CN105180170B - 一种城市固体废物协同焚烧发电*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市固体废物协同焚烧发电***，包括生活垃圾焚烧发电***；焚烧单元，焚烧单元的余热锅炉吸收焚烧产生的热量并产生蒸汽，所述蒸汽送至热能利用单元进行发电；还包括接收城市污泥的城市污泥干化单元，所述蒸汽通过热能利用单元后对城市污泥进行间接加热干燥，所述垃圾接收储存与输送单元还用于接收储存并输送干化污泥，所述焚烧单元还用于接收并焚烧干化污泥。本发明的有益效果是：大幅度地节约工程占地面积、降低设备投资费用、减少运行成本、提高城市固体废物资源化利用程度，提高生活垃圾焚烧发电***的发电量和运行稳定性；污染物排放要求远高于分散处理执行标准；减少污染物的排放。

Description

一种城市固体废物协同焚烧发电***

技术领域

本发明属于城市固体废物焚烧处理技术领域，特别涉及一种城市生活垃圾、城市污泥、餐厨垃圾及医疗垃圾的协同焚烧处理发电***。

背景技术

城市固体废物主要有城市生活垃圾、城市污泥、餐厨垃圾及医疗垃圾。随着国内城市规模的不断扩大，城市人口的不断增加，城市生活垃圾、城市污泥、餐厨垃圾及医疗垃圾的污染成为日益严重、亟待解决的环境问题。

城市生活垃圾的成分复杂，波动性大，具有持久的危害，目前主要采用填埋和焚烧技术进行处理。对于生活垃圾产生量较大、发热值较高的城市鼓励采用焚烧发电技术进行生活垃圾处理，这样可以减少垃圾处理占用土地面积、降低二次污染，实现垃圾处理的无害化、减量化、资源化。

如图1所示，生活垃圾焚烧发电***100包括垃圾接收储存与输送单元110、焚烧单元120、热能利用单元140、烟气净化与排放单元130和渗滤液处理单元150。采用垃圾运输车直接将生活垃圾送至垃圾接收储存与输送单元110，然后采用垃圾抓斗送至焚烧单元120的垃圾焚烧炉进行焚烧。焚烧产生的热量通过焚烧单元120的余热锅炉进行吸收，余热锅炉产生的蒸汽送至热能利用单元140进行发电。渗滤液处理单元150的调节池接收垃圾接收储存与输送单元110的渗滤液，经过渗滤液处理***进行处理后达到《污水综合排放标准》中的一级标准后排放。渗滤液处理单元150产生的沼气送至焚烧单元120用以焚烧助燃。焚烧单元120产生的烟气经过烟气净化与排放单元130处理后达到标准后进行排放。

城市污泥主要来源于城市污水处理厂，具有水分含量高、有机物含量高、含有重金属污染物等特点，目前主要采用填埋、堆肥和焚烧处理技术。采用污泥干化焚烧处理技术时，需要配备城市污泥干化单元、焚烧单元、烟气净化与排放单元，占地面积大，***投资费用高，且由于城市污泥发热值较低，需要添加辅助燃料，运行成本高。

餐厨垃圾具有含水量大、有机物油脂含量多、成分复杂等特点，处理工艺主要有粉碎直排、卫生填埋、固态发酵制饲料、好氧堆肥、厌氧消化、生物发酵制氢、焚烧、湿解和微生物处理技术等几种。国内目前餐厨垃圾处理的主流技术为厌氧消化，***流程长、投资高、占地面积大，臭味处理难度大，沼渣与沼液后续处理不彻底，处理成本高等，应用中遇到了瓶颈，国内已建项目运行问题多。餐厨垃圾单独焚烧时加热干燥、脱油脂需要配置单独的供热***、焚烧单元、烟气净化与排烟***和废水处理设备，且由于水分高、热值低，运行中需要添加辅助燃料，运行成本高。

医疗垃圾是卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物，是《国家危险废物名录》47类危险废物中的首要废物。其处理方法主要有物理消毒法、化学消毒法、高压蒸汽消毒法、微波消毒法、焚烧处理法和热解焚烧法等。医疗垃圾单独焚烧处理时，需配备焚烧单元、烟气净化与排放单元及废水处理设备，且焚烧效果差，难以达到灭菌目的，二次污染严重，焚烧热能也不能得到有效利用。

目前，上述城市污泥、餐厨垃圾、医疗垃圾的处理普遍为单独分散投资处理，存在***设备投资费用高、占地面积大、运行成本高、资源化利用程度低、污染物排放标准低等缺点。

发明内容

使用现有技术对城市固体废物进行单独焚烧处理时，***设备投资费用高、占地面积大、运行成本高、资源化利用程度低、污染物排放标准低。本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种城市固体废物协同焚烧发电***。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种城市固体废物协同焚烧发电***，包括生活垃圾焚烧发电***，该生活垃圾焚烧发电***包括垃圾接收储存与输送单元，用于接收储存并输送生活垃圾；焚烧单元，用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元输送的生活垃圾，焚烧单元的余热锅炉吸收焚烧产生的热量并产生蒸汽，所述蒸汽送至热能利用单元进行发电；还包括接收城市污泥的城市污泥干化单元，所述蒸汽通过热能利用单元后对城市污泥干化单元中的城市污泥进行间接加热干燥，所述垃圾接收储存与输送单元还用于接收储存并输送城市污泥干化单元产生的干化污泥，所述焚烧单元还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元输送的干化污泥。

进一步地，还包括接收餐厨垃圾的餐厨垃圾预处理单元，餐厨垃圾预处理单元对餐厨垃圾采用分拣、破碎、固液分离、油脂处理、固体废物脱水工艺，所述蒸汽通过热能利用单元后对油脂处理、固体废物脱水工艺中的餐厨垃圾进行间接加热，所述垃圾接收储存与输送单元还用于接收储存并输送餐厨垃圾预处理单元产生的餐厨废渣，所述焚烧单元还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元输送的餐厨废渣。

进一步地，还包括接收医疗垃圾的医疗垃圾高温蒸汽处理单元，所述蒸汽通过热能利用单元后对医疗垃圾高温蒸汽处理单元中的医疗垃圾进行加热，所述医疗垃圾高温蒸汽处理单元与热能利用单元之间的管道上设有控制蒸汽过热度不超过2℃的减温装置，所述垃圾接收储存与输送单元还用于接收储存并输送医疗垃圾高温蒸汽处理单元产生的医疗固废，所述焚烧单元还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元输送的医疗固废。

进一步地，所述垃圾接收储存与输送单元还用于接收储存并输送城市污泥干化单元产生的干化废气，垃圾接收储存与输送单元中的干化废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元的焚烧助燃。

进一步地，所述垃圾接收储存与输送单元还用于接收储存并输送餐厨垃圾预处理单元产生的餐厨废气，垃圾接收储存与输送单元中的餐厨废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元的焚烧助燃。

进一步地，所述垃圾接收储存与输送单元还用于接收储存并输送医疗垃圾高温蒸汽处理单元产生的医疗废气，垃圾接收储存与输送单元中的医疗废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元的焚烧助燃。

进一步地，还包括渗滤液处理单元，所述渗滤液处理单元用于将垃圾接收储存与输送单元的渗滤液以及城市污泥干化单元产生的干化废水处理达标后排放。

进一步地，还包括渗滤液处理单元，所述渗滤液处理单元用于将餐厨垃圾预处理单元产生的餐厨废水处理达标后排放。

进一步地，还包括渗滤液处理单元，所述渗滤液处理单元用于将医疗垃圾高温蒸汽处理单元产生的医疗废水处理达标后排放。

进一步地，还包括烟气净化与排放单元，所述烟气净化与排放单元将焚烧单元焚烧产生的烟气净化处理达标后排放。

本发明的有益效果是：

一是：本发明的城市固体废物协同焚烧发电***，充分利用了生活垃圾焚烧发电***的有利条件，首次提出了将生活垃圾、城市污泥、餐厨垃圾、医疗垃圾进行合并焚烧发电。可以大幅度地节约工程占地面积、降低设备投资费用、减少运行成本、提高城市固体废物资源化利用程度，提高生活垃圾焚烧发电***的发电量和运行稳定性。

二是：城市固体废物集中进行处理，所有污染物排放标准按生活垃圾焚烧发电厂所遵循的现行标准执行，污染物排放要求远高于分散处理执行标准，有利于城市固体废物所致的环境风险控制管理，提高管理效能。

三是：城市固体废物采用协同焚烧发电方式进行处理，有利于实现固废、废水、废气的处理和循环利用，减少污染物的排放。

附图说明

图1为现有生活垃圾焚烧发电***的结构示意图。

图2为本发明一实施例结构示意图。

其中，100为生活垃圾焚烧发电***，110为垃圾接收储存与输送单元，120为焚烧单元，130为烟气净化与排放单元，140为热能利用单元，150为渗滤液处理单元，200为餐厨垃圾预处理单元，300为城市污泥干化单元，400为医疗垃圾高温蒸汽处理单元，500为减温装置。

具体实施方式

如图2所示，本发明的一实施例包括生活垃圾焚烧发电***100，该生活垃圾焚烧发电***100包括垃圾接收储存与输送单元110，垃圾接收储存与输送单元110主要为永清环保股份有限公司设计的垃圾池、河南省矿山起重机有限公司生产的垃圾抓斗起重机，用于接收储存并输送生活垃圾；焚烧单元120，用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元110输送的生活垃圾，焚烧单元120的余热锅炉吸收焚烧产生的热量并产生蒸汽，焚烧单元120的垃圾焚烧炉采用湖南永清机械制造有限公司生产的机械式炉排炉，余热锅炉采用四川华西能源工业股份有限公司生产的自然循环单汽包、平衡通风型式中温中压余热锅炉，所述蒸汽送至热能利用单元140进行发电，热能利用单元140采用南京汽轮电机集团有限责任公司生产的型号为C15-3.8/0.49的抽汽凝汽式汽轮发电机组；还包括接收城市污泥的城市污泥干化单元300，城市污泥干化单元300的主要部件为江苏常州优博干燥工程有限公司生产的型号为KJG-240的间接转鼓式干燥器，所述蒸汽通过热能利用单元140后对城市污泥干化单元300中的城市污泥进行间接加热干燥，所述垃圾接收储存与输送单元110还用于接收储存并输送城市污泥干化单元300产生的干化污泥，所述焚烧单元120还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元110输送的干化污泥。

还包括接收餐厨垃圾的餐厨垃圾预处理单元200，餐厨垃圾预处理单元200的主要设备为江苏维尔利环保科技股份有限公司设计生产的固液分离器、三相提油机及固废间接干燥脱水设备，餐厨垃圾预处理单元200对餐厨垃圾采用分拣、破碎、固液分离、油脂处理、固体废物脱水工艺，所述蒸汽通过热能利用单元140后对油脂处理、固体废物脱水工艺中的餐厨垃圾进行间接加热，所述垃圾接收储存与输送单元110还用于接收储存并输送餐厨垃圾预处理单元200产生的餐厨废渣，所述焚烧单元120还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元110输送的餐厨废渣。

还包括接收医疗垃圾的医疗垃圾高温蒸汽处理单元400，医疗垃圾高温蒸汽处理单元400采用北京方德精密化工设备有限公司设计生产的医疗废物高温蒸汽灭菌舱，所述蒸汽通过热能利用单元140后对医疗垃圾高温蒸汽处理单元400中的医疗垃圾进行加热，所述医疗垃圾高温蒸汽处理单元400与热能利用单元140之间的管道上设有控制蒸汽过热度不超过2℃的减温装置500，减温装置500为杭州浙临阀门有限公司生产的型号为W08的文丘里氏减温型，所述垃圾接收储存与输送单元110还用于接收储存并输送医疗垃圾高温蒸汽处理单元400产生的医疗固废，所述焚烧单元120还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元110输送的医疗固废。

所述垃圾接收储存与输送单元110还用于接收储存并输送城市污泥干化单元300产生的干化废气，垃圾接收储存与输送单元110中的干化废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元120的焚烧助燃。

所述垃圾接收储存与输送单元110还用于接收储存并输送餐厨垃圾预处理单元200产生的餐厨废气，垃圾接收储存与输送单元110中的餐厨废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元120的焚烧助燃。

所述垃圾接收储存与输送单元110还用于接收储存并输送医疗垃圾高温蒸汽处理单元400产生的医疗废气，垃圾接收储存与输送单元110中的医疗废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元120的焚烧助燃。

还包括渗滤液处理单元150，渗滤液处理单元150主要为江苏维尔利环保科技股份有限公司设计的混凝沉淀池、调节池、厌氧反应器、膜生化反应器、纳滤装置、反渗透装置，所述渗滤液处理单元150用于将垃圾接收储存与输送单元110的渗滤液、城市污泥干化单元300产生的干化废水、餐厨垃圾预处理单元200产生的餐厨废水、医疗垃圾高温蒸汽处理单元400产生的医疗废水处理达标后排放。

还包括烟气净化与排放单元130，烟气净化与排放单元130主要为永清环保股份有限公司设计的半干法烟气脱酸塔、活性炭吸附脱除装置、选择性非催化还原装置、布袋除尘器，所述烟气净化与排放单元130将焚烧单元120焚烧产生的烟气净化处理达标后排放。

城市生活垃圾含水量为40%~50%，采用垃圾运输车直接送至生活垃圾焚烧发电***100的垃圾接收储存与输送单元110，然后采用垃圾抓斗送至焚烧单元120的垃圾焚烧炉进行焚烧。焚烧产生的热量通过焚烧单元120的余热锅炉吸收，余热锅炉蒸汽压力为4.0MPa、温度为400℃，蒸汽送至热能利用单元140的抽汽凝汽式汽轮发电机组或者抽汽背压式汽轮发电机组进行发电，同时向外供蒸汽，供汽压力为0.3MPa~0.6MPa，温度为180℃~300℃。垃圾接收储存与输送单元110中的渗滤液送至渗滤液处理单元150的调节池。

含水量为80%~95%的餐厨垃圾送入餐厨垃圾预处理单元200，采用分拣、破碎、固液分离、油脂处理、固体废物脱水工艺进行预处理，油脂处理、固体废物脱水采用生活垃圾焚烧发电***100提供的低压蒸汽作为热源，固体废物脱水工艺采用间接加热方式，加热时物料温度控制在为95℃~120℃，停留时间为25min~35min，固体废物预处理后含水量小于40%，餐厨废渣采用密闭运输车送至垃圾接收储存与输送单元110。餐厨垃圾预处理单元200产生的餐厨废水通过管道送至渗滤液处理单元150的调节池，产生的餐厨废气通过管道送至垃圾接收储存与输送单元110。

城市污水处理厂产生的城市污泥含水量为70%~85%，采用污泥运输车送至城市污泥干化单元300，污泥干化采用蒸汽间接加热干化工艺，蒸汽来自热能利用单元140提供的蒸汽，污泥干化过程中控制污泥的温度为60℃~93℃，不能破坏污泥中的有机物，干化污泥的含水率在40%~50%，干化污泥采用运输车送至垃圾接收储存与输送单元110。干化废水通过管道送至渗滤液处理单元150的调节池，产生的废气经冷凝后通过管道送至垃圾接收储存与输送单元110。

医疗废物采用专业运输车送至医疗垃圾高温蒸汽处理单元400进行高温消毒灭菌，高温蒸汽来自热能利用单元140提供的蒸汽，并在医疗垃圾高温蒸汽处理单元400与热能利用单元140的蒸汽管道上设置有减温装置500，控制进入医疗垃圾高温蒸汽处理设备的蒸汽过热度不超过2℃；经过高温蒸汽处理后的医疗固废含水量小于40%，经过破碎后的医疗固废采用密闭运输车送至垃圾接收储存与输送单元110。医疗废水通过管道送至渗滤液处理单元150的调节池，产生的医疗废气经冷凝后通过管道送至垃圾接收储存与输送单元110。

在垃圾接收储存与输送单元110的垃圾池设有专门接收生活垃圾、干化污泥、餐厨废渣、医疗固废的卸料门，上述城市固体废物经专用卸料门倒入已堆酵的垃圾堆上，先采用垃圾抓斗混合2~3次，保证混合均匀，混合后的固体废物在垃圾池中储存2~3天后，然后再采用垃圾抓斗送至焚烧单元120焚烧。垃圾池中的渗滤液送至渗滤液处理单元150的调节池。

垃圾接收储存与输送单元110接收的餐厨废气、干化废气、医疗废气经过一次风机抽吸后作为一次风送至焚烧单元120，为固体废物焚烧助燃，臭味经850℃以上高温焚烧彻底降解，彻底消除各处理设施产生的臭味。

渗滤液处理单元150的调节池接收的渗滤液、干化废水、医疗废水、餐厨废水，调节池的容积为每天产生的渗滤液、干化废水、医疗废水及餐厨废水总量的5~7倍，经过渗滤液处理单元150进行处理后达到《污水综合排放标准》中的一级标准后厂内回用（作为冷却水等），实现废水零排放。渗滤液处理单元150产生的沼气送至焚烧单元120用以焚烧助燃。

焚烧单元120焚烧固体废物产生的烟气经过烟气净化与排放单元130处理后达到《生活垃圾焚烧污染物控制标准》后进行排放。

本发明在城市生活垃圾焚烧发电***100的基础上，将城市污泥干化单元300、餐厨垃圾预处理单元200、医疗垃圾高温蒸汽处理单元400进行工艺组合，解决城市污泥、餐厨垃圾、医疗垃圾单独焚烧处理***占地面积大、设备投资费用高、运行成本高、资源化利用程度低的问题，还能提高生活垃圾焚烧发电***100的发电量和运行稳定性，提高环境保护标准，减少污染物排放。

本发明实现了节省建设投资、减少占地面积、节约能源消耗、降低处理成本的有益效果，提供了一种生活垃圾、城市污泥、餐厨垃圾、医疗废物协同焚烧发电的新方法，是“升级版的垃圾焚烧发电厂，缩小版的环保静脉产业园”。

Claims (8)

1.一种城市固体废物协同焚烧发电***，包括生活垃圾焚烧发电***（100），该生活垃圾焚烧发电***（100）包括垃圾接收储存与输送单元（110），用于接收储存并输送生活垃圾；焚烧单元（120），用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元（110）输送的生活垃圾，焚烧单元（120）的余热锅炉吸收焚烧产生的热量并产生蒸汽，所述蒸汽送至热能利用单元（140）进行发电；其特征在于，还包括接收城市污泥的城市污泥干化单元（300），所述蒸汽通过热能利用单元（140）后对城市污泥干化单元（300）中的城市污泥进行间接加热干燥，所述垃圾接收储存与输送单元（110）还用于接收储存并输送城市污泥干化单元（300）产生的干化污泥，所述焚烧单元（120）还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元（110）输送的干化污泥；

还包括接收餐厨垃圾的餐厨垃圾预处理单元（200），餐厨垃圾预处理单元（200）对餐厨垃圾采用分拣、破碎、固液分离、油脂处理、固体废物脱水工艺，所述蒸汽通过热能利用单元（140）后对油脂处理、固体废物脱水工艺中的餐厨垃圾进行间接加热，所述垃圾接收储存与输送单元（110）还用于接收储存并输送餐厨垃圾预处理单元（200）产生的餐厨废渣，所述焚烧单元（120）还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元（110）输送的餐厨废渣；

还包括接收医疗垃圾的医疗垃圾高温蒸汽处理单元（400），所述蒸汽通过热能利用单元（140）后对医疗垃圾高温蒸汽处理单元（400）中的医疗垃圾进行加热，所述医疗垃圾高温蒸汽处理单元（400）与热能利用单元（140）之间的管道上设有控制蒸汽过热度不超过2℃的减温装置（500），所述垃圾接收储存与输送单元（110）还用于接收储存并输送医疗垃圾高温蒸汽处理单元（400）产生的医疗固废，所述焚烧单元（120）还用于接收并焚烧垃圾接收储存与输送单元（110）输送的医疗固废。

2.如权利要求1所述的城市固体废物协同焚烧发电***，其特征在于，所述垃圾接收储存与输送单元（110）还用于接收储存并输送城市污泥干化单元（300）产生的干化废气，垃圾接收储存与输送单元（110）中的干化废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元（120）的焚烧助燃。

3.如权利要求1所述的城市固体废物协同焚烧发电***，其特征在于，所述垃圾接收储存与输送单元（110）还用于接收储存并输送餐厨垃圾预处理单元（200）产生的餐厨废气，垃圾接收储存与输送单元（110）中的餐厨废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元（120）的焚烧助燃。

4.如权利要求1所述的城市固体废物协同焚烧发电***，其特征在于，所述垃圾接收储存与输送单元（110）还用于接收储存并输送医疗垃圾高温蒸汽处理单元（400）产生的医疗废气，垃圾接收储存与输送单元（110）中的医疗废气经一次风机抽吸后用于焚烧单元（120）的焚烧助燃。

5.如权利要求1所述的城市固体废物协同焚烧发电***，其特征在于，还包括渗滤液处理单元（150），所述渗滤液处理单元（150）用于将垃圾接收储存与输送单元（110）的渗滤液以及城市污泥干化单元（300）产生的干化废水处理达标后排放。

6.如权利要求1所述的城市固体废物协同焚烧发电***，其特征在于，还包括渗滤液处理单元（150），所述渗滤液处理单元（150）用于将餐厨垃圾预处理单元（200）产生的餐厨废水处理达标后排放。

7.如权利要求1所述的城市固体废物协同焚烧发电***，其特征在于，还包括渗滤液处理单元（150），所述渗滤液处理单元（150）用于将医疗垃圾高温蒸汽处理单元（400）产生的医疗废水处理达标后排放。

8.如权利要求1-7任一项所述的城市固体废物协同焚烧发电***，其特征在于，还包括烟气净化与排放单元（130），所述烟气净化与排放单元（130）将焚烧单元（120）焚烧产生的烟气净化处理达标后排放。