本發明屬于垃圾處理技術領域,尤其涉及一種利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統及方法。
背景技術:
隨著社會生產力的提高及人們生活水平的不斷提高,隨之而來的是各種垃圾的產生量也越來越大,但目前對垃圾處理的能力還較為局限,在有些地方,甚至會采用填埋的方式,對老百姓生活環境造成一定的負面影響,在人們更加注重生活質量的今天,垃圾的有效處理已成為大家期許的愿望。
同時,隨著現代工業、農業和環保技術的發展,循環經濟與回收利用正受到廣泛的重視,成分(份)復雜、特性各異、不同含水率和熱值范圍的生活垃圾,作為可再生資源和能源應用的過程中,高效、可靠、連續的處理技術將對項目的整體投資和運行成本起到決定性作用。
利用新型干法水泥窯處置城市生活垃圾技術,通過將生活垃圾轉化為水泥生產的替代原料、替代燃料,可以減少對不可再生能源的開發,可以徹底解決占用土地、二次污染、二噁因排放,以及焚燒灰渣處理問題,真正實現完全“無害化、減量化、資源化”的要求。
現有技術中,雖已有幾個水泥窯協同處置項目,但工藝路線不合理、水泥廠區臭味百姓不滿意、設備故障率高檢修強度大、入窯生活垃圾水分大影響窯熱工制度的穩定、窯系統大幅度減產(如某廠減產10%)、熟料質量穩定性差、熟料強度低、水泥廠效益減少等等,具有較突出問題。
技術實現要素:
本發明的主要目的是提供一種利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統,旨在解決現有技術中的問題。
為實現上述目的,本發明采取以下設計方案:
一種利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統,其包括有:
一生活垃圾破碎單元,包含有給料系統、破碎系統和卸料系統,具有開放式的上入料口,該入料口前置有一可將生活垃圾運送到此口的輸送料裝置,該單元的出料口設在卸料系統的下方;
一生活垃圾干化單元,為一個帶有進料口及出料口的料倉,所述進料口前置有一可將生活垃圾破碎單元的出料運送到此口的輸送料裝置,該進料口開設在料倉倉體頂部一側邊,該料倉的出料口開設在其料倉倉體底部的一側邊;所述料倉倉體置于一結構架上,在料倉倉體內設有若干水平設置的反應層,且上面反應層的尾端部與下面反應層的起始部相通,在各反應層上置有一組由液壓動力單元驅動的重載滑架裝置;在各反應層上均配設滲濾液的疏導設施;所述進料口位于最上面反應層的起始部上方,所述料倉的出料口開設在最下面反應層的尾部,所述卸料單元設在料倉出料口的下方,該卸料單元中設有用于將料卸出的主卸料裝置;在料倉倉體頂部開設一用于排放生活垃圾干化反應后產生氣體的出氣口;
還為生活垃圾干化單元配設一生物濾池除臭單元,該單元具有上開口和下放口,所述上開口與生活垃圾干化單元料倉倉體頂部的出氣口相連通且通路中設有一個以上的風機;
配有一污水處理裝置,位于生物濾池除臭單元的下方,且其通過管路與生物濾池除臭單元的下放口聯通;
一水泥窯協同處置系統,至少包括有焚燒爐和水泥窯;所述焚燒爐的下開口排放的爐渣直接輸送到水泥窯的水泥生產線生料磨協同處置單元,焚燒爐上煙窗排放的熱煙氣入水泥窯的水泥生產線分解爐協同處置單元。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統中,還配設一個用于將干化處理后生活垃圾進行存儲的暫存倉,該暫存倉為固定式或可移動式,或該暫存倉還帶有可壓實干化處理后生活垃圾的自動壓縮裝置。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統中,在所述上、下反應層的交界處,設有用于將上反應層的物料翻拋到下反應層的輔助卸料裝置,該輔助卸料裝置至少包括一翻轉物料用的旋轉式撥料器。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統中,在旋轉式撥料器的前方設有一擋料柱,該擋料柱由上向下設置,擋料柱的上端與上反應層相接,擋料柱的底端與下反應層留有供料通過的間隙。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統中,所述的重載滑架裝置包括有:一個液壓驅動的中心液壓缸、一個滑架和用于連接滑架的驅動梁;該重載滑架裝置由液壓動力單元驅動。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統中,若各層平臺上表面安裝兩個以上的重載滑架裝置,則相鄰的兩個重載滑架作相互往復交替運動。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統中,還具有如下結構中的至少一種:
a)生活垃圾干化單元重載滑架的滑架結構上布置金屬材料或非金屬材料的通風管,各通風管與設置在生活垃圾干化單元底部的一組通風口聯通;
b)在生活垃圾干化單元各反應層層體上安設過濾器,在過濾器下方配設收集滲濾液的輸送管道,輸送管上安設一組向下噴灑滲濾液的噴頭,輸送管道中設有滲濾液泵;
c)在最上反應層起始部的上方設有噴頭;
d)所述生活垃圾破碎單元的破碎系統采用可調整破碎率的固定式或移動式固體廢物破碎機,適用的生活垃圾粒度為20~160mm;
e)在所述料倉倉體頂部的出氣口處設用于集中收集生活垃圾干化反應后產生的氣體的密閉集氣罩;
f)所述生活垃圾破碎單元的入料口前置有的輸送料裝置為鏈式輸送機,且在該鏈式輸送機下方設有滲濾液收集池,滲濾液收集池的底部開口并通過滲濾液管路接至生活垃圾干化單元的噴淋管,在滲濾液管路中設有水泵;
g)所述生活垃圾破碎單元的入料口前置有的輸送料裝置、所述生活垃圾干化單元進料口前的輸送料裝置、所述生活垃圾干化單元卸料單元的出口與生活垃圾壓縮輸送單元入口間的輸送料裝置及所述生活垃圾壓縮輸送單元和焚燒爐間的輸送料裝置均為鏈板輸送機、帶式輸送機和車輛運輸機中的一種。
本發明的另一目的是提供一種利用水泥窯協同處置生活垃圾的方法。
為實現上述目的,本發明采取以下設計方案:
一種利用水泥窯協同處置生活垃圾的方法,具有如上述的任一種系統;其方法步驟如下:
A)首先將收集的垃圾通過輸送料裝置送入生活垃圾破碎單元中,經破碎系統的處理,再經卸料系統輸出破碎后生活垃圾;
B)將這些破碎后生活垃圾直接輸送到生活垃圾干化單元內,各反應層平臺上的重載滑架裝置在液壓動力單元的驅動下作往復交替運動,推動破碎后的生活垃圾在料倉內向該反應層平臺尾端運動,破碎后生活垃圾被有序的推動至該層平臺的末端,并在輔助卸料裝置的作用下,實現翻拋并落至下一反應層平臺;破碎后生活垃圾在料倉內經過預定設計的總停留時間,在這段停留時間中,初始階段,各層的滲濾液噴淋裝置向經過或停留在其下方位置的破碎后生活垃圾噴灑滲濾液,達到反應要求后,最終通過卸料 單元把干化處理后生活垃圾卸出;
C)將干化處理后生活垃圾送入焚燒爐處理,由下開口排放爐渣,由上煙窗排放熱煙氣及焚燒的飛灰;
D)將焚燒爐排放的爐渣直接輸送到水泥窯系統的水泥生產線生料磨協同處置單元進一步處理;將焚燒爐上排放的焚燒飛灰與熱煙氣全部或部分送入水泥窯系統的水泥生產線分解爐協同處置單元,參與水泥窯內熟料煅燒的化學反應,固化在熟料礦物穩定晶格內。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的方法中,還具有如下特征中的至少一種:
1)在完成步驟B后,將干化處理后生活垃圾送入配設的一個暫存倉進行臨時存儲;或該暫存倉還帶有可壓縮干化處理后生活垃圾的自動壓縮裝置,壓實后臨時存儲,等待輸出到下一道步驟C的工序;
2)在啟動步驟A前,預先調整中生活垃圾破碎單元的破碎系統,使處理的生活垃圾的破碎率≥90%,破碎粒度(D)在20~160mm區間;
3)將收集的原始生活垃圾用鏈式輸送機送入生活垃圾破碎單元,輸送過程中,原始生活垃圾中所含的滲濾液會自動向下滴落,以保證送入生活垃圾干化單元的破碎后生活垃圾含水率(fw1)≤50~60%;
4)在生活垃圾干化單元內停留時間(T)≥24小時,且各反應層平臺上的反應料層的溫度(W)保持在30~65℃,處理后的生活垃圾含水率(fw2)≤30%、腐殖化系數≥30%;
5)執行步驟D時,將焚燒爐上排放的焚燒飛灰與熱煙氣一路送入水泥窯系統的水泥生產線分解爐協同處置單元的多級懸浮系統參與水泥窯內熟料煅燒的化學反應,固化在熟料礦物穩定晶格內;還有一路送入發電預留單元。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾的方法中,還具有如下特征中的至少一種:
6)生物濾池除臭單元將用密閉集氣罩集中收集來的生活垃圾干化反應后產生氣體,采用“離子除臭+高效揮發植物液精華”相組合的方式進行除臭處理;
7)其中的污水處理單元對由生物濾池除臭單元排放下來的污水采用兩級DTRO+離子交換的工藝處理;
8)所述方法特征4中,向下滴落的滲濾液匯集到下方的滲濾液收集池內,該收集的滲濾液經管路輸送到生活垃圾干化單元的噴淋管。
本發明利用水泥窯協同處置生活垃圾技術是將含水量很高的生活垃圾經過破碎、生物干化后在爐排爐內進行焚燒,焚燒后的垃圾殘渣即爐渣參與水泥生產生料配料,通過進入水泥生產線的生料磨進行協同處置,經過粉磨和水泥窯內高溫煅燒成為熟料,實現垃圾焚燒爐渣的零排放,焚燒后產生的熱煙氣通過進入到水泥生產線的分解爐內協同處置,實現熱煙氣熱量正的貢獻及有害氣體的高溫焚燒,最終與水泥窯廢氣統一達到符合國家標準達標后排放。
利用本發明技術,可以更好地支持和執行國家關于水泥窯協同處置生活垃圾的相關政策、標準、法律和法規,本著安全、環保、無害化協同處置的原則,以資源化、減量化為目標,同時滿足水泥企業提出的工藝合理簡單、設備高效可靠、環保排放達標、政府百姓滿意的要求,本發明通過工藝路線優化,主機設備優選等,并充分結合我國生活垃圾現狀及特點,重點考慮解決已有幾個水泥窯協同處置項目出現的工藝路線不合理、水泥廠區臭味百姓不滿意、設備故障率高檢修強度大、入窯生活垃圾水分大影響窯熱工制度的穩定、窯系統大幅度減產(如某廠減產10%)、熟料質量穩定性差、熟料強度低、水泥廠效益減少等突出問題。
本發明的優點是:
1、對于所要處理的垃圾適應性好,不用分選;
2、從儲存干化單元頂部單側進料,底部出料,倍處理的生活垃圾滿足先進先出的原則。對于生活垃圾儲存干化單元,介質可選擇的進料(含水率≤50-60%)和出料方式都十分靈活;
3、本發明的儲存干化單元結構為模塊化設計,料倉的儲存能力設置范圍廣,從幾何容積10立方米至5000立方米以上;
4、本發明的工藝系統對生活垃圾的適應能力極強,可適用的生活垃圾范圍廣,包括不同組成、不同粘度、不同含水率(含固率)和不同熱值范圍的固態和半固態生物質生活垃圾,可以是原生態生活垃圾、陳腐生活垃圾、餐廚生活垃圾等,例如:有機物生活垃圾(包括動物、植物、)無機物生活垃圾(包括灰土、磚瓦/陶瓷)可回收物生活垃圾(包括紙類、朔料、橡膠、紡織物、玻璃、金屬、木竹)等;
5、本發明在儲存干化單元內進行處理生活垃圾,可靠和高效的破碎進料、滲濾液可以閉環處理、供氧控制、溫度控制、干化反應時間控制、除臭及連續卸料的生化反應過程中均可方便實現連續化和自動化運行;
6、本發明的臭氣通過除臭單元收集、處理,能夠達到無害化排放標準;
7、本發明利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝系統的污水處理單元能夠滿足生活垃圾儲存干化單元所產生的污水的達標處理;
8、配設通風單元,適宜的通風量滿足生活垃圾干化發酵脫水的需求;
9、本發明生活垃圾焚燒單元對生活垃圾的適應性非常廣,除了可處置干化至水分為30%的干化生活垃圾外,同時可接納未干化處理的水分為50-60%的原生態生活垃圾,未預處理的陳腐生活垃圾,未預處理的餐廚生活垃圾,污泥等,適應性極廣,可有效應對特殊情況下的生活垃圾處理;
10、本發明利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝系統的熱煙氣入水泥窯單元可將生活垃圾焚燒產生的熱煙氣全部通過熱風輸送管道輸送到水泥生產線分解爐內,最大限度的利用此熱源,達到水泥窯減少部分燃煤使用的效果,減少二氧化碳的排放,同時不影響水泥窯的正常生產機產品質量;
11、本發明生活垃圾焚燒的爐渣可以單獨輸送到指定的單元,參與水泥生料磨系統的配料,作為水泥生料磨配料的替代原料,既可以有效使用其中的無機物成分,又同時確保生活垃圾協同處置過程的廢渣零排放;
12、本發明工藝系統的產生的生活垃圾焚燒飛灰與熱煙氣一起進入水泥窯系統,參與水泥窯內熟料煅燒的化學反應,固化在熟料礦物穩定晶格內,能真正實現飛灰的零排放;
13、本發明有效實現生活垃圾無害化、資源化、減量化處置;替代水泥窯所需部分燃煤,實現二氧化碳減排;減少生活垃圾填埋場占地避免污染土壤、地下水,地表水;
14、本發明利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝系統經濟效益顯著,可作為水泥窯替代燃料,減少水泥窯燃煤消耗,降低水泥企業生產成本,鞏固企業市場地位;
15、本發明技術可以避免生活垃圾填埋、生活垃圾直接發電對老百姓生活環境造成負面影響,也替政府排憂解難。
附圖說明
圖1為本發明利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統一實施例組成示意圖。
圖2為本發明生活垃圾干化單元一實施例結構示意圖(主視)。
圖3為圖2所示實施例結構示意圖(俯視,A-A剖視圖)。
圖4為圖2所示實施例結構示意圖(側視)。
圖5為本發明生活垃圾干化單元中的重載滑架裝置一實施例結構示意圖。
圖6為本發明生活垃圾干化單元中的重載滑架裝置另一實施例結構示意圖。
圖7為本發明利用水泥窯協同處置生活垃圾的方法方框流程圖。
圖中:1-生活垃圾破碎單元;2-生活垃圾干化單元;3-污水處理單元;4-通風供氧單元;5-除臭單元;6-暫存倉;7-生活垃圾爐排爐焚燒單元;8-熱煙氣入水泥窯協同處置單元;9-爐渣入水泥窯生料磨協同處置單元;10-電氣控制單元;11-發電預留單元;21-擋料柱;22-料倉;23-噴淋管;24-通風口;25-撥料器;26-主卸料裝置;27-進料口;28-重載滑架裝置;29-翻料器;280-液壓驅動單元;281-機翼式板;282-限位結構。
下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
具體實施方式
參閱圖1所示,本發明利用水泥窯協同處置生活垃圾的系統主要包括:生活垃圾破碎單元1、生活垃圾干化單元2、污水處理單元3、通風供氧單元4、除臭單元5(臭氣收集和處理)、暫存倉6、生活垃圾爐排爐焚燒單元7、熱煙氣入水泥窯協同處置單元8、爐渣入水泥窯生料磨協同處置單元9、電氣控制單元10和發電預留單元11。
本發明的生活垃圾破碎單元1可為現有技術提供,包含給料系統、破碎系統和卸料系統三部分,破碎系統采用固定式或移動式固體廢物破碎機,適用的生活垃圾粒度區間20~160mm,本發明系統中可調整為破碎率≥90%,以適應任何生活垃圾中多種組分(如石塊、纖維、輪胎和金屬等),可實現生活垃圾的高效破碎。
所述的生活垃圾干化單元2可為矩形立體結構,內部設計為單層結構 或多層結構反應平臺,整體可設置于地上或地下,或利用項目現場的地理特征和需要因地制宜建設。參閱圖2至圖4所示,其主要包括有進料單元、料倉、滲濾液收集噴淋單元、供養通風單元、卸料單元和電氣分控制單元。
所述的生活垃圾可以通過皮帶輸送機、鏈板輸送機、螺旋式輸送機或裝載機等輸送設備從料倉22的頂部進料口27進料。
所述料倉22帶有進料口和出料口,料倉22整體可設置于地上或地下,或利用項目現場的地理特征和需要因地制宜建設。本實施例中,其料倉倉體置于一結構架上,該結構架的支腿高度≤6m,方便系統的卸料;料倉倉體內部設計了多層水平設置的反應層,且上面反應層的尾端部與下面反應層的起始部相通,對于每一層反應層結構,其一側(設定為起始部)為入料口時,另一側(設定為尾端部)為出料口,且料倉倉體內對所有的部件必須作防腐處理;料倉倉體內可以設置有溫度連續監控裝置。在各反應層上置有一組(其數量由該反應層的寬度所決定,可以是一個或數個)由液壓動力單元驅動的重載滑架裝置28,在各反應層上還置有一組翻料器29;在上、下反應層的交界處,設有一組(其數量可與重載滑架裝置的數量一致;其位置一對一的與重載滑架裝置的位置對應)用于將上反應層的物料翻拋到下反應層的輔助卸料裝置,該輔助卸料裝置至少包括一翻轉物料用旋轉式的撥料器25。為實現可靠的翻轉,在撥料器25的前方設有一擋料裝置,該擋料裝置中的一種形式為一組擋料柱21,或為柵格狀板、或為網格狀板,本實施例中,采用一組擋料柱21,該擋料柱由上向下設置,擋料柱的上端與上反應層相接,擋料柱的底端與下反應層留有供物料通過的間隙。所述料倉單元的進料口位于最上面反應層的起始部上方,所述料倉單元的出料口開設在其料倉倉體底部的側邊(亦即是最下面反應層的尾部),所述卸料單元設在料倉單元出料口的下方,該卸料單元中設有用于將料卸出的主卸料裝置26。
本發明的料倉倉體的各反應層可采用模塊化制作,通過若干模塊化單元的組合,使生活垃圾干化單元2整體有效容積滿足系統生活垃圾進料、臨時儲存和干化或好氧堆肥等工藝的總停留時間的需求。
所述的重載滑架單元裝置可采用機翼式重載滑架,參見圖5,其帶有機翼式板281(非金屬耐磨板),該機翼式重載滑架直接由一個液壓驅動的中心液壓缸280驅動,且由一組限位結構282實現對該機翼式重載滑架行進的導向和限位。
所述的重載滑架單元裝置亦可采用階梯式重載滑架,參見圖6,或采用更多的結構形式,其結構設計應保證其在反應層上往復滑動可以推動生活垃圾向該反應層的尾部移動,以實現將生活垃圾由所在反應層的起始部有序推送至尾部;重載滑架裝置的作用為防止生活垃圾結拱和輸送物料。重載滑架的滑架結構上可以布置金屬材料或非金屬材料的通風管,各通風管與設置在生活垃圾干化單元底部的一組通風口24聯通,在通風管上還可開設若干的通風孔,通過這樣的設計,可均勻的向料倉的各反應層通風。
所述的主卸料裝置亦可是采用螺旋、鏈板輸送機或皮帶輸送機實現卸料,以將最底層反應平臺的生活垃圾從一側卸出至下面的工藝環節;其為成熟技術,此不贅述。
本發明的各重載滑架裝置及主卸料裝置均可采用液壓驅動,動力可來源于液壓動力單元(液壓站)。液壓站輸出動力驅動液壓缸,液壓缸驅動重載滑架在儲存干化單元各層表面做勻速往復運動,其速度可控,實現推動儲存干化單元內部各層表面生活垃圾運動的功能。
在最上面反應層的上方(料倉進料口位置)設置一組噴淋裝置(管路及噴淋管23),用來噴灑用于供生活垃圾反應的滲濾液或好氧菌液(現有技術);另在各反應層上均可配設滲濾液和好氧菌液的疏導設施,本實施例中,該疏導設施是采用在各反應層層體上安設過濾器,在過濾器下方配 設收集滲濾液的輸送管道,輸送管上安設一組向下反應層噴灑滲濾液的噴頭23,輸送管道中設有滲濾液泵。
本發明采用在底部側邊卸料(區別于現有技術的底部中間卸料,底部中間卸料可能導致物料在底板和側壁發生擠壓、壓實,導致重載滑架不能正常運行),從此可避免物料在底板和側壁發生架橋、結拱和掛壁等隱患,確保重載滑架裝置在超長生命周期內,實現連續、可控、自動化卸料和長期穩定運行。
進一步,本發明生活垃圾干化單元2還可以是在底部設置排液孔、在側壁設置料位觀察孔和在側壁設置檢修人孔。
本發明生活垃圾干化單元2內設計為單層或多層反應平臺結構,通過對儲存干化單元內的運動和好氧反應條件的控制,實現對生活垃圾進行生活垃圾協同處置工藝處理所需的停留時間(≥24小時)、出料含水率(≤30%)等參數的控制,以滿足生活垃圾協同處置工藝應用的需求,儲存干化單元內部沒有死角,生活垃圾中其各層反應平臺所配備的多套重載滑架及其輔助機械部件的作用下實現高可靠性和速度可控的移動,以及可自動化進料和卸料。
本發明生物濾液處理單元(亦稱污水處理單元)采用兩級DTRO+離子交換的工藝(已是成熟的技術),可以確保達到出水設計要求。
系統全部可實現自動化控制(系統中設立電氣控制單元10,其可由現有技術實現,此處不贅述),能夠滿足對不同的固態和半固態生活垃圾生活垃圾進行可靠和高效的進料、儲存干化、污水處理、除臭、連續卸料、壓縮輸、生活垃圾爐排爐焚燒、熱煙氣入水泥窯協同處置、爐渣入水泥窯生料磨協同工藝流程。
本發明系統的設計能夠滿足對生活垃圾實現高效連續生活垃圾協同處置要求:生活垃圾(含水率≤50~60%)進入利用水泥窯協同處置生活垃圾 工藝系統儲存干化單元后,通過液壓動力單元驅動重載滑架裝置在儲存干化單元底部做往復運動,并配合反應器內的其他輔助卸料裝置,例如:擋料柱、限位結構、撥料器等,將生活垃圾連續可控的從存儲干化單元一側或兩側。通過控制生活垃圾的通風(供氧)量(可依實際經驗來判斷)、料層溫度(30~65℃)、滲液收集過濾、除臭等工藝環節實現連續可控的生活垃圾協同處置工藝過程(停留時間為≥24小時),在生活垃圾含水率和其他指標達到出料要求(例如:含水率≤30%)后,通過卸料螺旋、鏈板輸送機、皮帶輸送機從儲存干化單元側邊卸出,干化的生活垃圾經過壓縮裝置壓縮后裝車(或輸送設備)輸送。
所述生活垃圾干化單元2為頂部側邊進料,底部側邊卸料(區別于底部中間卸料,底部中間卸料可能導致物料在底板和側壁發生擠壓、壓實,導致重載滑架不能正常運行。而側邊卸料可避免物料在底板和側壁發生架橋、結拱、掛壁等隱患,確保重載滑架在超長生命周期內,實現連續、可控、自動化卸料和長期穩定運行。
所述生活垃圾干化單元2內部為單層結構或多層結構之間設置了擋料柱、撥料器等輔助卸料裝置,各層結構的表面設置了液壓驅動的重載滑架裝置、限位結構、耐磨板等,確保了生活垃圾在儲存干化單元內的運動處于可控的狀態,并且具備足夠的可靠性。
所述生活垃圾干化單元2的內部各多層結構的底部設置了通風管、通風孔,以及滲濾液的輸送管。儲存干化單元的頂部設置了通風口,與除臭單元的臭氣收集管道相連接。
所述生活垃圾干化單元2內部各多層結構上設置的重載滑架裝置的動力來源于系統配備液壓動力站(液壓站)。液壓站輸出動力驅動液壓缸,液壓缸驅動重載滑架在儲存干化單元各層表面做勻速往復運動,其速度可控(現有技術可實現),實現推動儲存干化單元內部各層表面生活垃圾運 動的功能。
所述的污水處理單元3采用兩級DTRO+離子交換的工藝,確保達到出水設計要求。
所述除臭單元5采用聯合法除臭,生活垃圾預處理及干化車間采用密閉集氣罩集中收集以后,采用“離子除臭+高效揮發植物液精華”相組合的技術路線除臭,達到設計要求。
所述的生活垃圾爐排爐焚燒單元7由生活垃圾給料系統、焚燒爐本體、出渣系統、焚燒爐液壓傳動系統、點火及輔助燃燒系統、燃燒空氣系統組成(可以是現有技術實現)。熱煙氣入水泥生產線分解爐協同處置單元,生活垃圾在爐排爐內焚燒產生的熱煙氣(含垃圾焚燒后的飛灰)一并進入水泥窯分解爐內繼續煅燒,水泥窯分解爐內溫度為890度左右,在水泥窯系統的高溫堿性氣氛下進一步處理:參見圖1,垃圾焚燒產生的熱煙氣通過氣體管道輸送進入水泥窯分解爐內處置,水泥窯燒成系統主要工藝流程如下,生料粉進入預熱器C1旋風筒內,自上至下通過C5進入水泥窯內,水泥窯煙氣通過水泥窯尾及煙室、C5自下而上至C1筒口,生料與熱煙氣逆向而行,進行熱交換、氣固分離及化學反應,垃圾焚燒的廢氣隨水泥窯煙氣一起,以相同的路徑流動,在分解爐及預熱器內完成協同處置,與水泥窯自身的廢氣一起達標排放。既除去煙氣中的酸性污染氣體及二噁英,又同時熱量被利用。其中的爐渣入水泥窯生料磨協同處置單元,爐渣主要是生活垃圾焚燒后產生的殘余物,產生的爐渣經除渣機、輸送帶進入爐渣調配庫,入庫前設除金屬裝置,確保生料磨的安全運行,經調配庫底部的皮帶秤計量后參與生料磨配料,經生料磨粉磨后成生料粉,生料粉進入水泥窯系統煅燒成熟料,實現爐渣零排放。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝系統全部可為自動化控制,包括:連續自動化破碎進料、生活垃圾干化、污水處理、除臭、連續卸料、 壓縮輸送、爐排爐焚燒、熱煙氣入水泥窯系統、爐渣入生料磨協同處置等。專設中央控制室(電氣控制單元10),可由操作員在中控室內集中控制,具體控制技術可以由現有技術實現,此處不贅述。
參見圖7,正常運行時,生物質生活垃圾(生活垃圾)通過破碎進料單元1(破碎機)向儲存干化單元2進料(生活垃圾通過破碎機、皮帶輸送機、鏈板輸送機或螺旋輸送機等輸送設備從其頂層平臺的一側進料),儲存干化單元內部為單層或多層結構,破碎后的生活垃圾從儲存干化單元2的頂部進料,最終從底部側邊平臺完成卸料。儲存干化單元內各反應層上配有多套通過液壓動力單元驅動的重載滑架裝置,推動生活垃圾在上面做往復運動,并配合其他輔助卸料裝置將生活垃圾連續可控的從儲存干化單元的一側或兩側卸出,生活垃圾在儲存干化單元內的總停留時間為(≥24小時),儲存干化期間通過通風供氧單元4控制溫度(30°~65℃),期間產生的滲液可以通過污水處理單元3過濾處理后達標后無害化外排,產生的臭氣通過除臭單元5(臭氣收集)處理達標后無害化排放。在處理后的生活垃圾特性(例如:含水率≤30%、腐殖化系數≥30%等)達到出料要求后,通過卸料單元完成卸料,卸料單元采用卸料螺旋、鏈板輸送機、皮帶輸送機等輸送設備從儲存干化單元底部平臺的一側或兩側卸出,可以臨時送至下游的暫存倉6壓縮處理(壓縮機),壓縮后輸送到下游工藝環節(生活垃圾爐排爐焚燒單元7的水泥窯或焚燒爐);亦可直接送生活垃圾爐排爐焚燒單元7。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝系統適用的生活垃圾范圍廣泛:例如:有機物生活垃圾(包括動物、植物、)無機物生活垃圾(包括灰土、磚瓦/陶瓷)可回收物生活垃圾(包括紙類、朔料、橡膠、紡織物、玻璃、金屬、木竹)等。
所述利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝系統可用于對不同組成、不同 粘度、不同含水率(含固率)和不同熱值范圍的生活垃圾質進行連續、可控的協同處置工藝處理。
生活垃圾獨有的特征差異和特性差異對利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝系統的設計、計算和選型有實質性影響,從整體到局部的結構和特點將對系統的性能產生較大提升作用,其內部的機械部分堅固耐用、可靠性好,易損件少,且極易于維護。
本發明特別適用于“原生態生活垃圾、生活垃圾填埋場的陳腐垃圾、餐廚垃圾”,例如:有機物生活垃圾(包括動物、植物、)無機物生活垃圾(包括灰土、磚瓦/陶瓷)可回收物生活垃圾(包括紙類、塑料、橡膠、紡織物、玻璃、金屬、木竹)等,將這些生活垃圾進行連續破碎、干化、污水處理、除臭、連續卸料、壓縮輸送、爐排爐焚燒、煙氣入水泥窯系統的生活垃圾協同處置、爐渣入水泥窯生料磨協同處置的工藝過程,從而解決現有生活垃圾填埋工藝,普遍存在的占地面積大、污染環境、處理效率底、無法實現連續運行(只能序批式運行)。利用水泥窯協同處置生活垃圾工藝技術,是一種革命性的、具備廣泛應用價值的、實用的、安全可靠的、協同處置生活垃圾工藝系統。
上述各實施例可在不脫離本發明的范圍下加以若干變化,故以上的說明所包含及附圖中所示的結構應視為例示性,而非用以限制本申請專利的保護范圍。