[发明专利]用于高含水率渣态固废的多级破碎智能化处理装置及方法

说明书

本发明属于固废处理领域，并具体公开了一种用于高含水率渣态固废的多级破碎智能化处理装置及方法，其包括多级破碎干燥模块、热裂解反应模块和负反馈控制模块，其中：多级破碎干燥模块包括依次相连的多级破碎干燥单元，破碎干燥单元包括相连的破碎机和干燥机，破碎机对渣态固废进行破碎造粒，干燥机对渣态固废进行干燥脱水；热裂解反应模块包括热裂解反应器，热裂解反应器与最后一级干燥机相连，用于对破碎干燥后的渣态固废进行热裂解反应；负反馈控制模块对热解油和热解渣质量进行监测，控制破碎机的工作频率及功率，进而控制热裂解反应程度。本发明实现了渣态固废智能化处理，并提升了处理效率以及热解油、热解气品质，同时节省了能源消耗。

技术领域

本发明属于固废处理领域，更具体地，涉及一种用于高含水率渣态固废的多级破碎智能化处理装置及方法。

背景技术

随着企业生产能力及人民生活水平的不断提高，近些年来，固体废弃物的总量逐年增加，包括餐余垃圾，厨余垃圾，医疗废物，有机污泥，废弃电子元器件，废旧轮胎等。其中，高含水率的有机固废(50％)较普通干态固废由于其含水率较高、粘性较大，更难处理。

目前主要的有机固废处理手段包括填埋处理，焚烧处理，热解处理，生物堆肥等。目前应用最为广泛的有机废物处理手段是焚烧处置，但是在焚烧处置过程中会产生大量污染物，包括SOx、NOx、二噁英、重金属污染物等，并且由于焚烧温度较高，在处理含盐量较高的有机废物时，结焦现象会会焚烧炉造成十分大的损害，减少焚烧炉使用寿命。填埋处置危废会占用大量土地资源，并且填埋之后会对土壤及地下水造成十分严重的污染问题，所以填埋方法逐渐会退出历史舞台。生物堆肥法处置有机废物周期较长，在当今科技迅速发展的时代，生物堆肥法处置方式难以成为主流有机固废处理方式。所以，目前迫切需要一项节能环保，减重减量明显的有机固废处理工艺。

热解处置有机固废即在无氧条件下，将有机固废进行热裂解，分解成小分子化合物的过程。对于热解过程中产生的热解气、热解油回收利用。

目前国内外针对有机固废热解进行了详细研究。CN105834196B公开了一种过热蒸汽连续无氧炭化有机废弃物的装置，采用过热蒸汽对有螺旋进料器给入到碳化腔体中的有机固废进行热裂解，并根据碳化废弃物难度可设计为多层串联的结构。CN104692607B公开了一种由热空气为热源，采用螺旋滚筒干燥器及流化床为热解反应器处理油泥装置，并对热解过程中产生油、气回收利用的装置。CN103936253B公开了一种采用微波及等离子体技术深度处理油泥的装置，采用微波和等离子体技术在超高温下对油泥进行热裂解反应。对于智能化调整热解固废而言，国内外学者主要通过对原始固废化学特性进行测试，进而动态调整固废热解过程。例如CN108929012B公开了一种智能化油泥热解处理装置，通过对含油污泥成分进行检测，计算出最佳处理温度及处理时间，并进行动态调整。但这些装置都有一个共同的特点，无法对不同的有机固废自动化调整生产。CN108929012B公开了一种智能化油泥处理设备，但当处理固废种类及成分发生巨大变化时，该装置无法对不同固废热裂解程度进行判别并计算出该种固废的最佳处理方式，这种控制方式的局限性得以体现，且该装置高度依赖化学数据库，智能化程度较低；并且该装置通过控制热解温度及处理时间对反应过程进行控制，多次变温情况下，一方面加热介质的生成难度大大提升，另一方面大大增加材料热应力，减少热解装置使用寿命，而通过调整热解固废螺旋前进速度进行调整易发生热解装置的堵塞现象。

因此，亟需开发一种适用于多种高含水率渣态固废的智能化处理装置，打破一种装置只能处理一种固废或智能化程度较低的处理现状。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于高含水率渣态固废的多级破碎智能化处理装置及方法，其目的在于，通过对热解油及热解渣质量变化进行监测，对热解前的前处理破碎造粒过程定向调控，进而改变热解传热过程，避免了现有装置调控热裂解过程中加热温度所带来的材料热应力疲劳问题及采用螺旋热裂解反应器调节渣态固废热解停留时间带来的卡涩、堵塞问题，突破了传统渣态固废处理“一固废一装置”及固废热解处理智能化较低的现状。