[发明专利]基于垃圾填埋气体中低浓度甲烷资源化利用的渗滤液处理工艺

说明书

本发明公布了一种基于垃圾填埋气体中低浓度甲烷资源化利用的渗滤液处理工艺，工艺主要原料包括垃圾堆体和渗滤液，工艺环节包括气体收集输送系统、气体净化处理系统、热氧化反应系统、渗滤液调节系统、蒸发系统、热解系统、尾气处理系统。本发明具有零污染排放、运行成本低、安全可靠的特点，通过垃圾填埋气体中低浓度甲烷在热氧化反应系统中燃烧产生的高温烟气，来实现渗滤液的蒸发处理，无需额外使用燃料从而降低整个工艺系统的能耗，进一步减少渗滤液的处理成本。

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体来讲，涉及一种基于垃圾填埋气体中低浓度甲烷资源化利用的渗滤液处理工艺。

背景技术

生活垃圾卫生填埋场垃圾堆体中的有机物质分解会产生填埋气体，其主要组分为CH₄，CO₂。每吨垃圾在填埋场寿命期内大约可产生100～200 m³的甲烷气体，其热值一般为7450～22350 kj/m³ ，是一种潜在的清洁能源。我国对于垃圾填埋气体的利用主要是用于发电，通过燃烧作功产生动力，使发动机带动发电机进行发电。

但是利用垃圾填埋气体发电的发电机组，进气的甲烷浓度一般要求大于28%的体积浓度，而国内运行超过10年的垃圾填埋场填埋气体中的甲烷浓度都小于28%体积浓度，达不到发电要求，基本上是无控制排放或者是简单处理后排放，造成了环境污染和能源浪费。

生活垃圾卫生填埋场垃圾堆体中的有机物质分解也会产生大量渗滤液，其中含有大量的氨氮、有机物以及其他有毒有害的杂质，需要经过处理才能安全排放。

近年来，蒸发工艺越来越多的应用于渗滤液处理，蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，由两部分组成：加热渗滤液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸汽。蒸发工艺主要分为常压高温蒸发、负压中温和负压低温蒸发三种，其中常压高温蒸发因能耗较高的问题极少应用于渗滤液处理，负压中温和负压低温蒸发由于蒸发温度较低导致大量底部浓缩液产生，不能达到零污染排放。

为了解决上述问题，现有中国专利申请公布号为CN1785825A的专利公开了一种渗滤液雾化蒸发工艺，该专利方法是以填埋气体为能源，利用填埋气体通过燃烧器燃烧后产生的火焰以及高温烟气直接将雾化的渗滤液中的可燃物焚烧同时将其中的水分蒸发，然后将热混合尾气引入余热锅炉进行余热利用，最后将混合气中的水蒸气冷凝回收，可以达到零污染排放。但该工艺的填埋气体是通过燃烧器燃烧，同样只能利用甲烷体积浓度大于28%的填埋气体，不能完全资源化利用垃圾填埋场填埋气体。

为此，针对目前存在的问题，有必要研发一种基于垃圾填埋气体中低浓度甲烷资源化利用的渗滤液处理工艺，进一步资源化利用垃圾填埋气体中的甲烷资源，零污染排放处理渗滤液。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于垃圾填埋气体中低浓度甲烷资源化利用的渗滤液处理工艺，具有零污染排放、运行成本低、安全可靠的特点，通过垃圾填埋气体中低浓度甲烷在热氧化反应系统中燃烧产生的高温烟气，来实现渗滤液的蒸发处理，无需额外使用燃料从而降低整个工艺系统的能耗，进一步减少渗滤液的处理成本。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案是：一种基于垃圾填埋气体中低浓度甲烷资源化利用的渗滤液处理工艺，工艺主要原料包括垃圾堆体和渗滤液，工艺环节包括气体收集输送系统、气体净化处理系统、热氧化反应系统、渗滤液调节系统、蒸发系统、热解系统、尾气处理系统。

所述的垃圾堆体为垃圾填埋场卫生填埋的生活垃圾；所述的渗滤液为垃圾堆体中水分和有机组分经生物发酵等复杂化学反应形成的一种高浓度的有机废水。