申请日：2017.01.04
公开(公告)日：2017.05.24
IPC分类号：B09B3/00; B09B5/00; B03B7/00; C05F9/00; C10B53/00; C10B21/18; C10B57/00; C10C1/00; C10C5/00; C10K1/34
摘要
本发明公开了一种生活垃圾中高温无废综合处理生产工艺，包括以下步骤：垃圾预处理工序、有机无机物料的分离处理工序、有机物料的热解处理工序、热解产物的分离处理工序、废气和污水处理工序。该生产工艺能够对生活垃圾进行无污染处理，并且对于生活垃圾进行再利用，既能解决城市生活垃圾造成的环境污染问题和废弃资源的浪费，又解决了生活垃圾热解处理中的能耗问题，实现可再生能源的绿色处理与生产。
说明书
生活垃圾中高温无废综合处理生产工艺
技术领域
本发明涉及生活垃圾处理技术领域，特别涉及一种生活垃圾中高温无废综合处理生产工艺。
背景技术
生活垃圾无时无刻不伴随着人类社会生活而存在，生活垃圾处理也是一个随之不断变革、持续发展的行业。从另一个角度讲，在技术条件足够完善的情况下，垃圾是一种永不枯竭的可利用型资源。
目前国内生活垃圾处理主要使用以下几种技术：
第一，卫生填埋处理：这种生活垃圾处理方式目前最为普遍的，但占地面积大，使用年限短，垃圾分解速度慢(10-20年)，填埋区易产生沼气、含毒污水，对空气、土壤和地下、地表水产生污染。
第二，堆肥处理：通过微生物的生化作用，将生活垃圾中的有机质分解腐烂，转换成肥料。但堆肥处理对垃圾成分有较高要求，产品肥效低、制造期长，不适应城市生活垃圾的迅速增长。堆肥法对塑料、金属等减量程度不高，后续处理量大，运行费及垃圾转运费用高。由于国内未能实现有效垃圾分拣，垃圾中含有重金属和有毒化合物等污染物，导致此种肥料不能进入食物链，因此堆肥产品尚面临销路问题。
第三，垃圾焚烧发电：是指使用特殊的垃圾焚烧设备,以城市工业和生活垃圾为燃烧介质,在对垃圾进行焚烧处理的同时,利用其产生的能量发电的一种新型发电方式。直接焚烧法可实现城市生活垃圾的减容化和资源化。但其致命缺陷是其焚烧产物中的SOX、NOX、HCl、粉尘和残渣中的重金属。特别是氧化反应产生的剧毒有机物二噁英含量较大。
生活垃圾的热解处理是一种全新的环保节能的处理方式，热解法是利用垃圾中有机物的热不稳定性，在对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、可燃气的过程。热解的主要产物是可燃的低分子化合物：气态的氢气、甲烷、一氧化碳;液态的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等;固态的主要是焦炭和炭黑。但是，现有的生活垃圾热解处理工艺生产过程过于复杂，稳定性差，而且热解能耗大，不能够实现生活垃圾的环境节能处理;另外，除了不能够进行热解的无机物外，其他能够热解的有机物热解产生各种气体、油类混合在一起，难以实现对这些气体、油类的有效运用，对于气体、油类的分离非常复杂，是生活垃圾热解处理的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生活垃圾中高温无废综合处理生产工艺，能够对生活垃圾进行无污染处理，并且对于生活垃圾进行再利用，既能解决城市生活垃圾造成的环境污染问题和废弃资源的浪费，又解决了生活垃圾热解处理中的能耗问题，实现可再生能源的绿色处理与生产。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种生活垃圾中高温无废综合处理生产工艺，包括以下步骤：
S1、垃圾预处理工序：
从垃圾存储仓将生活垃圾输送到破袋机和破碎装置进行初步的破碎处理，然后将破碎处理的生活垃圾输送到滚轴筛分装置和风选装置将轻质物料(主要是塑料袋等塑料、橡胶)与高湿物料、无机质进行分离，将高湿物料、无机质输送到磁选装置，分离出其中的电池、金属物料。
S2、有机、无机物料的分离处理工序：
经磁选装置处理后的生活垃圾输送到弹跳分选装置，将有机质物料和无机质物料分离。
S3、有机物料的热解处理工序：
将步骤S1获得轻质物料输送到第一中高温缺氧热解炉进行热解处理;同时，S2中获得的有机质物料输送到第二中高温缺氧热解炉中进行热解处理。
S4、热解产物的分离处理工序：
将在第一中高温缺氧热解炉中热解处理后的高温烟气、水蒸汽、碳化物以及废渣输送到第一出料分离装置，将高温烟气、水蒸汽与含有碳化物、废渣的碳黑固体物分离，将所述碳黑固体物输送到碳黑存储箱;所述高温烟气被输送到过滤装置，通过过滤装置去除含氯、硫、汞的有害物质，过滤之后的热解气、水蒸汽的混合物输送到催化反应器中经过催化重整后获得燃料油气混合物，所述燃料油气混合物输送到冷却分离塔，从所述冷却分离塔上部获得含有CO、CH4的可燃烧的混合尾气，将混合尾气分别输送到第一中高温缺氧热解炉和催化反应器作为加热燃料;
将在第二中高温缺氧热解炉中热解处理后的热解气、油类、碳化物、水蒸汽混合物输送到第一出料分离装置，将含有热解气、油类以及水蒸汽的烟气和含有碳化物的碳黑固体物分离，将所述碳黑固体物输送到碳黑存储箱;所述烟气被输送到洗气冷却装置，获得热解气输送到第二中高温缺氧热解炉作为加热燃料;将获得的油水混合物输送到木焦油、木醋液分离装置，将分离的木焦油输送到木焦油存储箱，同时将分离的木醋液输送到木醋液提纯装置进行提纯处理生成高质量木醋液。
进一步的，所述步骤S1中，还包括将磁选后装置获得的金属物料输送到回收箱，同时将电池物料输送到危废处理装置进行无害化处理。
进一步的，所述步骤S2中，设置有多个所述弹跳分选装置，经磁选装置处理后的生活垃圾依次通过多个所述弹跳分选装置，从而将有机质物料和无机质物料分离。
进一步的，所述步骤S3中，所述步骤S1中获得轻质物料输(主要是塑料袋等塑料、橡胶)经第一干燥装置去除水分后，通过密封挤压进料装置输送到第一中高温缺氧热解炉。
进一步的，所述步骤S3中，将步骤S2中的有机质物料依次输送到脱水装置、第二干燥装置进行脱水干燥处理后进入到第二中高温缺氧热解炉。
进一步的，所述步骤S2中，所述无机质物料输送到高温烘烧炉，烘烧后的无机质物料进行填埋处理，同时高温烘烧炉的废气进行废气处理达标排放。
进一步的，所述步骤S4中，将所述碳黑固体物和所述木醋液经木醋液提纯装置进行提纯活获得的液体肥料输送到化肥生产设备。
进一步的，所述步骤S3中，所述第一中高温缺氧热解炉的加热温度为600-750℃，炉管内温度控制在360-450℃之间;所述有机物料在所述第一中高温缺氧热解炉中的热解反应时间为0.8-1.2h。
进一步的，所述催化反应器的加热温度为400-500℃，所述第一中高温缺氧热解炉中产生的热解气在催化剂作用下进行催化重整，所述催化剂为分子筛型金属氧化物催化剂。优选地，所述催化剂为粉煤灰、粘合剂以及有机造孔剂混合烧制的陶瓷颗粒催化剂。
进一步的，所述步骤S3中，所述第二中高温缺氧热解炉的热解温度为800-950℃，炉管内温度控制450-600℃之间;所述有机物料在所述第二中高温缺氧热解炉中的热解反应时间为0.8-1h，同时，向所述第二中高温缺氧热解炉内加入催化剂，所述催化机是碱性盐、Ni0-Zn0/A1203混合物。
进一步的，所述碱性盐是KN03、K2C03任意一种。
采用上述技术方案，采用了两组中高温缺氧热解炉对生活垃圾进行热解处理，并且利用热解气作为中高温缺氧热解炉、催化反应器以及高温烘烧炉的加热燃料，从而大大地节约了能耗，;整个工艺流程优化了工艺步骤，将主要含有塑料、橡胶的轻质物料和有机物料分别进行热解，相比于现有的热解处理方式，从工业前端对生活垃圾进行了分类，从而大大地简化了热解产物的分离的难度，获得的热解产品更加具有可利用价值;而且，工艺过程更加简化、可实施性高，将碳黑固体物和液体肥料通过化肥生产设备获得有机化肥，从而实现自然碳的循环，对生活垃圾实现了绿色可再生利用。
