申請(qǐng)日2014.01.07
公開(kāi)(公告)日2014.04.30
IPC分類(lèi)號(hào)C10B57/04; C10B53/00
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種垃圾和污泥的處理方法及其處理系統(tǒng)，所述垃圾和污泥的處理方法包括以下步驟：S1、將原生垃圾進(jìn)行預(yù)處理得到待處理垃圾;S2、將污泥脫水并烘干;S3、將待處理垃圾和步驟S2中的污泥混合并進(jìn)行擠壓和成型加工處理;S4、將加工后的垃圾和污泥的混合物干餾以生成油氣產(chǎn)物和固體產(chǎn)物;S5、對(duì)油氣產(chǎn)物進(jìn)行收集并分離出干餾氣、焦油和污水，對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行分選得到半焦和殘?jiān)?S6、將產(chǎn)生的干餾氣凈化后儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐內(nèi);以及S7、對(duì)污水、焦油和半焦進(jìn)行后續(xù)處理并回收利用。根據(jù)本發(fā)明的垃圾和污泥的處理方法，提高了工藝效率，實(shí)現(xiàn)了兩種資源的能量集中回收利用，降低了成本，減少了垃圾和污泥處理對(duì)環(huán)境的污染。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、將原生垃圾進(jìn)行預(yù)處理得到待處理垃圾;
S2、將所述污泥脫水并烘干;
S3、將所述待處理垃圾和步驟S2中的污泥混合并進(jìn)行擠壓和成型加工處理;
S4、將步驟S3中加工后的垃圾和污泥的混合物干餾以生成油氣產(chǎn)物和固體產(chǎn)物;
S5、對(duì)步驟S4中的所述油氣產(chǎn)物進(jìn)行收集并分離出干餾氣、焦油和污水，對(duì)所述 固體產(chǎn)物進(jìn)行分選得到半焦和殘?jiān)?
S6、將步驟S5中產(chǎn)生的干餾氣凈化后儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐內(nèi);以及
S7、對(duì)步驟S5中的污水、焦油和半焦進(jìn)行后續(xù)處理并回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述步驟S3之前， 還包括：
步驟S21、將所述步驟S1中預(yù)處理后的待處理垃圾進(jìn)行烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，步驟S2中對(duì)所述 污泥進(jìn)行脫水并烘干是分別通過(guò)脫水設(shè)備和烘干機(jī)實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述步驟S4是通 過(guò)干餾爐實(shí)現(xiàn)的，所述干餾爐內(nèi)具有加熱裝置，所述加熱裝置包括加熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述儲(chǔ)氣罐與所 述加熱裝置相連以將所述干餾氣通入所述加熱裝置內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述加熱裝置與 所述烘干機(jī)相連以將所述加熱裝置排出的煙氣通入所述烘干機(jī)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述加熱裝置排 出的煙氣與所述烘干機(jī)內(nèi)待烘干的垃圾和/或污泥換熱后通入煙氣凈化設(shè)備進(jìn)行凈化。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，將所述烘干機(jī)烘 干后的垃圾和污泥的混合物在所述干餾爐內(nèi)均勻鋪料，所述鋪料的厚度為50～400mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述干餾爐內(nèi)的 干餾溫度為350～800℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述烘干機(jī)烘干 后的垃圾和污泥的混合物在所述干餾溫度下停留0.5～2小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4-10中任一項(xiàng)所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所 述干餾爐具有出料機(jī)構(gòu)，所述固體產(chǎn)物由所述出料機(jī)構(gòu)排出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所述干餾爐為 旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)或固定床結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的垃圾和污泥的處理方法，其特征在于，所 述步驟S4中，所述垃圾和污泥的混合物在無(wú)氧狀態(tài)下進(jìn)行干餾。
14.一種垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：
預(yù)處理設(shè)備，所述預(yù)處理設(shè)備用于將原生垃圾進(jìn)行預(yù)處理以得到待處理垃圾;
脫水設(shè)備，所述脫水設(shè)備用于將所述污泥脫水;
烘干機(jī)，所述烘干機(jī)用于將脫水后的污泥和/或所述待處理垃圾烘干以得到待加工 原料;
擠壓成型裝置，所述擠壓成型裝置接收所述待加工原料后將所述待加工原料進(jìn)行擠 壓和成型加工處理;
料倉(cāng)，所述料倉(cāng)通過(guò)皮帶機(jī)與所述擠壓成型裝置連接;
干餾爐，所述干餾爐連接在所述料倉(cāng)的下游以接收從所述料倉(cāng)供入的原料后將所述 原料干餾以生成油氣產(chǎn)物和固體產(chǎn)物，其中所述固體產(chǎn)物包括半焦和殘?jiān)?
冷凝裝置，所述冷凝裝置連接在所述干餾爐的下游以接收所述油氣產(chǎn)物后將所述油 氣產(chǎn)物進(jìn)行降溫;
焦油分離設(shè)備，所述焦油分離設(shè)備與所述冷凝裝置連接以接收從所述冷凝裝置供入 的降溫后的油氣產(chǎn)物，將所述降溫后的油氣產(chǎn)物分離以得到干餾氣、焦油和污水;
儲(chǔ)氣罐，所述儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存凈化后的干餾氣;以及
后處理設(shè)備，所述后處理設(shè)備對(duì)污水、焦油和半焦進(jìn)行后續(xù)處理并回收利用。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述烘干機(jī)將 預(yù)處理后的待處理垃圾和脫水后的污泥烘干。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述干餾爐內(nèi) 具有加熱裝置，所述加熱裝置包括加熱管。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)氣罐與 所述加熱裝置相連以將所述干餾氣通入所述加熱裝置內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱裝置 與所述烘干機(jī)相連以將所述加熱裝置排出的煙氣通入所述烘干機(jī)內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱裝置 排出的煙氣與所述烘干機(jī)內(nèi)待烘干的垃圾和/或污泥換熱后通入煙氣凈化設(shè)備進(jìn)行凈 化。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，將所述烘干機(jī) 烘干后的待加工原料在所述干餾爐內(nèi)均勻鋪料，所述鋪料的厚度為50～400mm。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述干餾爐內(nèi) 的干餾溫度為350～800℃。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述烘干機(jī)烘 干后的待加工原料在所述干餾溫度下停留0.5～2小時(shí)。
23.根據(jù)權(quán)利要求14-22中任一項(xiàng)所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所 述干餾爐具有出料機(jī)構(gòu)，所述固體產(chǎn)物由所述出料機(jī)構(gòu)排出。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述干餾爐為 旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)或固定床結(jié)構(gòu)。
25.根據(jù)權(quán)利要求14-22中任一項(xiàng)所述的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，其特征在于，所 述原料在無(wú)氧狀態(tài)下進(jìn)行干餾。
說(shuō)明書(shū)
垃圾和污泥的處理方法及其處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種垃圾和污泥的處理方法及其處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)
近年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的不斷深入，城市人民生活水平不斷提高，城市人口迅速增長(zhǎng)， 城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的城市生活垃圾和市政污水的排放量也不斷增加，產(chǎn)生與消納之 間的矛盾日趨突出。
城市生活垃圾是人類(lèi)活動(dòng)不可避免的產(chǎn)物，這些垃圾包括：對(duì)人體有危害的物質(zhì)、有 害微生物、氯化烴/碳?xì)浠衔餁怏w等有機(jī)污染物、放射性廢物等物理性污染物以及寄生蟲(chóng) /害蟲(chóng)/臭氣等其它污染物。生活垃圾處理不當(dāng)將嚴(yán)重污染空氣、土壤和水源，并引起蚊蠅的 孳生、病菌的傳播，使人們的身心健康受到嚴(yán)重威脅。目前，國(guó)內(nèi)外廣泛采用的城市生活 垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等三種處理方式。
在城市市政污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，包括污水中所含固體物質(zhì)、懸浮物質(zhì)、 膠體物質(zhì)以及從水中分離出來(lái)的沉渣，統(tǒng)稱(chēng)為污泥。這種污泥含水量高、易腐爛，有強(qiáng)烈 的臭味，并且含有寄生蟲(chóng)卵、病原微生物及重金屬，如不加以妥善處理，任意排放，將會(huì) 造成二次污染。污泥的處理方法包括污泥的焚燒、熱解、填埋、土地利用等最終處理。污 水處理廠經(jīng)脫水設(shè)備處理過(guò)的脫水污泥含水率約80%，可滿(mǎn)足運(yùn)輸、二次利用的要求。
焚燒處理是使用燃料通過(guò)焚燒爐將垃圾或污泥進(jìn)行焚燒，可以使垃圾或污泥的體積減 少到最小，減量效果明顯。但是焚燒需要消耗大量的能源，焚燒的成本和運(yùn)行費(fèi)均很高。 另外，焚燒會(huì)造成重金屬和二惡英等危險(xiǎn)物質(zhì)的排放。
土地利用和堆肥處理受垃圾或污泥中組分的影響，由于垃圾或污泥的來(lái)源復(fù)雜，重金 屬等物質(zhì)含量不穩(wěn)定，制約了土地利用技術(shù)和堆肥處理的發(fā)展;填埋處理是所有垃圾或污 泥處理處置技術(shù)的最終處理手段，需要解決滲濾液和填埋沼氣的處理問(wèn)題。
另外，我國(guó)大多數(shù)市政設(shè)施建設(shè)中，生活垃圾和市政污泥采用分開(kāi)處理，能量和產(chǎn)品 的利用難度較大，總體投資和運(yùn)行成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在 于提出一種環(huán)境友好且成本低的垃圾和污泥的處理方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種降低能耗且成本低的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的垃圾和污泥的處理方法，包括以下步驟：S1、將原生 垃圾進(jìn)行預(yù)處理得到待處理垃圾;S2、將所述污泥脫水并烘干;S3、將所述待處理垃 圾和步驟S2中的污泥混合并進(jìn)行擠壓和成型加工處理;S4、將步驟S3中加工后的垃 圾和污泥的混合物干餾以生成油氣產(chǎn)物和固體產(chǎn)物;S5、對(duì)步驟S4中的所述油氣產(chǎn)物 進(jìn)行收集并分離出干餾氣、焦油和污水，對(duì)所述固體產(chǎn)物進(jìn)行分選得到半焦和殘?jiān)? S6、將步驟S5中產(chǎn)生的干餾氣凈化后儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐內(nèi);以及S7、對(duì)步驟S5中的污水、 焦油和半焦進(jìn)行后續(xù)處理并回收利用。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的垃圾和污泥的處理方法，通過(guò)將垃圾和污泥混合以形成待加工 原料，在待加工原料中垃圾和污泥分別起到了粘結(jié)劑、吸水劑的作用，雙方均作為對(duì) 方的有益補(bǔ)充，簡(jiǎn)化了待加工原料的處理工序，從而提高了工藝效率，而且，將垃圾 和污泥中油氣資源采用同時(shí)提取的方式，實(shí)現(xiàn)了兩種資源的能量集中回收利用，可有 效降低垃圾和污泥處理的總體投資和運(yùn)行成本。另外，本申請(qǐng)與傳統(tǒng)的垃圾和污泥焚 燒方法相比，減少了煙氣排放和粉塵排放，杜絕了二噁英對(duì)環(huán)境的污染，且不會(huì)產(chǎn)生 大量的飛灰等危險(xiǎn)廢棄物，從而對(duì)環(huán)境更友好。
另外，根據(jù)本發(fā)明的垃圾和污泥的處理方法，還具有如下附加技術(shù)特征：
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟S3之前，還包括：步驟S21、將所述步驟S1 中預(yù)處理后的待處理垃圾進(jìn)行烘干。由此，通過(guò)將待處理垃圾進(jìn)行烘干處理，可有效 降低待處理垃圾的含水量。
可選地，步驟S2中對(duì)所述污泥進(jìn)行脫水并烘干是分別通過(guò)脫水設(shè)備和烘干機(jī)實(shí)現(xiàn) 的。由此，加工簡(jiǎn)單且成本低。
可選地，所述步驟S4是通過(guò)干餾爐實(shí)現(xiàn)的，所述干餾爐內(nèi)具有加熱裝置，所述加 熱裝置包括加熱管。由此，通過(guò)設(shè)置具有加熱管的加熱裝置，燃料可在加熱管內(nèi)燃燒 而與干餾爐內(nèi)的氣氛隔絕。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述儲(chǔ)氣罐與所述加熱裝置相連以將所述干餾氣通入所 述加熱裝置內(nèi)。由此，干餾氣可作為加熱裝置的燃料，有效節(jié)省能量且工藝環(huán)保。
進(jìn)一步地，所述加熱裝置與所述烘干機(jī)相連以將所述加熱裝置排出的煙氣通入所述 烘干機(jī)內(nèi)。由此，從加熱裝置排出的煙氣為烘干機(jī)中待烘干的原料提供烘干能量，解 決了傳統(tǒng)的外熱式加熱方式能量消耗大、運(yùn)行成本高的問(wèn)題。
可選地，所述加熱裝置排出的煙氣與所述烘干機(jī)內(nèi)待烘干的垃圾和/或污泥換熱后 通入煙氣凈化設(shè)備進(jìn)行凈化。由此，通過(guò)設(shè)置煙氣凈化系統(tǒng)，有效地防止了煙氣不合 格而對(duì)環(huán)境造成污染的情況。
可選地，將所述烘干機(jī)烘干后的垃圾和污泥的混合物在所述干餾爐內(nèi)均勻鋪料，所 述鋪料的厚度為50～400mm。
可選地，所述干餾爐內(nèi)的干餾溫度為350～800℃。
進(jìn)一步地，所述烘干機(jī)烘干后的垃圾和污泥的混合物在所述干餾溫度下停留0.5～2 小時(shí)。由此，具有較好的干餾效果。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述干餾爐具有出料機(jī)構(gòu)，所述固體產(chǎn)物由所述出料機(jī) 構(gòu)排出。
可選地，所述干餾爐為旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)或固定床結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟S4中，所述垃圾和污泥的混合物在無(wú)氧狀態(tài) 下進(jìn)行干餾。由此，可最大限度地提高干餾氣的熱值。
根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，包括：預(yù)處理設(shè)備，所述預(yù) 處理設(shè)備用于將原生垃圾進(jìn)行預(yù)處理以得到待處理垃圾;脫水設(shè)備，所述脫水設(shè)備用 于將所述污泥脫水;烘干機(jī)，所述烘干機(jī)用于將脫水后的污泥和/或所述待處理垃圾烘 干以得到待加工原料;擠壓成型裝置，所述擠壓成型裝置接收所述待加工原料后將所 述待加工原料進(jìn)行擠壓和成型加工處理;料倉(cāng)，所述料倉(cāng)通過(guò)皮帶機(jī)與所述擠壓成型 裝置連接;干餾爐，所述干餾爐連接在所述料倉(cāng)的下游以接收從所述料倉(cāng)供入的原料 后將所述原料干餾以生成油氣產(chǎn)物和固體產(chǎn)物，其中所述固體產(chǎn)物包括半焦和殘?jiān)? 冷凝裝置，所述冷凝裝置連接在所述干餾爐的下游以接收所述油氣產(chǎn)物后將所述油氣 產(chǎn)物進(jìn)行降溫;焦油分離設(shè)備，所述焦油分離設(shè)備與所述冷凝裝置連接以接收從所述 冷凝裝置供入的降溫后的油氣產(chǎn)物，將所述降溫后的油氣產(chǎn)物分離以得到干餾氣、焦 油和污水;儲(chǔ)氣罐，所述儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存凈化后的干餾氣;以及后處理設(shè)備，所述后處理 設(shè)備對(duì)污水、焦油和半焦進(jìn)行后續(xù)處理并回收利用。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的垃圾和污泥的處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了垃圾處理設(shè)施和污水處理設(shè)施 的關(guān)聯(lián)布置，既利用垃圾熱解處理工藝實(shí)現(xiàn)了污水處理的副產(chǎn)物污泥的資源化利用， 又利用污水處理廠的污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生活垃圾處理過(guò)程中滲濾液及熱解冷凝水等 廢物的達(dá)標(biāo)處理，從而實(shí)現(xiàn)了資源的有效配置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述烘干機(jī)將預(yù)處理后的待處理垃圾和脫水后的污泥烘 干。由此，加工簡(jiǎn)單且成本低。
可選地，所述干餾爐內(nèi)具有加熱裝置，所述加熱裝置包括加熱管。由此，通過(guò)設(shè)置 具有加熱管的加熱裝置，燃料可在加熱管內(nèi)燃燒而與干餾爐內(nèi)的待干餾原料隔離。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述儲(chǔ)氣罐與所述加熱裝置相連以將所述干餾氣通入所 述加熱裝置內(nèi)。由此，干餾氣可作為加熱裝置的燃料，有效節(jié)省能量且工藝環(huán)保。
進(jìn)一步地，所述加熱裝置與所述烘干機(jī)相連以將所述加熱裝置排出的煙氣通入所述 烘干機(jī)內(nèi)。由此，從加熱裝置排出的煙氣為烘干機(jī)中待烘干的原料提供烘干能量，解 決了傳統(tǒng)的外熱式加熱方式能量消耗大、運(yùn)行成本高的問(wèn)題。
可選地，所述加熱裝置排出的煙氣與所述烘干機(jī)內(nèi)待烘干的垃圾和/或污泥換熱后 通入煙氣凈化設(shè)備進(jìn)行凈化。由此，通過(guò)設(shè)置煙氣凈化系統(tǒng)，有效地防止了煙氣不合 格而對(duì)環(huán)境造成污染的情況。
可選地，將所述烘干機(jī)烘干后的待加工原料在所述干餾爐內(nèi)均勻鋪料，所述鋪料的 厚度為50～400mm。
可選地，所述干餾爐內(nèi)的干餾溫度為350～800℃。
進(jìn)一步地，所述烘干機(jī)烘干后的待加工原料在所述干餾溫度下停留0.5～2小時(shí)。由 此，具有較好的干餾效果。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述干餾爐具有出料機(jī)構(gòu)，所述固體產(chǎn)物由所述出料機(jī) 構(gòu)排出。
可選地，所述干餾爐為旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)或固定床結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述原料在無(wú)氧狀態(tài)下進(jìn)行干餾。由此，可最大限度地 提高干餾氣的熱值。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得 明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
