生活垃圾处理方法与流程

　　：随着国民经济的发展，城市建设步伐的加快，人口的增长以及人民生活水平的提高，城市生活垃圾产量呈现了高速增长的态势，成为城市的一大负担。生活垃圾成分复杂，有机、无机物、水等生活垃圾混合在一起，含水率约为55％，有机成分中纸、塑料、竹木和布等占比约为20％，果类厨余约为65％，无机成份为13％。目前，世界各国城市生活垃圾处理的基本方式主要有：填埋法、焚烧法和堆肥法三种。其中填埋法一方面不符合环保要求，极易造成二次污染，另一方面这种简易垃圾堆场占用大片土地，与城市建设可持续发展战略相违背，且随着垃圾量的增加，可利用堆放土地日益减少。堆肥法将生活垃圾堆放发酵，回收植物营养素肥田。但生活垃圾不可避免地会混入有害物质，酸碱类和久埋不腐物有害农作物生长。由于堆肥法不能处理不可腐的有机物和无机物，需要对生活垃圾事先进行分拣，减容、减量效果差，无害化程度低。焚烧法虽然能以最快的速度实现垃圾的无害化、减量化、资源化处理，且具有占有土地资源少的优点，但在工业发达国家被广泛采用之后，出现垃圾经焚烧后排放出二噁英，对环境造成了严重的二次污染，需要投入额外的产线以净化气体污染物。同时，焚烧的设备投资大，而且无法彻底摒弃和克服焚烧后废渣仍需要第二次进行填埋的缺陷。由于生活垃圾含水率高，在进行普通的焚烧处理前，需要发酵20天左右，排除生活垃圾中的水分、利于焚烧、减少燃料用量。但是发酵池占地面积大，可能会对地下水源造成二次污染，发酵池散发出的臭味会严重污染焚烧厂以及周围的环境。并且传统的焚烧方法，在焚烧过程中难以做到完全焚烧，仍然会有烟气以及二噁英排放。根据城市的具体情况，妥善解决生活垃圾的出路问题，已成为一项十分迫切的重要任务。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中生活垃圾对环境的污染日趋严重，无法实现无害化、减量化、资源化地处理生活垃圾的缺陷，提供一种生活垃圾处理方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本发明提供了一种生活垃圾处理方法，包括如下步骤：(1)热解气化：在负氧条件下，将生活垃圾在1100-1300℃的温度下于热解气化炉中高温反应60分钟以上，产生可燃混合气体以及废渣，所述废渣被逐渐排出反应体系但反应体系中剩余的废渣的高度应始终维持在80cm以上，(2)气体净化：所述的可燃混合气体进入气体净化器中净化。步骤(1)中，所述高温反应的温度较佳地为1200-1300℃。本发明中选用的热解气化的温度结合步骤(1)的其他条件，能够实现废渣少，可燃混合气体纯度高，小颗粒少的效果。步骤(1)中，所述高温反应的反应时间较佳地为60分钟以上，更佳地为60-70分钟。步骤(1)中，所述的废渣的高度较佳地维持在90cm以上，更佳地维持在100cm以上。在现有的垃圾焚烧工艺中，废渣以连续的方式排出反应体系，废渣高度至多达到30cm。本发明的发明人通过不断尝试发现将废渣的高度维持在80cm以上，更有利于减少废渣、提高生活垃圾的焚烧转化率。在本发明一较佳的实施方式中，通过速度可控的下料器将废渣排出，所述的下料器较佳的为反复托杆下料器。在本发明一更佳的实施方式中，所述的废渣位于一水平托板上，所述的水平托板上有多个下料孔，所述的反复托杆下料器设置在所述下料孔中并在所述下料孔中以受控的方式做反复的垂直运动，从而控制废渣从下料孔落下，以同时实现控制废渣高度和利于排出废渣的效果。步骤(1)中，所述的生活垃圾包括未发酵的和/或发酵过的生活垃圾。不同于以往的垃圾焚烧方法，本发明的生活垃圾处理方法还可用于未发酵过的生活垃圾，能够实现当天垃圾当天处理的效果。步骤(1)中在负氧条件下进行，较佳地还可在还原条件下进行。所述的负氧条件包括缺氧或无氧条件。采用负氧条件能大大减少对人体危害较大的cr2+和nox气体，减少气体中有害成分的含量。步骤(1)中，所述的高温反应较佳地在搅拌条件下进行，所述搅拌较佳地通过设置在所述热解气化炉顶部的搅拌装置实现。步骤(1)中，排出反应体系的废渣较佳地通过一搅拌螺杆被排出所述的热解气化炉。步骤(1)中，采用常规的点火方式点燃生活垃圾以进行高温反应，在高温反应过程中不需要额外添加助燃物质，如汽油、煤油、柴油等，即可实现所述的高温反应并维持反应温度在1100-1300℃。而常规的焚烧工艺，在焚烧过程中需要添加大量助燃物质才能维持生活垃圾的持续焚烧。在本发明一较佳的实施方式中，所述的点火采用可燃物，例如干柴点火即可。而现有的焚烧工艺，需要使用柴油启动焚烧炉，所需柴油的重量约为本发明可燃物质量的30倍，焚烧过程中还需额外添加柴油以维持炉内温度，用于维持温度的柴油重量同样约为本发明可燃物质量的30倍。本发明通过工艺的优化，解决了焚烧过程以大量柴油作为助燃物质的技术难题，大幅降低了生活垃圾的处理成本。较佳地，所述的生活垃圾处理方法还可包括步骤(3)贮存：将净化后的所述可燃混合气体进行贮存。在本发明一较佳的实施方式中，净化后的所述可燃混合气体可以贮存于一个或以上的气柜中。较佳地，所述的生活垃圾处理方法还可包括步骤(4)发电：将贮存的所述可燃混合气体用于发电。所述的发电可采用本领域常规的可燃气体发电方法，例如通过发电机组进行发电。当所述的生活垃圾处理方法包括步骤(4)时，所述的气柜较佳地同时具有贮存和缓冲作用，以更好地控制发电步骤。本发明的积极进步效果在于：(1)本发明的生活垃圾处理方法能够将未发酵的生活垃圾进行完全裂解气化成可燃混合气体，实现当天垃圾当天处理，大幅缩短生活垃圾的处理周期，避免生活垃圾发酵过程中产生的废水渗入土壤造成污染，节省垃圾处理厂的占地并避免了发酵池的臭味；(2)本发明的生活垃圾处理方法不同于传统的焚烧工艺与条件，实现了生活垃圾的完全裂解，可燃性气体转化率高，没有烟气等有害气体产生，环保、无害、发电能率高；(3)本发明的生活垃圾在热解气化步骤，不需要添加柴油助燃，大幅降低了垃圾处理成本，节约能源，同时避免了柴油产生的二次污染，灰分含量低；(4)热解气化后的废渣颗粒小、无有害物质，可直接加工成市政专用下水道制品；(5)本发明的生活垃圾处理方法大幅降低了土壤污染、水体污染以及空气污染的可能性，实现了无害化、减量化、资源化地处理生活垃圾，真正实现了对生活垃圾减量化进行最合理的处理。附图说明图1为本发明较佳实施例的生活垃圾处理方法的处理设备。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，本发明提供了一种生活垃圾处理系统，包括生活垃圾热解气化炉1、气体净化器2以及气柜3，所述生活垃圾热解气化炉1通过第一管道4与所述气体净化器2连通，所述气体净化器2通过第二管道5与所述气柜3连通；所述生活垃圾热解气化炉1设有进料口11，用于供生活垃圾进入所述生活垃圾热解气化炉1的内部；所述生活垃圾热解气化炉1的内部设有水平托板12，用于承载所述生活垃圾；所述生活垃圾热解气化炉1的侧壁设有人孔13，用于供工作人员进入进行点火触发所述生活垃圾热解气化；所述生活垃圾热解气化炉1的内部还设有反复托杆下料器，所述反复托杆下料器包括控制器14和多个托杆15，所述水平托板12上设有多个下料孔，所述托杆15设于所述下料孔中，所述控制器14与所述多个托杆15电连接；所述生活垃圾热解气化炉1的内部在所述水平托板12下方还设有螺杆搅拌机，用于对从所述下料孔落下的废渣进行搅拌；具体地，所述螺杆搅拌机包括相互电连接的搅拌螺杆16和变速箱17，所述变速箱17用于调节所述搅拌螺杆16的搅拌速度；所述生活垃圾热解气化炉1的侧壁还设有出渣口18，所述出渣口18处设有螺杆出渣机19，用于排出所述废渣；所述热解气化炉的炉体的高度为25m，所述炉体的内径可以为10m。实施例1生活垃圾处理方法包括以下步骤：(1)热解气化：将当天的生活垃圾放置于热解气化炉1的水平托板12上，用100kg干柴点火，在负氧条件下，在1300℃高温反应60分钟，产生可燃混合气体以及废渣，通过反复托杆下料器(14，15)将所述废渣被逐渐排出反应体系，所述废渣逐渐排出反应体系但反应体系中剩余的废渣的高度应始终维持在90cm以上，通过搅拌螺杆16将排出的废渣排出所述热解气化炉1；(2)气体净化：所述的可燃混合气体进入气体净化器中净化；(3)贮存：将净化后的所述可燃混合气体贮存于气柜中；(4)发电：将贮存于气柜中的可燃混合气体输送至汽轮发电机中输电。经过上述工艺处理，产生的废渣的体积为反应前生活垃圾总体积的10％，生活垃圾的减容率达90％。废渣的颗粒细小无有害杂质，可直接加工成市政专用下水管道，无须二次回收填埋。实施例2生活垃圾热解气化处理工艺包括以下步骤：(1)热解气化：将当天的生活垃圾放置于热解气化炉1的水平托板12上，用100kg干柴点火，在负氧条件下，在1100℃的温度下于热解气化炉1中高温反应70分钟，产生可燃混合气体以及废渣，通过反复托杆下料器(14，15)将所述废渣逐渐排出反应体系，但反应体系中剩余的废渣的高度应始终维持在70cm以上，通过搅拌螺杆16将排出的废渣排出所述热解气化炉1；(2)气体净化：所述的可燃混合气体进入气体净化器中净化；(3)贮存：将净化后的所述可燃混合气体贮存于气柜中；(4)发电：将贮存于气柜中的可燃混合气体输送至汽轮发电机中输电。经过上述工艺处理，产生的废渣的体积为反应前生活垃圾总体积的12％，生活垃圾的减容率达88％，废渣的颗粒细小无有害杂质，可直接加工成市政专用下水管道，无须二次回收填埋。对比实施例1(1)热解气化：将当天的垃圾放置于热解气化炉1的水平托板12上，用100kg干柴点火，在空气中，在900℃高温反应50分钟，产生可燃混合气体以及废渣，通过反复托杆下料器(14，15)将所述废渣被逐渐排出反应体系，所述废渣逐渐排出反应体系但反应体系中剩余的废渣的高度应始终维持在50cm，通过搅拌螺杆16将排出的废渣排出所述热解气化炉1，高温反应过程中不断添加柴油以维持反应温度；(2)气体净化：所述的可燃混合气体进入气体净化器中净化；(3)贮存：将净化后的所述可燃混合气体贮存于气柜中；(4)发电：将贮存于气柜中的可燃混合气体输送至汽轮发电机中输电，汽轮发电机的排烟口会排出白色烟气。效果实施例由中国科学院福建物质结构研究所采用气相色谱分析仪对气柜口和热解气化炉口的气体成分进行检测，测试结果如表1：表1成分气柜口(wt％)热解气化炉口(wt％)氧气12.1511.11氮气74.0455.90硫化氢00二氧化碳0.481.37水02.32甲烷1.73.96乙烯4.87.77c3烷烃及烯烃1.795.89异丁烯1.23.84c4烷烃及烯烃0.882.50戊烷0.691.35己烷2.273.99由表1可见，混合可燃气体中没有破坏环境的硫化氢，实现了生活垃圾处理的无害化。虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。当前第1页12

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