本實用新型屬于固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾資源化處理的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
生活垃圾常用的處理方式有填埋、焚燒和堆肥，其中填埋、堆肥已陷入占用大量用地、產(chǎn)品銷路不暢、資源化水平低的困境，而焚燒雖然能達到減容減量和資源化利用的目的，其處理卻始終無法擺脫二噁英污染的問題。垃圾熱解處理是目前公認的相對于垃圾焚燒更好的處理方式，不僅能夠清潔實現(xiàn)垃圾的減量化處理，環(huán)境友好性強，而且可獲得價值更高的油、氣和固體炭，從原理上避免了二噁英的生成，同時大部分的重金屬在熱解過程中融入灰渣，減少了排放量。
污泥厭氧消化技術(shù)是利用兼性菌和厭氧細菌將污泥中的可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等。具有二次污染小、資源化水平高等特點。
現(xiàn)有技術(shù)中，一些垃圾焚燒工藝，廠區(qū)內(nèi)污水進行處理后得到的污泥大量堆積，對環(huán)境造成巨大危害。一些單獨的垃圾熱解工藝，雖然二噁英含量很低，污泥產(chǎn)量也巨大，難以有效利用，工業(yè)化推廣困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是針對垃圾熱解工藝中能耗較大、熱解水產(chǎn)量高、處理成本大等問題，以及污泥厭氧消化工藝中沼氣難以利用，運行成本高等問題，提供一種清潔、高效的垃圾與污泥資源化處理的工藝。
本實用新型提供了一種垃圾資源化處理的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
蓄熱式旋轉(zhuǎn)床，具有原料入口、燃氣入口、煙氣出口、熱解水出口、熱解油氣混合物出口、熱解炭出口；
污水處理站，具有熱解水入口、凈化水出口和污泥出口，所述熱解水入口與所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的熱解水出口相連；以及
厭氧消化裝置，具有污泥入口、液渣出口、沼氣出口，所述污泥入口與所述污水處理站的污泥出口相連，所述沼氣出口與所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的燃氣入口相連。
在本實用新型的一些實施例中，所述系統(tǒng)還包括：
油氣分離裝置，具有熱解油氣混合物入口、焦油出口、氣體出口，所述熱解油氣混合物入口與所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的熱解油氣混合物出口相連；
凈化裝置，具有氣體入口、燃料氣出口，所述氣體入口與所述油氣分離裝置的氣體出口相連。
在本實用新型的一些實施例中，所述系統(tǒng)還包括熄焦裝置，所述熄焦裝置具有熱解炭入口、灰渣出口、熄焦水入口，所述熱解炭入口與所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的熱解炭出口相連。
在本實用新型的一些實施例中，所述蓄熱式旋轉(zhuǎn)床包括干燥區(qū)和熱解區(qū)；所述熱解水出口布置于所述干燥區(qū)末端的側(cè)壁，所述熱解油氣混合物出口布置于所述熱解區(qū)末端的頂部。
本實用新型采用蓄熱式旋轉(zhuǎn)床對預(yù)處理后的垃圾進行熱解，并利用污泥厭氧消化將沼氣供旋轉(zhuǎn)床內(nèi)蓄熱式輻射管加熱使用，整個工藝成本低、無二噁英產(chǎn)生，環(huán)保效益好，并且解決了污水處理中的污泥問題。實現(xiàn)了垃圾及污泥的“無害化、減量化、資源化”。
此外，本實用新型的工藝簡單、運行成本低、資源化水平高、二次污染小，且易于實現(xiàn)工業(yè)化和規(guī)模化。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例中的一種垃圾資源化處理的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案以及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。
參見圖1，本實用新型提供的垃圾資源化處理的系統(tǒng)包括：分選裝置1、破碎裝置2、蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3、油氣分離裝置4、凈化裝置5、污水處理站6、厭氧消化裝置7、熄焦裝置8。
分選裝置1和破碎裝置2是垃圾的預(yù)處理裝置，可根據(jù)垃圾原料的具體性質(zhì)，選擇是否在系統(tǒng)中布置。
蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3具有原料入口、燃氣入口、煙氣出口、熱解水出口、熱解油氣混合物出口、熱解炭出口。蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3的原料入口與破碎裝置2的出料口相連。蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3用于對垃圾進行熱解處理，制備熱解油氣和熱解炭。
蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3包括干燥區(qū)和熱解區(qū)。熱解水出口布置于干燥區(qū)末端的側(cè)壁，以便在熱解水剛產(chǎn)生時就進行收集，降低系統(tǒng)能耗；熱解油氣混合物出口布置于熱解區(qū)末端的頂部，以便得到高品質(zhì)的熱解油氣；熱解炭出口布置于熱解區(qū)末端的底部，以便出料。
油氣分離裝置4具有熱解油氣混合物入口、焦油出口、氣體出口，熱解油氣混合物入口與蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3的熱解油氣混合物出口相連。油氣分離裝置4用于分離熱解油和燃料氣，以提高產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。
凈化裝置5具有氣體入口、燃料氣出口，氣體入口與油氣分離裝置4的氣體出口相連。凈化裝置5用于除去燃料氣中的雜質(zhì)，以獲得熱值較高的燃料氣，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。
當(dāng)然，熱解油氣混合物也可另作他用，諸如，將其作為燃料直接進行燃燒。因此，系統(tǒng)也可不包括油氣分離裝置4和凈化裝置5。
污水處理站6具有熱解水入口、凈化水出口和污泥出口，熱解水入口與蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3的熱解水出口相連。污水處理站6用于處理熱解水，本實用新型采用活性污泥法處理污水，活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法，能有效處理污水。
厭氧消化裝置7具有污泥入口、液渣出口、沼氣出口，污泥入口與污水處理站6的污泥出口相連，沼氣出口與蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3的燃氣入口相連。厭氧消化裝置7用于處理從污水處理站6排出的污泥。
污泥經(jīng)過厭氧消化后產(chǎn)生沼氣，本實用新型將厭氧消化裝置7產(chǎn)生的沼氣直接作為原料送回蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3中燃燒，不僅降低了運行成本，還提高了整個工藝的環(huán)保性，增加了經(jīng)濟效益，有利于工業(yè)化推廣。
熄焦裝置8具有熱解炭入口、灰渣出口、熄焦水入口，熱解炭入口與蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的熱解炭出口相連。熄焦裝置8用于冷卻熱解炭，當(dāng)然，熱解炭也可采用其他方式進行處理。
污泥厭氧消化處理后還會產(chǎn)生液渣，液渣中含有大量的礦物元素，可用液渣制備有機肥料，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。
本實用新型實現(xiàn)了垃圾熱解和污泥厭氧消化的高效結(jié)合，不僅降低了運行成本，還提高了整個工藝的環(huán)保性，增加了經(jīng)濟效益，且易于工業(yè)化推廣。
下面參考具體實施例，對本實用新型進行說明。下述實施例中所取工藝條件數(shù)值均為示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述實用新型內(nèi)容中所示。下述實施例所用的檢測方法均為本行業(yè)常規(guī)的檢測方法。
實施例1
本實施例采用圖1所示的系統(tǒng)對垃圾進行處理。所用垃圾的含水率為37％，其具體成分如表1所示，具體處理流程如下：
將含水率37％的垃圾送入分選裝置1，去除玻璃、金屬等無機物，再進入破碎設(shè)備2，選取平均粒徑小于100mm的垃圾原料。將垃圾原料送入蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3，在干燥區(qū)蓄熱式輻射管的溫度為600℃，熱解區(qū)蓄熱式輻射管的溫度為750℃。垃圾在旋蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3中依次經(jīng)過干燥、熱解制氣等過程，最后得到的熱解水從蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3干燥區(qū)末端爐膛側(cè)壁(熱解水出口)流至污水處理站6處理，熱解油氣混合物在蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3熱解區(qū)的末端頂部(熱解油氣混合物出口)排出，進入油氣分離裝置4，將其分離為燃料氣和焦油，焦油儲存待用，燃料氣進一步凈化后儲存；熱解炭在旋轉(zhuǎn)床末端底部(熱解炭出口)通過螺旋輸送裝置排出，送至熄焦裝置8中處理后，直接運至填埋場進行處置。污水處理站6得到的污泥送入?yún)捬跸b置7進行處理。其中，污泥厭氧消化的溫度為40℃。將污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣送入旋轉(zhuǎn)床蓄熱式輻射管，作為可燃氣使用。
最終制得的焦油產(chǎn)率為5％，焦油熱值為8500kcal/kg；燃料氣產(chǎn)率為37％，熱值為4500kcal/Nm3。
實施例2
本實施例采用圖1所示的系統(tǒng)對垃圾進行處理。所用垃圾的含水率為33％，其具體成分如表1所示，具體處理流程如下：
將含水率33％的垃圾送入分選裝置1，去除玻璃、金屬等無機物，再進入破碎設(shè)備2，選取平均粒徑小于100mm的垃圾原料。將垃圾原料送入蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3，在干燥區(qū)蓄熱式輻射管的溫度為550℃，熱解區(qū)蓄熱式輻射管的溫度為950℃。垃圾在旋蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3中依次經(jīng)過干燥、熱解制氣等過程，最后得到的熱解水從蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3干燥區(qū)末端爐膛側(cè)壁(熱解水出口)流至污水處理站6處理，熱解油氣混合物在蓄熱式旋轉(zhuǎn)床3熱解區(qū)的末端頂部(熱解油氣混合物出口)排出，進入油氣分離裝置4，將其分離為燃料氣和焦油，焦油儲存待用，燃料氣進一步凈化后儲存；熱解炭在旋轉(zhuǎn)床末端底部(熱解炭出口)通過螺旋輸送裝置排出，送至熄焦裝置8中處理后，直接運至填埋場進行處置。污水處理站6得到的污泥送入?yún)捬跸b置7進行處理。其中，污泥厭氧消化的溫度為30℃。將污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣送入旋轉(zhuǎn)床蓄熱式輻射管，作為可燃氣使用。
最終制得的焦油產(chǎn)率為6％，焦油熱值為8300kcal/kg；燃料氣產(chǎn)率為39％，熱值為4200kcal/Nm3。
表1垃圾各組分百分含量(wt％)
從上述實施例可知，采用本實用新型提供的系統(tǒng)制得的焦油和燃料氣的熱值很高，經(jīng)濟效益高。上述實施例中，由污泥厭氧消化制得的沼氣的產(chǎn)率較高，說明本實用新型將垃圾熱解和污泥厭氧消化進行結(jié)合處理垃圾的方案是可行的。
此外，上述實施例制備的焦油的產(chǎn)率很低，不會對設(shè)備的管道造成損害，降低了生產(chǎn)成本。
綜上，本實用新型采用蓄熱式旋轉(zhuǎn)床對預(yù)處理后的垃圾進行熱解，并利用污泥厭氧消化將沼氣供旋轉(zhuǎn)床內(nèi)蓄熱式輻射管加熱使用，整個工藝成本低、無二噁英產(chǎn)生，環(huán)保效益好，并且解決了污水處理中的污泥問題。實現(xiàn)了垃圾及污泥的“無害化、減量化、資源化”，易于實現(xiàn)工業(yè)化和規(guī)?；?。
此外，本實用新型的工藝簡單、運行成本低、資源化水平高、二次污染小，且易于實現(xiàn)工業(yè)化和規(guī)模化。
在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)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。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。