一種生活垃圾處理方法與流程

本發明涉及垃圾處理技術領域，更具體的說，涉及一種生活垃圾處理方法。

背景技術：

隨著經濟的迅速發展、人口的不斷增長以及人民生活水平的日益提高，生活垃圾的產生量也急劇增加，給環境造成了很大的負擔。垃圾處理方法很多，像填埋法、堆肥法和焚燒等是較為成熟的方法。垃圾裂解處理法以其具有的能源回收率高，污染小等優點受到廣泛的關注，裂解法將會成為取代傳統垃圾處理手段的一種非常有前途的垃圾處理方法。生物質熱裂解(又稱熱解或裂解)，通常是指在無氧或低氧環境下，生物質被加熱升溫引起分子分解產生焦炭、可冷凝液體和氣體產物的過程，是生物質能的一種重要利用形式。在運行過程中所生成的氣體含有大量甲烷、一氧化碳和氫氣，可以用于工業燃氣，具有良好的經濟效益目前，裂解過程中能量及產物的綜合利用具有產業化的應用前景。

現有技術中如中國專利文獻CN102901102A，提供一種城市生活垃圾制取生物油及熱能綜合利用方法。該方法的主要路線為：經初步分選、破碎后的城市生活垃圾送入流化床熱解爐中發生快速熱解反應，熱解產物依次經旋風除塵、換熱降溫和過濾除塵后，得到比較潔凈的熱解氣和粉末狀熱解殘炭，其中，熱解氣進入冷凝器，冷凝器下部回收生物油，排出不凝結氣體與熱解殘炭一起進入流化床焚燒爐內燃燒，垃圾熱解所需的熱量由流化床焚燒爐提供，以惰性顆粒床料為熱載體在流化床熱解爐和流化床焚燒爐之間循環，流化床焚燒爐產生的煙氣進入余熱鍋爐進行熱交換，產生的過熱蒸汽可用于汽輪發電機組發電或作為工業熱源使用。

上述專利文獻的城市生活垃圾制取生物油及熱能綜合利用方法中，垃圾經簡單處理后直接將所有的垃圾運入熱解爐中進行熱解，因此，不論是耐高溫的垃圾還是耐低溫的垃圾，為了能將所有垃圾進行熱解，必然會采用高于耐高溫的垃圾的熱解溫度進行熱解，因而，對采用高于耐高溫的垃圾的熱解溫度來熱解耐低溫的垃圾勢必造成能量的浪費。

技術實現要素：

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有產品的對生活垃圾熱解時，采用高于耐高溫的垃圾的熱解溫度來熱解耐低溫的垃圾而造成的能量浪費的問題，提供一種對生活垃圾熱解時，可以減少能量消耗的生活垃圾處理方法。

為解決上述問題，本發明的一種生活垃圾處理方法，包括如下步驟，

S1.將垃圾送入溶解爐內，向所述溶解爐內通入溶解油，所述溶解油將垃圾中的有機質溶解到所述溶解油和/或有機質通過所述溶解油加熱分解產生的油脂融入所述溶解油內形成混合油，并收集揮發的有機氣體；

S2.將上述固液混合體送入固液分離機內進行固液分離，得到剩余的混合油和殘余固體；

S3.將所述步驟S2中產生的所述殘余固體送入裂解爐內高溫裂解，得到包括燃料碳和有機氣體。

其中，在所述步驟S3之后還包括：

S4.將所述步驟S3中的所述燃料碳送入焚燒爐內，向所述焚燒爐內通入空氣，得到熱量和高溫廢氣，所述熱量用于對所述裂解爐補充熱量。

其中，所述步驟S4中的所述高溫廢氣通入余熱鍋爐內，同時向所述余熱鍋爐內通入軟水，得到包括高溫蒸汽和高溫氣體的產物。

其中，在步驟S1和步驟S2之間，還包括如下步驟：

將所述混合油排至換熱器中進行加熱后，將所述混合油返回所述溶解爐內，多次循環一定時間后將所述溶解爐內的所述混合油排出至所述換熱器和另一所述溶解爐內，并在循環過程中，收集產生的有機氣體。

其中，所述溶解油包括低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油，且從低到高依次通入，分別得到的所述混合油為低溫混合油、中溫混合油和高溫混合油，所述換熱器分別對應為低溫換熱器、中溫換熱器和高溫換熱器。

其中，對所述低溫混合油和所述中溫混合油進行塑料油提取，對所述高溫混合油進行燃料油提取。

其中，所述步驟S2中的剩余的混合油為剩余高溫混合油，對所述剩余高溫混合油進行燃料油提取。

其中，將所述高溫氣體通入所述換熱器，經過換熱后的廢氣進入煙氣凈化裝置凈化。

其中，在步驟S1之前還包括如下步驟：將生活垃圾經初步分選、破碎后間斷地送入干燥爐內干燥，得到干燥后的垃圾和濁蒸汽，將干燥后的垃圾送入所述步驟S1中的所述溶解爐，將所述濁蒸汽送入蒸汽凈化裝置凈化。

其中，對所述蒸汽凈化裝置凈化后的蒸汽進行余熱回收得到冷凝水。

本發明技術方案，具有如下優點：

1.本發明提供的生活垃圾處理方法，先將垃圾中的可以溶解于所述溶解油的有機質溶解到所述溶解油內，且垃圾中的耐低溫有機質被所述溶解油加熱分解，從所述溶解爐排出的固液混合體送入固液分離機內固液分離，得到的殘余固體送入所述裂解爐內高溫裂解，此時，參與裂解的殘余固體都是耐高溫的和不能被所述溶解油溶解的有機質，減少對能在所述溶解油中溶解和耐低溫分解的有機質提供熱量，減少能量的消耗和浪費。

有機質溶解于所述溶解油內為物理反應，不產生廢氣，相對將垃圾直接進行裂解，可以減少廢氣的總量，減少處理過程中產生的飛灰，降低對環境的污染。且本發明中先用溶解油溶解再采用高溫裂解方式對生活垃圾進行處理，處理速度快，資源回收率高，所述生活垃圾處理方法的資源化利用率更高。

2.本發明中所述燃料碳和所述空氣在所述焚燒爐內燃燒，燃燒產生的熱量用于對所述裂解爐補充熱量和維持熱解溫度的穩定，以實現裂解后的產物中的所述燃料碳的再利用。

3.本發明中，將所述高溫廢氣通入余熱鍋爐內，所述高溫廢棄的熱量將通入所述余熱鍋爐內的軟水汽化，得到了包括高溫蒸汽和高溫氣體的產物；所述高溫蒸汽可以用于蒸汽發電，所述高溫氣體通入所述換熱器中，對通入換熱器的所述混合油加熱，實現所述高溫廢氣的熱能回收利用，減少能量的浪費。

4.本發明中將所述混合油排至所述換熱器中加熱后，將所述混合油返回所述溶解爐內，加熱后的所述混合油可以加快對垃圾內的可溶解于所述混合油的有機質的溶解；有機質在相同溫度下受熱分解的產物相同，方便后續的所述混合油的二次加工處理；在所述生活垃圾的處理過程中，所述換熱器對所述溶解油的容量是固定的，所述溶解爐內的所述混合油的總量也要相對恒定，要將因溶解所述有機質和所述油脂而多出的混合油進行收集，以維持參與溶解的所述混合油的總量相對穩定。

5.本發明中，向所述溶解爐內由低到高依次通入所述低溫溶解油、所述中溫溶解油和所述高溫溶解油，分別將垃圾中的有機物按照不同的耐溫情況溶解和分解，減少用較高溫度的溶解油溶解和分解耐低溫溶解油的有機質造成的能源浪費，且方便對得到的所述低溫混合油、所述中溫混合油和所述高溫混合油的提取。

6.本發明中，對所述低溫混合油和所述中溫混合油進行塑料油提取，對所述高溫混合油進行燃料油提取，實現所述低溫混合油、所述中溫混合油和所述高溫混合油的回收再利用。

7.本發明中，對所述高溫混合油進行燃料油的提取，實現所述高溫混合油的回收再利用。

8.本發明中，所述高溫廢氣通入余熱鍋爐后，從所述余熱鍋爐內排出的高溫氣體通入所述換熱器中，利用所述高溫氣體的熱量對所述混合油加熱，將在生活垃圾處理中的高溫廢氣綜合利用，不再利用外部提供熱量，減少能源的消耗，且將換熱后的廢氣通入煙氣凈化裝置凈化，以實現廢棄的無害化處理。

9.本發明中，生活垃圾經初步分選、破碎，大塊生活垃圾變為小塊生活垃圾，使生活垃圾與溶解油溶解更加充分，生活垃圾受熱會更加均勻，有助于生活垃圾的溶解、分解和裂解。

10.本發明中，對所述蒸汽凈化裝置凈化后的蒸汽進行余熱回收再利用，且在熱量回收時，高溫蒸汽溫度降低可得到冷凝水，所述冷凝水可用于生活垃圾處理工藝中，以實現對所述濁蒸汽的無害化處理。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的一種實施例的工藝流程圖；

圖2為本發明的另一種實施例的工藝流程圖；

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例一：

實施例一的一種生活垃圾處理方法,如圖1所示，包括如下步驟，

S1.將垃圾送入溶解爐內，向溶解爐內通入溶解油，溶解油將垃圾中的有機質溶解到溶解油形成混合油，并收集揮發的有機氣體；

S2.將上述固液混合體送入固液分離機內進行固液分離，得到剩余的混合油和殘余固體。

S3.將步驟S2中產生的殘余固體送入裂解爐內高溫裂解，得到包括燃料碳和有機氣體。

S4.將步驟S3中的燃料碳送入焚燒爐內，向焚燒爐內通入空氣，得到熱量和高溫廢氣，熱量用于對裂解爐補充熱量和維持熱解爐內熱解溫度穩定。

在本實施例中，步驟S3中的燃料碳為渣狀物。

在本實施例中，在焚燒爐中產生的高溫廢氣通入余熱鍋爐內，同時向余熱鍋爐內通入軟水，利用高溫廢氣的熱量將軟水汽化，得到包括高溫蒸汽和高溫氣體的產物，將高溫氣體通入換熱器，對通入換熱器中的混合油加熱，經過換熱后的廢氣進入煙氣凈化裝置凈化，達到廢氣的無害化排放；而得到的高溫蒸汽可以用于蒸汽發電，實現能源的再次利用。

進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，將步驟1替換為將垃圾送入溶解爐內，向溶解爐內通入溶解油，溶解油將垃圾中的有機質溶解到溶解油和有機質通過溶解油加熱分解產生的油脂融入溶解油內形成混合油，收集產生的有機氣體。

進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，將步驟1替換為將垃圾送入溶解爐內，向溶解爐內通入溶解油，有機質通過溶解油加熱分解產生的油脂融入溶解油內形成混合油，收集產生的有機氣體。

溶解油對垃圾有加熱的作用，溶解垃圾中的有機物得到的混合油的溫度低于溶解油的溫度，為維持混合油的溫度與溶解油的溫度相近，將混合油通入換熱器中為混合油加熱后，再返回溶解爐內溶解垃圾中的有機物，多次循環一定時間后將溶解爐內的混合油排出至換熱器和另一溶解爐內，并在循環過程中，收集產生的有機氣體，如圖1所示。

向溶解爐內通入溶解油和經換熱器加熱后返回至溶解爐的混合油的方法根據使用情況可以有多種，在本實施例中，采用噴淋的形式。

一般情況下，溶解爐內的混合油排入換熱器中，需要為混合油提供動力，在本實施例中，使用油泵將溶解爐內的混合油排入至換熱器中。

在本實施例中，溶解爐設置有2個，如向第一個溶解爐內通入溶解油，多次循環一定時間后將溶解爐內的混合油排出至換熱器和第二個溶解爐內，對第二個溶解爐內的垃圾使用混合油溶解，將第一溶解爐內的固液混合體送入固液分離機內進行固液分離，向空了的第一溶解爐內通入新的未被溶解的垃圾；當多次循環一定時間后將第二溶解爐內的混合油排出至換熱器和第一個溶解爐內，對第一個溶解爐內的垃圾使用混合油溶解。

當然也可以設置3個或更多溶解爐。

步驟S1中收集到的混合油進行提取，將其中的可以回收利用的能源回收以再利用。

在生活垃圾處理過程中，收集溶解爐和熱解爐中得到有機氣體，將收集到的有機氣體通入冷凝器中冷凝，得到燃料油和不凝結氣體，燃料油可以用于生活和工業生產中，不凝結氣體通入焚燒爐內焚燒，做無害化處理。

其中，上述的循環一定時間，是能夠溶解于混合油中的有機質溶解完全的時間，或是溶解爐內的有機質溶解速度降低或是降低到一定程度的時間。

實施例二

如圖2所示，的生活垃圾處理方法包括如下步驟：

S1.將垃圾送入溶解爐內，先向溶解爐內通入低溫溶解油，低溫溶解油將垃圾中的有機質溶解到低溫溶解油形成低溫混合油，并收集揮發的有機氣體；

將低溫混合油排至低溫換熱器中進行加熱后，將低溫混合油返回溶解爐內，多次循環一定時間后將溶解爐內的低溫混合油排出至低溫換熱器和另一溶解爐內，并在循環過程中，收集產生的有機氣體。

然后向溶解爐內通入中溫溶解油，中溫溶解油將垃圾中的有機質溶解到中溫溶解油形成中溫混合油，并收集揮發的有機氣體；

將中溫混合油排至中溫換熱器中進行加熱后，將中溫混合油返回溶解爐內，多次循環一定時間后將溶解爐內的中溫混合油排出至中溫換熱器和另一經低溫溶解油溶解過的溶解爐內，并在循環過程中，收集產生的有機氣體。

再向溶解爐內通入高溫溶解油，高溫溶解油將垃圾中的有機質溶解到高溫溶解油內形成高溫混合油，并收集揮發的有機氣體；

將高溫混合油排至高溫換熱器中進行加熱后，將高溫混合油返回溶解爐內，多次循環一定時間后將溶解爐內的高溫混合油排出至高溫換熱器和另一經中溫溶解油溶解過的溶解爐內，并在循環過程中，收集產生的有機氣體。

S2.將上述固液混合體送入固液分離機內進行固液分離，得到剩余的高溫混合油和殘余固體；

S3.將步驟S2中產生的殘余固體送入裂解爐內高溫裂解，得到包括燃料碳和有機氣體。

S4.將步驟S3中的燃料碳送入焚燒爐內，向焚燒爐內通入空氣，得到熱量和高溫廢氣，熱量用于對裂解爐補充熱量和維持熱解爐內熱解溫度穩定。

進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，將步驟1替換為將垃圾送入溶解爐內，向溶解爐內由低到高依次通入低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油，低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油將垃圾中的有機質溶解到低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油，且有機質通過低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油加熱分解產生的油脂融入低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油內形成低溫混合油、中溫混合油和高溫混合油，收集產生的有機氣體。

進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，將步驟1替換為將垃圾送入溶解爐內，向溶解爐內由低到高依次通入低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油，有機質通過低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油加熱分解產生的油脂融入低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油內形成低溫混合油、中溫混合油和高溫混合油，收集產生的有機氣體。

進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，將步驟1替換為將垃圾送入溶解爐內，向溶解爐內由低到高依次通入低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油，有機質通過低溫溶解油和中溫溶解油將垃圾中的有機質溶解到低溫溶解油和中溫溶解油內，有機質通過高溫溶解油加熱分解產生的油脂融入高溫溶解油內形成高溫混合油，收集產生的有機氣體。

其中，上述的循環一定時間，是能夠溶解于混合油中的有機質溶解完全的時間，或是溶解爐內的有機質溶解速度降低或是降低到一定程度的時間。

低溫混合油和中溫混合油中可提取塑料油，高溫混合油中可提取燃料油。送入固液分離機中的垃圾和殘留的高溫混合油的固液混合體，在固體分離機的分離作用下，可以得到殘余固體和剩余的高溫混合油，對剩余高溫混合油進行燃料油提取。

在本實施例中，在焚燒爐中產生的高溫廢氣通入余熱鍋爐內，同時向余熱鍋爐內通入軟水，利用高溫廢氣的熱量將軟水汽化，得到包括高溫蒸汽和高溫氣體的產物，將高溫氣體依次通入高溫換熱器、中溫換熱器和低溫換熱器中，對通入高溫換熱器、中溫換熱器和低溫換熱器中的高溫混合油、中溫混合油和低溫混合油加熱，經過換熱后的廢氣進入煙氣凈化裝置凈化，達到廢氣的無害化排放；而得到的高溫蒸汽可以用于蒸汽發電，實現能源的再次利用。

在生活垃圾處理過程中，收集溶解爐和熱解爐中得到有機氣體，將收集到的有機氣體通入冷凝器中冷凝，得到燃料油和不凝結氣體，燃料油可以用于生活和工業生產中，不凝結氣體通入焚燒爐內焚燒，做無害化處理。

低溫溶解油、中溫溶解油和高溫溶解油的溫度為相互之間相對溫度的設定，如低溫溶解油在生產使用中可能是100°到200°之間，但高溫溶解油的溫度小于熱解溫度。

在本實施例中，溶解爐設置有4個，如向第一個溶解爐內通入低溫溶解油，多次循環一定時間后將溶解爐內的低溫混合油排出至低溫換熱器和第二個溶解爐內，對第二個溶解爐內的垃圾使用低溫混合油溶解；然后向第一個溶解爐內通入中溫溶解油，多次循環一定時間后將溶解爐內的中溫混合油排出至中溫換熱器和第二個溶解爐內，此時第二個溶解爐內的低溫混合油排出至第三個溶解爐內和低溫換熱器內；再向第一個溶解爐內通入高溫溶解油，多次循環一定時間后將溶解爐內的高溫混合油排出至高溫換熱器和第二個溶解爐內，此時第二個溶解爐內的中溫混合油排出至第三個溶解爐內，而第三個溶解爐內的低溫混合油排出至第四個溶解爐內，將第一溶解爐內的固液混合體送入固液分離機內進行固液分離，向空了的第一溶解爐內通入新的未被溶解的垃圾；當多次循環一定時間后將第四溶解爐內的混合油排出至換熱器和第一個溶解爐內，對第一個溶解爐內的垃圾使用混合油溶解。

當然也可以設置5個或更多溶解爐。

也可以設有3個溶解爐，從第三個溶解爐內排出的低溫混合油排入至周轉裝置中，將第一溶解爐內的固液混合體送入固液分離機內進行固液分離，向空了的第一溶解爐內通入新的未被溶解的垃圾后，再通入第一溶解爐內。

實施例三：

本實施例在實施例一或實施例二的基礎上，對生活垃圾經初步分選、破碎后間斷地送入干燥爐內干燥，得到干燥后的垃圾和濁蒸汽，將干燥后的垃圾送入溶解爐中，將濁蒸汽送入蒸汽凈化裝置凈化。對蒸汽凈化裝置凈化后的蒸汽進行余熱回收得到包括冷凝水的產物。

實施例四：

本實施例與上述實施例二的區別在于，向溶解爐內從低到高依次通入低、中、高溫溶解油中的兩種，本實施例中依次通入低溫溶解油和高溫溶解油，分別得到低溫混合油和高溫混合油，所使用的換熱器與該兩種溫度的溶解油的溫度相對應。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。