所產(chǎn)生的固態(tài)爐渣經(jīng)磁選分離裝置，回收廢鐵后再進(jìn)行篩分，細(xì)渣用于鋪路，改良土壤，最后殘余粗渣用作無害化覆蓋用土；焚燒垃圾所產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)鍋爐各受熱面降溫后，在煙道中的Ca(OH)2中和裝置中脫除煙氣中的HCL等酸霧，再經(jīng)靜電除塵器除塵達(dá)標(biāo)后排放大氣；4．鍋爐內(nèi)的給水在焚燒垃圾所產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾募訜嵯率軣崞?jīng)上升管進(jìn)入汽包，汽包分離出的飽和蒸汽，進(jìn)入過熱器生成1．4MPa、350℃過熱蒸汽，供過熱蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，發(fā)電汽耗率6．7kg／kWh；或過熱蒸汽進(jìn)入減溫器，工質(zhì)成為飽和蒸汽對(duì)外供熱；或供本廠熱力除氧及預(yù)熱助燃空氣；5．蒸汽經(jīng)汽輪發(fā)電機(jī)組完成能源轉(zhuǎn)換，在凝汽器凝結(jié)成水，進(jìn)入除氧器再進(jìn)行熱力循環(huán)。
鑒于我國(guó)的國(guó)情及我國(guó)生活習(xí)慣的不同，我國(guó)的城市生活垃圾，熱值低、含水量高，很難直接燃燒。由于其中廚芥組份含量大，這種廚芥易腐易發(fā)酵，經(jīng)自然發(fā)酵4--6日后，不僅可瀝除大量的水份，減少了需焚燒的垃圾量，而且使垃圾的熱值提高，容易燃燒。
為了確保垃圾在爐內(nèi)充分燃燒，除了將爐膛溫度控制在800--950℃之間外，作為助燃空氣先經(jīng)蒸汽--煙氣二級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱后再送入爐內(nèi)；垃圾進(jìn)入爐內(nèi)如圖2的前傾后推式馬丁爐排上經(jīng)過烘干、燃燒、燃盡三個(gè)過程，最終形成性質(zhì)穩(wěn)定、主要由無機(jī)質(zhì)構(gòu)成固態(tài)爐渣。
整個(gè)生產(chǎn)過程可以采用計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生活垃圾焚燒發(fā)電全部過程的自動(dòng)控制。
本發(fā)明的城市生活垃圾的處理方法，垃圾在爐內(nèi)燃燒采用蒸汽予熱空氣(一般在160℃左右)---煙氣預(yù)熱空氣(一般在250℃左右)二級(jí)熱風(fēng)作為爐內(nèi)助燃空氣，不僅改善了鍋爐燃燒條件，而且由于進(jìn)入煙道的二級(jí)預(yù)熱空氣高于煙氣中酸霧露點(diǎn)，有效地避免了煙氣中酸霧對(duì)焚燒鍋爐金屬材質(zhì)的腐蝕。
在啟動(dòng)冷態(tài)焚燒鍋爐或焚燒鍋爐停運(yùn)時(shí)，采取投用燃油升溫或降溫方式，避免垃圾焚燒煙氣中酸霧在低于露點(diǎn)時(shí)對(duì)鍋爐受熱面金屬材料的腐蝕，同時(shí)也保證鍋爐按規(guī)定溫度升溫和降溫。
采用計(jì)算機(jī)集中控制城市生活垃圾焚燒、發(fā)電設(shè)備中央控制監(jiān)控系統(tǒng)。使過程自動(dòng)化，不僅減少人力，提高效率，而且容易確保正常運(yùn)行。
通過改變垃圾給料速度和爐排移動(dòng)速度，合理配風(fēng)，使生活垃圾充分燃燒，達(dá)到無害化處理的目的并實(shí)現(xiàn)熱能向電能的轉(zhuǎn)換過程。
采用本發(fā)明的城市生活垃圾的處理方法處理城市垃圾，焚燒后灰渣約為原垃圾容積的30％。經(jīng)過篩選、利用后，最終殘余粗渣不大于10％，且不再分解、緩變，可作覆蓋用土。由于在垃圾焚燒前經(jīng)充分發(fā)酵，瀝除出了約30％的滲出液噴入爐內(nèi)高溫裂解或送水質(zhì)凈化廠進(jìn)行污水處理，避免對(duì)環(huán)境的污染；發(fā)酵逸出的有害氣體，作為助燃空氣，經(jīng)蒸汽--煙氣二級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱至250℃后送入爐內(nèi)，在900℃高溫條件下，分解成無臭氣體；垃圾焚燒產(chǎn)生高溫?zé)煔猓?jīng)各受熱面降溫后，在水平煙道中的氫氧化鈣中和裝置中脫除氯化氫后，再經(jīng)靜電除塵，達(dá)標(biāo)后排放大氣；爐渣通過磁選分離，回收廢金屬后，經(jīng)篩分，細(xì)渣用于鋪路、改良土壤，粗渣作為合格覆蓋用土。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)無害化處理，有效地解決了城市垃圾的處理。而且不污染環(huán)境，減容效果好，能大大減少排放量。而生活垃圾燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，通過余熱鍋爐產(chǎn)生過熱或飽和蒸汽，用于發(fā)電、供熱。按日處理生活垃圾150噸計(jì)，發(fā)電1500千瓦，焚燒余熱充分利用，實(shí)行熱能和電能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理能源化。為類似我國(guó)的低熱值、高水份、多變化城市生活垃圾提供了一種有效的焚燒處理工藝，具有顯著社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的城市生活垃圾的處理方法作進(jìn)一步說明

圖1是本發(fā)明城市生活垃圾的處理方法的工藝流程示意圖。
如圖1所示，城市生活垃圾經(jīng)地磅1稱重后，在卸料廳2經(jīng)垃圾投料門3卸入存貯池4。充分?jǐn)嚢?，在常溫下發(fā)酵4--6天。發(fā)酵后的城市生活垃圾，在瀝除去水份后，用專用吊車5送入鍋爐進(jìn)料斗6。經(jīng)給料機(jī)7推入爐內(nèi)進(jìn)行焚燒；垃圾發(fā)酵逸出的氣體作為助燃空氣，由鼓風(fēng)機(jī)8加壓，經(jīng)蒸汽--煙氣二級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱，從底部爐排9進(jìn)入爐內(nèi)燃燒室10；垃圾發(fā)酵瀝除的垃圾污水經(jīng)過濾加壓后，噴入爐內(nèi)高溫裂解或排入專用污水管道送市政水質(zhì)凈化廠處理；進(jìn)入爐內(nèi)的垃圾，在800--950℃的爐膛溫度下燃燒，放出大量熱，轉(zhuǎn)化成高溫燃燒氣體和性質(zhì)穩(wěn)定的由無機(jī)質(zhì)構(gòu)成的固體爐渣。固體爐渣落入渣井，由推灰器11推出，經(jīng)磁選分離裝置19回收廢鐵，再進(jìn)行篩分后利用；高溫燃燒氣體經(jīng)余熱鍋爐換熱降溫后，進(jìn)入氯化氫中和裝置12中和煙氣，再經(jīng)靜電除塵器13除塵環(huán)保達(dá)標(biāo)后，由引風(fēng)機(jī)14吸出，經(jīng)煙囪15排放大氣；余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，由過熱蒸汽集箱16引出，供汽輪發(fā)電機(jī)組17發(fā)電或經(jīng)余熱利用裝置18減溫后對(duì)外供熱。
權(quán)利要求
一種城市生活垃圾處理方法，其特征在于包括以下步驟1．將低熱值(3350kJ／kg-6280kJ／kg)、高水份(50--60％)、可燃成分為35％以上的城市生活垃圾卸入存貯池分區(qū)堆放，在攪拌的條件下自然發(fā)酵4--6天；
2．發(fā)酵后滲瀝出的垃圾滲出液噴入爐內(nèi)高溫裂解或送水質(zhì)凈化廠進(jìn)行污水處理；發(fā)酵逸出的有害氣體，作為助燃空氣經(jīng)蒸汽--煙氣二級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱，送入爐內(nèi)，在800--950℃下高溫分解成無臭氣體；滲瀝出垃圾滲出液后的已發(fā)酵的垃圾送入焚燒鍋爐燃燒室，在爐溫為800--950℃條件下進(jìn)行焚燒，垃圾中可燃質(zhì)與空氣中氧發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，放出熱能并減容、減重、滅菌，實(shí)現(xiàn)無害化處理；
3．焚燒垃圾所產(chǎn)生的固態(tài)爐渣經(jīng)磁選分離裝置，回收廢鐵后再進(jìn)行篩分，細(xì)渣用于鋪路，改良土壤，最后殘余粗渣用作無害化覆蓋用土；焚燒垃圾所產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)鍋爐各受熱面降溫后，在煙道中的Ca(OH)2中和裝置中脫除煙氣中的HCL等酸霧，再經(jīng)靜電除塵器除塵達(dá)標(biāo)后排放大氣；
4．鍋爐內(nèi)的給水在焚燒垃圾所產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾募訜嵯率軣崞?，?jīng)上升管進(jìn)入汽包，汽包分離出的飽和蒸汽，進(jìn)入過熱器生成1．4MPa、350℃過熱蒸汽，供過熱蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電；或過熱蒸汽進(jìn)入減溫器，工質(zhì)成為飽和蒸汽對(duì)外供熱；或供本廠熱力除氧及預(yù)熱助燃空氣；
5．蒸汽經(jīng)汽輪發(fā)電機(jī)組完成能源轉(zhuǎn)換，在凝汽器凝結(jié)成水，進(jìn)入除氧器再進(jìn)行熱力循環(huán)。
全文摘要
一種城市生活垃圾處理方法,是將城市生活垃圾分區(qū)堆放在存貯池內(nèi),攪拌、自然發(fā)醇4—6天;發(fā)酵后的滲出液噴入爐內(nèi)高溫裂解;發(fā)酵逸出的有害氣體,在爐內(nèi)分解成無臭氣體;發(fā)酵垃圾在焚燒爐內(nèi)焚燒,產(chǎn)生的固態(tài)爐渣經(jīng)磁選分離回收廢鐵后再進(jìn)行篩分利用;焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馐範(fàn)t內(nèi)的水受熱汽化,生成飽和蒸汽或過熱蒸汽,供蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電或?qū)ν夤?。這種垃圾處理方法處理城市垃圾,減容效果好,而且不污染環(huán)境;垃圾燃燒產(chǎn)生的熱能可直接對(duì)外供熱或轉(zhuǎn)變成電能,具有顯著社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B09B3/00GK1203836SQ9710515
公開日1999年1月6日 申請(qǐng)日期1997年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月27日
發(fā)明者崔向東, 龔佰勛, 盧巨流, 許楚廣, 盧遠(yuǎn)光, 徐建軍, 曹學(xué)義, 阿世孺 申請(qǐng)人:深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠