一种固废处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及固体废物处理技术领域，尤其是一种固废处理系统。


背景技术：

2.固废指的是固体废弃物，是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质。固体废弃物的种类繁多，大体可分为工业废弃物、农业废弃物和生活废弃物三大类。工业废弃物，包括采矿废石、冶炼废渣、各种煤矸石、炉渣及金属切削碎块、建筑用砖、瓦、石块等；农业废弃物，包括农作物的秸杆、牲畜粪便等；生活废弃物，即生活垃圾。
3.发明人发现，目前固废处理一般包括填埋处理和热处理两种方法，填埋处理需要占用大量的场地，造成土地资源的紧张与严重浪费，同时会对地下水资源和生态系统造成潜在的威胁；热处理一般分为焚烧处理和传统热解处理，无论是焚烧处理和传统热解处理，其能源输入形式一般为燃油、天然气等一次化石能源，碳排放量高，同时焚烧处理过程中会产生大量烟气、飞灰，造成后端尾气治理系统工艺复杂、占地面积大、运行成本高；传统热解处理也存在烟气量大的问题，而且属于间接加热，加热效率低，能耗较高。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种固废处理系统，将余热利用模块与加热模块连接，通过余热利用模块对物料进行预热，降低了加热模块的热负荷，同时可对加热模块的余热进行回收并用于物料的余热，大大提高了能量的利用率，降低了能耗，同时，尾气治理模块的设置不仅能够对废气进行催化氧化，还能对粉尘进行治理、收集，使得固废处理系统能够有效针对不同种类的废弃物的治理，大大提高了处理系统的适用能力，解决了现有固废处理系统能耗高的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.第一方面，本实用新型的实施例提供了一种固废处理系统，包括用于物料预脱水/预筛分的预处理模块、余热利用模块、用于物料干燥/热解、煅烧的加热模块以及尾气治理模块，所述余热利用模块由干化单元和余热回收单元组成，干化单元的进料端与预处理模块的出料端连接，干化单元的出料端与加热模块的进料端连接，加热模块的出气端、农业/生活废弃物出料端分别依次与余热回收单元、干化单元连接，加热模块的工业废弃物出料端与料仓连接，尾气治理模块分为除尘单元和催化单元，除尘单元设置在加热模块出气端与余热回收单元之间，催化单元与余热回收单元的废气出气端连接。
7.作为进一步的实现方式，所述预处理模块由储料仓、压滤粉碎装置、第一筛分机以及第一输送机组成，储料仓分别与压滤粉碎装置、第一筛分机连接，压滤粉碎装置、第一筛分机均与第一输送机连接，所述第一输送机还与干化单元连接。
8.作为进一步的实现方式，所述压滤粉碎装置、第一筛分机并联设置，压滤粉碎装置由依次连接的压滤机、粉碎机组成，压滤机的进料端与储料仓连接，粉碎机的出料端与第一输送机连接。
9.作为进一步的实现方式，所述余热回收单元由第一换热器、物料冷却器以及第一风机组成，所述第一风机与干化单元的出气端连接，第一换热器的进气端与除尘单元的出气端连接，第一换热器的废气出气端与催化单元连接，第一换热器的空气出气端与干化单元连接，物料冷却器的进料端与加热模块的农业/生活废弃物出料端连接，物料冷却器的出气端与干化单元连接。
10.作为进一步的实现方式，所述催化单元由洗气装置、第二换热器、催化氧化装置组成，所述洗气装置的进气端与第一换热器的废气出气端连接，洗气装置的出气端依次与第二换热器、催化氧化装置连接。
11.作为进一步的实现方式，所述催化氧化装置的出气端与第二换热器的进气端连接，所述第二换热器还与第二风机连接。
12.作为进一步的实现方式，所述加热模块由依次连接的电磁加热装置和微波加热装置组成，所述电磁加热装置的进料端与干化单元的出料端连接，微波加热装置的农业/生活废弃物出料端与物料冷却器连接。
13.作为进一步的实现方式，所述加热模块的工业废弃物出料端依次通过第二提料机、第二筛分机与第二料仓连接。
14.作为进一步的实现方式，所述除尘单元依次与第二输送机、第一提料机、第一料仓连接。
15.作为进一步的实现方式，所述除尘单元为旋风除尘器、布袋除尘器中的至少一种。
16.上述本实用新型的有益效果如下：
17.1）本实用新型将余热利用模块与加热模块连接，通过余热利用模块对物料进行预热，降低了加热模块的热负荷，同时可对加热模块的余热进行回收并用于物料的余热，大大提高了能量的利用率，降低了能耗，同时，尾气治理模块的设置不仅能够对废气进行催化氧化，还能对粉尘进行治理、收集，使得固废处理系统能够有效针对不同种类的废弃物的治理，大大提高了处理系统的适用能力。
18.2）本实用新型电磁加热装置和微波加热装置的巧妙组合，可满足各种固废物料的处理温度，使处理效果更彻底，且加热模块只需用电，降低了碳排放量。
19.3）本实用新型第二换热器的出气端与催化氧化装置的进气端连接，升温后的废气可进入催化氧化装置内，能够保证催化氧化反应的自持进行，降低能耗。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种固废处理系统的整体结构示意图；
22.图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种固废处理系统用于农业/生活废弃物处理的流程示意图；
23.图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种固废处理系统用于工业废弃物处理的流程示意图；
24.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
25.其中，1、预处理模块；2、余热利用模块；3、加热模块；4、尾气治理模块；5、储料仓；6、压滤机；7、粉碎机；8、第一筛分机；9、第一输送机；10、干化装置；11、第一风机；12、电磁加热装置；13、微波加热装置；14、物料冷却器；15、除尘装置；16、第一换热器；17、洗气装置；18、第二换热器；19、催化氧化装置；20、第二风机；21、第二输送机；22、第一提料机；23、第一料仓；24、第二提料机；25、第二筛分机；26、第二料仓。
具体实施方式
26.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.正如背景技术所介绍的，目前固废处理一般采用填埋处理和热处理两种方法，填埋处理需要占用大量的场地，造成土地资源的紧张与严重浪费，同时会对地下水资源和生态系统造成潜在的威胁，热处理能源输入形式一般为燃油、天然气等一次化石能源，碳排放量高，同时处理过程中会产生大量烟气、飞灰，造成后端尾气治理系统工艺复杂、占地面积大、运行成本高的问题，为解决上述问题，本实用新型提供了一种固废处理系统。
28.实施例1
29.本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，提出了一种固废处理系统，包括，预处理模块1、余热利用模块2、加热模块3以及尾气治理模块4。
30.如图1所示，预处理模块1由储料仓5、压滤粉碎装置、初级筛分装置以及第一输送机9组成，储料仓5分别与压滤粉碎装置、初级筛分装置连接，使得压滤粉碎装置、初级筛分装置并联设置，用于向压滤粉碎装置、初级筛分装置中输送不同的固体废物，压滤粉碎装置、初级筛分装置均与第一输送机9连接，第一输送机9可将压滤粉碎装置/初级筛分装置中的固体废物输送到余热利用模块2中。
31.其中，压滤粉碎装置由依次连接的压滤机6、粉碎机7组成，压滤机6的进料端与储料仓5连接，粉碎机7的出料端与第一输送机9连接，储粮仓5内的农业/生活废弃物会首先进入压滤机6内进行压滤处理以减少农业/生活废弃物中的含水量，压滤完成后的农业/生活废弃物进入粉碎机7粉碎，以便于后续的热处理，压滤机6、粉碎机7产生的废水可输送到污水处理厂处理；
32.初级筛分装置为第一筛分机8，主要用于对工业废弃物的预筛分，第一筛分机8分别与储料仓5、第一输送机9连接，储料仓5内的工业废弃物可进入第一筛分机8内筛分后通过第一输送机9输送到余热利用模块2内。
33.可以理解的是，储料仓5设有若干个，分别用于对农业/生活废弃物、工业废弃物的独立储存，在实际应用中应保证不同储料仓5与对应的压滤粉碎装置、初级筛分装置连接，避免农业/生活废弃物进入初级筛分装置或工业废弃物进入压滤粉碎装置中。
34.余热利用模块2由干化装置10、第一风机11、物料冷却器14以及第一换热器16组成，分为干化单元和余热回收单元，其中，干化单元为干化装置10，余热回收单元由第一换热器16、物料冷却器14、第一风机11组成，干化装置10分别与第一输送机9、第一风机11、物料冷却器14、第一换热器16以及加热模块3连接，干化装置10为滚筒干燥机、带式干燥机等。
35.具体的，干化装置10主要用于对第一输送机9输送来的固体废物进行脱水处理，脱水干化后的物料进入加热模块3进行进一步的热处理，以降低加热模块3的热负荷；
36.干化装置10通过第一换热器16与加热模块3的出气端连接，具体的，第一换热器16的进气端与加热模块3的出气端连接，第一换热器16的空气出气端与干化装置10的进气端连接，利用加热模块3产生的高温废气对空气进行加热；干化装置10通过物料冷却器14与加热模块3的农业/生活废弃物出料端连接，物料冷却器14的进料端与加热模块3的农业/生活废弃物出料端连接，物料冷却器14的出气端与干化装置10的进气端连接，利用加热模块3产生的高温固体物料对空气进行加热，第一风机11可将第一换热16、物料冷却器14内的热空气送入干化装置10内，以用于对干化装置10内物料的脱水处理，大大提高了余热的利用率，降低了能耗。
37.加热模块3由电磁加热装置12和微波加热装置13组成，电磁加热装置12分别与干化装置10和微波加热装置13连接，在干化装置10内脱水后的物料首先进入电磁加热装置12内进行热处理，然后进入微波加热装置13内进行二次热处理。
38.电磁加热装置12加热温度在650℃以内，微波加热装置13加热温度在1000℃以内，电磁加热装置12和微波加热装置13的巧妙组合，可满足各种固废物料的处理温度，使处理效果更彻底，且加热模块3只需用电，降低了碳排放量。
39.可以理解的是，干化装置10、电磁加热装置12、微波加热装置13均为现有的结构，例如电磁加热装置12可以为电磁加热回转窑，具体的可根据实际需求进行选择。
40.微波加热装置13的农业/生活废弃物出料端与物料冷却器14的进料端连接，物料冷却器14内的空气可与农业/生活废弃物换热以使得农业/生活废弃物温度降低，温度降低后的农业/生活废弃物可从物料冷却器14内排出收集。
41.电磁加热装置12、微波加热装置13的出气端均与第一换热器16连接，加热模块3的工业废弃物出料端依次与第二提料机24、第二筛分机25、第二料仓26连接，热处理后的工业废弃物可在第二提料机24的作用下输送到第二筛分机25内进行筛分处理，有价产物进入第二料仓26内，废料被第二筛分机25排出并收集。
42.可以理解的是，第二提料机24可以是分别与电磁加热装置12、微波加热装置13连接，也可以是只与微波加热装置13连接，具体的连接方式可根据实际设计要求进行选择，这里不做过多的限制。
43.尾气治理模块4由除尘装置15、洗气装置17、第二换热器18、催化氧化装置19以及第二风机20组成，分为除尘单元和催化单元，其中，除尘单元为除尘装置15，催化单元由洗气装置17、第二换热器18、催化氧化装置19以及第二风机20组成，除尘装置15设置在第一换热器16与加热模块3出气端之间，主要用于将加热模块3所排出废气中的粉尘进行收集，提高资源利用率的同时，降低粉尘对第一换热器16的损害。
44.除尘装置15依次与第二输送机21、第一提料机22、第一料仓23连接，除尘装置15收集到的粉尘可输送到第一料仓23内储存，以作为建材原料使用，除尘装置15可以为旋风除尘器、布袋除尘器等，可以设置一个或者是串联设置多个。
45.洗气装置17的进气端与第一换热器16的废气出气端连接，主要用于对降温后废气的脱硫、脱酸处理，洗气装置17的出气端与第二换热器18的进气端连接，第二换热器18主要用于脱硫、脱酸后废气的升温，第二换热器18可将废气的温度提升到260℃以上。
46.第二换热器18的出气端与催化氧化装置19的进气端连接，升温后的废气可进入催化氧化装置19内，由于废气的温度在260℃以上，能够保证催化氧化反应的自持进行，降低能耗。
47.第二换热器18的进气端还与催化氧化装置19的出气端连接，用于催化氧化反应后气体温度的降低，以实现热量的回收利用，第二换热器18还与第二风机20连接，第二风机20为气体的流动提供动力，并辅助第二风机20内降温后气体的排出。
48.可以理解的是，第二换热器18内废气的升温工作、气体的降温工作不同步进行，以避免催化氧化后的气体与废气混合。
49.为了便于理解，本实施例分别对农业/生活废弃物、工业废弃物的处理过程进行详细的描述。
50.如图3所示，工业废弃物（尾矿）的处理过程为干燥过程，具体如下：
51.存储有尾矿的储料仓5将尾矿输送至第一筛分机8内进行初级筛分，以除掉部分杂质，然后经第一输送机9输送至干化装置10内进行预脱水处理；
52.预脱水处理后的尾矿进入加热模块3内进行充分干燥，以保证尾矿含水率降至1%以下，干燥后的尾矿经第二提料机24进入第二筛分机25内进行分级筛分，得到钾钠长石、沙子等有价产物，有价产物进入产物料仓，干燥过程产生的尾气进入除尘装置15进行收尘处理，收集的粉料经第二输送机21、第一提料机22进入第一料仓23内，粉尘作为建材原料使用，除尘后的尾气依次经过第一换热器16、干化装置10进行余热利用，以提高系统整体能源利用率，系统整个过程只需用电，无需化石燃料，不产生二次污染。
53.可以理解的是，由于工业废弃物（例如尾矿、磷石膏、石粉、矿渣粉等）的干燥过程中不会产生有害气体，除尘后的尾气无需进入尾气治理模块4内，当然为了保证尾气排放符合要求，除尘后的尾气也可进入尾气治理模块4内进行脱硫、脱酸等处理。
54.如图2所示，农业/生活废弃物的处理过程为热解、煅烧过程，具体如下：
55.固废物料首先经预处理模块1进行预脱水、粉碎筛分等处理，然后经第一输送机9输送至干化装置10进行二次脱水，之后依次经电磁加热装置12和微波加热装置13对物料进行不同温度段的加热处理，保证物料热解、煅烧充分，产生的尾气依次进入除尘装置15、洗气装置17进行除尘和脱硫、脱酸处理，最后进入催化氧化装置19将vocs气体净化处理，以保证达标排放。
56.其中，洗气装置17出来的尾气首先进入第二换热器18换热，将温度提升至260℃以上，保证催化氧化反应自持进行，降低能耗；
57.热解或煅烧后高温物料和高温烟气的热量分别由物料冷却器14和第一换热器16换热至干化装置10进行余热利用，使系统更加节能。
58.由于系统中各个单元只需用电，无需化石能源，无二次污染产生，且加热模块3采用电磁加热装置12和微波加热装置13的巧妙组合提高加热温度，保证物料热解、煅烧的完全。
59.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。