本發(fā)明涉及一種垃圾填埋場內(nèi)陳埋垃圾以及垃圾填埋氣的聯(lián)合氣化處理方法。
背景技術(shù)：
長久以來，生活垃圾的處理問題一直困擾著全世界。大量的生活垃圾得不到及時有效的處理，出現(xiàn)垃圾圍城、惡臭、污染土壤和地下水的現(xiàn)象，極大地危害了環(huán)境和公眾健康。
目前，生活垃圾無害化處理基本方式主要有兩種，即衛(wèi)生填埋、焚燒（發(fā)電），衛(wèi)生填埋方法的優(yōu)點是：技術(shù)成熟；操作簡單，缺點是：占地面積大；惡臭污染較重；穩(wěn)定化周期長；有可能污染地下水和土壤。焚燒（發(fā)電）的優(yōu)點是：占地面積??；減容減量效果顯著；無害化效果顯著，缺點是：技術(shù)較復(fù)雜；初投資和運行成本高；產(chǎn)生二次污染；對垃圾熱值要求較髙?；谏鲜鰞?yōu)缺點，衛(wèi)生填埋方式更適用于土地資源充足的地區(qū)，而焚燒發(fā)電技術(shù)更適用于土地資源緊張的地區(qū)，焚燒發(fā)電又因為其產(chǎn)生NOx和二惡英等污染物排放控制難等，嚴重制約了垃圾直接焚燒技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展。
我國目前的現(xiàn)狀是：多年前各城市都建設(shè)有大型垃圾填埋場，而隨著生活垃圾的與日俱增，各大城市周圍設(shè)計的垃圾填埋場已經(jīng)日趨飽和，且由于城市化進程的加速，也難于再找大片土地用于垃圾填埋，而已飽和的垃圾填埋場也在不斷污染地下水和空氣，急需將填埋場中的陳埋垃圾進行無害化處理，為了解決垃圾圍城以及飽和垃圾填埋場的陳埋垃圾污染問題，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)漸成主流，但垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)急需解決污染物排放嚴重問題。
由于垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的污染排放問題一時難于解決，本發(fā)明提供了一條解決垃圾處理難題的新思路：垃圾氣化制取中熱值燃氣。垃圾氣化是將垃圾中的有機成分在缺氧下與氣化劑發(fā)生反應(yīng)生成可燃氣體和灰渣的過程，氣化更利于高效的能源利用和嚴格的污染控制且氣化產(chǎn)品為單一燃氣，后處理系統(tǒng)簡單，投資較低，既保證了良好的環(huán)保效果，生成的可燃氣又可用燃氣，發(fā)電或供熱，實現(xiàn)了資源化利用，是比垃圾焚燒技術(shù)和衛(wèi)生填埋技術(shù)更具潛力的替代技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種垃圾填埋場內(nèi)陳埋垃圾以及垃圾填埋氣的聯(lián)合氣化處理方法，通過衛(wèi)生填埋和氣化法結(jié)合起來，將垃圾填埋場內(nèi)陳埋垃圾進行資源化處理，同時處理填埋氣，且污染排放低，為飽和垃圾填埋場的處理提供了一條可靠的解決途徑，該方案適用范圍廣，具有巨大的社會推廣價值。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種垃圾填埋場內(nèi)陳埋垃圾以及垃圾填埋氣的聯(lián)合氣化處理方法，其特征是包括下列步驟：
垃圾填埋場內(nèi)設(shè)置兩個填埋區(qū)（填埋區(qū)1（1）和填埋區(qū)2（2）），一個垃圾分揀區(qū)（5），一個垃圾破碎區(qū)（6），一個垃圾干燥區(qū)（7），一個填埋氣收集、預(yù)處理區(qū)（3），一套垃圾間歇式流化床垃圾氣化裝置；
在垃圾破碎區(qū)（6）中參入煤或生物質(zhì)和碳酸鈣加料區(qū)（9）中的煤或生物質(zhì)以及碳酸鈣。
垃圾間歇式流化床垃圾氣化裝置包括間歇式流化床垃圾氣化爐（4），旋風分離器（15），熱回收裝置（18），煙囪（10），煙氣洗滌塔（11），可燃氣洗滌塔（12），可燃氣儲氣罐（13），煙氣換向閥（21）、可燃氣換向閥（22），水蒸氣換向閥（23）、空氣換向閥（24）。其特點在于爐內(nèi)氣化采用間歇式的流化床氣化法氣化，煙氣、可燃氣、水蒸氣、空氣的流動通過煙氣換向閥（21）、可燃氣換向閥（22），水蒸氣換向閥（23）、空氣換向閥（24）進行控制。
對填埋區(qū)1（1）和填埋區(qū)2（2）中的垃圾所產(chǎn)生的填埋氣送入填埋氣收集、預(yù)處理區(qū)（3）中進行脫硫、脫水、去除固體雜質(zhì)。將處理后的填埋氣通入間歇式垃圾流化床做輔助燃燒和氣化之用。
將垃圾填埋入填埋區(qū)1（1），取填埋區(qū)2（2）中的陳埋垃圾進行氣化，待填埋區(qū)1（1）飽和后，填埋區(qū)2（2）中的垃圾氣化完畢，則兩個填埋區(qū)功能裝換，將垃圾填埋入填埋區(qū)2（2），取填埋區(qū)1（1）中的陳埋垃圾進行氣化，如此往復(fù)循環(huán)。
本發(fā)明所收集的可燃氣可做燃氣，發(fā)電，供熱用氣。氣化爐所產(chǎn)生的灰渣可作為建材原料使用。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明將垃圾填埋場分為兩個填埋區(qū)，利用氣化爐對其中一個填埋區(qū)內(nèi)的垃圾進行資源化處理，另一個填埋區(qū)進行填埋，兩個填埋區(qū)輪換使用，解決了垃圾填埋場容量飽和而導(dǎo)致要新增垃圾填埋區(qū)的問題和資源化利用問題，可以對已封閉垃圾填埋場進行二次開發(fā)利用；
（2）垃圾填埋可以使易降解的有機物垃圾充分降解，其他難于降解的可燃物進行氣化，可以縮短填埋垃圾周期，減少填埋區(qū)的占地，對垃圾進行了充分的利用，同時還將垃圾填埋氣進行了充分利用，減少了填埋垃圾產(chǎn)生的污染；
（3）填埋后的垃圾與新鮮垃圾相比，水分含量減少了很多，降解后的垃圾更便于分揀破碎，為氣化提供了較好的條件；
（4）由于使用的是間歇式流化床垃圾氣化爐進行氣化，所使用的氣化劑為水蒸氣，相比于其他的氣化方法所產(chǎn)可燃氣體熱值高，可以做燃氣，發(fā)電，供熱使用，用途廣泛；
（5）由于垃圾氣化爐間歇運行，爐內(nèi)溫度能保持在800℃-1000℃之間，氣化溫度較高，在此溫度下，氣化垃圾所產(chǎn)生的二惡英等有害氣體會被分解，煙氣和可燃氣中的有害氣體成分低。
附圖說明
圖1 是本發(fā)明一種垃圾填埋場內(nèi)陳埋垃圾以及垃圾填埋氣的聯(lián)合氣化流程示意圖。
圖1所示：1-填埋區(qū)1、2-填埋區(qū)2、3-填埋氣收集、預(yù)處理區(qū)、4-間歇式流化床垃圾氣化爐、5-垃圾分揀區(qū)、6-垃圾破碎區(qū)、7-垃圾干燥區(qū)、8-可回收物與不可燃物質(zhì)回收區(qū)、9-煤或生物質(zhì)和碳酸鈣加料區(qū)、10-煙囪、11-煙氣洗滌塔、12-可燃氣洗滌塔、13-可燃氣儲氣罐、14-水泵、15-旋風分離器、16-生活垃圾、17-風機、18-熱回收裝置、21-煙氣換向閥、22-可燃氣換向閥、23-水蒸氣換向閥、24-空氣換向閥。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖1所示。
本發(fā)明的方法工作過程為：垃圾填埋場有兩個填埋區(qū)：填埋區(qū)1（1）和填埋區(qū)2（2），填埋區(qū)2（2）已填滿，進入垃圾填埋場的生活垃圾（16）填埋至填埋區(qū)1（1），取填埋區(qū)2（2）中的陳埋垃圾進行氣化。同時對填埋區(qū)1（1）和填埋區(qū)2（2）中產(chǎn)生的填埋氣進行處理，將填埋氣通入填埋氣收集、預(yù)處理區(qū)（3），在此區(qū)域進行脫硫、脫水、去除固體雜質(zhì)等，處理后的填埋氣送入氣化爐輔助垃圾的燃燒和氣化。
將填埋區(qū)2（2）中陳埋垃圾進行氣化，首先將陳埋垃圾運至垃圾分揀區(qū)（5），在垃圾分揀區(qū)（5）中將金屬物質(zhì)，渣石玻璃等不可燃物質(zhì)分揀出送入可回收物與不可燃物質(zhì)回收區(qū)（8），將可燃物質(zhì)送入垃圾破碎區(qū)（6），在垃圾破碎區(qū)（6）中將垃圾進行破碎，并參入煤或生物質(zhì)和碳酸鈣加料區(qū)（9）中的煤或生物質(zhì)以及碳酸鈣，根據(jù)當?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)選型經(jīng)濟性好的高熱值燃料煤或生物質(zhì)以提高垃圾熱值，碳酸鈣在氣化過程中可做催化劑，有利于產(chǎn)生高品質(zhì)可燃氣，也可以去除垃圾氣化過程中產(chǎn)生的二惡英等有害物質(zhì)，垃圾破碎后送入垃圾干燥區(qū)（7），通過干燥區(qū)去除垃圾中的部分水分，提高氣化效率，垃圾通過干燥區(qū)后被送入間歇式流化床垃圾氣化爐（4）進行氣化處理。
間歇式流化床垃圾氣化爐（4）氣化分為兩個階段，燃燒階段和氣化階段：燃燒階段，水蒸氣換向閥（23）關(guān)閉，空氣換向閥（24）打開，通過風機（17）送入空氣，氣化爐內(nèi)通入垃圾、空氣以及填埋氣，垃圾在爐內(nèi)燃燒提高爐內(nèi)溫度，此時產(chǎn)生大量煙氣，煙氣排出時首先通過旋風分離器（15）去除灰渣，然后通過熱回收裝置（18）回收熱量，回收的熱量由水泵（14）送入的水吸收，產(chǎn)生水蒸氣，供氣化時作為氣化劑使用，煙氣通過熱回收裝置（18）后，煙氣換向閥（21）打開，可燃氣換向閥（22）關(guān)閉，煙氣通過煙氣洗滌塔（11）達到排放標準后經(jīng)煙囪（10）排出,當爐內(nèi)溫度上升至1000℃時轉(zhuǎn)為氣化階段；氣化階段, 空氣換向閥（24）關(guān)閉，水蒸氣換向閥（23）打開,氣化爐內(nèi)通入垃圾、熱回收裝置（18）所產(chǎn)生的水蒸氣以及填埋氣，水蒸氣，填埋氣和垃圾在爐內(nèi)高溫條件下進行氣化，此時產(chǎn)生中熱值可燃氣，可燃氣排出時首先通過旋風分離器（15）去除灰渣，然后通過熱回收裝置（18）回收熱量，熱回收裝置（18）吸收熱量加熱熱回收裝置（18）中的水，產(chǎn)生水蒸氣，供氣化時作為氣化劑使用，可燃氣通過熱回收裝置（18）后，可燃氣換向閥（22）打開，煙氣換向閥（21）關(guān)閉，可燃氣通過可燃氣洗滌塔（12）凈化后送入可燃氣儲氣罐（12），當爐內(nèi)溫度下降至800℃時轉(zhuǎn)為燃燒階段,如此往復(fù)循環(huán)。
當填埋區(qū)2（2）內(nèi)垃圾處理完畢，填埋區(qū)1（1）已達到飽和，則轉(zhuǎn)換作業(yè)方式，將進場垃圾填至已恢復(fù)填埋能力的填埋區(qū)2（2）中，對填埋區(qū)1（1）中的垃圾進行分揀、破碎、干燥、氣化處理。整個系統(tǒng)如此循環(huán)工作。