一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其工藝過程包括垃圾預(yù)處理、脫除垃圾液、原料倉粉碎脫水、上料倉粉碎脫水、儲料烘干、垃圾裂解和炭化，整個處理過程具有生產(chǎn)過程中無逃逸、無排放、熱能利用率高、垃圾處理量大等優(yōu)點。
【專利說明】一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到城市垃圾處理領(lǐng)域，確切說涉及到一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模的擴大和城市化進(jìn)程的加速，我國城市生活垃圾的產(chǎn)生量和堆積量也在逐年增加。近幾年城市生活垃圾的年增長率均在5%-8%，少數(shù)大城市垃圾的年增長率達(dá)到8%-10%，人均日產(chǎn)垃圾量已超過I千克，接近中等發(fā)達(dá)工業(yè)國家水平。我國城市垃圾產(chǎn)生量呈現(xiàn)急劇增加，且增長越來越快的趨勢。
[0003]我國在城市生活垃圾處理方面起步較晚，長期以來，我國城市垃圾的處理方式主要以尋找合適地點加以“自然消納”為目的。從應(yīng)用技術(shù)看，國外主要是填埋、焚燒、堆肥和生物處理法等方式，以上方式的局限性在于: 1、焚燒法:一方面產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖，另一方面最大弊端是在焚燒垃圾時產(chǎn)生二惡英氣體，再次污染環(huán)境。同時焚燒處理的前期投入較大，建設(shè)一個這樣的工廠投資都是上億，在我國中小城市無法實施，處理過程本身也會生成大量的氣體污染物，且能量轉(zhuǎn)化效率很低。
[0004]2、填埋法:填埋法中大量垃圾污水由地表滲入地下，對城市環(huán)境和地下水源造成嚴(yán)重污染，氣體排放也比較嚴(yán)重，而且占用大量土地資源，因此這種垃圾處理方式已漸漸被淘汰。
[0005]3、堆肥法:堆肥法中因生活垃圾堆肥量大，養(yǎng)分含量低，長期使用易造成土壤和地下水質(zhì)污染，所以，堆肥的規(guī)模不可能太大。
[0006]4、生物處理法:通過選擇合適菌種對垃圾中的有些有機質(zhì)進(jìn)行生物發(fā)酵，可降解合成醇類，甲烷等燃料，殘渣可在處理后部分用作肥料。由于方法本身不可避免地生成有害和污染物質(zhì)，加之生成的產(chǎn)品需要復(fù)雜的分離，廢棄物也需要特殊的處理，且過程周期長，這些特點決定了生物處理法的局限性和高成本，因此一直不能作為主要處理垃圾手段。
[0007]所以，尋求無害化、資源化、減量化的垃圾處理新技術(shù)已成為各國政府和科學(xué)界共同關(guān)注的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種無二次污染、無排放、投資小、可實現(xiàn)垃圾綜合利用的一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝。
[0009]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，包括如下步驟:
(1)垃圾預(yù)處理:將垃圾中的建筑垃圾如石塊、金屬、煤塊、玻璃分揀回收，利用破碎機將分揀后垃圾粉碎至粒度為5-50mm的顆粒；
(2)脫除垃圾液:將粉碎后垃圾送入烘干爐的布料倉，垃圾從布料倉均勻分布至烘干爐內(nèi)的傳輸帶上，傳送帶上的垃圾在紅外加熱罩下被快速加熱脫水，垃圾中的水份汽化后經(jīng)引風(fēng)機抽出送至尾氣處理工站，脫水處理后的垃圾經(jīng)螺旋輸送機提升到原料倉內(nèi)；
(3)原料倉粉碎脫水:原料倉底部的熱風(fēng)管通入熱風(fēng)，垃圾經(jīng)原料倉內(nèi)的上螺旋攪拌機再次攪拌粉碎并與熱風(fēng)混合烘干，原料倉內(nèi)的下螺旋分料機將再次粉碎烘干后的垃圾送入至送粉機，送粉機內(nèi)的垃圾由羅茨風(fēng)機經(jīng)三通閥調(diào)節(jié)分別鼓入上料倉A和上料倉B中；
(4)上料倉粉碎脫水:上料倉A和上料倉B的底部的熱風(fēng)管通入熱風(fēng)，垃圾在上料倉A和上料倉B內(nèi)的螺旋攪拌機下第三次粉碎攪拌并與熱風(fēng)混合烘干，產(chǎn)生的氣體由引風(fēng)機引經(jīng)過濾器過濾后排入尾氣處理工站；
(5)儲料烘干:上料倉A和上料倉B中的垃圾分別進(jìn)入各自下方的烘干料倉A和烘干料倉B，烘干料倉A和烘干料倉B底部通入高溫氣體，垃圾在料倉內(nèi)的螺旋攪拌器攪拌下第四次粉碎后并與高溫氣體充分混合烘干脫水，烘干產(chǎn)生的氣體由引風(fēng)機抽出送到尾氣處理工站；
(6)垃圾裂解:烘干料倉A和烘干料倉B中烘干后的垃圾分別經(jīng)管道輸送至裂解爐A和裂解爐B中，垃圾在裂解爐內(nèi)貧氧氣氛下裂解，裂解氣體由引風(fēng)抽出送至燃燒器中燃燒并產(chǎn)生550°C以上的熱風(fēng)，循環(huán)風(fēng)機將燃燒產(chǎn)生的熱風(fēng)鼓入到裂解爐中對裂解爐加熱；
(7)炭化:裂解爐A和裂解爐B的螺桿在電機驅(qū)動下將裂解后的垃圾和裂解爐內(nèi)高溫氣體推送至炭化爐內(nèi)，裂解后垃圾在炭化爐內(nèi)紅外加熱下瞬間炭化，炭化處理后垃圾中的炭化產(chǎn)物和不能被炭化的垃圾經(jīng)炭化爐底部的旋轉(zhuǎn)篩分離，再分別經(jīng)不同管道排出；炭化爐頂部設(shè)置有換熱器， 換熱器連接鼓風(fēng)機，鼓風(fēng)機鼓入的空氣在換熱器內(nèi)熱交換后將高溫氣體送入烘干料倉A和烘干料倉B中。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中傳送帶的傳送速度為7-12噸/小時，烘干爐內(nèi)溫度為200-280。。。
[0011]進(jìn)一步地，所述步驟(3 )、( 4 )、( 5 )中螺旋攪拌機攪拌轉(zhuǎn)速15-30轉(zhuǎn)/分，攪拌粉碎后的垃圾粒度為5-20mm，熱風(fēng)壓力為0.05-0.1Mpa，流量為5_10立方米/小時。
[0012]進(jìn)一步地所述步驟(5)中高溫氣體流量為5-10立方米/小時，溫度為200-300°C。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟(6)中裂解爐內(nèi)裂解溫度為300_450°C。
[0014]進(jìn)一步地,所述步驟(7)中炭化爐內(nèi)炭化溫度為800_1000°C。
[0015]再進(jìn)一步地，所述步驟(3)和步驟(4)的熱風(fēng)由熱風(fēng)源產(chǎn)生。
[0016]采取以上技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果為:
(O生產(chǎn)過程中無逃逸、無排放:從垃圾處理的第一站到烘干爐到最后一站炭化爐，各處理工站的設(shè)備均是密閉設(shè)備，工站間采用不同直徑的管體進(jìn)行連接，垃圾物料的傳送運轉(zhuǎn)采用傳送帶、螺桿推送、高壓空氣推動，垃圾自由下墜等方式保證運轉(zhuǎn)；各工站中的產(chǎn)生的廢氣由引風(fēng)機引出或鼓風(fēng)機鼓出至尾氣處理工站集中處理；
(2)熱能利用率高:利用鼓風(fēng)機鼓入空氣將炭化爐中換熱器產(chǎn)生的熱量帶出到烘干料倉中對物料烘干處理，節(jié)約了熱能；裂解爐中裂解產(chǎn)生氣體如CO，CH4等可燃?xì)怏w經(jīng)引風(fēng)機引出經(jīng)分離器和凈化器處理后送入燃燒器燃燒，產(chǎn)生的熱量由鼓風(fēng)機經(jīng)管道送至裂解爐中裂解垃圾，減輕裂解爐加熱器的負(fù)荷，節(jié)約了熱能；
(3)垃圾碳產(chǎn)量大:垃圾顆粒大小和脫水程度對垃圾裂解和炭化有直接影響，本工藝的烘干爐采用快速聚合式遠(yuǎn)紅外加熱烘干，加熱速率快、自動翻料、受熱均勻，初步粉碎后烘干后的垃圾再經(jīng)原料倉、上料倉和烘干料倉三次攪拌粉碎、烘干脫水，最后在裂解爐中高溫裂解后送入到炭化爐中炭化；炭化爐采用紅外發(fā)散加熱，受熱面積大，粉碎烘干后的垃圾瞬間炭化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進(jìn)一步詳述:
一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，包括如下步驟:
(1)垃圾預(yù)處理:將帶處理垃圾中的建筑垃圾如石塊、金屬物等分揀回收，利用破碎機將垃圾粉碎至粒度為5-50mm的顆粒待處理；
(2)脫除垃圾液:將粉碎后垃圾送入烘干爐的布料倉，垃圾從布料倉均勻分布至在烘干爐內(nèi)的傳輸帶上，傳送帶上的垃圾在爐內(nèi)的可調(diào)控聚合紅外加熱罩下被快速加熱脫水，垃圾中汽化的水份經(jīng)引風(fēng)機抽出送至尾氣處理工站，脫水處理后的垃圾經(jīng)管道螺旋輸送提升到原料倉內(nèi)，傳送帶傳送垃圾量設(shè)為7-12噸/小時，烘干爐內(nèi)溫度為200-280°C，優(yōu)選傳送垃圾量9噸/小時，烘干爐內(nèi)溫度220°C ；
(3)原料倉粉碎脫水:脫除垃圾液后的垃圾經(jīng)螺旋提升機提升進(jìn)原料倉，原料倉底部的通入熱風(fēng)源提供的壓力為0.05-0.1Mpa、流量為5-10立方米/小時的熱風(fēng)，垃圾經(jīng)原料倉的上螺旋攪拌機以15-30轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速再次攪拌粉碎成粒度為5-20mm的顆粒，粉碎后顆粒并與熱風(fēng)混合烘干，原料倉下螺旋分料機將再次粉碎烘干后的垃圾顆粒等量送入至送粉機，送粉機內(nèi)的垃圾經(jīng)羅茨風(fēng)機鼓入提升管道，提升管道中的垃圾經(jīng)過三通閥門的調(diào)節(jié)分配至上料倉A和進(jìn)入上料倉B中；
( 4)上料倉粉碎脫水:上料倉A和上料倉B的底部的通入有熱風(fēng)源提供的壓力為
0.05-0.1Mpa、流量為5_10立方米/小時的熱風(fēng)，垃上料倉A和上料倉B內(nèi)的螺旋攪拌機以15-30轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速對垃圾第三次粉碎攪拌，熱空氣與垃圾第三次混合烘干，產(chǎn)生的氣體由引風(fēng)機引經(jīng)過濾器過濾后排入尾氣處理工站；
(5)儲料烘干:上料倉A和上料倉B中的垃圾分別進(jìn)入各自下方的烘干料倉A和烘干料倉B，烘干料倉A和烘干料倉B底部通入流量為5-10立方米/小時，溫度為200-300°C的高溫氣體，料倉內(nèi)的螺旋攪拌器以15-30轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速對垃圾進(jìn)行第四次粉碎，垃圾與高溫氣體充分混合第四次烘干脫水，烘干產(chǎn)生的氣體由引風(fēng)機抽出送到尾氣處理工站；
(6)垃圾裂解:烘干料倉A和烘干料倉B中烘干后的垃圾分別經(jīng)管道輸送至裂解爐中，垃圾在裂解爐內(nèi)貧氧氣氛下裂解，產(chǎn)生裂解氣體含有大量CO、CH4等可燃物，由引風(fēng)抽出送到燃燒器中燃燒產(chǎn)生550°C以上的熱風(fēng)，循環(huán)風(fēng)機將燃燒產(chǎn)生的熱風(fēng)從循環(huán)氣進(jìn)口鼓入到裂解爐夾腔中對爐體加熱，實現(xiàn)對裂解氣體回收利用，當(dāng)爐體中溫度達(dá)到300-450°C時，裂解爐的加熱器自動關(guān)閉，當(dāng)爐體中溫度低于300 °C時，裂解爐的加熱器自動開啟對爐體加
執(zhí).(7)炭化:裂解爐A和裂解爐B經(jīng)插入式法蘭分別與炭化爐的兩個進(jìn)料口對插連接，裂解爐的螺桿在電機驅(qū)動下將裂解烘干后的物料和裂解產(chǎn)生的氣體推送至炭化爐內(nèi)，炭化爐內(nèi)的紅外加熱可產(chǎn)生800-1000°C的高溫，裂解后垃圾在炭化爐內(nèi)紅外加熱下瞬間炭化，炭化處 理后垃圾中的炭化產(chǎn)物和不能被炭化的垃圾經(jīng)炭化爐底部的旋轉(zhuǎn)篩分離，再分別經(jīng)不同管道排出；炭化爐頂部設(shè)置有換熱器連接有鼓風(fēng)機，鼓風(fēng)機鼓入的空氣在炭化爐換熱器內(nèi)熱交換后產(chǎn)生高溫氣體經(jīng)管道送入烘干料倉A和烘干料倉B中。
【權(quán)利要求】
1.一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)垃圾預(yù)處理:將垃圾中的建筑垃圾如石塊、金屬、煤塊、玻璃分揀回收，利用破碎機將分揀后垃圾粉碎至粒度為5-50mm的顆粒； (2)脫除垃圾液:將粉碎后垃圾送入烘干爐的布料倉，垃圾從布料倉均勻分布至烘干爐內(nèi)的傳送帶上，傳送帶上的垃圾在紅外加熱罩下被快速加熱脫水，垃圾中的水份汽化后經(jīng)引風(fēng)機抽出送至尾氣處理工站，脫水處理后的垃圾經(jīng)螺旋輸送機提升到原料倉內(nèi)； (3)原料倉粉碎脫水:原料倉底部的熱風(fēng)管通入熱風(fēng)，垃圾經(jīng)原料倉內(nèi)的上螺旋攪拌機再次攪拌粉碎并與熱風(fēng)混合烘干，原料倉內(nèi)的下螺旋分料機將再次粉碎烘干后的垃圾送入至送粉機，送粉機內(nèi)的垃圾由羅茨風(fēng)機經(jīng)三通閥調(diào)節(jié)分別鼓入上料倉A和上料倉B中； (4)上料倉粉碎脫水:上料倉A和上料倉B的底部的熱風(fēng)管通入熱風(fēng)，垃圾在上料倉A和上料倉B內(nèi)的螺旋攪拌機下第三次粉碎攪拌并與熱風(fēng)混合烘干，產(chǎn)生的氣體由引風(fēng)機引經(jīng)過濾器過濾后排入尾氣處理工站； (5)儲料烘干:上料倉A和上料倉B中的垃圾分別進(jìn)入各自下方的烘干料倉A和烘干料倉B，烘干料倉A和烘干料倉B底部通入高溫氣體，垃圾在料倉內(nèi)的螺旋攪拌器攪拌下第四次粉碎后并與高溫氣體充分混合烘干脫水，烘干產(chǎn)生的氣體由引風(fēng)機抽出送到尾氣處理工站； (6)垃圾裂解:烘干料倉A和烘干料倉B中烘干后的垃圾分別經(jīng)管道輸送至裂解爐A和裂解爐B中，垃圾在裂解爐內(nèi)貧氧氣氛下裂解，裂解氣體由引風(fēng)抽出送至燃燒器中燃燒并產(chǎn)生550°C以上的熱風(fēng)，循環(huán)風(fēng)機將燃燒產(chǎn)生的熱風(fēng)鼓入到裂解爐中對裂解爐加熱； (7)炭化:裂解爐A和裂解爐B的螺桿在電機驅(qū)動下將裂解后的垃圾和裂解爐內(nèi)高溫氣體推送至炭化爐內(nèi)，裂解后垃圾在炭化爐內(nèi)紅外加熱下瞬間炭化，炭化處理后垃圾中的炭化產(chǎn)物和不能被炭化的垃圾經(jīng)炭化爐底部的旋轉(zhuǎn)篩分離，再分別經(jīng)不同管道排出；炭化爐頂部設(shè)置有換熱器，換熱器連接鼓風(fēng)機，鼓風(fēng)機鼓入的空氣在換熱器內(nèi)熱交換后將高溫氣體送入烘干料倉A和烘干料倉B中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，所述步驟(2)中傳送帶的傳送速度為7-12噸/小時，烘干爐內(nèi)溫度為200-280°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，所述步驟(3)、(4)、(5)中螺旋攪拌機攪拌轉(zhuǎn)速15-30轉(zhuǎn)/分，攪拌粉碎后的垃圾粒度為5-20mm，熱風(fēng)壓力為0.05-0.1Mpa，流量為5_10立方米/小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，所述步驟(5)中高溫氣體流量為5-10立方米/小時，溫度為200-300°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，所述步驟(6)中裂解爐內(nèi)裂解溫度為300-450°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，所述步驟(7)中炭化爐內(nèi)炭化溫度為800-1000°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體化快速炭化處理城市垃圾的工藝，其特征在于，，所述步驟(3)和步驟(4)的熱風(fēng)由熱風(fēng)源產(chǎn)生。
【文檔編號】C10B57/00GK103911168SQ201410139862
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】俞建國, 劉平光, 劉潮, 張洪 申請人:江蘇河?？萍脊こ碳瘓F有限公司