CN105642643A - 生活垃圾还原处理的方法 - Google Patents

Abstract

一种垃圾处理的方法，属于生活垃圾能量转化处理技术。包括把垃圾通过垃圾运输管道输送到反应釜、反应釜通过计算机自动控制***达到四层的筛选分别导入到可燃气、油、水的收集和分离***、出碳***和通过燃气发电机得到的净化后的可燃气体。最终得到油、碳、气。解决了垃圾的处理问题，破解“垃圾围城”难题，避免由此引起的环境纠纷和社会***件，维护社会稳定。具有结构简单，操作方便，建设成本和运营成本低于相同规模的垃圾焚烧厂的特点。不仅处理了城市生活垃圾，而且将生活垃圾、农业和林业等各类有机废弃物转化为有资源价值的油、炭、气，并无二次污染(零排放)。

Description

生活垃圾还原处理的方法

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理问题，属于生活垃圾能量转化处理技术。

背景技术

生活垃圾处理专指日常生活或者为日常生活提供服务的活动所产生的固体废弃物以及法律法规所规定的视为生活垃圾的固体废物的处理，包括生活垃圾的源头减量、清扫、分类收集、储存、运输、处理、处置及相关管理活动。

处理的目的是减少垃圾产量，使垃圾的“质”(成分与特性)与“量”更适于后续处理货最终处置的要求。垃圾处理遵循减量化、无害化、资源化、节约资金、节约土地和居民满意等准则，因地制宜，综合处理，逐级减量。例如为了便于运输和减少费用，常进行压缩处理；为了回收有用物质，常需加以破碎处理和分选处理。如果采用焚烧或土地填埋作最终处置方法，也需对垃圾先作适当的破碎、分选等处理，使处置更为有效。

在城市化进程中，垃圾作为城市代谢的产物曾经是城市发展的负担，世界上许多城市均有过垃圾围城的局面。而如今，垃圾被认为是最具开发潜力的、永不枯竭的“城市矿藏”，是“放错地方的资源”。这既是对垃圾认识的深入和深化，也是城市发展的必然要求。

中国垃圾处理行业起步晚，但通过不断的发展，我国垃圾处理产业初具规模，垃圾处理市场容量有了显著增加，市场渗透率迅速提高，进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。我国的垃圾处理市场已经从导入期进入到成长期，并正向成熟期迈进。

随着环境问题逐渐被重视，节能、环保成为各国的发展主题，已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度为8.42％，而中国垃圾增长率达到10％以上。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。在如此巨大的垃圾压力下，有理由相信，垃圾处理产业会成为未来国内的明星产业。

现在生活垃圾处理有这么几种方法：1.全氧化焚烧分解技术。使用这种方法可得到(也仅能得到)有机物的余热，通过转换可获取电能，但焚烧过程会合成新的有害污染物和产生大量废气，这种新的有害污染物和产生大量废气要严格控制处理很难，而且大量潜在资源会被低价值烧掉，十分可惜。2.不完全氧化(贫氧)热解气化技术。这种方法可得到(也只能得到)低热值可燃气，但过程会有污染物质生成，产业化利用和污染排放控制仍是一个问题。3.生物发酵(填埋)腐烂气化技术，这种方法能被转化的对象只能局限于生物质有机物，但是会有生物残渣等延伸问题(垃圾入地)，如占用大量土地，污染地下水等环境隐患问题。4.还原(无氧)分解技术，这种方法需要在密闭环境下通过还原剂条件的帮助，对组成有机垃圾的高分子进行还原分解，按被分解后分子量的大小和性质可得到油、炭和燃气等资源类物质，但分解过程无大分子合成，也无任何废弃物排放。在前人研究的基础上，发明了生活垃圾还原处理的方法。

发明内容

本发明目的在于生活垃圾处理，主要解决无氧还原裂解技术的难题。

本发明技术方案包括：把垃圾进行初步处理，压入反应釜、加入催化剂、碳、油、气的分离和收集、传感信号和计算机自动控制，其特征是：第一步分类检出：生活垃圾进入垃圾输入管道时，先用金属探测器检测金属，再分析敲击模块采集的声音信号频率特性，检测判断无机物，把金属、玻璃、石块从垃圾中检出分离；第二步压缩脱水密闭加温：把剩下的可压缩性垃圾均视为其他类垃圾，通过管道运输进入反应釜，进行压缩脱水，过滤后的水可以引入水池中，作为二次使用；第三步密闭加温：密闭隔绝空气，低氧或无氧升温，温度控制在摄氏260～380度之间；第四步还原分解，加入催化剂进行裂解反应，把垃圾分解成碳、油、气；第五步输出收集：把裂解反应后的垃圾进行分类传出，经单向阀通过管道将还原裂解处理好的垃圾转化为可燃气体的部分输入储气罐，裂解分离出的油通过管道输入储油桶，裂解分离出的活性碳输入收集箱。

所述的反应釜包括：釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承。五级反应釜，将提取出碳。先将垃圾进行密封，二级反应釜将垃圾进行隔绝氧气，三级反应釜通过搅拌器将垃圾进行搅拌，四级反应釜通过传动装置、轴封装置将裂解后的垃圾进行分类传出，五级反应釜，将提取出碳。

所述的反应釜与垃圾进入的管道相连，垃圾在反应釜的计算机自动控制***下通过四层筛选将进入出碳***，可燃气、油、水的收集和分离***，并通过燃气发电机净化出可燃气体。

所述的无氧还原裂解技术通过在热环境和不同压力条件下还原剂的作用，将有机大分子链断开成多个小分子，其原含有的化学鍵能都被重新分布到各种小分子中。各类有机垃圾混合物通过四级反应后，有机垃圾全部被转化成油、炭、气。

所述的生产过程中使用的能源是来自于垃圾被分解后的可燃气部分，并且整个生产过程在密封反应釜中进行，无污染物排放，油和气分离后分别进入各自的储存***。垃圾中的金属、建筑垃圾等无机物及炭从固体出料口排出收集，油和气分离后分别进入各自的储存***。油、炭、气都可作为有价值的资源物，适合各城市生活垃圾的处理和能源的再生。

本发明的优点

1.由于采用了垃圾管道装置，产生了让使得垃圾得以分类，将有用的垃圾保留，有害的垃圾丢弃，减少了反应釜的无氧还原裂解出错的可能性。

2.由于采用了一级反应釜，产生了让垃圾能够进行密封的效果。

3.由于采用了二级反应釜，产生了让垃圾能够进行隔绝氧气的效果。

4.由于采用了三级反应釜，产生了让垃圾能够通过搅拌器将垃圾进行搅拌的效果。

5.由于采用了四级反应釜，产生了让垃圾能够通过传动装置、轴封装置将裂解后的垃圾进行分类传出，油、气、水得以裂解出来。

6.由于采用了五级反应釜，产生了让垃圾能够提取出碳。

本发明的核心技术实验装置在不消耗外部能源的条件下将生活垃圾、农业和林业等各类有机废弃物转化为有资源价值的油、炭、气，并无二次污染(零排放)，已实现数千吨垃圾的连续化生产检验，使得人类的生存、生产、生活将不再依赖于地球上贮量越来越少的原始化石能源，在核心技术成功的基础上，建立产业化示范基地，完善了配套，并在示范样板成熟的基础上，大规模推广建设。具有结构简单，操作方便，建设成本和运营成本低于相同规模的垃圾焚烧厂的特点。

附图说明

附图为生物质无氧还原裂解转化技术示意图：(1)垃圾运输管道，(2)计算机自动控制***，(3)出碳***，(4)一级反应釜，(5)二级反应釜，(6)三级反应釜，(7)四级反应釜，(11)五级反应釜，(8)可燃气、油、水的收集和分离***，(9)燃气发电机，(10)净化后的可燃气体.

具体实施方式

实施例为一种垃圾处理的方法。

垃圾的一些组分具有某些工业原料所具有的化学、物理特性，且较废水、废气易收集、运输、加工处理，因而可以回收利用。但垃圾是以多种污染成分存在，且长期存在于环境中。在一定的条件下，垃圾会发生化学的、物理的或生物的转化，对周围的环境造成一定的影响.如果处理不当，垃圾中的污染成分就会通过水、气、土壤、食物链等途径污染环境.危害人体健康.生活垃圾对环境的影响主要表现在：

(1)对大气环境的影响。生活垃圾中的细徽顺粒等在自然风力的带动下随处飞扬，从而对大气环境造成污染.此外，一些生活垃圾中的有机废物，在适宜的湿度和温度下被徽生物分解.释放出有害气体，产生毒气和恶奥，造成地区性大气污染.

(2)对水环境的影响。城市生活垃圾中不但含有病原性徽生物。且在堆放的过程中还会产生大最的酸性和碱性有机污染物，并将生活垃圾中的重金属溶解出来，是集有机物、重金属和病原性微生物三位一体的污染源。

垃圾处理一直是城市发展中迫切需要解决的问题。

如附图所示，在一级反应釜(4)上设有垃圾运输管道(1)，在五级反应釜(11)下设有出碳***(3)，反应釜上都装有液压表，四级反应釜(7)连接着可燃气、油、水的收集和分离***(8)，燃气发电机(9)和净化后的可燃气体(10)，反应釜(4)，可燃气、油、水的收集和分离***(8)，燃气发电机(9)，净化后的可燃气体(10)都通过线路与计算机自动控制***(2)连接。

工作时，先用金属探测器检测金属，再分析敲击模块采集的声音信号频率特性，检测判断无机物和其它类，，把金属、玻璃、石块从垃圾中分离检出，最后用行程开关检测可压缩性，可压缩性垃圾视为其他类。把垃圾送到垃圾运输管道(1)入口，垃圾运输管道(1)将垃圾运输到一级反应釜(4)，同时计算机自动控制***(2)自动运行，将一级反应釜(4)一层一层的无氧还原裂解到二级反应釜(5)，三级反应釜(6)，四级反应釜(7)，五级反应釜层(11)，最终的五级反应釜(11)通过出碳***(3)提取出碳，四级反应釜(7)通过可燃气、油、水的收集和分离***(8)提取出油，此时，四级反应釜(7)又通过燃气发电机(9)得到净化后的可燃气体(10)，最终生成气。

本发明将带来巨大的社会效益，会消除垃圾，破解“垃圾围城”难题，避免由此引起的环境纠纷和社会***件，维护社会稳定。可以再生能源，有效改变自工业革命200多年来人类对化石能源的依赖，真正走上绿色循环之路，推动社会经济的可持续发展。可以节约土地，复原和提升大量用于填埋垃圾及垃圾污染的土地价值，有利于城市和环境的可持续发展。会捕捉并存储有机废弃物原本将释放到大气中的“碳”，为中国乃至全球面临的气候变暖考验提供了解决之道。具有结构简单，操作方便，建设成本和运营成本低于相同规模的垃圾焚烧厂的特点。

Claims (4)

1.生活垃圾还原处理的方法包括：把垃圾进行初步处理，压入反应釜、加入催化剂、碳、油、气的分离和收集、传感信号和计算机自动控制，其特征是：第一步分类检出：生活垃圾进入垃圾输入管道时，先用金属探测器检测金属，再分析敲击模块采集的声音信号频率特性，检测判断无机物，把金属、玻璃、石块从垃圾中检出分离；第二步压缩脱水密闭加温：把剩下的可压缩性垃圾均视为其他类垃圾，通过管道运输进入反应釜，进行压缩脱水，过滤后的水可以引入水池中，作为二次使用；第三步密闭加温：密闭隔绝空气，低氧或无氧升温，温度控制在摄氏260～380度之间；第四步还原分解，加入催化剂进行裂解反应，把垃圾分解成碳、油、气；第五步输出收集：把裂解反应后的垃圾进行分类传出，经单向阀通过管道将还原裂解处理好的垃圾转化为可燃气体的部分输入储气罐，裂解分离出的油通过管道输入储油桶，裂解分离出的活性碳输入收集箱。

2.如权利要求1所述的生活垃圾还原处理的方法，其特征是：先用金属探测器检测金属，再分析敲击模块采集的声音信号频率特性，检测判断无机物和其它类，，把金属、玻璃、石块从垃圾中分离检出，最后用行程开关检测可压缩性，可压缩性垃圾视为其他类。

3.如权利要求1所述生活垃圾还原处理的方法，其特征是：无氧还原裂解技术通过在热环境和不同压力条件下还原剂的作用，将有机大分子链断开成多个小分子，其原含有的化学鍵能都被重新分布到各种小分子中。各类有机垃圾混合物通过四级反应后，有机垃圾全部被转化成油、炭、气。

4.如权利要求1所述生活垃圾还原处理的方法，其特征是：生产过程中使用的能源是来自于垃圾被分解后的可燃气部分，并且整个生产过程在密封反应釜中进行，无污染物排放，油和气分离后分别进入各自的储存***。