用于生活垃圾處理的清潔氣化處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理領域，特別是涉及一種用于生活垃圾處理的清潔氣化處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，我國城市固體廢物的產(chǎn)生量迅速增加，尤其是城市固體廢物中大量存在的生物質(zhì)垃圾，具有產(chǎn)生量大、易生物降解和高含水的特點，成為固體廢物污染環(huán)境的主要污染源。衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥三種處理技術是目前我國廣泛采用的城市垃圾處理處置技術，在垃圾的無害化、減量化和資源化處置中發(fā)揮著重要的作用。但這些處理技術存在選址困難、投資大、運行成本高、二次污染風險大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定及銷售困難等問題。此外隨著近年來溫室效應加劇、可利用土地資源減少、公眾對垃圾處置工程二次污染風險的重視程度日益增加、社會發(fā)展對資源回收利用的要求越來越高，這些技術的缺陷日益為政府、專家和公眾所關注。目前擬采用這些技術的新建垃圾處理處置工程，在立項、環(huán)境影響評價和審批時都受到了嚴格的審查，獲得通過的難度也越來越大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明提供一種用于生活垃圾處理的清潔氣化處理系統(tǒng)及方法，能從固體廢物中提取清潔能源燃氣，并有效減少處理過程造成的污染物排放。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于生活垃圾處理的清潔氣化處理方法，包括以下步驟:
[0005]預處理:
[0006]減小所處理的生活垃圾的粒度，將減小粒度后的生活垃圾轉(zhuǎn)化成干物料和濕物料；
[0007]熱解氣化處理:
[0008]對所述預處理得到的干物料進行熱解氣化產(chǎn)生粗高能合成氣，對所述粗高能合成氣進行等離子化反應分解其中的焦油及其他有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生半粗高能合成氣，對所述半粗高能合成氣進行多級洗滌去除其中的NOx、Cl、F、H2S、金屬和灰塵，生成干凈的高能合成氣，所述高能合成氣輸出作為燃氣；
[0009]干式厭氧氣化處理:
[0010]將所述預處理得到的濕物料進行調(diào)質(zhì)和加熱處理后，進行干式厭氧氣化處理生產(chǎn)沼氣，所述沼氣輸出作為燃氣，生產(chǎn)沼氣后的剩余物料脫水處理成廢水和固體物料，所述廢水經(jīng)過處理后達標排放，所述固體物料進行所述熱解氣化處理生成干凈的高能合成氣輸出作為燃氣。
[0011]本發(fā)明實施例還提供一種用于生活垃圾處理的清潔氣化處理系統(tǒng)，能用于本發(fā)明所述的方法，該系統(tǒng)包括:
[0012]預處理單元，由破碎裝置和深度脫水裝置串聯(lián)連接而成，所述破碎裝置設有物料入口，所述深度脫水裝置設有干物料出口和濕物料出口 ；
[0013]熱解氣化處理單元，由氣化爐、等離子化反應爐和合成氣凈化裝置串聯(lián)連接而成，所述氣化爐設有進料口，所述合成氣凈化裝置設有高能合成氣輸出口 ；
[0014]干式厭氧氣化處理單元，由進料裝置、干式厭氧氣化裝置和高效脫水裝置串聯(lián)連接而成，所述干式厭氧氣化裝置設有沼氣輸出口和與所述高效脫水裝置連接的剩余物料出口，所述高效脫水裝置設有廢水排出口和固體物料排出口 ；
[0015]所述預處理單元的深度脫水裝置的干物料出口與所述熱解氣化處理單元的氣化爐的進料口連接，所述濕物料出口與所述干式厭氧氣化處理單元的進料裝置連接；
[0016]所述干式厭氧氣化處理單元的高效脫水裝置的固體物料排出口與所述熱解氣化處理單元的氣化爐的進料口連接。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:通過預處理步驟將生活垃圾粒徑減小后，轉(zhuǎn)化為干、濕兩種物料，再經(jīng)熱解氣化處理步驟對干物料進行熱解氣化、等離子化反應和多級洗滌后，得到能作為清潔能源燃氣的高能合成氣；經(jīng)干式厭氧氣化處理步驟對濕物料進行干式厭氧氣化得到能作為清潔能源燃氣的沼氣，而產(chǎn)生沼氣的剩余物質(zhì)分出的廢水處理后可達標排放，分出的固體物料仍可進行熱解氣化處理能作為清潔能源燃氣的高能合成氣，該方法處理過程中不僅產(chǎn)生可作為清潔能源的燃氣，而且對易造成污染的物質(zhì)有效去除，無污染物排放，既實現(xiàn)了垃圾的資源化利用，又有效減小了垃圾處理造成的二次污染。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實施例提供的清潔氣化垃圾處理流程圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例提供的清潔氣化垃圾處理系統(tǒng)示意圖；
[0021]圖2中各標號對應的部件為:1_預處理單元；11-破碎裝置；111-物料入口 ；A-生活垃圾；12_深度脫水裝置；2_熱解氣化處理單元；21_氣化爐；211_進料口 ；22_等離子化反應爐；23_合成氣凈化裝置；231_高能合成氣輸出口 ；B-高能合成氣；3_干式厭氧氣化處理單元；31_進料裝置；32_干式厭氧氣化裝置；321_沼氣輸出口 ；C-沼氣；33_高效脫水裝置;331_廢水排出P ;D-廢水;332_固體物料排出P ;E_固體物料。
【具體實施方式】
[0022]下面對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0023]本發(fā)明實施例提供的一種用于生活垃圾處理的清潔氣化處理方法，如圖1所示，該方法包括以下步驟:
[0024]預處理步驟:減小所處理的生活垃圾的粒度，將減小粒度后的生活垃圾轉(zhuǎn)化成干物料和濕物料；
[0025]熱解氣化處理步驟:對預處理得到的干物料進行熱解氣化產(chǎn)生粗高能合成氣，對粗高能合成氣進行等離子化反應分解其中的焦油及其他有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生半粗高能合成氣，對半粗高能合成氣進行多級洗滌去除其中的N0x、C1、F、H2S、金屬和灰塵，生成干凈的高能合成氣，高能合成氣輸出作為燃氣；對熱解氣化產(chǎn)生的爐渣填埋處理；
[0026]干式厭氧氣化處理步驟:將預處理得到的濕物料進行調(diào)質(zhì)和加熱處理后，進行干式厭氧氣化處理生產(chǎn)沼氣，沼氣輸出作為燃氣，生產(chǎn)沼氣后的剩余物料脫水處理成廢水和固體物料，廢水經(jīng)過處理后達標排放，固體物料進行熱解氣化處理生成干凈的高能合成氣輸出作為燃氣。
[0027]上述處理方法中，預處理步驟中，通過破碎減小所處理的生活垃圾的粒度為80?120mm ;垃圾破碎后，更便于后續(xù)脫水以及氣化處理，提高處理效率。
[0028]通過脫水將減小粒度后的生活垃圾轉(zhuǎn)化成干物料和濕物料，干物料的含水率為20?40%，濕物料的含水率為80?90%，這種通過脫水將垃圾轉(zhuǎn)化成干、濕兩種物料的方式，使含水率低的干物料基本上保留了生活垃圾中的全部高熱值成分，如塑料、竹木、衣物、紙張等，具有很高的熱值，可直接進行后續(xù)的熱解氣化處理；含水率高的濕物料為漿狀，其中保留了生活垃圾中大部分可生物降解的成分，可進行后續(xù)的干式厭氧氣化處理；這樣處理后的干、濕物料既能更好的滿足后續(xù)對應氣化處理的要求，又不用過度脫水，也避免了脫水導致的高耗能的問題。
[0029]上述處理方法中，熱解氣化處理步驟中，在無氧和大于850°C的高溫條件下對預處理得到的干物料進行熱解氣化；
[0030]在2000?4000°C的溫度條件下對粗高能合成氣進行等離子化反應，等離子化反應可在等離子反應爐中進行。
[0031]上述熱解氣化處理步驟中，熱解氣化可在氣化爐中進行，等離子化反應可在等離子反應爐中進行，對半粗高能合成氣進行多級洗滌可在合成氣凈化裝置中進行，所用的氣化爐、等離子反應爐和合成氣凈化裝置可通過具有控制閥的管路順次密封連接。實現(xiàn)熱解氣化、等離子反應與多級洗滌的連續(xù)進行。
[0032]上述處理方法中，干式厭氧氣化處理步驟中，對預處理得到的濕物料進行加熱的溫度為30?60°C ;通過加熱可提高濕物料的流動性，并便于提高后續(xù)干式厭氧氣化的效率。
[0033]生產(chǎn)沼氣后的剩余物料脫水處理成的固體物料的含水率為20?40%，這種含水率的固定物料滿足了熱解氣化的要求，也避免過度脫水造成的能耗浪費的問題。
[0034]如圖2所示，本發(fā)明實施例還提供一種用于生活垃圾處理的清潔氣化處理系統(tǒng)，可用于實現(xiàn)本發(fā)明的清潔氣化處理方法，該系統(tǒng)包括:
[0035]預處理單元，由破碎裝置和深度脫