一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术的制作方法

本发明涉及有机固废热解气化处理方法，特别是一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术。

背景技术：

有机垃圾是人类生活过程中产生的难以利用的物质，主要包括厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒、塑料制品、木制品等。虽然我们已建立了垃圾分类，然而对于偏远乡村，村民知识水平低，开展垃圾分类仍存在困难，同时这些地区的垃圾运输距离长，导致费用高且在运输过程中跑冒滴漏等问题导致污染环境，同时也造成了严重的财政负担。

目前已有的垃圾处理处置方法包括填埋、焚烧、热解气化等方法。填埋占用土地资源；因生活垃圾中含水率较高，焚烧热值低，焚烧过程安全隐患高；热解气化工艺易结焦、结渣，堵塞管道，安全隐患严重。为了解决生活垃圾运输距离长、处理成本高、污染重、需要大量人工筛分以及结焦结渣等问题，本发明开发设计了一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术，该技术方法将利用有机垃圾热值高的特点，基于电磁脉冲能够使有机物均匀发热的原理和热量梯级传导循环利用，反应体系内形成无氧层、缺氧层和燃烧层使其在500-1300℃内连续地将有机物进行转化分解，通过顶部的燃烧层将产生的有机气体、污染物和焦油等完全降解，具有快速、高效、占地小、连续处置等特点，从而实现了有机垃圾的高效无害化、减量化和资源化利用。

技术实现要素：

本发明目的在于针对上述存在问题，提供一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术，与现有技术相比，该有机垃圾处理技术方法简单、易于操作、节省占地面积、连续运行、降解过程中无二次污染，可有效提高装置的处理效率、节约能源消耗、降低处理成本。

本发明的技术方案：

一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术，采用连续式加入有机垃圾，利用磁脉冲技术进行无氧过程能源供给，为无氧层提供热源，使底部有机垃圾裂解并析出挥发分、焦油和甲烷、氧气等气体产物。缺氧层的热源主要来自于燃烧产生的热量回用，产生多种气体及甲烷等。因氧气限制，可燃气体在无氧、缺氧过程无法燃烧，因此进入燃烧层后进行燃烧，与此同时产生的污染物在燃烧过程中被去除，从而实现有机垃圾的无害化、减量化和资源化利用，步骤如下：

1）利用皮带传送装置将有机垃圾从底部与经氧气分离装置分离出的氮气混合后共同连续送入反应器中，启动电磁脉冲装置，控制底部温度500-700℃；

2）有机垃圾在无氧层停留时间2-4小时，在此过程中，有机垃圾的20-30%被部分分解；

3）随着有机垃圾的不断进入系统，在无氧层处理的有机垃圾逐渐进入缺氧层，缺氧层温度控制在700-900℃，缺氧层停留时间1-3小时；

4）经无氧层处理后有机垃圾被分解80-90%，剩余的有机垃圾随无氧层和缺氧层热处理产生的可燃气一起进入燃烧层；

5）燃烧层处的可燃气与氧气分离装置分离出的氧气混合后燃烧，控制燃烧温度900-1300℃，停留时间1-2小时，尚未处理的有机垃圾在该处亦成为可燃气燃烧的对象，有机垃圾在燃烧层被完全处理；

6）经燃烧处理后的灰分经溢流方式连续排出系统。

所述有机垃圾为厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒、塑料制品、木制品等一种或多种。

所述反应结束后产生的灰分，其热灼减率低于2%。

本发明的优点和有益效果是：

该反应工艺技术具有操作简便、流程简单、自动化程度高，占地面积小等优点，通过电磁加热和燃烧产生的热能进行梯级回用，能够有效降低能源消耗；同时该技术有效改变了现有的处理工艺中热解气化与燃烧分立系统，实现了技术的有效整合，在一套系统中实现了热解气化与燃烧的同步进行；通过本发明技术能够使有机干垃圾资源化率达90%以上；本技术的应用能够有效改善垃圾处置成本高、环境污染问题，具有显著的环境、社会和经济效益。

具体实施方式

本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

实施例1：

一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术，采用连续式加入有机垃圾，利用磁脉冲技术进行无氧过程能源供给，为无氧层提供热源，使底部有机垃圾裂解并析出挥发分、焦油、甲烷、氧气等气体产物。缺氧层的热源主要来自于燃烧产生的热量回用，产生多种气体及甲烷等。因氧气限制，可燃气体在无氧、缺氧过程无法燃烧，因此进入燃烧层后进行燃烧，与此同时产生的污染物在燃烧过程中被去除，从而实现有机垃圾的无害化、减量化和资源化利用，步骤如下：

1）利用皮带传送装置将由厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒组成的有机垃圾从底部与经氧气分离装置分离出的氮气混合后共同连续送入反应器中，启动电磁脉冲装置，控制底部温度600℃；

2）有机垃圾在无氧层停留时间4小时，在此过程中，有机垃圾的28%被部分分解；

3）随着有机垃圾的不断进入系统，在无氧层处理的有机垃圾逐渐进入缺氧层，缺氧层温度控制在900℃，缺氧层停留时间1小时；

4）经无氧层处理后有机垃圾被分解86%，剩余的有机垃圾随无氧层和缺氧层热处理产生的可燃气一起进入燃烧层；

5）燃烧层处的可燃气与氧气分离装置分离出的氧气混合后燃烧，控制燃烧温度1200℃，停留时间1.5小时，尚未处理的有机垃圾在该处亦成为可燃气燃烧的对象，有机垃圾在燃烧层被完全处理；

6）经燃烧处理后的灰分经溢流方式连续排出系统。

所述反应结束后产生的灰分，其热灼减率低于2%。

利用本发明技术能够快速实现农村混合生活垃圾的减量化和无害化，有机干垃圾资源化率达90%，运行成本低，占地面积小，自动化程度高，运行费用低，且无二噁英等有毒有害物质排放。

实施例2：

一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术，采用连续式加入有机垃圾，利用磁脉冲技术进行无氧过程能源供给，为无氧层提供热源，使底部有机垃圾裂解并析出挥发分、焦油和甲烷、氧气等气体产物。缺氧层的热源主要来自于燃烧产生的热量回用，产生多种气体及甲烷等。因氧气限制，可燃气体在无氧、缺氧过程无法燃烧，因此进入燃烧层后进行燃烧，与此同时产生的污染物在燃烧过程中被去除，从而实现有机垃圾的无害化、减量化和资源化利用，步骤如下：

1）利用皮带传送装置将由厨余垃圾、果蔬垃圾、废纸、包装盒组成的有机垃圾从底部与经氧气分离装置分离出的氮气混合后共同连续送入反应器中，启动电磁脉冲装置，控制底部温度700℃；

2）有机垃圾在无氧层停留时间3小时，在此过程中，有机垃圾的30%被部分分解；

3）随着有机垃圾的不断进入系统，在无氧层处理的有机垃圾逐渐进入缺氧层，缺氧层温度控制在900℃，缺氧层停留时间2小时；

4）经无氧层处理后有机垃圾被分解90%，剩余的有机垃圾随无氧层和缺氧层热处理产生的可燃气一起进入燃烧层；

5）燃烧层处的可燃气与氧气分离装置分离出的氧气混合后燃烧，控制燃烧温度1200℃，停留时间1小时，尚未处理的有机垃圾在该处亦成为可燃气燃烧的对象，有机垃圾在燃烧层被完全处理；

6）经燃烧处理后的灰分经溢流方式连续排出系统。

所述反应结束后产生的灰分，其热灼减率低于2%。

利用本发明技术能够快速实现农村混合生活垃圾的减量化和无害化，有机干垃圾资源化率达90%，运行成本低，占地面积小，自动化程度高，运行费用低，且无二噁英等有毒有害物质排放。

实施例3：

一种热解-气化-燃烧集成式有机固废处理技术，采用连续式加入有机垃圾，利用磁脉冲技术进行无氧过程能源供给，为无氧层提供热源，使底部有机垃圾裂解并析出挥发分、焦油和甲烷、氧气等气体产物。缺氧层的热源主要来自于燃烧产生的热量回用，产生多种气体及甲烷等。因氧气限制，可燃气体在无氧、缺氧过程无法燃烧，因此进入燃烧层后进行燃烧，与此同时产生的污染物在燃烧过程中被去除，从而实现有机垃圾的无害化、减量化和资源化利用，步骤如下：

1）利用皮带传送装置将由废纸、包装盒、塑料制品、木制品组成的有机垃圾从底部与经氧气分离装置分离出的氮气混合后共同连续送入反应器中，启动电磁脉冲装置，控制底部温度700℃；

2）有机垃圾在无氧层停留时间2小时，在此过程中，有机垃圾的26%被部分分解；

3）随着有机垃圾的不断进入系统，在无氧层处理的有机垃圾逐渐进入缺氧层，缺氧层温度控制在800℃，缺氧层停留时间3小时；

4）经无氧层处理后有机垃圾被分解86%，剩余的有机垃圾随无氧层和缺氧层热处理产生的可燃气一起进入燃烧层；

5）燃烧层处的可燃气与氧气分离装置分离出的氧气混合后燃烧，控制燃烧温度1250℃，停留时间2小时，尚未处理的有机垃圾在该处亦成为可燃气燃烧的对象，有机垃圾在燃烧层被完全处理；

6）经燃烧处理后的灰分经溢流方式连续排出系统。

所述反应结束后产生的灰分，其热灼减率低于2%。

利用本发明技术能够快速实现农村混合生活垃圾的减量化和无害化，有机干垃圾资源化率达90%，运行成本低，占地面积小，自动化程度高，运行费用低，且无二噁英等有毒有害物质排放。