无公害低耗能垃圾再利用处理方法及系统与流程

本发明涉及垃圾处理技术领域。具体地说是一种无公害低耗能垃圾再利用处理方法及系统。

背景技术：

在人类自身的活动中，总会有垃圾产生，如建筑垃圾、生活垃圾以及工业垃圾。其中，部分建筑垃圾可以通过回收制成集料进行使用，生活垃圾以及工业垃圾等垃圾则通过填埋或者焚烧进行处理。而在焚烧处理时，多采用直接送入焚烧炉内焚烧。这种焚烧方法排放的气体中含有大量的有机物小分子，而且残留物中容易出现未完全燃烧的东西，并且能效较差。为了减少能耗，提高垃圾焚烧后残余物的利用率，日本东京工业大学研究人员开发了一种利用在负氧环境下通过远红外热辐射加速有机物自身分解的技术ercm。然而这种技术在热分解阶段耗时较长，且处理量受到垃圾颗粒度限制。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种无公害低耗能垃圾再利用处理方法及系统，通过淋洗和低压干燥将垃圾中易分离的有机物分离出来并进行焚烧为整个系统提供热量，同时将垃圾粉碎造块有利于垃圾堆放后内部的气体流通，减少氧化降解耗时与耗能。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

无公害低耗能垃圾再利用处理方法，包括如下步骤：

a)对垃圾进行淋洗，淋洗用水温度为60～90℃；

b)对淋洗后的垃圾进行粉碎；

c)对经步骤b)粉碎后的垃圾进行造块，造块得到的垃圾块为多孔块；

d)对步骤c)中制得的垃圾块进行抽真空干燥，干燥仓内气压为0.5～10kpa，抽排出的气体进行常温常压冷却得到废液；

e)对步骤a)中得到淋洗废水和步骤d)得到废液混合进行气液分离与油水分离，将分离得到的气体和油状物进行焚烧，并对分离得到的水进行加热；

f)利用步骤e)中分离得到的气体和油状物焚烧时产生的热量对经过步骤d)干燥处理的垃圾块进行催化热处理。

上述无公害低耗能垃圾再利用处理方法，步骤e)中，对分离得到的气体和油状物焚烧产生的烟气进行除尘后再用于对分离得到的水进行加热。

上述无公害低耗能垃圾再利用处理方法，在步骤e)中，在对分离得到的水进行加热后对除尘后的烟气进行光催化降解。

上述无公害低耗能垃圾再利用处理方法，步骤e)中，将分离得到的气体和油状物焚烧产生的烟气用于火力发电后得到的烟气用于对分离得到的水进行加热。

上述无公害低耗能垃圾再利用处理方法，步骤a)中，淋洗产生的淋洗废水进入静置罐内进行静置沉降，静置沉降得到的沉淀用于步骤c)中垃圾块制造。

上述无公害低耗能垃圾再利用处理方法，步骤e)中，将步骤f)中垃圾块进行催化热处理后的烟气用于步骤e)中分离得到的水进行加热。

上述无公害低耗能垃圾再利用处理方法，步骤d)中抽排得到的气体冷却后剩余气体与步骤e)中分离得到的气体混合后焚烧。

用于上述无公害低耗能垃圾再利用处理方法的系统，半封闭式淋洗仓出料口通过第一绞龙与粉碎机进料口连通，粉碎机出料口通过第二绞龙与造块机进料口连通，造块机出料端通过第一传输带与干燥仓进料端连通，干燥仓出料端通过第二传输带与氧化分解炉进料端连通；所述半封闭式淋洗仓出液端通过第一输水管与静置罐进液端流体导通连接，静置罐出液端通过第二输水管与油水分离罐进液端流体导通连接，油水分离罐通过出水端第三输水管与热交换器进水端流体导通连接，热交换器出水端通过第四输水管与储水罐进水端流体导通连接，储水罐出水端通过第五输水管与增压泵进水端流体导通连接，增压泵出水端通过第六输水管与半封闭式淋洗仓内的淋洗喷头进水端流体导通连接；油水分离罐出油端通过第一输油管与储油罐流体进油端导通连接，储油罐通过第二输油管与焚烧炉进油端流体导通连接；干燥仓出气端与真空泵进气端流体导通连接，真空泵出气端与油水分离罐进气端流体导通连接，油水分离罐出气端通过第一输气管与抽气泵进气端流体导通连接，抽气泵出气端通过第二输气管与储气罐进气端流体导通连接，储气罐出气端通过第三输气管与焚烧炉进气端流体导通连接，焚烧炉出气端通过第一热气输送管与氧化分解炉进气端流体导通连接，焚烧炉出气端通过第二热气输送管与火力发电机进气端流体导通连接，火力发电机出气端通过第三热气输送管与热交换器进气端流体导通连接，热交换器出气端通过第四热气输送管与电除尘设备进气端流体导通连接，电除尘设备出气端通过第五热气输送管与光催化降解设备进气端流体导通连接；氧化分解炉出气端通过第六热气输送管与热交换进气端流体导通连接；火力发电机通过稳压器与蓄电设备电连接，蓄电设备通过变压设备与负离子发生器电连接；负离子发生器出气端与氧化分解炉进气端流体导通连接。

上述系统，负离子发生器出气端与光催化降解设备进气端流体导通连接。

上述系统，负离子发生器出气端与焚烧炉进气端流体导通连接。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1.本发明通过热水淋洗将易分离的油状物从垃圾中分离出来，同时通过低压干燥将易挥发的有机物分离出来，然后将油状物和气态有机物进行焚烧并为用热单元供热，可以进一步节省能耗，而将垃圾粉碎后造块(多孔块)有利于垃圾对方后垃圾内部的空气流通，可以节省氧化降解的时间。

2.与现有ercm技术相比，在入料、粉碎和干燥等环节进行了改进，实现了易燃物和常规可燃物之间的分别处理，可以有效地利用易燃物燃烧产生的热量为常规可燃物的氧化分解提供热量，其中，易燃物类似引燃物，其燃烧产生的热量可以减少或完全替代常规可燃物氧化分解所需要的热量。

附图说明

图1为本发明中系统的工艺流程示意图。

图中，1-半封闭式淋洗仓；2-粉碎机；3-造块机；4-干燥仓；5-氧化分解炉；6-静置罐；7-油水分离罐；8-热交换器；9-储水罐；10-储油罐；11-焚烧炉；12-火力发电机；13-电除尘设备；14-光催化降解设备；15-负离子发生器；16-储气罐；17-增压泵；18-真空泵；19-抽气泵。

具体实施方式

如图1所示，本发明中用于无公害低耗能垃圾再利用处理方法的系统中，半封闭式淋洗仓1出料口通过第一绞龙与粉碎机2进料口连通，粉碎机2出料口通过第二绞龙与造块机3进料口连通，造块机3出料端通过第一传输带与干燥仓4进料端连通，干燥仓4出料端通过第二传输带与氧化分解炉5进料端连通；所述半封闭式淋洗仓1出液端通过第一输水管与静置罐6进液端流体导通连接，静置罐6出液端通过第二输水管与油水分离罐7进液端流体导通连接，油水分离罐7通过出水端第三输水管与热交换器8进水端流体导通连接，热交换器8出水端通过第四输水管与储水罐9进水端流体导通连接，储水罐9出水端通过第五输水管与增压泵17进水端流体导通连接，增压泵17出水端通过第六输水管与半封闭式淋洗仓1内的淋洗喷头进水端流体导通连接；油水分离罐7出油端通过第一输油管与储油罐10流体进油端导通连接，储油罐10通过第二输油管与焚烧炉11进油端流体导通连接；干燥仓4出气端与真空泵18进气端流体导通连接，真空泵18出气端与油水分离罐7进气端流体导通连接，油水分离罐7出气端通过第一输气管与抽气泵19进气端流体导通连接，抽气泵19出气端通过第二输气管与储气罐16进气端流体导通连接，储气罐16出气端通过第三输气管与焚烧炉11进气端流体导通连接，焚烧炉11出气端通过第一热气输送管与氧化分解炉5进气端流体导通连接，焚烧炉11出气端通过第二热气输送管与火力发电机12进气端流体导通连接，火力发电机12出气端通过第三热气输送管与热交换器8进气端流体导通连接，热交换器8出气端通过第四热气输送管与电除尘设备13进气端流体导通连接，电除尘设备13出气端通过第五热气输送管与光催化降解设备14进气端流体导通连接；氧化分解炉5出气端通过第六热气输送管与热交换进气端流体导通连接；火力发电机12通过稳压器与蓄电设备电连接，蓄电设备通过变压设备与负离子发生器15电连接；负离子发生器15出气端与氧化分解炉5进气端流体导通连接。其中，负离子发生器15为系统提供负氧离子。

其中，为了降低废气排放中的toc，本实施例中，将负离子发生器15出气端分别与光催化降解设备14进气端和焚烧炉11进气端流体导通连接。

使用本发明中系统进行无公害低耗能垃圾再利用处理方法，包括如下步骤：

a)对垃圾进行淋洗，淋洗用水温度为60～90℃，可以根据需要处理的垃圾种类调节水温，例如生活垃圾，可以选择温度较高的水进行淋洗，医疗垃圾则可选择温度较低的水进行淋洗，而且淋洗可以清除垃圾中的固体小颗粒，避免因固体小颗粒在垃圾粉碎过程中起到润滑作用带来的垃圾粉碎难度；

b)对淋洗后的垃圾进行粉碎；

c)对经步骤b)粉碎后的垃圾进行造块，造块得到的垃圾块为多孔块；

d)对步骤c)中制得的垃圾块进行抽真空干燥，干燥仓4内气压为0.5～10kpa，抽排出的气体进行常温常压冷却得到废液；

e)对步骤a)中得到淋洗废水和步骤d)得到废液混合进行气液分离与油水分离，将分离得到的气体和油状物进行焚烧，并对分离得到的水进行加热；

f)利用步骤e)中分离得到的气体和油状物焚烧时产生的热量对经过步骤d)干燥处理的垃圾块进行催化热处理。

其中，步骤c)和步骤d)可以根据实际要处理的垃圾种类进行调换，例如处理医疗垃圾时，医疗垃圾碎片不易被造块，即便是在热压下造块，垃圾块也容易破碎成原始碎片状态，因此可以先对医疗垃圾碎片进行干燥，然后进行热压造块，这样制作出来的垃圾块不易破碎。

为了避免烟气中的固体物堵塞热交换器8的管路，步骤e)中，对分离得到的气体和油状物焚烧产生的烟气进行除尘后再用于对分离得到的水进行加热，并在对分离得到的水进行加热后对除尘后的烟气进行光催化降解，而且将分离得到的气体和油状物焚烧产生的烟气用于火力发电后得到的烟气用于对分离得到的水进行加热，同时还可以将步骤f)中垃圾块进行催化热处理后的烟气用于步骤e)中分离得到的水进行加热。

为了降低油水分离罐7的负担，在步骤a)中，将淋洗产生的淋洗废水进入静置罐6内进行静置沉降，静置沉降得到的沉淀用于步骤c)中垃圾块制造。为减少向环境中排放有机物的量，将步骤d)中抽排得到的气体冷却后剩余气体与步骤e)中分离得到的气体混合后焚烧。

本发明中，通过利用热水对垃圾进行淋洗，可以有效地减少垃圾中油状物，不仅有利于粉碎机2对固体垃圾的粉碎，还有利于降低固体垃圾中可氧化分解有机物的含量，进而有利于固体垃圾在氧化分解炉5内氧化分解所需要的时间，同时可以利用油状物燃烧产生的热量为整个系统中用热单元提供相应的热量，例如火力发电单元用热。而在步骤d)中，可以利用固体垃圾上的余热以及低压环境减速垃圾碎块上水分的蒸发以及易挥发有机物的挥发，这样可以进一步缩短固体垃圾在氧化分解炉5内氧化分解所需的时间。

相较于，现有的ercm技术而言，采用将易燃物和常规可燃物进行分离，在利用易燃物焚烧时产生的高温同时，可以缩减固体垃圾氧化分解所需时间，而利用易燃物焚烧产生的高温进行发电可以进一步减少垃圾处理中能耗，固体垃圾氧化分解产生的固体可以做肥料、高温耐火砖、催化剂载体、陶瓷件等。

对于污泥之类的垃圾，则可以直接造块，然后低压干燥，接着放入氧化分解炉5内进行氧化分解。而对于不易常温挤压造块的塑料颗粒等有机物而言，可以将它们与常温下易于挤压造块的颗粒物混合造块。

将垃圾粉碎后再制成多孔块，在未添加粘土等易烧结成块的材料前提下，氧化分解后的垃圾块也很容易破碎成颗粒状，同时垃圾块上的空洞利于垃圾块堆放后垃圾堆内部的空气流通，可以加快垃圾堆的氧化分解，从而提高垃圾无公害低耗能处理效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。