CN107662914B - 利用隧道窑炭化生活垃圾的方法及处理*** - Google Patents

利用隧道窑炭化生活垃圾的方法及处理*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用隧道窑炭化生活垃圾的方法及处理***，包括垃圾分选；压实成型；炭化处理，将垃圾块输送到隧道窑的预热带进行脱水干燥；将干燥后的垃圾块装入密闭容器送入隧道窑的烧成带进行高温热解燃烧，实现垃圾高温炭化，形成高温垃圾炭块；冷却降温；尾气处理，对高温燃烧产生的烟气经引风机通过烟道输送到脱硫洗涤塔净化处理，实现达标排放。本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，利用隧道窑对生活垃圾进行炭化，使生活垃圾经炭化后既可以用作燃料也可以作用建材的原料，实现生活垃圾终端处理，提高生活垃圾的利用率，降低二次污染。

Description

利用隧道窑炭化生活垃圾的方法及处理***
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，更具体地说，是涉及一种利用隧道窑炭化生活垃圾的方法及处理***。
背景技术
随着城镇化的快速发展和人民生活水平日益提高，我国城镇生活垃圾清运量仍在快速增长，已成为制约城市可持续性发展的重要因素。由于生活垃圾组分复杂、热值低、水分高，处理不当会造成二次污染。目前的生活垃圾处理技术主要有填埋、堆肥和焚烧发电等几种方式，但是都难以实现终端处置，不同程度存在着二次污染。生活垃圾炭化技术是一种新型的资源化利用技术，其产品是富含炭质和无机物的固体产品，既可以用作燃料也可以作用建材的原料。但是其关键设备炭化炉的装备开发仍然缺乏工业化的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，利用隧道窑对生活垃圾进行炭化，使生活垃圾经炭化后既可以用作燃料也可以作用建材的原料，实现生活垃圾终端处理，提高生活垃圾的利用率，降低二次污染。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，包括以下步骤：
垃圾分选：对生活垃圾进行分拣分类，分为可回收物和不可回收的生活垃圾，对可回收物进行回收；
压实成型：将不可回收的生活垃圾送入压缩打包机进行压缩，挤出垃圾内的空气和污水，并用切割成若干个垃圾块；
炭化处理：将垃圾块输送到隧道窑的预热带进行脱水干燥；将干燥后的垃圾块通过机械手装入密闭容器送入隧道窑的烧成带进行高温热解燃烧，实现垃圾高温炭化，形成高温垃圾炭块；
冷却降温：将炭化后的高温垃圾块送入隧道窑的冷却带降温冷却，降温冷却后的垃圾炭块从窑尾送出；
尾气处理：高温燃烧产生的烟气经引风机通过烟道输送到脱硫洗涤塔净化处理，实现达标排放。
进一步地，所述压实成型中，将挤压出的污水收集到污水回收槽进行沉淀净化处理，作为二次利用。
进一步地，所述炭化处理的烧成带中，密闭容器内的垃圾块高温热解产生的高温气体通过引风机引出经管道作为二次空气送入烧成带作为焙烧助燃。
进一步地，所述炭化处理的烧成带中，烧成带温度在800-1000℃之间。
进一步地，所述炭化处理的烧成带中，密闭容器内的垃圾块高温热解时间控制在1-1.5小时。
进一步地，所述炭化处理的预热带中，干燥脱水时间为0.5-1小时。
进一步地，所述冷却降温中，冷却带冷却时间控制在1-2小时。
进一步地，所述冷却降温中，垃圾炭块出口温度为70-80℃。
进一步地，所述冷却降温中，冷却处理后的垃圾炭块经破碎后作为烧结墙体砖的原料。
本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，通过将生活经过分类回收、压实成型、砖窑炭化，制成炭块，作为烧结墙体砖的内燃，一方面不可回收的垃圾重新再利用，实现生活垃圾完全充分再利用，减少二次污染；另一方面减少填埋废弃垃圾的土地使用，减少取土挖土造成的土地破坏，对于隧道窑节能降耗、优化垃圾资源化处置具有重要意义。
本发明利用隧道窑对垃圾进行炭化，由于隧道窑的结构和功能，垃圾块在每一段的温度和停留时间不同，从预热带、烧成带到冷却带的处理，通过将生活垃圾炭化，变成富含炭质和无机物的炭块，实现节能降耗，与垃圾焚烧炉处理垃圾相比，节能率在120％以下，与传统垃圾填埋方式相比，节约土地。
本发明还提供一种生活垃圾处理***，包括用于对生活垃圾进行分选的垃圾预处理单元、用于对不可回收的生活垃圾进行压实成型的压缩打包机、用于对压实的垃圾进行切割的切割机、用于对垃圾块进行炭化处理的隧道窑和用于对尾气进行净化处理的脱硫洗涤塔。
本发明提供的生活垃圾处理***的有益效果在于：本发明提供的***，能够垃圾进行分类，对不可回收的垃圾进行炭化处理，炭化的垃圾块可用于墙体原料，减少废弃物的产量，达到废物利用的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的工艺流程图；
图2为本发明实施例提供的利用隧道窑炭化生活垃圾处理***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法进行说明。所述利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，包括以下步骤：
垃圾分选：对生活垃圾进行分拣分类，分为可回收物和不可回收的生活垃圾，对可回收物进行回收；
压实成型：将不可回收的生活垃圾送入压缩打包机进行压缩，挤出垃圾内的空气和污水，并用切割成若干个垃圾块；
炭化处理：将垃圾块输送到隧道窑的预热带进行脱水干燥；将干燥后的垃圾块通过机械手装入密闭容器送入隧道窑的烧成带进行高温热解燃烧，实现垃圾高温炭化，形成高温垃圾炭块；
冷却降温：将炭化后的高温垃圾块送入隧道窑的冷却带降温冷却，降温冷却后的垃圾炭块从窑尾送出；
尾气处理：高温燃烧产生的烟气经引风机通过烟道输送到脱硫洗涤塔净化处理，实现达标排放。
本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，与现有技术相比，利用隧道窑对压实成型的不可回收垃圾进行炭化，制备新型墙体砖内燃。特别是采用现有制造新型墙体砖所使用的高效隧道窑，利用将生活垃圾炭化后的燃料和烟气作为隧道窑的燃料，作为烧结新型墙体砖的内燃，达到减少脱硝成本，节约煤耗、降低氮氧化物排放及处废的多重效果。
烧结砖瓦行业是我国建材类重要行业。隧道窑是烧结砖行业类规模企业的主要烧成设备，化石燃料主要用于烧结和干燥。隧道窑由预热带、烧成带、冷却带三部分组成，通过窑车在隧道里输送。由于隧道窑的特殊的结构和功能，在每一段的温度和停留时间不同，可以用于处置废弃物，实现节能降耗。通过将生活垃圾炭化，变成富含炭质和无机物的炭块，可以与新型墙体砖所用的材料一起经过破碎后作为烧结新型墙体砖的内燃。
本发明提供的生活垃圾处理方法，利用隧道窑对压实成型的不可回收垃圾进行炭化，可彻底焚毁垃圾中的二恶英。垃圾炭块可实现原燃料替代，垃圾炭块中只含有炭质和无机物；烧成垃圾炭块，方便运输，也可以用作其他建材，行业节能降耗明显。参照有关垃圾处理能耗指标计算，垃圾炭化处理能耗一般是4.1-5kw/T，如年处理8万吨生活垃圾比焚烧炉相同质量的生活垃圾，每年能节约折合标煤6600吨，隧道窑炭化处理与垃圾焚烧炉相比，节能率在120％以上；与传统垃圾填埋方式相比，节约土地。
本方法包括生活垃圾分选、压实成型、砖窑炭化、废气处理等完整的工艺。工艺流程简单，设备均为国产化，价格便宜，设备投资成本低，并可实现与现有垃圾处理厂的无缝对接。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述压实成型中，将挤压出的污水收集到污水回收槽进行沉淀净化处理，作为二次利用。处理后的废水，可用输送到制砖搅拌机和泥制砖、洒水绿化、喷洒地面、清洗设备等多种用途，减少纯净水的利用，节能环保。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述炭化处理的烧成带中，密闭容器内的垃圾块高温热解产生的高温气体通过引风机引出经管道作为二次空气送入烧成带作为焙烧助燃。热解高温热风一部分作为二次空气通过窑壁送风口送入烧成带作为焙烧助燃，达到节约燃料、原料的减排节能和处废的综合效果。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述炭化处理的烧成带中，烧成带温度在800-1000℃之间。由于烧成带温度在1000℃左右，时间在1-2小时，可以充分焚毁二恶英。
进一步地，参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述炭化处理的烧成带中，密闭容器内的垃圾块高温热解时间控制在1-1.5小时。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述炭化处理的预热带中，干燥脱水时间为0.5-1小时。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述冷却降温中，冷却带冷却时间控制在1-2小时。
进一步地，参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述冷却降温中，垃圾炭块出口温度为70-80℃。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法的一种具体实施方式，所述冷却降温中，冷却处理后的垃圾炭块经破碎后作为烧结墙体砖的原料。
作为一个具体的实施例，下面对本发明提供的生活垃圾处理方法作完整的叙述：市政生活垃圾经分拣后，筛选出建筑垃圾、金属类等可回收物，通过专用压缩打包机，经过100吨的垂直压缩打包机压缩，反复打压3-5次，将垃圾内的空气和水分挤出，制成1600mmx1850mmx1400mm(长x宽x高)的垃圾块，当然，垃圾块可根据实际应用进行尺寸切割。制好的垃圾块经隧道窑的窑车(也即烧砖车)从窑头进入预热带进行脱水干燥，将干燥后的垃圾块通过机械手装入密闭容器，由窑车送入烧成带进行高温碳化，可以通过控制烧成带温度在800-1000℃以内，实现密闭容器内垃圾块的缺氧热分解，挥发分析出有害气体，最终实现炭化。释放出的二恶英、呋喃等有害气体经过两次高温燃烧被彻底焚毁，由引风机通过烟道输送到脱硫洗涤塔净化处理，实现达标排放。炭化后的高温炭块进入冷却带降温后从窑尾送出。冷却带由鼓风机将室外空气鼓入，换热后的热风一部分作为二次空气通过窑壁送风口送入烧成带作为焙烧助燃，达到节约燃料、原料的减排节能和处废的综合效果。
其中，将垃圾块从窑头送入预热带进行干燥，干燥时间在0.5-1小时，然后将干燥后的垃圾块装入密闭容器，由烧砖车送入烧成带进行高温热解，温度控制在800-1000℃，时间控制在1-1.5小时，窑内升温速率可通过排烟总阀控制，总阀开度减小，负压抽力小，升温速率减少。碳化后的垃圾炭块进入冷却带冷却大约1-2小时，根据冷却温度调节时间，炭块出口温度大约70-80℃。冷却后的炭块经过破碎后作为烧结新型墙体砖的内燃。
请参阅图2，本发明还提供一种本发明还提供一种生活垃圾处理***，包括用于对生活垃圾进行分选的垃圾预处理单元、用于对不可回收的生活垃圾进行压实成型的压缩打包机、用于对压实的垃圾进行切割的切割机、用于对垃圾块进行炭化处理的隧道窑和用于对尾气进行净化处理的脱硫洗涤塔。
进一步地，请参阅图2，本发明还提供一种本发明还提供一种生活垃圾处理***，还包括用于处理经压缩打包机压缩处的水份的污水回收槽、连接所述密闭容器和所述烧成带用于将热风引入所述隧道窑烧成带的引风机、用于破碎所述垃圾炭块的破碎机。
其中，在各处理工序之间，对于固体垃圾，可采用输送带进行输送，对于废水废气，通过密闭管道输送，减少对周围环境造成污染，同时为实现节能节地的目的，各工序之间设置合理紧凑，布局上要减少占地及各环节的资源能够回收利用为宜。
本发明提供的生活垃圾处理***，对垃圾分类回收，对不可回收的生活垃圾进行压实成型、烧结炭化，考虑污水回收再利用处理、高温烟气回收再利用处理及烟气净化处理等，最大限度的实现节能减排，减少二次污染，节能降耗，节约土地及能源的消耗，对于隧道窑节能降耗和优化垃圾资源化处置具有重要意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，其特征在于，包括以下步骤：
垃圾分选：对生活垃圾进行分拣分类，分为可回收物和不可回收的生活垃圾，对可回收物进行回收；
压实成型：将不可回收的生活垃圾送入压缩打包机进行压缩，挤出垃圾内的空气和污水，并用切割成若干个垃圾块；
炭化处理：将垃圾块输送到隧道窑的预热带进行脱水干燥；将干燥后的垃圾块通过机械手装入密闭容器送入隧道窑的烧成带进行高温热解燃烧，实现垃圾高温炭化，形成高温垃圾炭块；所述炭化处理的烧成带中，烧成带温度在800-1000℃之间；所述炭化处理的烧成带中，密闭容器内的垃圾块高温热解时间控制在1-1.5小时；
冷却降温：将炭化后的高温垃圾块送入隧道窑的冷却带降温冷却，降温冷却后的垃圾炭块从窑尾送出，冷却带由鼓风机将室外空气鼓入，换热后的热风一部分作为二次空气通过窑壁送风口送入烧成带作为焙烧助燃；
尾气处理：高温燃烧产生的烟气经引风机通过烟道输送到脱硫洗涤塔净化处理，实现达标排放；
所述压实成型中，将挤压出的污水收集到污水回收槽进行沉淀净化处理，作为二次利用；
所述炭化处理的烧成带中，密闭容器内的垃圾块高温热解产生的高温气体通过引风机引出经管道作为二次空气送入烧成带作为焙烧助燃。
2.如权利要求1所述的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，其特征在于：所述炭化处理的预热带中，干燥脱水时间为0.5-1小时。
3.如权利要求1所述的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，其特征在于：所述冷却降温中，冷却带冷却时间控制在1-2小时。
4.如权利要求1所述的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，其特征在于：所述冷却降温中，垃圾炭块出口温度为70-80℃。
5.如权利要求1所述的利用隧道窑炭化生活垃圾的方法，其特征在于：所述冷却降温中，冷却处理后的垃圾炭块经破碎后作为烧结墙体砖的原料。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法采用的生活垃圾处理***，其特征在于：包括用于对生活垃圾进行分选的垃圾预处理单元、用于对不可回收的生活垃圾进行压缩打包的压缩打包机、用于对压缩的垃圾进行切割的切割机、用于对垃圾块进行炭化处理的隧道窑和用于对尾气进行净化处理的脱硫洗涤塔。
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CB02 Change of applicant information

Address after: 067000 Hebei Chengde hi tech Zone A7-06-1

Applicant after: Hebei Rui solid Cable Engineering Technology Research Institute Co. Ltd.

Applicant after: Chengde Lian Yu Industrial Co., Ltd.

Address before: 067000 Hebei Chengde hi tech Zone A7-06-1

Applicant before: Hebei Rui solid Cable Engineering Technology Research Institute Co. Ltd.

Applicant before: CHENGDU LIANYU SPORTS CULTURE DEVELOPMENT CO., LTD.

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GR01 Patent grant
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