CN105333441B - 一种垃圾处理方法及垃圾干馏炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其涉及一种垃圾处理方法及垃圾干馏炉。垃圾处理方法包括以下步骤：S1，将待处理的垃圾进行初步脱水；S2，将初步脱水后的垃圾进行干燥；S3，将干燥后的垃圾进行捣固；S4，对垃圾干馏炉进行烘炉处理，使垃圾干馏炉的干馏室内温度达到设定温度；S5，将捣固后的垃圾导入垃圾干馏炉的干馏室，进行垃圾干馏得到干馏气；S6，步骤S5中得到的干馏气通过干馏气导出口导入垃圾干馏炉的燃烧室中燃烧；S7，将步骤S6燃烧产生的燃烧废气通入换热室进行换热。本发明提供的垃圾处理方法可以提高垃圾干馏的效率，提高了垃圾处理过程中的能量利用率，使得该垃圾处理方法更加环保。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其涉及一种垃圾处理方法及垃圾干馏炉。
背景技术
城市生活垃圾是人类活动不可避免的产物，垃圾的存在限制了生存和生产的发展，严重破坏了环境，浪费了土地资源。垃圾处理已经成为人类生存和生产发展中所面临的一个重大问题，如何高效、节能且环保的处理垃圾已经迫在眉睫。目前国内外广泛采用的城市生活来及处理方式主要以卫生填埋和焚烧为主，少部分的其他处理方法也存在处理方法单一，处理过程不环保或垃圾没有进行分类等问题。
垃圾热解技术是指生活垃圾经称重进入垃圾料坑，然后进入预处理单元进行分选：分出的无机杂质(石块、玻璃等)进行填埋；分出的金属进行外运销售；分出的有机物和可燃物(厨余、塑料、橡胶、废纸、竹木、皮革等)进行破碎后热解，热解产的油气进入油气分离净化单元，所产生的热解气作为产品。现有技术中的垃圾热解技术需配置负载的油气分离***，运行操作复杂，同时还有污水产生，需要配置污水处理***，污水处理费用高昂。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种操作简单的垃圾处理方法及垃圾干馏炉，提高垃圾处理过程中的能量利用率，节约能源。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种垃圾处理方法，包括以下步骤：
S1，将待处理的垃圾进行初步脱水；
S2，将初步脱水后的垃圾进行干燥；
S3，将干燥后的垃圾进行捣固；
S4，对垃圾干馏炉进行烘炉处理，使垃圾干馏炉的干馏室内温度达到设定温度；
S5，将捣固后的垃圾导入垃圾干馏炉的干馏室，对垃圾进行干馏得到干馏气；
S6，步骤S5中得到的干馏气通过干馏气导出口导入垃圾干馏炉的燃烧室中燃烧为垃圾干馏提供热量；
S7，将步骤S6燃烧产生的燃烧废气通入换热室进行换热。
其中，本发明的垃圾处理方法还包括步骤，用换热后的燃烧废气对垃圾进行干燥。
其中，本发明的垃圾处理方法还包括步骤，将垃圾干燥产生的垃圾干燥废气通入燃烧室中进行燃烧。
其中，所述燃烧室的顶部设有助燃空气进口，助燃空气通过所述助燃空气进口通入所述燃烧室。
其中，所述步骤S1包括以下步骤：
S11：将待处理的垃圾放入沤制池中进行沤制；
S12：将沤制后的垃圾进行压滤。
本发明还提供了一种用于上述的垃圾处理方法的垃圾干馏炉，包括干馏室、燃烧室和烟道；所述干馏室与所述燃烧室之间通过干馏气导出口连通；所述燃烧室的顶部设有助燃空气进口，用于将助燃空气通入所述燃烧室；还包括换热室，所述换热室的一端通过斜道与所述燃烧室的底端相连，所述换热室的另一端连接所述烟道，所述烟道用于将燃烧废气排出。
其中，所述换热室内设有换热盘管，所述换热盘管内设有换热介质，用于将燃烧废气进行换热处理。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供的垃圾处理方法，在垃圾进行脱水干燥后对其进行捣固，捣固可以使干燥后的垃圾进一步脱水，垃圾的堆密度经捣固后也可以提高两倍以上，从而提高垃圾干馏的效率。垃圾处理过程中利用垃圾干馏产生的干馏气来作为燃料进行燃料为自身的干馏提供能量，并且，燃烧后产生的燃烧废气带有的热量还可以用于干燥垃圾，提高了垃圾处理过程中的能量利用率，使得该垃圾处理方法更加环保。另外本发明的垃圾处理方法中干馏气全部用作燃料，省去了配置传统的垃圾热解过程中的复杂的油气分离***，垃圾处理方法简单，成本低，容易操作。
本发明提供的垃圾干馏炉可以使垃圾干馏产生的干馏气进入燃烧室作为燃料与通入的助燃空气混合燃烧为进一步的垃圾干馏提供热量，燃烧温度可以达到1200℃～1300℃，干馏气中的高阶碳氢化合物在高温作用下发生分解，其中易产生二噁英的前体化合物苯、萘、氯化物、酚等都被分解，生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、水以及分钟分子量较小的链烃，从而提高了燃烧效率。
附图说明
图1是本发明实施例垃圾处理方法的流程图；
图2是本发明实施例垃圾干馏炉的结构示意图；
图3是图2的A-A向视图。
图中：1：炉体；11：炉门；12：隔墙；2：干馏室；21：干馏气导出口；3：燃烧室；31：助燃空气进口；4：烟道；5：换热室；51：斜道；52：换热盘管；6：调节阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种垃圾处理方法，包括以下步骤：
S1，将待处理的垃圾进行初步脱水；具体地，步骤S1可以包括以下步骤：S11：将待处理的垃圾放入沤制池中进行沤制；S12：将沤制后的垃圾进行压滤。对垃圾进行沤制可以使垃圾中的厨余内水转化成外水，以提高压滤过程中的脱水效果。
S2，将初步脱水后的垃圾进行干燥；
S3，将干燥后的垃圾进行捣固；
S4，对垃圾干馏炉进行烘炉处理，使垃圾干馏炉的干馏室内温度达到设定温度，优选为600℃～1000℃；
S5，将捣固后的垃圾导入垃圾干馏炉的干馏室，对垃圾进行干馏得到干馏气；具体地，垃圾干馏产生干馏气的同时会产生残炭，产生的残炭在垃圾干馏处理完成后排出垃圾干馏炉外。
S6，步骤S5中得到的干馏气通过干馏气导出口导入垃圾干馏炉的燃烧室中燃烧为垃圾干馏提供热量。具体地，燃烧室的顶部设有助燃空气进口，助燃空气通过所述助燃空气进口通入燃烧室，助燃空气与干馏气混合燃烧为垃圾干馏提供热量。
S7，将步骤S6中燃烧产生的燃烧废气通入换热室进行换热。
本发明实施例提供的垃圾处理方法，在垃圾进行脱水干燥后对其进行捣固，捣固可以使干燥后的垃圾进一步脱水，垃圾的堆密度经捣固后也可以提高两倍以上，从而提高垃圾干馏的效率。本发明实施例提供的垃圾处理方法还可以利用垃圾干馏产生的干馏气来作为燃料进行燃料为自身的干馏提供能量，燃烧废气带有大量的热量，经换热后燃烧废气的一部分热量可以由换热室中的换热介质带走，换热介质所带走的热量可以用于发电或储存备用。
进一步地，还可以用换热后的燃烧废气对垃圾进行干燥。具体地，在燃烧废气用于垃圾干燥前还可以对燃烧废气进行脱硫除尘处理。换热后的燃烧废气用于干燥垃圾，提高了垃圾处理过程中的能量利用率，使得该垃圾处理方法更加环保。
进一步地，本实施例中还可以包括以下步骤，将垃圾干燥产生的垃圾干燥废气通入燃烧室中进行燃烧或将垃圾干燥废气除臭后排放。具体地，还可以将垃圾干燥废气的一部分通入燃烧室中进行燃烧，另一部分作除臭排放处理。将垃圾干燥废气通入燃烧室中燃烧可以进一步提高能量利用率，且在燃烧过程中垃圾干燥废气中的有害气体可以得到降解。
为清楚地体现本发明的垃圾处理方法的的有益效果，还提供了一个具体的实施例：
待处理垃圾含水率可以为40％～60％，本实施例取为52％，垃圾低位热值的变化范围为4600～8370kJ/kg，垃圾处理速率125t/h；垃圾沤制池沤制后的垃圾含水量为37％，压滤脱水后含水量为32％，经垃圾干燥后含水量为12％；经干燥后的含水量为12％的垃圾导入捣固机进行捣固，捣固速率为75t/h，垃圾的堆密度由入厂时的0.33t/m3提高到0.75t/m3，捣固后的垃圾送入垃圾干馏炉，干馏温度为900℃，每吨垃圾产干馏气130Nm3；产生的干馏气进入燃烧室中负压燃烧，提供垃圾干馏所需的热量，每立方米的干馏气完全燃烧大约需要7立方米的助燃空气；充分燃烧的废气与换热介质进行热量交换，采用的换热介质为水，水的温度由60～75℃升高至180～220℃，产生过热蒸汽，换热介质得到的能量用于发电，废气温度降至250～300℃，用于干燥垃圾。对上述过程进行能量核算，该方法处理垃圾所换热介质所携带的能量能够达到每小时发电量27200度，年发电量达到2.176×108度。由此可以看出本发明的垃圾处理方法提高了整个过程中的能量利用率，废气利用使得垃圾处理过程更加环保。
本发明还提供了一种用于上述垃圾处理方法的垃圾干馏炉，包括干馏室、燃烧室和烟道，干馏室与燃烧室之间通过干馏气导出口连通，燃烧室的顶部上设有助燃空气进口，用于将助燃空气通入燃烧室，在燃烧室中，干馏气与助燃空气混合燃烧，提供热量给干馏室，用于垃圾干馏。本发明实施例的垃圾干馏炉还包括换热室，换热室的一端通过斜道与燃烧室的底端相连，换热室的另一端连接烟道。从烟道排出的燃烧废气通过烟囱排入大气，烟囱的吸力可以提供燃烧废气流动的动力。
本发明实施例提供的垃圾干馏炉可以使垃圾干馏产生的干馏气进入燃烧室作为燃料与通入的助燃空气混合燃烧为进一步的垃圾干馏提供热量，燃烧温度可以达到1200℃～1300℃，干馏气中的高阶碳氢化合物在高温作用下发生分解，其中易产生二噁英的前体化合物苯、萘、氯化物、酚等都被分解，生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、水以及分钟分子量较小的链烃，从而提高了燃烧效率。
本发明提供的垃圾干馏炉的炉体上设有炉门，干馏室设于垃圾干馏炉的炉体内，干馏室由设于炉体内的隔墙和炉门围设而成；炉体与干馏室之间的空间形成燃烧室。
干馏室与燃烧室之间通过设于隔墙上的干馏气导出口连通，优选的，干馏气导出口设置在隔墙的上部。
燃烧室的顶部设有助燃空气进口，用于将助燃空气通入燃烧室。在燃烧室中，干馏气与助燃空气混合燃烧，提供热量给干馏室，用于垃圾干馏。
本发明提供的垃圾干馏炉还包括换热室，换热室的一端通过斜道与燃烧室的底端相连，换热室的另一端连接烟道，从烟道排出的燃烧废气通过烟囱排入大气。烟囱的吸力可以提供燃烧废气流动的动力。
具体地，如图2和图3所示，本发明实施例提供的垃圾干馏炉的炉体1上设有炉门11，干馏室2设于垃圾干馏炉的炉体1内，干馏室2由设于炉体1内的隔墙12和炉门11围设而成；炉体1与干馏室2之间的空间形成燃烧室3。炉体1内设有多个相间隔设置的干馏室2和燃烧室3，间隔设置多个干馏室2和燃烧室3可以提高垃圾处理速度。相邻的两个干馏室2之间形成的燃烧室3均对应的设有助燃空气进口31，用于将助燃空气通入燃烧室3。干馏气导出口21设于干馏室2与燃烧室3之间的隔墙12上；干馏气导出口21优选地设于隔墙12的上部。换热室5的一端通过斜道51与燃烧室3的底端相连，换热室5的另一端连接烟道4，烟道4用于将燃烧废气排出。具体地，换热室5可以为多个，且多个换热室5与干馏室2一一对应，多个换热室5均与烟道4相连通。具体地，烟道4的末端还可以设有调节阀6，以调节燃烧废气的排出速度。
具体地，炉门11设有两个，两个炉门11均设于炉体1的侧面，且两个炉门11相对设置。两个炉门11相对地设于炉体1的两侧有利于利用机械将垃圾导入并将干馏后的垃圾残炭推出干馏室2。
优选地，换热室5内设有换热盘管52，换热盘管52内设有换热介质，用于将燃烧后产生的燃烧废气进行换热处理。设有换热室5可以将燃烧产生的燃烧废气进行换热使燃烧废气中所携带的部分热量由换热室5内的换热介质带走用于发电或储存备用等。
本发明实施例提供的垃圾干馏炉的工作过程为：在将垃圾导入垃圾干馏炉的干馏室2前，由外设的烘炉装置对垃圾干馏炉进行烘炉处理，使垃圾干馏炉到达垃圾干馏所需的温度。将垃圾导入干馏室2内，垃圾干馏产生的干馏气通过干馏气导出口21进入燃烧室3，与由助燃空气进口31导入燃烧室3内的助燃空气混合燃烧提供垃圾干馏所需的热量，燃烧产生的燃烧废气经斜道51进入换热室5，高达1000℃的燃烧废气与换热介质进行换热，换热介质带走燃烧废气的部分热量，经换热后的温度为200～300℃的燃烧废气经烟道4引出。
综上所述，本发明实施例提供的垃圾干馏炉可以使垃圾干馏产生的干馏气可进入燃烧室3作为燃料与通入的助燃空气混合燃烧为进一步的垃圾干馏提供热量，燃烧温度可以达到1200℃～1300℃，干馏气中的高阶碳氢化合物在高温作用下发生分解，其中易产生二噁英的前体化合物苯、萘、氯化物、酚等都被分解，生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、水以及分钟分子量较小的链烃，从而提高了燃烧效率，本发明实施例提供的垃圾干馏炉可用于本发明提供的垃圾处理方法中，提高垃圾处理过程中的能量利用率。本发明实施例提供的垃圾处理方法，在垃圾进行脱水干燥后对其进行捣固，捣固可以使干燥后的垃圾进一步脱水，垃圾的堆密度经捣固后也可以提高两倍以上，从而提高垃圾干馏的效率。垃圾处理过程中采用该垃圾干馏炉还可以利用垃圾干馏产生的干馏气来作为燃料进行燃料为自身的干馏提供能量，并且，燃烧后产生的燃烧废气带有的热量还可以用于干燥垃圾，提高了垃圾处理过程中的能量利用率，使得该垃圾处理方法更加环保。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种垃圾处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将待处理的垃圾进行初步脱水：
S11：将待处理的垃圾放入沤制池中进行沤制；
S12：将沤制后的垃圾进行压滤；
S2，将初步脱水后的垃圾进行干燥；
S3，将干燥后的垃圾进行捣固；
S4，对垃圾干馏炉进行烘炉处理，使垃圾干馏炉的干馏室内温度达到设定温度；
其中，所述垃圾干馏炉的炉体上设有炉门，所述干馏室设于所述炉体内，所述干馏室由设于所述炉体内的隔墙和所述炉门围设而成；所述炉体与所述干馏室之间的空间形成燃烧室；多个所述干馏室和所述燃烧室间隔设置；
S5，将捣固后的垃圾导入垃圾干馏炉的干馏室，对垃圾进行干馏得到干馏气；
S6，步骤S5中得到的干馏气通过干馏气导出口导入所述垃圾干馏炉的燃烧室中燃烧为垃圾干馏提供热量；所述干馏气导出口设置在所述隔墙的上部；
S7，将步骤S6燃烧产生的燃烧废气通入换热室进行换热。
2.根据权利要求1所述的垃圾处理方法，其特征在于：还包括步骤，用换热后的燃烧废气对垃圾进行干燥。
3.根据权利要求2所述的垃圾处理方法，其特征在于：还包括步骤，将垃圾干燥产生的垃圾干燥废气通入燃烧室中进行燃烧。
4.根据权利要求1所述的垃圾处理方法，其特征在于：所述燃烧室的顶部设有助燃空气进口，助燃空气通过所述助燃空气进口通入所述燃烧室。
5.一种用于权利要求1-4中任一项所述的垃圾处理方法中垃圾干馏炉，包括干馏室、燃烧室和烟道；其特征在于：
所述干馏室与所述燃烧室之间通过干馏气导出口连通；
所述燃烧室的顶部设有助燃空气进口，用于将助燃空气通入所述燃烧室；
还包括换热室，所述换热室的一端通过斜道与所述燃烧室的底端相连，所述换热室的另一端连接所述烟道，所述烟道用于将燃烧废气排出。
6.根据权利要求5所述的垃圾干馏炉，其特征在于，所述换热室内设有换热盘管，所述换热盘管内设有换热介质，用于将燃烧废气进行换热处理。
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