專利名稱：一種垃圾處理方法及其綜合利用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種垃圾處理方法及其綜合 利用。
背景技術(shù)：
垃圾包括生活垃圾和工業(yè)垃圾兩種，其中生活垃圾包括城鎮(zhèn)居民的生 活廢棄物，城鎮(zhèn)街道清掃的生活廢棄物，城鎮(zhèn)餐飲業(yè)的生活廢棄物，城鎮(zhèn) 生活廢水處理廠的污泥，城鎮(zhèn)河涌清理的污泥，城鎮(zhèn)居民糞便，廢舊輪胎 等。廢棄垃圾"三化"處理是指減量化、無害化、廢物資源化。應用焚燒 技術(shù)將廢棄垃圾送入焚燒爐中，通過焚燒氧化反應，把垃圾中的有機碳轉(zhuǎn)
化為0)2,氫轉(zhuǎn)化為&0，使廢棄垃圾變?yōu)橛袃r值的產(chǎn)品，并在高溫下殺死
病毒和細菌，實現(xiàn)減量化、無害化和廢物資源化的處理。
目前，對廢棄垃圾的處理方式主要有填埋和焚燒發(fā)電兩種?，F(xiàn)有的垃
圾填埋場中，約有50%以上的填埋場為簡易填埋場，不能做到及時覆蓋， 不具備完善的垃圾滲瀝液收集、排導和處理設施，也沒有完善的填埋氣體 排導和處理設施，特別是填埋場的滲瀝液，由于沒有必要的收集和集中的 凈化處理，已導致水資源和環(huán)境土壤的嚴重污染。由于城市垃圾的熱值在 不斷提高，垃圾的能源化利用已成為現(xiàn)實。但所有垃圾焚燒發(fā)電廠都只是 利用了垃圾燃燒所產(chǎn)生的熱能，對垃圾焚燒過程中二次污染物的排放或資 源化利用仍未解決。
現(xiàn)有垃圾焚燒爐都是采用輔助燃料一柴油或煤，加上空氣助燃，爐內(nèi) 燃燒溫度只有800 — IOO(TC,爐內(nèi)垃圾有機物難以完全燃燒，因為爐內(nèi) 燃燒溫度低于1200 °C,造成爐內(nèi)垃圾有機物不完全燃燒時就容易產(chǎn)生二 惡英有毒有害氣體，嚴重地污染環(huán)境。煙氣中所含劇毒的二惡英很難徹底 處理干凈，二惡英不但污染空氣，還會通過積累污染水源和植物，食用受 污染的水產(chǎn)品或果疏會影響人體健康。由于采用空氣助燃，大量的氮參加 燃燒產(chǎn)生氛氧化物，污染空氣并容易造成酸雨，同時，還損耗熱量，降低 熱效率，此外，由于空氣中，氮占大部分，氧只占小部分，故煙氣中C02 濃度較低，難以用工業(yè)化方法去回收利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種垃圾處理方法及其綜合利用，它采用垃圾 高溫焚燒技術(shù)，使焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣中的劇毒氣體二惡英能大為減少，
而C02氣體濃度卻大為增加，從而具有工業(yè)化回收價值；垃圾高溫焚燒過 程中產(chǎn)生的熱能、煙氣和灰渣，經(jīng)處理后，可發(fā)電、可生產(chǎn)出液體C02、 橡膠粉、建筑材料、有機復合肥、吸附劑及金屬渣回爐處理，實現(xiàn)垃圾焚 燒處理無排放、無污染、無廢物。
本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的 一種垃圾處理方法，將垃 圾送入生化處理池進行生化處理，經(jīng)煙氣余熱干燥的垃圾送入焚燒爐內(nèi) 焚燒，產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電，焚燒爐焚燒垃圾產(chǎn)生的煙氣經(jīng)脫硫 排出，焚燒爐產(chǎn)生的灰渣收集處理，所述生化處理池產(chǎn)生的沼氣通入焚 燒爐內(nèi)引燃干燥的垃圾；設有空氣分離裝置，該空氣分離裝置產(chǎn)生純氧 和液態(tài)氮，其中的純氧通入所述焚燒爐內(nèi)，對垃圾助燃焚燒，爐內(nèi)焚燒 溫度范圍為1200 — 1500 °C;所述脫硫后的煙氣經(jīng)凈化后獲得二氧化碳 氣體。
將凈化后的二氧化碳氣體壓縮液化變?yōu)橐簯B(tài)二氧化碳，再經(jīng)減壓膨脹 得到干冰。將所述焚燒爐內(nèi)焚燒后的灰渣磁化分離出金屬渣和沙石灰，金 屬渣回煉鋼爐再用，沙石灰添加粘膠劑混合后制成地磚。將廢舊輪胎去除 鋼絲和纖維后加入從空氣分離裝置送來的液氮，制得橡膠粉，然后在橡膠 粉中加入從煙氣脫硫程序中獲得的固體硫，經(jīng)硫化處理制成橡膠制品。在 所述生化處理池內(nèi)經(jīng)生化處理的污泥中加入糞便和所述沙石渣中的輕質(zhì) 灰，制得有機復合肥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果
(1 )由亍垃圾焚燒爐內(nèi)采用了純氧助燃方法，同時，也利用厭氧發(fā) 酵垃圾產(chǎn)生沼氣輔助垃圾燃燒，使爐內(nèi)焚燒溫度達1200 。C一 1500 。C, 一方面，因純氧助燃，焚燒爐產(chǎn)生的煙氣中C02濃度比原來空氣助燃時提 高了四倍，因而具有工業(yè)化回收價值，同時，由于焚燒爐內(nèi)溫度達到 1200 。C以上，這有利于爐內(nèi)垃圾的完全燃燒，能大大減少劇毒氣體二惡 英和硫化物、氮氧化物的產(chǎn)生。
(2)采用本垃圾處理方法可以獲得高濃度的二氧化碳，經(jīng)壓縮機增 壓和液化器低溫液化成液態(tài)二氧化碳貯存使用，或?qū)⒁簯B(tài)二氧化碳減壓膨 脹制成干冰；利用空氣分離裝置供給的液氮使廢舊輪胎超低溫冷凍破碎制
成橡膠粉，再加入從煙氣脫硫獲得的固體硫?qū)⑾鹉z粉硫化處理制成橡膠制
品；將焚燒爐的灰渣分離出沙石灰、金屬渣、輕質(zhì)灰，沙石灰和經(jīng)脫硫劑 對煙氣脫硫留下的脫硫渣一起加入粘膠劑混合后制成建筑地磚；金屬渣送 去鋼鐵廠回爐，輕質(zhì)灰可以制成吸附劑，亦可以加入糞便中與垃圾中的污 泥一起送入生化處理池進行生化處理，并制成有機復合肥。真正實現(xiàn)了垃 圾焚燒處理零排放、無污染、廢物資源化。


圖1是本發(fā)明一個實施例的垃圾處理方法及其綜合利用的工藝流程示 意圖。
具體實施例方式
通過下面實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。
參見圖1所示，本發(fā)明是提供一種垃圾處理方法以及在垃圾處理過程 中所產(chǎn)生的煙氣、熱量、灰渣等物質(zhì)進行綜合利用，實現(xiàn)垃圾處理的零排 放、無污染、廢物資源化的目的。本發(fā)明的垃圾處理方法是這樣的垃圾 送入生化處理池，經(jīng)過3 — 7天生化處理，產(chǎn)生沼氣，其余垃圾利用煙氣 余熱干燥后送入焚燒爐內(nèi)，生化處理池的沼氣通入焚燒爐內(nèi)引燃干燥的垃 圾，從空氣分離裝置產(chǎn)生的純氧通入焚燒爐助燃垃圾焚燒，由于采用純氧 焚燒，故焚燒爐內(nèi)溫度達120(TC— 1500 °C，垃圾在純氧助燃的燃燒過程 中產(chǎn)生高濃度C02煙氣，而劇毒氣體二惡英卻大為減少，煙氣中一般含有 硫化物、氮氧化物、水蒸汽等雜質(zhì)和幾百度的余熱，利用煙氣的余熱干燥 入焚燒爐前的垃圾，使煙氣的余熱降至一百多度以下，再把煙氣預冷分離 水蒸汽，將干燥的煙氣送到脫^5克裝置用脫^l劑將煙氣中的^e?；锓蛛x，再 經(jīng)過活性碳等吸附劑凈化煙氣中的C02，焚燒爐在焚燒過程中還不斷產(chǎn)生 灰渣和大量的熱能，這些熱能通過鍋爐變成蒸汽后驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā) 電，這些電量和發(fā)電后的余熱蒸汽向空氣分離裝置及C02生產(chǎn)裝置等設備 供電供熱(干燥)，自用后如有富余的電和熱，則可以對外銷售。
按本方法處理垃圾過程中產(chǎn)生的煙氣、灰渣的綜合利用情況是這樣
的
(1 )凈化后的C02通過無油潤滑壓縮機增壓至4. OMpa壓力，然后經(jīng) 制冷裝置液化器使氣態(tài)《)2變?yōu)橐簯B(tài)C02,經(jīng)過液化器(液化溫度約
-40'C )后的不凝氣體，采用閃晶方法使不凝氣體與液態(tài)C02分離，純凈 的液態(tài)C02貯存在低溫液體C02貯槽作為產(chǎn)品貯存。也可以將液態(tài)C(V咸壓
膨脹制得干冰。
以日處理500噸垃圾為例，采用現(xiàn)有技術(shù)時，所產(chǎn)生的煙氣排放量為 648萬mV天，對大氣環(huán)境造成嚴重污染；當采用本發(fā)明技術(shù)方案時，能 回收液體C02量為230噸/天，且無廢氣向大氣排出。水產(chǎn)品冷凍耗電量 為260kwh/噸，水產(chǎn)品冷凍耗千冰量為550kg/噸。將液體(:02變換成干 水，則每天可制得干冰115噸，可冷凍水產(chǎn)品210噸，如采用制冷設備冷 凍210噸水產(chǎn)品，則需耗電5"00kwh,以年計算，則可節(jié)省電量 1992. 9萬kwh。
(2) 垃圾焚燒過程產(chǎn)生的灰渣，采用磁化和選礦技術(shù)分離出沙石 灰、金屬渣和輕質(zhì)渣(灰粉)，沙石灰(也可加入煙氣脫疏產(chǎn)生的脫硫 渣)混合粘合劑等材料制成建筑地面磚；金屬渣可以回爐煉鋼；輕質(zhì)渣中 的氮、磷、鉀與糞便一起混合生化處理后添加有效肥素制成有機復合肥， 輕質(zhì)渣中的剩余物制成吸附劑或吸附劑栽體。
(3) 空氣分離裝置主要提供純氧、純氮和純氬，純氧主要用于垃圾 焚燒助燃及為生產(chǎn)臭氧水提供氧源，富余量液化后外銷液氧；純氮全液化 主要應用于廢舊輪胎超低溫冷凍破碎制成橡膠粉，成為橡膠制品材料，利 用煙氣脫硫產(chǎn)生的固體硫?qū)⑾鹉z粉硫化處理制成橡膠制品。
采用本方法焚燒垃圾并對其排放物進行綜合利用就能將垃圾變?yōu)橥耆?可利用的資源，真正實現(xiàn)垃圾焚燒處理零排放、無污染、無廢物。
權(quán)利要求
1.一種垃圾處理方法，將垃圾送入生化處理池進行生化處理，經(jīng)煙氣余熱干燥的垃圾送入焚燒爐內(nèi)焚燒，產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電，焚燒爐焚燒垃圾產(chǎn)生的煙氣經(jīng)脫硫排出，焚燒爐產(chǎn)生的灰渣收集處理，其特征在于所述生化處理池產(chǎn)生的沼氣通入焚燒爐內(nèi)引燃干燥的垃圾；設有空氣分離裝置，該空氣分離裝置產(chǎn)生純氧和液態(tài)氮，其中的純氧通入所述焚燒爐內(nèi)，對垃圾助燃焚燒，爐內(nèi)焚燒溫度范圍為1200—1500℃；所述脫硫后的煙氣經(jīng)凈化后獲得二氧化碳氣體。
2、 利用權(quán)利要求1所述垃圾處理方法所獲得的二氧化碳氣體制造干 水，其特征在于將凈化后的二氧化碳氣體壓縮液化變?yōu)橐簯B(tài)二氧化碳， 再經(jīng)減壓膨脹得到干冰。
3、 利用權(quán)利要求1所述垃圾處理方法所獲得的灰渣生產(chǎn)地磚，其特 征在于將所述焚燒爐內(nèi)焚燒后的灰渣磁化分離出金屬渣和沙石灰，金屬 渣回煉鋼爐再用，沙石灰添加粘膠劑混合后制成地石余。
4、 利用權(quán)利要求l所述垃圾處理方法所獲得的辟L和液態(tài)氮制造橡膠 制品，其特征在于將廢舊輪胎去除鋼絲和纖維后加入從空氣分離裝置送 來的液態(tài)氮，制得橡膠粉，然后在橡膠粉中加入從煙氣脫硫程序中獲得的 固體硫，經(jīng)硫化處理制成橡膠制品。
5、 利用權(quán)利要求1所述垃圾處理方法所獲得的生化處理物制造有機 復合肥，其特征在于在所述生化處理池內(nèi)經(jīng)生化處理的污泥中加入糞便 和所述沙石渣中的輕質(zhì)灰，制得有機復合肥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垃圾處理方法及其綜合利用，它采用垃圾高溫焚燒技術(shù)，使煙氣中的劇毒氣體二惡英大為減少，而CO₂氣體濃度卻大為增加；焚燒過程中產(chǎn)生的熱能、煙氣和灰渣，經(jīng)處理后，可發(fā)電、可生產(chǎn)出干冰、膠粉、地磚、有機復合肥等，實現(xiàn)垃圾焚燒處理無排放、無污染、無廢物。該垃圾處理方法是將生化處理池產(chǎn)生的沼氣通入焚燒爐引燃爐內(nèi)干燥的垃圾，將空氣分離裝置產(chǎn)生的純氧通入焚燒爐內(nèi)助燃垃圾，產(chǎn)生高濃度CO₂的煙氣，爐內(nèi)溫度達到1200℃以上，煙氣經(jīng)脫硫凈化后獲得凈化的CO₂。本方法焚燒垃圾所產(chǎn)生的煙氣、熱量、灰渣，配合液化器和空氣分離裝置產(chǎn)生的液態(tài)氮，則可制成液體CO₂、地磚、橡膠粉、有機復合肥等有用資源。
文檔編號C01B31/22GK101367088SQ200810232819
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者袁永揚 申請人:袁永揚