專(zhuān)利名稱(chēng):生活垃圾的脫水焚燒處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生活垃圾的脫水焚燒處理方法，用于對(duì)城市固體廢棄物等生活垃圾進(jìn)行無(wú)害化的處理，實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境優(yōu)化治理和能源利用，屬于環(huán)保節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
目前，我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)量以每年8％～10％的速度增長(zhǎng)，如何有效地對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行處理，已倍受關(guān)注。焚燒法是實(shí)現(xiàn)垃圾減量化最快捷有效的技術(shù)方法。垃圾焚燒必須具有一定條件垃圾要具有一定的發(fā)熱值。當(dāng)垃圾發(fā)熱值≤3350kJ/kg(800kcal/kg)時(shí)，焚燒需助燃，包括摻煤或燒油助燃。一般認(rèn)為，垃圾低位發(fā)熱值＞5000kJ/kg(1200kcal/kg)時(shí)，燃燒效果較好。我國(guó)一般城市生活垃圾低位發(fā)熱值在3350～8374kJ/kg(800-2000kcal/kg)之間；垃圾中含水率在50％左右，許多城市的生活垃圾含水率超過(guò)了50％。垃圾具有非均質(zhì)性和多變性，各地區(qū)、各季節(jié)垃圾變化是很大的，這都給垃圾焚燒帶來(lái)很大困難。袋裝垃圾收集成為趨勢(shì)，但袋裝化促使生活垃圾的含水率保持較高水平。高水分、低熱值的垃圾一方面本身燃燒較為困難，另一方面大量熱量消耗于垃圾水分蒸發(fā)過(guò)程，從而使燃燒更加困難。
目前垃圾焚燒方法中，對(duì)高水分、低熱值垃圾的處置難題，大多采用堆放、烘干預(yù)處理方法進(jìn)行脫水。公開(kāi)號(hào)為CN1468818A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利介紹了一種城市生活垃圾處理方法，包括貯存發(fā)酵、分選、烘干、焚燒、煙氣處理等步驟。但貯存發(fā)酵需要堆放4-6天，堆放時(shí)間長(zhǎng)；垃圾含水率降低約10％，脫水效率低；堆放產(chǎn)生大量的臭氣；利用高溫尾氣烘干脫水方法，水分蒸發(fā)的潛熱大，熱能利用效率大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)我國(guó)城市生活垃圾含水率高、熱值低、焚燒困難的問(wèn)題，提供一種新的生活垃圾的脫水焚燒處理方法，提高垃圾焚燒溫度，降低煙氣處理成本，減少環(huán)境污染。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明采用機(jī)械脫水預(yù)處理方法取代熱力烘干預(yù)處理方法，生活垃圾首先采用滾壓破碎、剪刀切粉碎或螺旋壓榨破碎等方法破碎，將破碎后滲出的水分通過(guò)濾網(wǎng)瀝除，再經(jīng)過(guò)高速離心等機(jī)械方法深度脫水，脫水后的垃圾送入焚燒爐燃燒，控制燃燒溫度和煙氣停留時(shí)間，提高入爐垃圾的發(fā)熱量并改善著火條件，燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和過(guò)濾器除塵凈化后排放。
本發(fā)明中工藝參數(shù)的控制如下滾壓破碎的滾筒轉(zhuǎn)速控制在0.5～150轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間3～30分鐘。
螺旋壓榨破碎的螺桿轉(zhuǎn)速控制在3～20轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間5～30分鐘。
剪刀切粉碎的旋轉(zhuǎn)刀轉(zhuǎn)速控制在800～5000轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間1～20分鐘。
脫水離心機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在600～15000轉(zhuǎn)/分鐘，脫水時(shí)間3～60分鐘。
脫水后的垃圾在移動(dòng)火床鍋爐中燃燒，穩(wěn)定著火同時(shí)強(qiáng)化火床與爐膛空間的燃燒。爐內(nèi)為微負(fù)壓狀態(tài)，爐膛出口溫度≥850℃，煙氣停留時(shí)間≥2s，焚燒爐渣熱灼減率3％～5％。
燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和自潔式過(guò)濾器除塵凈化后排放。其中，半干法采用上流式，干燥吸收塔高徑比0.7～0.9，控制煙氣溫度140～160℃，煙氣停留時(shí)間8～12s，化學(xué)計(jì)量比(Ca/S)1.1～1.4，石灰乳的含固量為15～22％，ΔT(吸收塔出口溫度高于煙氣水露點(diǎn)溫度的溫度差)11～15℃。過(guò)濾器中煙氣流速0.3～10cm/s。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)為(1)采用機(jī)械脫水預(yù)處理，脫水效率高且穩(wěn)定，提高了入爐垃圾的發(fā)熱量；垃圾層狀燃燒，易著火，燃燒穩(wěn)定，熱強(qiáng)度高，對(duì)垃圾的燒透性較好。(2)改善了著火條件，有毒氣體二噁得到完全消除，有害氣體SO2、NOx同時(shí)得到有效的控制。其中，出口煙氣中氧含量6～12％，煙黑度達(dá)到國(guó)家0～1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)煙或完全是自煙。含塵量為80mg/m3以下，二氧化硫160～200mg/m3(260mg/m3以下)，氮氧化物250～300mg/m3(400mg/m3以下)。(3)垃圾燃盡率高，熱值利用率提高，運(yùn)行溫度和費(fèi)用低、管理簡(jiǎn)便。
因此本發(fā)明的實(shí)施對(duì)于提高我國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化、減量化、資源化處理水平有巨大的推動(dòng)作用，對(duì)于節(jié)約能源具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1發(fā)熱值為1000kcal/kg，垃圾中含水量為55％，首先通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)速控制在0.5轉(zhuǎn)/分鐘滾壓破碎，破碎時(shí)間30分鐘，并將破碎后滲出的水分瀝除，垃圾含水量降為42％，再經(jīng)過(guò)高速離心機(jī)在15000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下深度脫水，離心時(shí)間3分鐘，垃圾含水量降為30％。脫水后的垃圾在移動(dòng)火床鍋爐中燃燒，穩(wěn)定著火同時(shí)強(qiáng)化火床與爐膛空間的燃燒。爐膛出口溫度約950℃，煙氣停留時(shí)間2s，焚燒爐渣熱灼減率3％。燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和自潔式濾桶過(guò)濾器除塵凈化后排放。脫酸過(guò)程中，干燥吸收塔高徑比0.7，煙氣溫度為140℃，停留時(shí)間10s，化學(xué)計(jì)量比1.2，石灰乳的含固量為20％，ΔT為12℃。過(guò)濾器中煙氣流速5cm/s。出口煙氣中氧含量8％，煙黑度達(dá)到國(guó)家0～1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)煙或完全是白煙。含塵量為80mg/m3，二氧化硫180mg/m3，氮氧化物250mg/m3。
實(shí)施例2發(fā)熱值為1000kcal/kg，垃圾中含水量為55％，首先通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)速控制在150轉(zhuǎn)/分鐘滾壓破碎，破碎時(shí)間3分鐘，并將破碎后滲出的水分瀝除，垃圾含水量降為44％，再經(jīng)過(guò)高速離心機(jī)在15000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下深度脫水，離心時(shí)間3分鐘，垃圾含水量降為31％。脫水后的垃圾在移動(dòng)火床鍋爐中燃燒，穩(wěn)定著火同時(shí)強(qiáng)化火床與爐膛空間的燃燒。爐膛出口溫度約940℃，煙氣停留時(shí)間2.5s，焚燒爐渣熱灼減率3％。燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和自潔式濾桶過(guò)濾器除塵凈化后排放。脫酸過(guò)程中，干燥吸收塔高徑比0.7，煙氣溫度為150℃，停留時(shí)間10s，化學(xué)計(jì)量比1.3，石灰乳的含固量為18％，ΔT為12℃。過(guò)濾器中煙氣流速7cm/s。出口煙氣中氧含量7％，煙黑度達(dá)到國(guó)家0～1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)煙或完全是白煙。含塵量為60mg/m3，二氧化硫185mg/m3，氮氧化物250mg/m3。
實(shí)施例3發(fā)熱值為800kcal/kg，垃圾中含水量為60％，首先通過(guò)螺旋壓榨破碎，螺桿轉(zhuǎn)速控制在3轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間30分鐘，并將破碎后滲出的水分瀝除，垃圾含水量降為48％，再經(jīng)過(guò)高速離心機(jī)在6000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下深度脫水，離心時(shí)間60分鐘，垃圾含水量降為32％。脫水后的垃圾在鏈條鍋爐中燃燒，穩(wěn)定著火同時(shí)強(qiáng)化火床與爐膛空間的燃燒。爐膛出口溫度約920℃，煙氣停留時(shí)間3s，焚燒爐渣熱灼減率4％。燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和自潔式濾桶過(guò)濾器除塵凈化后排放。脫酸過(guò)程中，干燥吸收塔高徑比0.8，煙氣溫度為140℃，停留時(shí)間12s，化學(xué)計(jì)量比1.4，石灰乳的含固量為16％，ΔT為14℃。過(guò)濾器中煙氣流速4.5cm/s。出口煙氣中氧含量9％，煙黑度達(dá)到國(guó)家0～1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)煙或完全是白煙。含塵量為65mg/m3，二氧化硫170mg/m3，氮氧化物260mg/m3。
實(shí)施例4發(fā)熱值為800kcal/kg，垃圾中含水量為60％，首先通過(guò)螺旋壓榨破碎，螺桿轉(zhuǎn)速控制在20轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間5分鐘，并將破碎后滲出的水分瀝除，垃圾含水量降為41％，再經(jīng)過(guò)高速離心機(jī)在600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下深度脫水，離心時(shí)間60分鐘，垃圾含水量降為30％。脫水后的垃圾在移動(dòng)火床鍋爐中燃燒，穩(wěn)定著火同時(shí)強(qiáng)化火床與爐膛空間的燃燒。爐膛出口溫度約930℃，煙氣停留時(shí)間3s，焚燒爐渣熱灼減率3.5％。燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和自潔式濾桶過(guò)濾器除塵凈化后排放。脫酸過(guò)程中，干燥吸收塔高徑比0.8，煙氣溫度為160℃，停留時(shí)間8s，化學(xué)計(jì)量比1.1，石灰乳的含固量為21％，ΔT為15℃。過(guò)濾器中煙氣流速8cm/s。出口煙氣中氧含量9％，煙黑度達(dá)到國(guó)家0～1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)煙或完全是白煙。含塵量為60mg/m3，二氧化硫165mg/m3，氮氧化物270mg/m3。
實(shí)施例5發(fā)熱值為1000kcal/kg，垃圾中含水量為60％，首先通過(guò)剪刀切破碎，旋轉(zhuǎn)刀轉(zhuǎn)速控制在800轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間20分鐘，并將破碎后滲出的水分瀝除，垃圾含水量降為45％，再經(jīng)過(guò)高速離心機(jī)在6000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下深度脫水，離心時(shí)間40分鐘，垃圾含水量降為25％。脫水后的垃圾在流化床鍋爐中燃燒，穩(wěn)定著火同時(shí)強(qiáng)化火床與爐膛空間的燃燒。爐膛出口溫度約930℃，煙氣停留時(shí)間4s，焚燒爐渣熱灼減率4.5％。燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和自潔式濾桶過(guò)濾器除塵凈化后排放。脫酸過(guò)程中，干燥吸收塔高徑比0.9，煙氣溫度為140℃，停留時(shí)間11s，化學(xué)計(jì)量比1.4，石灰乳的含固量為16％，ΔT為15℃。過(guò)濾器中煙氣流速10cm/s。出口煙氣中氧含量8％，煙黑度達(dá)到國(guó)家0～1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)煙或完全是白煙。含塵量為80mg/m3，二氧化硫180mg/m3，氮氧化物280mg/m3。
實(shí)施例6發(fā)熱值為1000kcal/kg，垃圾中含水量為60％，首先通過(guò)剪刀切破碎，旋轉(zhuǎn)刀轉(zhuǎn)速控制在5000轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間1分鐘，并將破碎后滲出的水分瀝除，垃圾含水量降為41％，再經(jīng)過(guò)高速離心機(jī)在15000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下深度脫水，離心時(shí)間20分鐘，垃圾含水量降為20％。脫水后的垃圾在移動(dòng)火床鍋爐中燃燒，穩(wěn)定著火同時(shí)強(qiáng)化火床與爐膛空間的燃燒。爐膛出口溫度約950℃，煙氣停留時(shí)間3s，焚燒爐渣熱灼減率5％。燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和自潔式濾桶過(guò)濾器除塵凈化后排放。脫酸過(guò)程中，干燥吸收塔高徑比0.9，煙氣溫度為160℃，停留時(shí)間10s，化學(xué)計(jì)量比1.2，石灰乳的含固量為20％，ΔT為15℃。過(guò)濾器中煙氣流速7.5cm/s。出口煙氣中氧含量7％，煙黑度達(dá)到國(guó)家0～1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即無(wú)煙或完全是白煙。含塵量為60mg/m3，二氧化硫170mg/m3，氮氧化物265mg/m3。
權(quán)利要求
1.一種生活垃圾的脫水焚燒處理方法，其特征在于將生活垃圾進(jìn)行機(jī)械破碎，將破碎后滲出的水分瀝除后送入高速離心機(jī)深度脫水，脫水離心機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在600～15000轉(zhuǎn)/分鐘，脫水時(shí)間3～60分鐘，脫水后的垃圾送入焚燒爐中燃燒，爐膛出口溫度≥850℃，煙氣停留時(shí)間≥2s，焚燒爐渣熱灼減率3％～5％，產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和過(guò)濾器除塵凈化后排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的生活垃圾的脫水焚燒處理方法，其特征在于所述機(jī)械破碎為滾壓破碎，滾筒轉(zhuǎn)速控制在0.5～150轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間3～30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的生活垃圾的脫水焚燒處理方法，其特征在于所述機(jī)械破碎為螺旋壓榨破碎，螺桿轉(zhuǎn)速控制在3～20轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間5～30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的生活垃圾的脫水焚燒處理方法，其特征在于所述機(jī)械破碎為剪刀切粉碎，旋轉(zhuǎn)刀轉(zhuǎn)速控制在800～5000轉(zhuǎn)/分鐘，破碎時(shí)間1～20分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的生活垃圾的脫水焚燒處理方法，其特征在于所述噴霧半干法采用上流式，干燥吸收塔高徑比0.7～0.9，控制煙氣溫度140～160℃，煙氣停留時(shí)間8～12s，化學(xué)計(jì)量比Ca/S為1.1～1.4，石灰乳的含固量為15～22％，吸收塔出口溫度高于煙氣水露點(diǎn)溫度11～15℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的生活垃圾的脫水焚燒處理方法，其特征在于所述過(guò)濾器中煙氣流速為0.3～10cm/s。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及一種生活垃圾的脫水焚燒處理方法，采用機(jī)械脫水預(yù)處理方法取代熱力烘干預(yù)處理方法，生活垃圾首先通過(guò)滾壓、剪切或螺旋壓榨等方法破碎，瀝除水分后再經(jīng)高速離心機(jī)進(jìn)行高效率的深度脫水，脫水后的垃圾送入焚燒爐燃燒，控制燃燒溫度和煙氣停留時(shí)間，提高了入爐垃圾的發(fā)熱量并改善了著火條件，減少二噁的生成。燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)噴霧半干法脫酸和過(guò)濾器除塵凈化后排放。本發(fā)明可提高垃圾焚燒溫度，降低煙氣處理成本，減少環(huán)境污染，用于對(duì)城市固體廢棄物等生活垃圾進(jìn)行無(wú)害化處理，實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境優(yōu)化治理和能源利用。
文檔編號(hào)B02C18/00GKCN1644986SQ200510023296
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2005年1月13日
發(fā)明者申哲民, 句丙新, 吳旦, 王文華, 程金平, 袁濤 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan