CN111019676A - 生活垃圾处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了生活垃圾处理系统和方法。该生活垃圾处理系统包括：干燥装置，所述干燥装置具有生活垃圾入口、第一高温介质入口、干燥生活垃圾出口和干燥尾气出口；热解装置，所述热解装置具有干燥生活垃圾入口、第二高温介质入口、热解固体产物出口、热解油气出口和第二高温介质出口，所述干燥生活垃圾入口与所述干燥生活垃圾出口相连，所述第二高温介质出口与所述第一高温介质入口相连；后分选振动筛，所述后分选振动筛具有热解固体产物入口、筛上物出口和筛下物出口，所述热解固体产物入口与所述热解固体产物出口相连。生活垃圾处理系统可在垃圾热解后，对热解固体产物进一步进行筛选，将其中的生物炭与其他物质分离，从而提高生活垃圾的资源化利用水平。

Description

生活垃圾处理系统和方法

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体而言，本发明涉及生活垃圾处理系统和方法。

背景技术

生活垃圾处理处置的“减量化、资源化、无害化”是固体废弃物处理所需遵循的基本原则。目前，生活垃圾的处理方式主要包括，卫生填埋、焚烧、堆肥、热解等方法。由于我国大多数城镇目前大都采用垃圾混合收集的方法，而且由于各地区经济发展、技术水平、区域自然条件和社会环境不同造成了垃圾成份各有不同。发达沿海地区有机含量高、含水率高；内陆发达城市有机物含量高、可回收物多、含水率低；偏远、西部落后地区、经济不发达地区无机物多、灰分含量大。采用填埋时如不采用前分选处理可能导致有害或者难以降解的物质污染地下水和土壤；采用焚烧时不降低热值物质分离出的话，会增加焚烧能耗；采用堆肥处理垃圾时重金属物可能污染土壤。因此只有在每种处理工艺中加入垃圾前分选处理工艺，会使该生活垃圾处理工艺获得较好的处理效果。

因此，不管采用哪一种城市生活垃圾处理方法，都需要采用垃圾分选工艺。目前常用的垃圾分选工艺均为垃圾前分选，垃圾前分选工艺均具有前期投资费用较大，但是，如果采用垃圾前分选技术，投资费用较大，后期运行费用也会增大，因此，需要改变垃圾分选技术的方式，以减少前期费用的投资和后期运行费用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出生活垃圾处理系统和方法。该生活垃圾处理系统可在垃圾热解后，对热解固体产物进一步进行筛选，将其中的生物炭与其他物质分离，从而提高生活垃圾的资源化利用水平。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种生活垃圾处理系统。根据本发明的实施例，该生活垃圾处理系统包括：干燥装置，所述干燥装置具有生活垃圾入口、第一高温介质入口、干燥生活垃圾出口和干燥尾气出口；热解装置，所述热解装置具有干燥生活垃圾入口、第二高温介质入口、热解固体产物出口、热解油气出口和第二高温介质出口，所述干燥生活垃圾入口与所述干燥生活垃圾出口相连，所述第二高温介质出口与所述第一高温介质入口相连；后分选振动筛，所述后分选振动筛具有热解固体产物入口、筛上物出口和筛下物出口，所述热解固体产物入口与所述热解固体产物出口相连。

根据本发明实施例的生活垃圾处理系统，首先通过干燥装置对待处理生活垃圾进行干燥，除去其中的大部分水分，干燥后垃圾进入热解装置进行热解处理，得到热解固体产物和热解油气。其中，热解固体产物主要包括生物炭和与垃圾中不可热解的大块物质。后续，通过后分选振动筛对热解固体产物进行分选处理，分别得到筛下生物炭和筛上大块物质。所得生物炭可以作为土壤改良剂或者制作肥料等途径利用、或是处理后贩卖，筛上不可热解的大块物质经过分拣重金属等处理后，可以进一步二次回收贩卖。由此，本发明的生活垃圾处理系统通过在垃圾热解后进行“后分选”，能够避免传统的垃圾“前分选”工艺所造成的土地利用面积大、前期投资成本高、后期人工成本高等问题，并实现了产品的资源化利用以及高效、清洁、节能的目标，具有良好的经济效益和环保效益。

另外，根据本发明上述实施例的生活垃圾处理系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述生活垃圾处理系统进一步包括：第一供热装置，所述第一供热装置具有热解油气入口、高温介质出口和燃烧尾气出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连，所述高温介质出口与所述第一高温介质入口相连。

在本发明的一些实施例中，所述生活垃圾处理系统进一步包括：第二供热装置，所述第二供热装置与所述第二高温介质入口相连。

在本发明的一些实施例中，所述生活垃圾处理系统进一步包括：尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述干燥尾气出口和所述燃烧尾气出口相连。

在本发明的一些实施例中，所述后分选振动筛中设有孔径大小为50～70mm的筛孔。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种采用上述实施例的生活垃圾处理系统实施的生活垃圾处理方法。根据本发明的实施例，该生活垃圾处理方法包括：将待处理生活垃圾供给至干燥装置中进行干燥处理，得到干燥生活垃圾和干燥尾气；将所述干燥生活垃圾供给至热解装置中进行热解处理，得到热解固体产物和热解油气；将所述热解固体产物供给至后分选振动筛进行分选处理，得到筛上物和筛下物。

根据本发明实施例的生活垃圾处理方法，首先通过干燥装置对待处理生活垃圾进行干燥，除去其中的大部分水分，干燥后垃圾进入热解装置进行热解处理，得到热解固体产物和热解油气。其中，热解固体产物主要包括生物炭和与垃圾中不可热解的大块物质。后续，通过后分选振动筛对热解固体产物进行分选处理，分别得到筛下生物炭和筛上大块物质。所得生物炭可以作为土壤改良剂或者制作肥料等途径利用、或是处理后贩卖，筛上不可热解的大块物质经过分拣重金属等处理后，可以进一步二次回收贩卖。由此，本发明的生活垃圾处理方法通过在垃圾热解后进行“后分选”，能够避免传统的垃圾“前分选”工艺所造成的土地利用面积大、前期投资成本高、后期人工成本高等问题，并实现了产品的资源化利用以及高效、清洁、节能的目标，具有良好的经济效益和环保效益。

另外，根据本发明上述实施例的生活垃圾处理方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述生活垃圾处理方法进一步包括：将所述热解油气供给至第一供热装置中进行燃烧，得到高温介质和燃烧尾气，将所述高温介质用于所述干燥处理。

在本发明的一些实施例中，所述干燥处理在200～300℃下进行。

在本发明的一些实施例中，所述热解处理在500～600℃下进行。

在本发明的一些实施例中，所述生活垃圾处理方法进一步包括：将所述干燥尾气和所述燃烧尾气供给至尾气处理装置进行尾气处理。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的生活垃圾处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种生活垃圾处理系统。根据本发明的实施例，参考图1，该生活垃圾处理系统包括：干燥装置100、热解装置200、后分选装置300。

根据本发明的实施例，干燥装置100具有生活垃圾入口、第一高温介质入口、干燥生活垃圾出口和干燥尾气出口。干燥装置100适于对待处理生活垃圾进行干燥处理，以便除去待处理生活垃圾中的大部分水分。在一些实施例中，干燥装置100为滚筒式结构，筒体可转动，内部具有螺旋式结构。根据本发明的具体示例，干燥装置100可以为回转窑式干燥机。

根据本发明的实施例，上述干燥处理可以在200～300℃下进行，例如200℃、250℃、300℃等。具体的，干燥处理可以采用高温介质(例如热风)直接对物料进行加热的方式进行。干燥处理所采用的高温介质可以为后续生活垃圾热解所得热解油气燃烧获得的热风，或者后续热解装置输出的热风。

根据本发明的实施例，热解装置200具有干燥生活垃圾入口、第二高温介质入口、热解固体产物出口、热解油气出口和第二高温介质出口，热解装置200与干燥装置100相连，具体的，干燥生活垃圾入口与干燥生活垃圾出口相连，第二高温介质出口与第一高温介质入口相连。热解装置200适于对干燥生活垃圾进行热解处理，得到热解油气(热解气与气态焦油的混合物)。

根据本发明的实施例，上述热解处理可以在500～600℃下进行，例如500℃、550℃、600℃等。具体的，热解处理可以采用高温介质(例如热风)直接对物料进行加热的方式进行。在一些实施例中，热解装置200为滚筒式结构，筒体可转动，内部具有螺旋式结构。

根据本发明的实施例，干燥装置100的干燥生活垃圾出口和热解装置200的干燥生活垃圾入口之间可通过密闭式输送装置相连，例如螺旋输送机等。

根据本发明的实施例，后分选振动筛300具有热解固体产物入口、筛上物出口和筛下物出口，后分选振动筛300与热解装置200相连，热解固体产物入口与热解固体产物出口相连。后分选振动筛300适于对生活垃圾热解得到的固体产物进行筛分，分别得到筛下生物炭和筛上大块物质。所得生物炭可以作为土壤改良剂或者制作肥料等途径利用、或是处理后贩卖，筛上不可热解的大块物质经过分拣重金属等处理后，可以进一步二次回收贩卖。

根据本发明的实施例，后分选振动筛300中设有孔径大小为50～70mm的筛孔，孔径大小优选为60mm。由此，后分选振动筛对热解固体产物的分选效果更佳。

根据本发明的实施例，参考图1，本发明的生活垃圾处理系统还进一步包括：第一供热装置400。第一供热装置400具有热解油气入口、高温介质出口和燃烧尾气出口，第一供热装置400与干燥装置100和热解装置200相连，热解油气入口与所述热解油气出口相连，高温介质出口与所述第一高温介质入口相连。由此，第一供热装置400可以利用生活垃圾热解得到的热解油气进行燃烧，得到高温介质(热风)，进而将该高温介质送至干燥装置中用于干燥处理。第一供热装置400的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的热风炉等设备。

根据本发明的实施例，参考图1，本发明的生活垃圾处理系统还进一步包括：第二供热装置500。第二供热装置500与热解装置200相连，具体的，第二供热装置500与上述第二高温介质入口相连。第二供热装置500可以利用外部燃料(例如柴油)燃烧获得高温介质(热风)，进而将该高温介质送至热解装置200中用于热解处理后，进一步送至干燥装置100进行干燥处理。由此，可以进一步提高系统的热利用率。第二供热装置500的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的热风炉等设备。

根据本发明的实施例，参考图1，本发明的生活垃圾处理系统还进一步包括：尾气处理装置600。尾气处理装置600与干燥装置100和第一供热装置400相连，具体的，尾气处理装置600与干燥装置100的干燥尾气出口和第一供热装置400的燃烧尾气出口相连，且适于将干燥尾气和燃烧尾气处理后达标排放。具体的，尾气处理装置可对系统尾气进行降温、除尘、除酸、除污染因子(NOx、SO₂、悬浮颗粒物等)，其中可包括布袋除尘器、水洗塔、碱洗塔等本领域常见尾气处理设备。

根据本发明的实施例，参考图1，本发明的生活垃圾处理系统还可以进一步包括：生物炭仓700。生物炭仓700与后分选振动筛300相连，具体的，生物炭仓700与后分选振动筛300的筛下物出口相连，且适于对分选振动筛300筛下分选得到的生物炭进行储存。

在本发明的另一方面本发明提出了一种采用上述实施例的生活垃圾处理系统实施的生活垃圾处理方法。根据本发明的实施例，该生活垃圾处理方法包括：将待处理生活垃圾供给至干燥装置中进行干燥处理，得到干燥生活垃圾和干燥尾气；将所述干燥生活垃圾供给至热解装置中进行热解处理，得到热解固体产物和热解油气；将所述热解固体产物供给至后分选振动筛进行分选处理，得到筛上物和筛下物。

该生活垃圾处理方法采用前述生活垃圾处理系统实施，因而，该生活垃圾处理方法具有前文针对生活垃圾处理系统所描述的全部特征和优点，在此不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种生活垃圾处理系统，其特征在于，包括：

干燥装置，所述干燥装置具有生活垃圾入口、第一高温介质入口、干燥生活垃圾出口和干燥尾气出口；

热解装置，所述热解装置具有干燥生活垃圾入口、第二高温介质入口、热解固体产物出口、热解油气出口和第二高温介质出口，所述干燥生活垃圾入口与所述干燥生活垃圾出口相连，所述第二高温介质出口与所述第一高温介质入口相连；

后分选振动筛，所述后分选振动筛具有热解固体产物入口、筛上物出口和筛下物出口，所述热解固体产物入口与所述热解固体产物出口相连。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，进一步包括：

第一供热装置，所述第一供热装置具有热解油气入口、高温介质出口和燃烧尾气出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连，所述高温介质出口与所述第一高温介质入口相连。

3.根据权利要求1所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，进一步包括：

第二供热装置，所述第二供热装置与所述第二高温介质入口相连。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，进一步包括：

尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述干燥尾气出口和所述燃烧尾气出口相连。

5.根据权利要求1所述的生活垃圾处理系统，其特征在于，所述后分选振动筛中设有孔径大小为50～70mm的筛孔。

6.一种采用权利要求1～5任一项所述的生活垃圾处理系统实施的生活垃圾处理方法，其特征在于，包括：

将待处理生活垃圾供给至干燥装置中进行干燥处理，得到干燥生活垃圾和干燥尾气；

将所述干燥生活垃圾供给至热解装置中进行热解处理，得到热解固体产物和热解油气；

将所述热解固体产物供给至后分选振动筛进行分选处理，得到筛上物和筛下物。

7.根据权利要求6所述的生活垃圾处理方法，其特征在于，进一步包括：

将所述热解油气供给至第一供热装置中进行燃烧，得到高温介质和燃烧尾气，将所述高温介质用于所述干燥处理。

8.根据权利要求6所述的生活垃圾处理方法，其特征在于，所述干燥处理在200～300℃下进行。

9.根据权利要求6所述的生活垃圾处理方法，其特征在于，所述热解处理在500～600℃下进行。

10.根据权利要求7所述的生活垃圾处理方法，其特征在于，进一步包括：将所述干燥尾气和所述燃烧尾气供给至尾气处理装置进行尾气处理。

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