本發(fā)明涉及一種用于固體廢物處置的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng),屬于固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

固體廢物是指人類在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的，在一定時(shí)間和地點(diǎn)無(wú)法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質(zhì)。為減少固體廢物對(duì)環(huán)境所造成的影響，人們采用了各種各樣的措施，試圖有效地處置這些固體廢物，目前比較常用的處置方法有：焚燒法、填埋法、堆肥法等。但這樣固體廢物處置方法仍然面臨著很多問(wèn)題需要解決，分述如下：

1、焚燒法

焚燒法作為資源化、減量化比較徹底的技術(shù)，目前是世界范圍內(nèi)最為主要的處置方式之一，焚燒過(guò)程產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電和供熱；但固體廢物在焚燒發(fā)電過(guò)程中會(huì)形成大量的煙氣，煙氣中含有二惡英、酸性氣體、重金屬等污染物，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，需投入大量的資源進(jìn)行再處理；飛灰作為焚燒產(chǎn)物之一，對(duì)環(huán)境危害嚴(yán)重；焚燒發(fā)電設(shè)備價(jià)格昂貴，前期投入很大，而且設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中易于損壞，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用很高；

2、填埋法

填埋法是一種最通用的固體廢物轉(zhuǎn)移處置方法，它的最大特點(diǎn)是處理費(fèi)用低，方法簡(jiǎn)單；但固體廢物填埋長(zhǎng)期占用著大量土地資源，這些土地資源被占用后就很難進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)；固體廢物填埋后會(huì)產(chǎn)生大量的滲濾液和沼氣，兩者皆需進(jìn)行有效地回收和處置，特別是滲濾液，若回收和處置不當(dāng)，由地表滲入地下，會(huì)對(duì)地下水造成嚴(yán)重污染；

3、堆肥法

堆肥法的優(yōu)點(diǎn)在于，既可以處理可降解的固體廢物，凈化環(huán)境，又可以為農(nóng)作物提供肥料；但固體廢物中的雜質(zhì)(碎玻璃、硬塑片、廢鐵塊等)無(wú)法滿足堆肥的要求，需提前將其去除；固體廢物中含有重金屬等有害物質(zhì)，在堆肥過(guò)程中，容易轉(zhuǎn)移到肥料當(dāng)中，若大量使用該肥料，會(huì)污染環(huán)境，因此堆肥規(guī)模不宜過(guò)大，堆肥法無(wú)法對(duì)固體廢物進(jìn)行最終處置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于固體廢物處置的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)，該回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)對(duì)垃圾的種類和形態(tài)沒(méi)有過(guò)高的要求，不需要加入空氣進(jìn)行焚燒而形成大量的煙氣，避免焚燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的氮氧化物、硫化物、二惡英、重金屬等對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，減少了對(duì)環(huán)境造成的二次污染，而且無(wú)氧裂解過(guò)程中沒(méi)有氧氣，去除了形成二惡英的一個(gè)必要條件，防止了二惡英的生成。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

一種用于固體廢物處置的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)，包括物料儲(chǔ)存系統(tǒng)、滲濾液處理系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)；所述回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的一端為固體物料輸入端和氣體輸出端，所述氣體輸出端位于固體物料輸入端上方，另一端為固體物料輸出端和氣體輸入端，所述氣體輸入端位于固體物料輸出端上方；所述物料儲(chǔ)存系統(tǒng)的固體物料輸出端接入回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的固體物料輸入端，物料儲(chǔ)存系統(tǒng)的液體輸出端接入滲濾液處理系統(tǒng)，物料儲(chǔ)存系統(tǒng)的氣體輸出端接入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)；所述回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的氣體輸出端分別接入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的氣體輸入端。

作為優(yōu)選，物料儲(chǔ)存系統(tǒng)包括固廢池、受料斗、板式喂料機(jī)、喂料裝置和廢氣過(guò)濾裝置，固廢池、受料斗、板式喂料機(jī)、喂料裝置依次連接；喂料裝置的出料口接入回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的固體物料輸入端；所述固廢池的氣體輸出端接有第一引風(fēng)機(jī)，第一引風(fēng)機(jī)的出氣端接入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)或廢氣過(guò)濾裝置。

作為優(yōu)選，物料儲(chǔ)存系統(tǒng)還包括運(yùn)行組件，所述運(yùn)行組件連接在固廢池與受料斗之間；所述運(yùn)行組件包所述行車和抓斗，所述行車橫跨固廢池固定安裝，并能夠沿固廢池長(zhǎng)度方向自由移動(dòng)，所述抓斗固定在行車的底端。

作為優(yōu)選，物料儲(chǔ)存系統(tǒng)還包括計(jì)量料倉(cāng)，所述計(jì)量料倉(cāng)連接在板式喂料機(jī)與喂料裝置之間。

作為優(yōu)選，所述物料儲(chǔ)存系統(tǒng)還包括滲濾液池和滲濾液泵；所述固廢池的液體輸出端接入滲濾液池，所述滲濾液池通過(guò)滲濾液泵接入滲濾液處理系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)為回轉(zhuǎn)式裂解爐；所述回轉(zhuǎn)式裂解爐的氣體輸出端與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)之間連接有第二引風(fēng)機(jī)，所述回轉(zhuǎn)式裂解爐的氣體輸出端與回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的氣體輸入端之間連接有裂解氣加熱裝置。

作為優(yōu)選，所述裂解氣加熱裝置的加熱方式為電加熱、煙氣換熱加熱或者電氣混合加熱。

作為優(yōu)選，所述回轉(zhuǎn)式裂解爐的氣體輸出端與裂解氣加熱裝置之間還連接有第三引風(fēng)機(jī)。

作為優(yōu)選，回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)還包括裂解氣防滲漏系統(tǒng)；所述裂解氣防滲漏系統(tǒng)包括第一密封裝置和第二密封裝置；所述第一密封裝置安裝在回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的固體物料輸入端，第二密封裝置安裝在回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)的固體物料輸出端。

作為優(yōu)選，所述裂解氣防滲漏系統(tǒng)還包括第四引風(fēng)機(jī)，第一密封裝置、第二密封裝置均與第四引風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口連接，第四引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)對(duì)垃圾的種類和形態(tài)沒(méi)有過(guò)高的要求，不需要加入空氣進(jìn)行焚燒而形成大量的煙氣，避免焚燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的氮氧化物、硫化物、二惡英、重金屬等對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，減少了對(duì)環(huán)境造成的二次污染，而且無(wú)氧裂解過(guò)程中沒(méi)有氧氣，去除了形成二惡英的一個(gè)必要條件，防止了二惡英的生成；

2、本發(fā)明物料設(shè)置有獨(dú)立的儲(chǔ)存系統(tǒng)，進(jìn)廠的固體廢物直接卸到固廢池中，固體物料在固廢池內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎和適當(dāng)?shù)呐湮楹?，即可通過(guò)特定的抓斗和行車送至受料斗，經(jīng)計(jì)量料倉(cāng)后由喂料裝置送入回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)；

3、本發(fā)明的存儲(chǔ)系統(tǒng)的第一引風(fēng)機(jī)的設(shè)置，保證固廢池處于負(fù)壓狀態(tài)，防止含有異味的氣體外泄，第一引風(fēng)機(jī)出來(lái)的廢氣送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)焚燒處理，廢氣中的有害成分被焚毀，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，當(dāng)回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，為防止固廢池內(nèi)廢氣外泄，設(shè)置廢氣過(guò)濾裝置對(duì)臭氣進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的廢氣排入大氣，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成空氣污染；

4、本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)為回轉(zhuǎn)式裂解爐，物料在爐體內(nèi)翻滾前進(jìn)，烘干、分解、裂解等過(guò)程皆在裂解爐內(nèi)完成，裂解剩余產(chǎn)物在出料室排出，裂解氣在固體物料輸入端排出，裂解氣出爐體后，分成兩路，一路送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)，另外一路經(jīng)加熱器循環(huán)回到回轉(zhuǎn)式裂解爐；

5、本發(fā)明的裂解氣防泄漏系統(tǒng)，該系統(tǒng)由第一密封裝置、第二密封裝置和第四引風(fēng)機(jī)組成，裂解氣防泄漏系統(tǒng)保證密封裝置內(nèi)呈微負(fù)壓狀態(tài)，及時(shí)排走裂解爐逸出的裂解氣；

6、本發(fā)明的裂解氣加熱器將用于循環(huán)的裂解氣加熱至800-900℃，然后從氣體輸入端進(jìn)入裂解爐，為固體廢物的裂解提供能量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)的簡(jiǎn)要流程圖。

圖2為本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)的具體流程圖。

其中，101、固廢池；102、滲濾液池；103、滲濾液泵；104、抓斗；105、行車；106、受料斗；107、板式喂料機(jī)；108、計(jì)量料倉(cāng)；109、喂料裝置；110、回轉(zhuǎn)式裂解爐；111、出料室；112、第一引風(fēng)機(jī)；113、第二引風(fēng)機(jī)；114、第三引風(fēng)機(jī)；115、第四引風(fēng)機(jī)；116、裂解氣加熱裝置；117、廢氣過(guò)濾裝置；118、第一密封裝置；119、第二密封裝置；10、物料儲(chǔ)存系統(tǒng)；20、滲濾液處理系統(tǒng)；30、回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)；40、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：

參照?qǐng)D1-2，一種用于固體廢物處置的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)，包括物料儲(chǔ)存系統(tǒng)10、滲濾液處理系統(tǒng)20、回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)30和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40。

本實(shí)施例的回轉(zhuǎn)式裂解系統(tǒng)30為回轉(zhuǎn)式裂解爐110，回轉(zhuǎn)式裂解爐110的一端為固體物料輸入端和氣體輸出端，所述氣體輸出端位于固體物料輸入端上方，另一端為固體物料輸出端和氣體輸出端，所述氣體輸出端位于固體物料輸入端上方；物料儲(chǔ)存系統(tǒng)10的固體物料輸出端接入回轉(zhuǎn)式裂解爐110的固體物料輸入端，物料儲(chǔ)存系統(tǒng)10的液體輸出端接入滲濾液處理系統(tǒng)20，物料儲(chǔ)存系統(tǒng)10的氣體輸出端接入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40；回轉(zhuǎn)式裂解爐110的氣體輸出端分別接入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40、回轉(zhuǎn)式裂解爐110的氣體輸入端。

物料儲(chǔ)存系統(tǒng)10包括固廢池101、受料斗106、板式喂料機(jī)107、喂料裝置109、廢氣過(guò)濾裝置117、運(yùn)行組件和計(jì)量料倉(cāng)108，固廢池101、受料斗106、板式喂料機(jī)107、喂料裝置109依次連接；喂料裝置109的出料口接入回轉(zhuǎn)式裂解爐110的固體物料輸入端。

固廢池101的氣體輸出端接有第一引風(fēng)機(jī)112，第一引風(fēng)機(jī)112的出氣端接入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40或廢氣過(guò)濾裝置117，回轉(zhuǎn)式裂解爐110運(yùn)行時(shí)，垃圾在固廢池101內(nèi)產(chǎn)生的廢氣由第一引風(fēng)機(jī)112送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40，以助燃風(fēng)的形式進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，廢氣中的有害成分在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)內(nèi)被徹底焚毀，當(dāng)回轉(zhuǎn)式裂解爐110停機(jī)時(shí)，為防止固廢池101內(nèi)廢氣污染環(huán)境，第一引風(fēng)機(jī)112出來(lái)的廢氣改入廢氣過(guò)濾裝置117，經(jīng)過(guò)濾裝置過(guò)濾后排入大氣。

運(yùn)行組件連接在固廢池101與受料斗106之間，運(yùn)行組件包行車105和抓斗104，行車105橫跨固廢池101固定安裝，并能夠沿固廢池101長(zhǎng)度方向自由移動(dòng)，抓斗104固定在行車105的底端；計(jì)量料倉(cāng)108連接在板式喂料機(jī)107與喂料裝置109之間，計(jì)量料倉(cāng)108內(nèi)安裝了計(jì)量裝置，當(dāng)料倉(cāng)內(nèi)廢物達(dá)到一定重量后，料倉(cāng)下方的閥板自動(dòng)打開(kāi)，固體廢物落入喂料裝置109內(nèi)，由喂料裝置109將固體廢物送入回轉(zhuǎn)式裂解爐110中。

物料儲(chǔ)存系統(tǒng)10還包括滲濾液池102和滲濾液泵103；固廢池101的液體輸出端接入滲濾液池102，滲濾液池102通過(guò)滲濾液泵103接入滲濾液處理系統(tǒng)20。

回轉(zhuǎn)式裂解爐110為回轉(zhuǎn)式裂解爐110，固體廢物在回轉(zhuǎn)式裂解爐110內(nèi)翻滾前進(jìn)，依次經(jīng)歷烘干、分解和裂解三個(gè)階段，最終形成裂解氣及裂解剩余產(chǎn)物，裂解氣的主要成分為H₂、CO、CH₄、C₂H₆、H₂O等，裂解剩余產(chǎn)物主要為焦油、碳黑及無(wú)機(jī)物等，裂解爐內(nèi)的裂解反應(yīng)簡(jiǎn)單如下：

生物質(zhì)→碳+焦油+氣體

焦油→碳+氣體+輕質(zhì)焦油

焦油+H₂O→H₂+CO+CH₄+C₂H₄+_C2H₆

焦油+CO₂→H₂+CO+CH₄+C₂H₄+_C2H₆

C₂H₆→C₂H₄+H₂

H₂O+CO→CO₂+H₂

H₂O+CH₄→CO+3H₂

C+CO₂→2CO

回轉(zhuǎn)式裂解爐110的氣體輸出端與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40之間連接有第二引風(fēng)機(jī)113，回轉(zhuǎn)式裂解爐110的氣體輸出端與裂解氣加熱裝置116之間還連接有第三引風(fēng)機(jī)114。裂解氣在回轉(zhuǎn)式裂解爐110中形成后，分成兩路，分別由第二引風(fēng)機(jī)113和第三引風(fēng)機(jī)114從氣體輸出端抽出，第二引風(fēng)機(jī)113和第三引風(fēng)機(jī)114皆為變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，可通過(guò)PID程序調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確?；剞D(zhuǎn)式裂解爐110處于正壓狀態(tài)，以防止空氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)式裂解爐110，產(chǎn)生有害物質(zhì)，裂解剩余產(chǎn)物從固體物料輸出端底部排出，收集起來(lái)作下一步處理。

由第二引風(fēng)機(jī)113抽出的裂解氣經(jīng)重整、凈化后送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40，在燃?xì)鈾C(jī)內(nèi)燃燒，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生電能。

回轉(zhuǎn)式裂解爐110的氣體輸出端與回轉(zhuǎn)式裂解爐110的氣體輸入端之間連接有裂解氣加熱裝置116，由第三引風(fēng)機(jī)114抽出的裂解氣引入裂解氣加熱裝置116，在裂解氣加熱裝置116中被加熱至800-900℃，然后經(jīng)固體物料輸出端進(jìn)入回轉(zhuǎn)式裂解爐110，為固體廢物的裂解提供熱量，確保回轉(zhuǎn)式裂解爐110處于600-850℃的工作溫度下，裂解氣加熱裝置116的加熱方式為電加熱、煙氣換熱加熱或者電氣混合加熱。

為防止回轉(zhuǎn)式裂解爐110在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生裂解氣泄漏，本系統(tǒng)增設(shè)了裂解氣防滲漏系統(tǒng)；裂解氣防滲漏系統(tǒng)包括第一密封裝置118和第二密封裝置119；第一密封裝置118安裝在回轉(zhuǎn)式裂解爐110的固體物料輸入端，第二密封裝置119安裝在回轉(zhuǎn)式裂解爐110的固體物料輸出端。裂解氣防滲漏系統(tǒng)還包括第四引風(fēng)機(jī)115，第一密封裝置118、第二密封裝置119均與第四引風(fēng)機(jī)115的進(jìn)風(fēng)口連接，第四引風(fēng)機(jī)115的出風(fēng)口與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40連接?；剞D(zhuǎn)式裂解爐110在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中泄漏出來(lái)的裂解氣，分別進(jìn)入第一密封裝置118和第二密封裝置119，第四引風(fēng)機(jī)115為變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，可通過(guò)PID程序調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保第一密封裝置118和第二密封裝置119呈微負(fù)壓狀態(tài)，及時(shí)排走裂解爐逸出的裂解氣。密封裝置的作用是防止裂解氣外泄，因此需保持微負(fù)壓狀態(tài)。從裂解爐逸出的裂解氣，送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40。

本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)的技術(shù)原理如下：

經(jīng)粗破碎后的固體廢物直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)式裂解爐110，回轉(zhuǎn)式裂解爐110正壓操作，操作溫度為600-850℃，固體廢物在回轉(zhuǎn)式裂解爐110中翻滾前進(jìn)，依次經(jīng)歷烘干、分解和裂解三個(gè)階段，最終形成裂解氣及裂解剩余產(chǎn)物，裂解氣的主要成分為H₂、CO、CH₄、C₂H₆、H₂O 等，裂解剩余產(chǎn)物主要為焦油、碳黑及無(wú)機(jī)物等，裂解氣在回轉(zhuǎn)式裂解爐110形成后，分成兩路，一路送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)系統(tǒng)40，另外一路經(jīng)加熱器循環(huán)回到回轉(zhuǎn)式裂解爐110，裂解剩余產(chǎn)物從出料室111排出，收集起來(lái)用于下游產(chǎn)品制備。

實(shí)驗(yàn)例：

本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式無(wú)氧裂解系統(tǒng)處理一噸生活垃圾，大約可產(chǎn)生15％的生物碳、240立方體積的燃?xì)狻?0％的水和15％惰性物質(zhì)；生物碳可進(jìn)一步加工制成土壤改良劑或者做為活性炭用于煙氣凈化等，也可生產(chǎn)800公斤生物碳復(fù)混肥；燃?xì)膺M(jìn)入內(nèi)燃機(jī)，可發(fā)電400度(Kwh)；水經(jīng)過(guò)處理回用或用于綠化灌溉等，惰性物質(zhì)可制成建材，其中金屬可直接回收利用。因此，混合垃圾經(jīng)過(guò)處理，沒(méi)有任何剩余物需要填埋或者轉(zhuǎn)移，也沒(méi)有二惡英、飛灰等二次污染物生成。按照國(guó)家碳減排標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算，采用本技術(shù)每處理1噸生活垃圾，可形成1.04噸碳排放指標(biāo)。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。