[发明专利]一种城市生活垃圾处理厂筛上物处置系统及处置方法

说明书

技术领域

本发明属于生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种城市生活垃圾处理厂筛上物处置系统及处置方法，尤其涉及一种利用热解气化焚烧发电工艺对以堆肥为处理工艺的城市生活垃圾处理厂筛上物的处置系统及处置方法。

背景技术

城市生活垃圾是我国城市当前面临的最严重的环境问题之一，如何对它进行有效的处理，已成为政府和民众关注的焦点。作为城市生活垃圾处理方法之一，堆肥利用微生物对其中有机物的分解作用，产生一种稳定、卫生、有一定使用价值的农业肥料或土壤改良剂，对解决城市环境污染及实现城市生活垃圾无害化、减量化、资源化和产业化具有重要的意义。

在垃圾堆肥工艺的第一阶段，即预处理过程中，以塑料为主的难以被微生物分解的有机物被分选出来成为筛上物。这部分筛上物通常被就近运送至垃圾填埋场进行填埋处理。近年来由于国民经济的持续发展，人民生活水平也不断提升，城市生活垃圾的成分也有了显著变化，其中以塑料为主的难以用堆肥工艺处理的有机物比例增高，从而使得城市生活垃圾处理厂的筛上物数量上升。由于垃圾填埋处理方法的局限性，使得筛上物的处置成为很多城市生活垃圾处理厂在生产运行过程中的难点。若采用垃圾焚烧发电处理，则由于筛上物数量较少，建设垃圾焚烧发电厂不经济，且由于规模较小项目难以获批。

使用垃圾卫生填埋法处置城市生活垃圾处理厂筛上物有如下缺点：

1.填埋场所需占地面积较大，且服务周期有限，生产管理成本较高。由于国家城镇化步伐的不断推进，土地这一不可再生资源的稀缺性越来越明显，以卫生填埋为主的垃圾处置方式已不可持续；

2.垃圾经卫生填埋处理后，如管理不当仍存在污染土壤和地下水的风险；

3.筛上物需经车辆运输后送至就近的垃圾填埋场，如运距较远，在运输过程中难免对沿途环境产生二次污染，且运输费用也较高。

热解是指在无氧或缺氧气氛下，利用高温使固体废物有机成分发生裂解，从而脱出挥发性物质并形成固体焦炭的过程，热解工艺主要产物有热解油和固体炭，气体产率相对较低。气化是指反应物在还原性气氛下与气化剂发生反应，生成以可燃气为主的热转化过程，在这里气化剂主要包括空气、富氧气体、水蒸气、二氧化碳等。在实际过程中，热解、气化往往同时存在于反应过程中。筛上物在热解气化炉内同时发生热解和气化反应，产生的可燃气体主要成分为：CO、CO₂、H₂、C_mH_n（主要为甲烷）、O₂、N₂、HCl、H₂S等。可燃气体在二燃室中完全燃烧以释放出热量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种城市生活垃圾处理厂筛上物处置系统及处置方法。该处置系统占地面积小，筛上物无需长距离运输，通过热解气化的方法处置，可实现无害化、减量化、资源化和产业化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种城市生活垃圾处理厂筛上物处置系统，包括垃圾热解气化炉、二燃室、余热锅炉、汽轮机、凝汽器、冷却塔、循环水泵、凝结水泵、除氧器、给水泵、半干式除酸塔、布袋除尘器、引风机和烟囱；

垃圾热解气化炉的可燃气体出口与二燃室的气体入口相连；二燃室的烟气出口与余热锅炉的烟气入口相连；余热锅炉的过热蒸汽出口与汽轮机的蒸汽入口相连；

汽轮机的乏汽出口与凝汽器的乏汽入口相连；凝汽器的凝结水出口依次通过凝结水泵、除氧器和给水泵，最后与余热锅炉的锅炉给水口相连；

冷却塔的出水口通过循环水泵与凝汽器的进水口相连；凝汽器的出水口与冷却塔的循环水进水口相连；

余热锅炉的烟气出口与半干式除酸塔的烟气入口相连；半干式除酸塔的烟气出口与布袋除尘器的烟气入口相连；布袋除尘器的烟气出口通过引风机与烟囱相连。

进一步，优选的是，还包括发电机，汽轮机（4）的输出轴与发电机（5）的输入轴相连。

本发明还提供一种城市生活垃圾处理厂筛上物的处置方法，采用上述城市生活垃圾处理厂筛上物处置系统，包括如下步骤：

步骤S1，热解气化：筛上物放入垃圾热解气化炉内，在500℃~700℃高温条件下，并在不向炉内供风的缺氧的条件下进行热解气化反应使其中的大分子态有机物裂解成小分子态可燃气体；

步骤S2，完全燃烧：可燃气体进入二燃室中完全燃烧，产生高温烟气；

步骤S3，余热回收：余热锅炉回收高温烟气中的热量，产生蒸汽直接对外供热或者供汽轮机转换成为机械功；