專利名稱：海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海上船舶生活垃圾熱裂解資源化
處理工藝。
背景技術(shù)：
海上船舶及海上工作平臺(tái)在正常營(yíng)運(yùn)期間會(huì)產(chǎn)生大量生活垃圾，包括餐飲垃圾以 及非食品類生活廢棄物如塑料包裝袋、紙質(zhì)包裝箱等。目前，對(duì)于船舶垃圾處理普遍采用暫 時(shí)收存、粉碎處理及焚燒處理等方式。暫時(shí)收存方法就是在船舶上設(shè)置固體垃圾收存柜，排 出的各種垃圾收存在垃圾柜中，當(dāng)船舶進(jìn)港后再將垃圾柜中的垃圾送交岸上的垃圾處理單 位處理，或船舶航行到非限制海域時(shí)投棄入海。如果航期較長(zhǎng)，船舶本身就會(huì)面臨嚴(yán)重的垃 圾負(fù)荷，并且長(zhǎng)期貯存垃圾時(shí)，特別是夏季天氣炎熱，腐敗的垃圾很容易對(duì)員工身體健康造 成危害。粉碎處理方法即利用粉碎機(jī)將廢棄物粉碎成允許排放的粒度，然后再排放入海。焚 燒處理是將可燃的垃圾送入焚燒爐內(nèi)焚燒，焚燒后的灰燼再排放入海。這種方法雖不需很 大空間儲(chǔ)存垃圾，也不存在垃圾的變質(zhì)發(fā)臭，但焚燒要消耗燃料，而且燃燒產(chǎn)生的廢氣容易 對(duì)大氣造成二次污染。 MARP0L 73/78公約附則V "防止船舶垃圾污染規(guī)則"于1988年12月31日生效， 我國(guó)于1988年11月21日加入并于1989年2月21日正式生效。附則V明確規(guī)定禁止將 一切塑料制品和紙制品，破布、玻璃、金屬、瓶子、陶器、墊艙物料和包裝材料等垃圾入海。
上述傳統(tǒng)的處理方式存在著很大的缺陷一方面在積累過(guò)程中這些生活垃圾極易 腐敗發(fā)臭形成新的海上污染源，對(duì)海上生產(chǎn)和生活環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重污染，所產(chǎn)生的廢氣含有 易燃易爆的沼氣對(duì)環(huán)境安全造成嚴(yán)重威脅；另一方面這些廢物運(yùn)回陸地處理也需要專門的 船舶運(yùn)輸也將耗費(fèi)大量的人力、物力和能源，從而提高了海上船舶生活垃圾處理成本；并且 將餐飲垃圾粉碎排入海洋，會(huì)污染海洋，增大海洋的處理負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種海上生活垃圾可通過(guò)熱裂 解反應(yīng)得到及時(shí)處理、并可制取生物燃油的海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是海上船舶生活垃 圾熱裂解資源化處理工藝，將生活垃圾分類為餐飲廢棄物和包括紙包裝物及塑料制品的 海上設(shè)施生活垃圾，其特征在于該處理工藝包括如下步驟 (1)餐飲廢棄物粉碎脫水處理將餐飲廢棄物經(jīng)過(guò)餐飲垃圾粉碎機(jī)粉碎呈顆粒狀 后，進(jìn)入螺旋脫水機(jī)脫水，經(jīng)脫水后的餐飲廢棄物顆粒在重力的作用下進(jìn)入螺旋式電熱烘 干機(jī)，通過(guò)加熱處理降低餐飲廢棄物的含水率； (2)餐飲廢棄物催化裂解處理將上述脫水處理后的餐飲廢棄物與催化劑自 動(dòng)加料器控制的NaY型分子篩催化劑在密封進(jìn)料器內(nèi)進(jìn)行充分混合后，進(jìn)入裂解爐，在 310°C -42(rC的溫度下進(jìn)行催化裂解反應(yīng)；
(3)海上設(shè)施生活垃圾粉碎磁選處理將紙包裝物及塑料制品海上設(shè)施生活垃圾 先通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行破碎呈碎屑狀，然后經(jīng)磁選機(jī)磁選去除紙包裝物上存留的金屬物；
(4)海上設(shè)施生活垃圾催化裂解處理將上述經(jīng)粉碎及磁選處理后的海上設(shè)施生 活垃圾與催化劑自動(dòng)加料器控制的NaY型分子篩催化劑在密封進(jìn)料器內(nèi)進(jìn)行充分混合后，
進(jìn)入裂解爐，在4oo°c -so(rc溫度下進(jìn)行催化裂解反應(yīng)； (5)生物油收集將上述催化裂解產(chǎn)物通過(guò)冷凝管冷凝后，在儲(chǔ)油罐內(nèi)進(jìn)行收集 并儲(chǔ)存得到生物油； (6)殘?zhí)刻幚韺⒋呋呀夥磻?yīng)中產(chǎn)生的殘?zhí)客ㄟ^(guò)殘?zhí)渴占鬟M(jìn)行收集，使其用 作水處理中的吸附劑； (7)尾氣處理將催化裂解反應(yīng)中產(chǎn)生的不可冷凝的氣體經(jīng)氣體燃燒管進(jìn)行燃燒 后排空處理。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案 所述餐飲廢棄物經(jīng)餐飲垃圾粉碎機(jī)粉碎至粒徑為3-5mm的顆粒。 所述脫水后進(jìn)入裂解爐的餐飲廢棄物顆粒與NaY型分子篩催化劑的比重為
ioo : 5。 所述紙包裝物及塑料制品海上設(shè)施生活垃圾經(jīng)破碎機(jī)破碎至8-10mm的碎屑。
所述進(jìn)入裂解爐的紙包裝物及塑料制品海上設(shè)施生活垃圾碎屑與NaY型分子篩 催化劑的比重為100 : 5。 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明處理工藝具有減量化、資源化、無(wú)害化的 優(yōu)點(diǎn)，可以很好的解決海上船舶生活垃圾處理問(wèn)題。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明處理方式節(jié)約 了垃圾堆放的空間，對(duì)于船舶狹小的空間來(lái)說(shuō)這一點(diǎn)是非常重要的；同時(shí)把垃圾裂解得到 的生物油用于生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了能源的有效利用和重復(fù)利用；而且副產(chǎn)物中固體成分主要 是殘?zhí)?，可以作為污水處理的吸附劑，也可以排放入海，氣體成分為(A，可以直接排放到大 氣中。處理工藝操作簡(jiǎn)單，可自動(dòng)化運(yùn)行，在今后海上船舶垃圾排放法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格的情況 下，將垃圾及時(shí)的消除不但可以滿足公約和法規(guī)的排放標(biāo)準(zhǔn)而且可有效的防止和減少船舶 對(duì)海洋環(huán)境的污染，因而具有廣闊的市場(chǎng)前景。


圖1是本發(fā)明處理工藝流程圖；
圖2是本發(fā)明專用設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、餐飲垃圾粉碎機(jī)；2、螺旋脫水機(jī)；3、電熱烘干機(jī)；4、減速電機(jī)；5、破碎機(jī)； 6、催化劑自動(dòng)加料器；7、密封式螺旋進(jìn)料器；8、進(jìn)料器減速電機(jī)；9、裂解爐減速電機(jī)；10、 裂解爐；11、安全閥；12、報(bào)警裝置；13、密封出料口 ；14、殘?zhí)渴占鳎?5、儲(chǔ)油罐；16、氣體 燃燒管；17、冷凝管。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說(shuō)明如下 請(qǐng)參閱圖1和圖2，海上船舶生活 圾熱裂解資源化處理工藝，預(yù)先將海上船舶生活垃圾分類為餐飲廢棄物和包括紙包裝物及塑料制品的海上設(shè)施生活垃圾，處理工藝包 括如下步驟 將餐飲廢棄物首先經(jīng)餐飲垃圾粉碎機(jī)1粉碎至粒徑為3-5mm的顆粒，然后使顆粒 進(jìn)入位于餐飲垃圾粉碎機(jī)1下方的螺旋脫水機(jī)2進(jìn)行脫水，這樣可使餐飲廢棄物顆粒的含 水率可降低30%。經(jīng)脫水后的餐飲廢棄物顆粒在重力的作用下進(jìn)入螺旋式電熱烘干機(jī)3， 通過(guò)減速電機(jī)4控制電熱烘干機(jī)殼體內(nèi)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。餐飲廢棄物顆粒在螺桿的推動(dòng)下緩 慢前進(jìn)，在前進(jìn)過(guò)程中水分不斷蒸發(fā)，當(dāng)顆粒運(yùn)動(dòng)至電熱烘干機(jī)出口處時(shí)，其含水率可降至 10%以下。被烘干的餐飲廢棄物顆粒進(jìn)入到密封式螺旋進(jìn)料器7的上部，由于在密封式螺 旋進(jìn)料器7上部安裝有NaY型分子篩催化劑自動(dòng)加料器6，通過(guò)該自動(dòng)加料器6，將一定配 比的NaY型分子篩催化劑自動(dòng)添加至餐飲廢棄物顆粒中，使脫水后的餐飲廢棄物顆粒與催 化劑的比重為100 : 5。此時(shí)餐飲廢棄物顆粒和催化劑一起經(jīng)過(guò)密封式進(jìn)料器7進(jìn)入裂解 爐10內(nèi)進(jìn)行裂解反應(yīng)，采用密封式進(jìn)料器主要是防止空氣進(jìn)入裂解爐，使裂解爐保持無(wú)氧 環(huán)境。減速電動(dòng)機(jī)9控制裂解爐內(nèi)螺桿的轉(zhuǎn)速，使餐飲廢棄物顆粒在裂解爐內(nèi)的停留時(shí)間 為10min，保證餐飲垃圾裂解完全。餐飲廢棄物顆粒的裂解溫度為390°C 41(TC，本實(shí)施例 中，其裂解溫度優(yōu)選為400°C。經(jīng)裂解反應(yīng)的產(chǎn)物包括殘?zhí)亢土呀鈿怏w，殘?zhí)坑擅芊獬隽峡?13落到殘?zhí)际占?4中，裂解產(chǎn)生的裂解氣體經(jīng)過(guò)冷凝管17，其中可冷凝氣體即為生物 油，進(jìn)入到儲(chǔ)油罐15中，不可冷凝氣體主要成分為C02，還有少量的H2、CH4和C0經(jīng)過(guò)氣體 燃燒管16高溫燃燒處理后均轉(zhuǎn)化為C02，可直接排放大氣中。由裂解反應(yīng)獲得的生物油可 與柴油以一定的比例混合用于生產(chǎn)過(guò)程的能源補(bǔ)給，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了能源的有效利用和重復(fù)利 用。在裂解過(guò)程大約產(chǎn)生20%的殘?zhí)浚朔N炭可在水處理中用作吸附劑。本實(shí)施例中的NaY 型分子篩催化劑為Y型晶體結(jié)構(gòu)的鈉型分子篩，它是一種堿金屬的硅鋁酸鹽，生產(chǎn)廠家南 開(kāi)大學(xué)催化劑廠。 目前船舶上的生活垃圾按規(guī)定均為分類放置，紙包裝物和塑料制品的海上生活垃 圾可與餐飲垃圾分別進(jìn)行處理，此類垃圾含水率較低，經(jīng)過(guò)破碎機(jī)5后可直接進(jìn)入裂解爐 10進(jìn)行裂解。所選用的破碎機(jī)可將紙包裝物上的金屬物或鐵釘進(jìn)行破碎，經(jīng)磁選機(jī)將其去 除，使破碎的紙包裝物和塑料制品的海上生活垃圾碎屑粒徑可降至為8-10mm。然后落到密 封式進(jìn)料器7的上部，由于在密封式螺旋進(jìn)料器7上部安裝有NaY型分子篩催化劑自動(dòng)加 料器6，通過(guò)該自動(dòng)加料器6，將一定配比的NaY催化劑自動(dòng)添加至海上生活垃圾碎屑中，紙 包裝物和塑料制品的海上生活垃圾碎屑與催化劑的比重為100 : 5。此時(shí)海上生活垃圾碎 屑和催化劑一起經(jīng)過(guò)密封式進(jìn)料器7進(jìn)入裂解爐10內(nèi)進(jìn)行裂解反應(yīng)，海上生活垃圾碎屑的 裂解溫度為440°C 460°C ，本實(shí)施例中，其裂解溫度優(yōu)選為450°C 。減速電動(dòng)機(jī)9控制紙包 裝物和塑料制品的海上生活垃圾碎屑在裂解爐內(nèi)的停留時(shí)間為10min，經(jīng)裂解反應(yīng)的產(chǎn)物 包括殘?zhí)亢土呀鈿怏w，殘?zhí)坑擅芊獬隽峡?13落到殘?zhí)际占?4中，裂解產(chǎn)生的裂解氣體經(jīng) 過(guò)冷凝管17，其中可冷凝氣體即為生物油，進(jìn)入到儲(chǔ)油罐15中，不可冷凝氣體主要成分為 C02，還有少量的H2、CH4和C0經(jīng)過(guò)氣體燃燒管16高溫燃燒處理后均轉(zhuǎn)化為C02，可直接排 放大氣中。由裂解反應(yīng)獲得的生物油可與柴油以一定的比例混合用于生產(chǎn)過(guò)程的能源補(bǔ) 給，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了能源的有效利用和重復(fù)利用。在裂解過(guò)程大約產(chǎn)生20 %的殘?zhí)浚朔N炭可在 水處理中用作吸附劑。本實(shí)施例中的NaY型分子篩催化劑為Y型晶體結(jié)構(gòu)的鈉型分子篩， 它是一種堿金屬的硅鋁酸鹽，生產(chǎn)廠家南開(kāi)大學(xué)催化劑廠。
上述各設(shè)備的開(kāi)關(guān)以及減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速均可通過(guò)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，整 套工序可以連續(xù)自動(dòng)化進(jìn)行。為解決垃圾裂解過(guò)程中有可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題，在裂解爐上 安裝安全閥11和壓力報(bào)警裝置12，當(dāng)壓力大于lMPa時(shí)安全閥11自動(dòng)打開(kāi)泄壓，壓力報(bào)警 裝置12報(bào)警并自動(dòng)切斷電源停止反應(yīng)。在安裝垃圾裂解爐的操作室內(nèi)還裝有可燃?xì)怏w報(bào) 警器，當(dāng)可燃?xì)怏w達(dá)到一定濃度后，該報(bào)警器報(bào)警并切斷電源，使裂解反應(yīng)終止。
權(quán)利要求
一種海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝，將生活垃圾分類為餐飲廢棄物和包括紙包裝物及塑料制品的海上設(shè)施生活垃圾，其特征在于該處理工藝包括如下步驟(1)餐飲廢棄物粉碎脫水處理將餐飲廢棄物經(jīng)過(guò)餐飲垃圾粉碎機(jī)粉碎呈顆粒狀后，進(jìn)入螺旋脫水機(jī)脫水，經(jīng)脫水后的餐飲廢棄物顆粒在重力的作用下進(jìn)入螺旋式電熱烘干機(jī)，通過(guò)加熱處理降低餐飲廢棄物的含水率；(2)餐飲廢棄物催化裂解處理將上述脫水處理后的餐飲廢棄物與催化劑自動(dòng)加料器控制的NaY型分子篩催化劑在密封進(jìn)料器內(nèi)進(jìn)行充分混合后，進(jìn)入裂解爐，在310℃-420℃的溫度下進(jìn)行催化裂解反應(yīng)；(3)海上設(shè)施生活垃圾粉碎磁選處理將紙包裝物及塑料制品海上設(shè)施生活垃圾先通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行破碎呈碎屑狀，然后經(jīng)磁選機(jī)磁選去除紙包裝物上存留的金屬物；(4)海上設(shè)施生活垃圾催化裂解處理將上述經(jīng)粉碎及磁選處理后的海上設(shè)施生活垃圾與催化劑自動(dòng)加料器控制的NaY型分子篩催化劑在密封進(jìn)料器內(nèi)進(jìn)行充分混合后，進(jìn)入裂解爐，在400℃-500℃溫度下進(jìn)行催化裂解反應(yīng)；(5)生物油收集將上述催化裂解產(chǎn)物通過(guò)冷凝管冷凝后，在儲(chǔ)油罐內(nèi)進(jìn)行收集和儲(chǔ)存得到生物油；(6)殘?zhí)刻幚韺⒋呋呀夥磻?yīng)中產(chǎn)生的殘?zhí)客ㄟ^(guò)殘?zhí)渴占鬟M(jìn)行收集，使其用作水處理中的吸附劑；(7)尾氣處理將催化裂解反應(yīng)中產(chǎn)生的不可冷凝的氣體經(jīng)氣體燃燒管進(jìn)行燃燒后排空處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝，其特征在于所 述餐飲廢棄物經(jīng)餐飲垃圾粉碎機(jī)粉碎至粒徑為3-5mm的顆粒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝，其特征在于所 述脫水后進(jìn)入裂解爐的餐飲廢棄物顆粒與NaY型分子篩催化劑的比重為100 : 5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝，其特征在于所 述紙包裝物及塑料制品海上設(shè)施生活垃圾經(jīng)破碎機(jī)破碎至8-12mm的碎屑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝，其特征在于所 述進(jìn)入裂解爐的紙包裝物及塑料制品海上設(shè)施生活垃圾碎屑與NaY型分子篩催化劑的比 重為100 : 5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海上船舶生活垃圾熱裂解資源化處理工藝，該工藝包括將餐飲廢棄物和海上設(shè)施生活垃圾分別粉碎、脫水處理后，并添加適量的NaY型分子篩化劑經(jīng)裂解反應(yīng)、冷凝收集，再將處理后的垃圾轉(zhuǎn)化為可燃燒的生物油和用于污水處理的殘?zhí)康?。?yōu)點(diǎn)是本處理工藝可及時(shí)將船上產(chǎn)生的餐飲、塑料和紙制品等生活垃圾進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、資源化和無(wú)害化。工序操作簡(jiǎn)單，可自動(dòng)化運(yùn)行；從垃圾裂解中得到的生物油用于生產(chǎn)或生活用能，實(shí)現(xiàn)了能源的二次有效利用；其副產(chǎn)物中固體成分主要是殘?zhí)?，可作為污水處理的吸附劑。因此可有效的防止和減少船舶對(duì)海洋環(huán)境的污染，故具有廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)B09B3/00GK101693251SQ20091030868
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者蘇夢(mèng)楠, 袁永娟, 趙軍 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司;