[发明专利]不用常规燃料助燃的生活垃圾转化工艺、系统及设备

说明书

所属技术领域

本发明涉及垃圾处理技术，特别涉及到垃圾的气化、焚烧系统设备。

背景技术

当前，能源紧张，环保形势严峻。垃圾随着我国国民经济的发展及城市规模的不断扩大而迅速增加，并且其有害成分的含量也越来越高，如处理不好，将会污染环境，威胁人民的身体健康，这不仅会制约社会的进步，也影响到国民经济的可持续发展。当前，我国处理生活垃圾主要有卫生填埋技术、堆肥(生化)技术和焚烧技术，大部分地区采用卫生填埋法处理生活垃圾，这不但需占用大量的土地、浪费资源，而且容易污染土地及地下水；采用堆肥法仅利用40％左右的有机物，需建设配套的焚烧工艺设备，还需要有卫生填埋场相配套，堆肥制品中的重金属存在污染土壤和进入食品链作物的可能，同样存在二次污染的隐患；采用焚烧法来处理城市生活垃圾，余热用来发电或供热，可以做到减量化、资源化处理生活垃圾，但由于生活垃圾含水量高、热值低，一般的垃圾焚烧设备在运行时需用煤或燃油之类的常规燃料助燃，同时存在烟气中污染物含量高、不能有效消除致癌剧毒物二恶英和呋喃、烟气净化系统复杂等缺点；现有的垃圾焚烧设备只适应处理城市生活垃圾，而不能普及到村镇，不能实现低成本并且达到环保要求的处理水分更高、热值更低的村镇生活垃圾。

发明内容

本发明的目的是要克服现有技术和设备的缺点，实现环境友好地处理生活垃圾，不仅适应处理城市生活垃圾，而且可以实现低成本、达到环保要求的处理村镇生活垃圾，并且在处理生活垃圾的同时，把生活垃圾转化为二次能源、肥料和建材，实现垃圾废物的综合利用。

本发明的一种不用常规燃料助燃的生活垃圾转化工艺，包括垃圾的气化和焚烧转化技术，其特征是：把生活垃圾进行分选，把分选出的有机质垃圾采用碾压、风干其中的一种或二种措施进行脱水处理，这一工序对处理含水量高的瓜果、蔬菜、厨余之类的垃圾及农业废弃物，可脱去大部分水分，然后再把经过上述处理后的有机质垃圾作为燃料送入气化炉或焚烧炉，通过气化或焚烧的方式进行转化，垃圾燃料在炉内进行烘干、热解、气化和残炭燃烬；当把垃圾燃料以气化方式进行转化时，气化炉内生成以一氧化碳和氢气为主要成分的合成气，合成气通过热交换设备降温及除尘/净化处理后作为二次清洁能源利用；当以焚烧方式进行转化时，垃圾燃料在焚烧炉内先进行气化，然后再进行燃烬，焚烧余热用热交换设备吸纳进行利用，焚烧产生的高温烟气通过热交换设备降温及除尘/净化处理后由烟囱排入大气。把从碾压脱水过程中产生的垃圾碾压液送入消化器进行厌氧发酵生产沼气，把沼气作为焚烧炉的辅助燃料利用，或把沼气送入气柜备用，把消化后的残渣残液用作农作物施肥。把从混合垃圾中分选出的无机物再通过分拣，回收废金属、废电池后，作为制砖原料利用，生产烧结砖或免烧砖；把从气化炉或焚烧炉排出的灰渣用于生产水泥或肥料，实现垃圾废物的综合利用。把通过空气预热器加热后的热空气送入风干装置，使热空气在风干装置内流动，对有机质垃圾进行吹干处理，流动空气把水分带出风干装置，通过脱臭净化处理后排入大气。

上述工艺中，风干装置内的操作温度控制在70～110℃之间，物料在风干装置内的滞留时间为1～3小时；把垃圾通过分选、碾压脱水以及风干处理后，可以使垃圾燃料的水分含量和无机物含量分别控制在15％和5％以内，垃圾燃料的低位发热值达到9700kj/kg以上，不用常规燃料助燃就能在焚烧炉或气化炉内进行稳定燃烧。

上述工艺中，所述的热交换设备包括锅炉、窑炉、空气预热器和急冷塔其中的一种或几种。

上述工艺中，所述的气化炉包括流化床气化炉、固定床气化炉、烟气循环气化炉、等离子体气化炉；所述的焚烧炉包括流化床焚烧炉、回旋窑焚烧炉、炉排焚烧炉、烟气循环焚烧炉。