[发明专利]一种生活垃圾无害化处理方法

说明书

技术领域：

本发明属于固废处理领域，具体涉及一种生活垃圾无害化处理方法。

技术背景：

随着我国快速城市化和经济增长使得我国各大城市的人口数量急速扩张，各大城市产生的城市垃圾数量巨大，垃圾问题正变得越来越突出。当前我国城市垃圾无害化处理面临的最突出、也是最亟待解决的矛盾是处理设施建设能力不足。目前我国各城市主要以填埋方式处理垃圾，各城市垃圾都面临无地可埋的问题，。另一方面，垃圾填埋造成地下水源、土壤的严重污染，环境生态压力越来越大，垃圾围城也影响了城市的进一步扩容发展。加强垃圾无害化处理设施能力建设是当前及今后一段时期最主要的任务。

焚烧法处理并利用其余热发电或供热是按“三化”原则处理城市垃圾最有前途的方法,但垃圾焚烧厂的兴建和长期运行带来二次污染问题,尤其是焚烧过程中产生的二噁英的污染已引起全世界的关注。据统计,在全球范围内,由垃圾焚烧炉排放出的二噁英约占二噁英总排放量的10％～40％。我国政府制定二噁英排放的标准为1ngTEQ/m3并于2003年6月1日起在全国范围内实行,而世界发达国家如日本、瑞士等国家二噁英排放标准为0.1ngTEQ/m3。因此,在垃圾焚烧过程中,必须采取有效的措施严格控制二噁英的产生和排放。

一般认为,有氯和金属元素存在条件下的有机物燃烧均会产生二噁英。通过分析发现,城市生活垃圾中含有大量的有机氯化物(如聚氯乙烯塑料、氯苯等)和无机氯化物(如氯化钠、氯化镁等),其中有机物的含量达到20％～50％,这促使城市生活垃圾焚烧过程中产生的二噁英量最大,其次为有毒有害废物焚烧。二噁英产生途径可归纳为两个方面:一方面,氯源(如PVC、氯气、HCl等)、二噁英前驱物和反应催化剂(Cu、Fe)的存在,当炉膛温度低于850℃,停留时间小于2s时,部分有机物就会与分子氯或氯游离基反应生成二噁英；另一方面,垃圾燃烧过程中和焚烧结束时,由于燃烧条件的变化导致二噁英的重新生成。如垃圾燃烧不充分时,烟气中存在过多的未燃尽物质,当遇到适量的过渡性金属,特别是铜,在300～500℃的低温环境下,使高温燃烧分解的二噁英重新生成。

目前，焚烧后烟气中含有少量的二噁英,处理方法有:①减少烟气在200～350℃浓度区的滞留时间,以减少二噁英类物质的再次生成；②采用燃油或燃气对烟气进一步燃烧排放；③降低排烟温度,使气相中的二噁英转移到灰相中,然后用布袋除尘器将二噁英除去；④烟气通过电除尘器,温度保持在240～280℃处理；⑤采用喷射中和酸性气体成分的熟石灰或石灰浆,与布袋除尘系统联合使用,有效去除二噁英；⑥在烟气中喷入活性炭或多孔性吸附剂吸附,再用布袋除尘器捕集；⑦垃圾焚烧流化床锅炉系统中运用湿法除尘器脱除二噁英。

现阶段大量的小型焚烧炉用于处理农村生活垃圾和城镇生活垃圾，大部分焚烧炉由于没有采取二噁英控制设施造成二噁英排放超标，严重污染环境。因此，急需开发一种生活垃圾无害化处理方法，能低成本高效解决二噁英污染的技术难题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种生活垃圾无害化处理方法，该方法分步分离含氯塑料中的氯成分，低成本降低垃圾焚烧过程中的二噁英排放，处理方法简单、投资少、运营成本低，二次污染少。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种生活垃圾无害化处理方法，采用下述步骤实现：

(1)预处理：首先将生活垃圾进行分拣处理，去除大块的砖头、石块等物体，并用挤压装置进行脱水处理；

(2)低温真空碳化：将预处理后的生活垃圾加入热解炉中，连接热解尾气处理系统，启动真空泵使热解炉处理真空状态，通过外部加热装置对热解炉进行加热，加热温度控制在150-200℃，加热时间为30-60min，在真空状态下将生活垃圾中的含氯塑料进行碳化降解，碳化降解产生的水蒸气、热解气等混合气体被引入水冷塔和活性炭塔进行分离净化后经真空泵排入大气；

(3)高温焚烧处理：生活垃圾经低温真空碳化处理后，停止加热，关闭热解尾气处理系统和真空泵，打开焚烧烟气处理系统和风机，打开热解炉炉底的入风口，在入风口对低温真空碳化后的生活垃圾点火，生活垃圾在含氧量充足的条件下充分自燃，焚烧尾气被依次引入水洗塔、碱洗塔、水洗塔进行净化处理后经风机排入大气；

(4)后处理：生活垃圾经低温真空碳化和高温焚烧处理后，在热解炉中得到燃尽的炉渣，取出后进行填埋处理；在低温真空碳化过程中得到热解油，从水冷塔中取出后送水泥回转窑高温焚烧处理。