[发明专利]一种生活垃圾近零排放的热处理工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物的热处理领域，尤其涉及一种生活垃圾近零排放的热 处理工艺及装置，适用于不同规模城市的生活垃圾的处理。

背景技术

随着经济的高速增长和生活水平的不断提高，城市固体废物的产量不断增 加。城市生活垃圾已被公认为是一种污染源，是城市公害之一。全国大、中、小 城市(镇)的生活垃圾年产量接近2亿吨。生活垃圾给环境带来极大的破坏并直 接威胁人类的健康与生存。

目前对城市垃圾的处理主要有以下几种方法：

(1)填埋法

该法的主要优点是建厂费用与运行费用相对较低，特别是在土地资源丰富的 国家和地区，这种方法的优越性比较突出，应用也比较普遍；其主要缺点是占地 面积大和存在渗滤液问题，同时由于环保方面要求，填埋场选址比较困难，建场 投资增大。

(2)焚烧法

焚烧法能够最大限度地实现生活垃圾的减量化、无害化和资源化，而且具有 占用土地资源最少的优点。最主要问题是焚烧排出的飞灰、酸性气体、重金属和 二噁英有可能会造成二次污染。

(3)堆肥法堆肥法可生产出含腐殖质较高的肥料。缺点是堆肥养分含量不 高，难以适应种植要求；另外生活垃圾成分复杂，其中非堆肥物比较多，可 能造成二次污染。

(4)热解技术

生活垃圾的热解技术是利用高温裂解的方法使废物完成干燥、热解、熔融或 燃烧的过程。该方法的优点是：能处理不适于焚烧和填埋的难处理物；生活垃圾 与废塑料的热解可以得到多种有用的物质，包括可燃性的气体或液体，最后的固 态产物中的一部分可以直接作为化工合成原料，一部分可以作为优良的辅助燃 料，但是热解技术对燃料热值有一定的限制。

中国专利00130725.8(发明名称：生活垃圾气化制备燃料气的方法及复合式 气化反应器)无法有效避免CO₂排放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有垃圾处理工艺的不足，而提出一种实现生活垃圾 近零排放的热处理工艺及装置。

所述的一种实现生活垃圾近零排放的热处理装置由垃圾气化器a、置换燃烧 器b和金属氧化物再生器c三个流化床并联组成，其中，垃圾气化器a上部出口 连接第一旋风分离器d，垃圾气化器a的中下部经过第七连接管道8和第二旋风 分离器e的回料腿相连通，所述置换燃烧器b的上部经过第六连接管道7连接第 二旋风分离器e，置换燃烧器b的中部两侧分别与第一旋风分离器d的回料腿和 第三旋风分离器f的回料腿相连通，置换燃烧器b的中下部通过溢流管16与金 属氧化物再生器c相连通，所述金属氧化物再生器c上部出口通过第十二连接管 道13连接第三旋风分离器f，气体分离器h通过第四连接管道5连接第一旋风分 离器d和通过物流管道17与置换燃烧器b连接；第二旋风分离器e的气侧出口 经过第八连接管道9与冷凝器g连通，第三旋风分离器f的气侧出口连接余热利 用装置或排空装置15。

所述三个流化床还包括位于流化床下部的布风板，即垃圾气化器a还包括第 一布风板19、置换燃烧器b还包括第二布风板20、和金属氧化物再生器c还包 括第三布风板21；

所述第一布风板19的侧面还开有垃圾入料口1，用于送入生活垃圾；

所述垃圾气化器a的底部与第一连接管道2相连，通入水蒸气或产品气；

所述置换燃烧器b的底部与第五连接管道6相连，通入水蒸气或产品气；

所述金属氧化物再生器c的底部与第十一连接管道12相连，通入空气。

所述热处理工艺采用并行循环流化床和置换反应方式，以空气作 为流化介质，生成富氢可燃气体，提高了系统产物的附加值；同时系 统产出浓度大于90％的高浓度CO₂，从而实现CO₂的单独收集以及可 燃气体的直接或后续利用，降低成本，实现了生活垃圾近零排放的热 处理；

具体工艺实现步骤如下：