一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種節(jié)能型垃圾干餾制燃?xì)夂腿細(xì)獍l(fā)電的方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域；

二、發(fā)明背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，生活垃圾產(chǎn)生量與日增長(zhǎng)，特別是廣大農(nóng)村的有機(jī)垃圾的產(chǎn)生量不斷提高；垃圾中的有機(jī)物易變質(zhì)腐爛將會(huì)影響人們生存的環(huán)境；然而，降低垃圾的綜合處理成本，提高垃圾處理的經(jīng)濟(jì)效益，將其無害化、減量化和資源化，是全社會(huì)推進(jìn)垃圾處理的重要的關(guān)鍵問題；

文獻(xiàn)報(bào)道，低位發(fā)熱值(即，l·h·v)大于3344kj/kg(或800大卡/kg)的垃圾在焚燒爐中能得到充分自燃，不用噴油或加煤助燃；當(dāng)進(jìn)爐的垃圾熱值達(dá)不到800大卡/kg熱值時(shí)，就必須向焚燒爐內(nèi)噴射燃油或加煤以補(bǔ)充熱量使垃圾燒燼，然而，我國城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾中的瓜果皮、蔬菜殘?jiān)?、廚房餐館垃圾、餐后剩食等碳水化合物量較高，水分含量大，熱值低，不能自燃，這加大了垃圾處理的能耗成本；特別是，農(nóng)村垃圾中的廢塑料、橡膠、紙等高熱值的物質(zhì)較少，主要由果皮、菜葉、畜禽糞便等低熱值的碳水化合物組成，其熱值更低，這阻止了大量的農(nóng)村垃圾進(jìn)行焚燒或熱解處理；目前，國內(nèi)外的農(nóng)村垃圾的處理方法主要是傳統(tǒng)的填埋或是進(jìn)行堆肥；然而，垃圾填埋后易產(chǎn)生垃圾滲透液的滲漏事件，污染地下水，垃圾生產(chǎn)的肥料含有重金屬，達(dá)不到國家的肥料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，限制了垃圾肥料的銷售市場(chǎng)，垃圾處理的經(jīng)濟(jì)效益低；

為了克服上述方法的弱點(diǎn)，現(xiàn)已公開了一些解決這方面問題的技術(shù)方案，例如：在本申請(qǐng)人授權(quán)的usp5,744,668、usp6,133,491和cn1068032c中，公開了將生活垃圾進(jìn)行兩段和兩種不同溫度的熱裂解和催化裂解，采用連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)排渣的方法和設(shè)備；由于生活垃圾中的碳水化合物含量高，水分含量高，熱值低，要使垃圾中的有機(jī)物質(zhì)(畜禽的臟器、皮、毛、骨)徹底分解，必須先提供和消耗大量的熱量，蒸發(fā)和除去有機(jī)物中所含的大量水分，使其干燥，然后才能夠達(dá)到其分解溫度；這，存在垃圾處理能耗高的缺陷；

在申請(qǐng)?zhí)?00610014872.9《利用秸稈摻燒城市生活垃圾發(fā)電的方法》中，采用摻燒30-80％的高熱值的秸稈到低熱值的生活垃圾中，提高生活垃圾的熱值進(jìn)行“氣化”或熱處理制造燃?xì)膺M(jìn)行發(fā)電，存在秸稈摻燒量大、秸稈比重輕、運(yùn)輸成本高的弱點(diǎn)；

在本申請(qǐng)人授權(quán)的cn101352721b中，公開了《一種連續(xù)化處理生活垃圾的方法》，采用機(jī)械擠壓機(jī)或脫水機(jī)(如離心機(jī))對(duì)垃圾進(jìn)行脫水；然而，機(jī)械式的擠壓脫水方式僅能對(duì)物質(zhì)表面的游離水進(jìn)行分離；不能擠壓脫去垃圾有機(jī)物內(nèi)部包含的大量水分；實(shí)踐證明，擠壓機(jī)對(duì)生活垃圾進(jìn)行擠壓脫水后，垃圾中殘留的水分至少在55％以上，因此，要有效地大量的除去碳水化合物垃圾內(nèi)部包含的水分，必須消耗大量的蒸發(fā)熱或汽化熱，這增加了垃圾脫水和干燥的處理成本；這，存在垃圾處理能耗高的缺陷；

特別地，生活垃圾與生物質(zhì)(如秸稈、稻殼、木屑.....等)組份絕然不同，生物質(zhì)(秸稈、稻殼、木屑......等)的熱值一般在15000-19000kj/kg，而生活垃圾成分復(fù)雜，包含有泥土，含水率高達(dá)40-60％(wt％)，比重大，熱值低，如占生活垃圾70％左右(wt％)篩下物重組分垃圾的熱值僅為生物質(zhì)最低熱值的1/5，無法點(diǎn)燃或焚燒，且含有一定量的金屬或重金屬；不能采用與生物質(zhì)完全一樣的方法去對(duì)生活垃圾進(jìn)行“氣化”或熱處理制取燃?xì)膺M(jìn)行發(fā)電；據(jù)報(bào)道，生活垃圾的入爐焚燒或熱解的最低熱值為3300-5000kj/kg，最好在6000kj/kg以上，低于3300kj/kg不能焚燒或分解；生活垃圾分選出的篩下物(如菜葉、果皮、餐廚垃圾等碳水化合物)含水分高達(dá)40％-60％，熱值一般在800-1500kl/kg，熱值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于生活垃圾的焚燒或熱解的最低熱值3300-5000kj/kg范圍，通常只能作為堆肥的原料；

目前為止，在中國和世界專利文獻(xiàn)庫、相關(guān)的書籍、刊物、雜志以及工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用等方面，還沒有查閱將含水率高的農(nóng)村垃圾進(jìn)行焚燒發(fā)電或干餾制取燃?xì)膺M(jìn)行發(fā)電的報(bào)道，沒有查閱到從生活垃圾中分選出來的占生活垃圾70％左右(wt％)的低熱值的碳水化合物進(jìn)行干餾制取燃?xì)獍l(fā)電的報(bào)道。

本發(fā)明的目的就是要克服低熱值的垃圾(如農(nóng)村垃圾)在熱解或焚燒發(fā)電中需要額外補(bǔ)充燃油或燃煤的缺陷，提供一種耗能低(即，含水率高的碳水化合物垃圾采用生化降解方式進(jìn)行分解、減量、脫去分子結(jié)構(gòu)水)、資源化(垃圾中的能量轉(zhuǎn)換成燃?xì)?，即燃?xì)獍l(fā)電，燃?xì)饷裼没蛉細(xì)夤I(yè)用)、減量化、環(huán)保、高效等多種優(yōu)點(diǎn)的一種節(jié)能型垃圾干餾制燃?xì)夂腿細(xì)獍l(fā)電的方法。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種節(jié)能型垃圾干餾制燃?xì)夂腿細(xì)獍l(fā)電的方法；更具體地說，屬于將垃圾按照預(yù)處理、生化降解、干餾氣化、氣液分離、燃?xì)鈨艋?、燃?xì)獍l(fā)電等工藝流程處理垃圾使其無害化、減量化和資源化的方法；

按本發(fā)明的方法包括以下步驟：

(1)預(yù)處理：垃圾由垃圾車輛運(yùn)來，經(jīng)地衡稱量，人工除去大件垃圾、磚石，用磁選機(jī)除去金屬，用破袋機(jī)進(jìn)行破袋、破碎的初步處理；收集和利用初步處理后的垃圾物料，或是將初步處理后的垃圾物料進(jìn)一步用篩分機(jī)進(jìn)行分選，分別收集篩分出的篩上輕質(zhì)物料、篩下重質(zhì)物料；

(2)生化降解：將預(yù)處理中初步處理后的垃圾物料進(jìn)行發(fā)酵，或是將預(yù)處理中分選出的篩下重質(zhì)物料進(jìn)行發(fā)酵，將一定量的發(fā)酵微生物菌劑與發(fā)酵的物料混勻，按照公知的發(fā)酵技術(shù)條件進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵使垃圾物料中的碳水化合物被分解成為氣體、水和有機(jī)殘?jiān)?，收集和凈化處理在發(fā)酵中產(chǎn)生的氣體，收集和凈化處理在發(fā)酵中產(chǎn)生的廢水，收集和利用發(fā)酵后的固體物料；

(3)干餾氣化：將生化降解后收集的固體物料和/或預(yù)處理中收集的篩上垃圾輕質(zhì)物料加到干燥設(shè)備內(nèi)進(jìn)行干燥脫水，然后輸送到密閉的干餾氣化設(shè)備內(nèi)進(jìn)行干餾氣化；可以采用公知的無氧條件下的熱裂解技術(shù)原理，對(duì)干餾設(shè)備內(nèi)的物料進(jìn)行間接加熱的干餾氣化，也可以依照水煤氣生產(chǎn)或生物質(zhì)氣化的制造技術(shù)原理，在干餾氣化設(shè)備內(nèi)進(jìn)行物料的缺氧燃燒的干餾氣化；干餾氣化中的壓力控制在負(fù)壓、常壓或稍高于常壓，干餾氣化產(chǎn)生氣相產(chǎn)物和殘?jiān)?，收集和利用干餾氣化產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物，從干餾氣化設(shè)備中排出殘?jiān)?，收集和利用排出的殘?jiān)?/p>

(4)氣液分離：采用公知的氣--液分離技術(shù)原理，將干餾氣化中收集的氣相產(chǎn)物進(jìn)行氣--液分離或冷凝，分離出混合油、廢水和可燃性氣體；對(duì)可燃性燃?xì)狻⒒旌嫌瓦M(jìn)行分別收集、利用，對(duì)廢水進(jìn)行凈化達(dá)標(biāo)處理；

(5)燃?xì)鈨艋簩庖悍蛛x中收集的可燃性氣體進(jìn)行脫酸、脫焦油、脫水、脫塵的氣體凈化達(dá)標(biāo)處理，收集、儲(chǔ)備和利用凈化達(dá)標(biāo)后的可燃性氣體；

(6)燃?xì)饫茫簩艋蟮目扇夹詺怏w輸送給燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，或是將燃?xì)庾鳛槿剂瞎┙o蒸汽鍋爐產(chǎn)生水蒸氣，用水蒸氣進(jìn)行汽輪機(jī)組發(fā)電，并對(duì)發(fā)電中產(chǎn)生的余熱進(jìn)行利用，或是將燃?xì)庾鳛楣I(yè)和居民用的燃料；

按本發(fā)明的方法，所述的預(yù)處理中的篩分機(jī)是指：滾筒式篩分機(jī)、振動(dòng)篩分選機(jī)、光電分選機(jī)、風(fēng)力分選機(jī)；

按本發(fā)明的方法，所述的生化降解中的發(fā)酵是指：按照公知的有機(jī)物厭氧發(fā)酵或是好氧發(fā)酵的技術(shù)原理，將垃圾中的碳水化合物進(jìn)行厭氧微生物的發(fā)酵，被分解成甲烷氣體、水和有機(jī)殘?jiān)?，或是將垃圾中含水率高的瓜果皮，菜葉餐廚垃圾等碳水化合物進(jìn)行好氧發(fā)酵，分解成二氧化碳、水和少量的有機(jī)物殘?jiān)?；發(fā)酵產(chǎn)生的氣體通過石灰乳液或其它堿液中和吸收發(fā)酵中排放出來的二氧化碳及其它酸性氣體，不被堿液吸收的甲烷氣體被分離出，收集和回收利用。

一般情況下，發(fā)酵后剩余的有機(jī)殘?jiān)?主要成分是腐殖酸)的重量占發(fā)酵前碳水化合物重量的10-20％(wt％)；垃圾中的碳水化合物是由碳(c)、氫(h)和氧(o)三元素所構(gòu)成的有機(jī)化合物，主要由腐爛瓜果、瓜果皮、蔬菜殘葉、廚房餐館垃圾、餐后剩食所組成，含水率在70-90％(wt％)；碳水化合物中水分含量(wt％)超過數(shù)倍它的固體干基含量(wt％)；如一個(gè)102克的蘋果，榨汁后的固體殘?jiān)挥?5.6克，汁或水分占86.4克，水分含量為84.37％(w％)；通過發(fā)酵處理，這些垃圾中的碳水化合物被生化降解成為二氧化碳、水和少量的有機(jī)殘?jiān)?，發(fā)酵后剩余的有機(jī)殘?jiān)亓恐皇前l(fā)酵前碳水化合物垃圾重量的10-20％，碳水化合物中70％以上的分子結(jié)構(gòu)水被分解除去；如1000公斤的西瓜皮好氧發(fā)酵后的剩余有機(jī)殘?jiān)鼮?06公斤；通過生化發(fā)酵，碳水化合物垃圾中的結(jié)構(gòu)水被分離出，發(fā)酵剩余的有機(jī)殘?jiān)莘e只是碳水化合物垃圾在發(fā)酵前容積的10-30％(v/v％)，通過對(duì)垃圾中碳水化合物的發(fā)酵處理，使生活垃圾中的水分重量百分比含量(w％)大大降低，固體干基的重量百分比含量(w％)大大上升；因此，通過對(duì)生活垃圾碳水化合物的生化降解或發(fā)酵處理，生活垃圾中大量的分子結(jié)構(gòu)水被分解除去，垃圾物料的容積大大降低，得到了第一次減量化處理，同時(shí)地，垃圾中水分的分離出去，導(dǎo)致垃圾的發(fā)熱值大大上升，其發(fā)熱值能滿足或超過此時(shí)垃圾焚燒至燼所需熱量；生化降解或發(fā)酵溫度一般維持在30-35℃，但在傳統(tǒng)的垃圾熱分解、干餾、垃圾焚燒法中，垃圾中的大部分水分都是靠吸收大量的汽化熱進(jìn)行干燥、蒸發(fā)后除去的，因此造成了大量的能源浪費(fèi)，極大地增加了垃圾處理的綜合成本；

因此，采用低能耗的生化降解或發(fā)酵方法，對(duì)生活垃圾中低熱值的碳水化合物進(jìn)行生化降解，脫去碳水化合物垃圾中70％(wt％)以上的分子結(jié)構(gòu)水，對(duì)碳水化合物垃圾進(jìn)行70％以上的減容和減量，提高固體垃圾物料的綜合熱值；這，就是本發(fā)明的特征之一；

按本發(fā)明的方法，所述的干餾氣化，可以采用如下二種干餾氣化方法中的任意一種方法：

第一種方法：依照水煤氣生產(chǎn)或生物質(zhì)氣化的制造技術(shù)，干餾氣化設(shè)備(如干餾氣化爐)中的物料與空氣直接接觸進(jìn)行缺氧燃燒的干餾氣化，在干餾氣化設(shè)備內(nèi)，垃圾物料依次經(jīng)過干燥區(qū)、裂解區(qū)、氧化區(qū)、還原區(qū)后，被分解成為燃?xì)夂突以?/p>

第二種方法：依照公知的無氧條件下的干餾氣化技術(shù)，在完全隔離空氣的條件下，將垃圾物料加入密閉的干餾氣化設(shè)備內(nèi)，采用間接加熱方式，使干餾氣化設(shè)備內(nèi)的物料受熱后發(fā)生氣化、裂解，生成氣相產(chǎn)物和殘?zhí)浚?/p>

垃圾中的有機(jī)物(生物質(zhì)和烴類物質(zhì))在干餾氣化的熱解反應(yīng)中，主要發(fā)生如下熱解反應(yīng)：

第一種干餾氣化方法是：依照水煤氣生產(chǎn)或生物質(zhì)氣化的制造技術(shù)，在缺氧條件下對(duì)物料進(jìn)行干餾氣化：將垃圾物料輸送到干餾氣化設(shè)備(如立式干餾氣化爐)中，可以從干餾氣化爐的上部或中部加料到干餾氣化爐中，進(jìn)入干餾氣化爐的氣化劑可以是空氣、水蒸氣或氧氣；干餾氣化爐中的氧化燃燒區(qū)產(chǎn)生的900-1200℃的高溫氣體與垃圾物料直接接觸發(fā)生傳熱，供給垃圾物料進(jìn)行熱分解或干餾氣化所需的熱量，使干餾氣化爐內(nèi)的物料進(jìn)行進(jìn)一步干燥、熱解或氣化、氧化(殘?zhí)糠贌?和還原過程；氣化爐內(nèi)的還原區(qū)溫度控制在800℃左右，氧化燃燒區(qū)的溫度控制在900-1200℃，裂解區(qū)的溫度控制在400-700℃，干燥區(qū)的溫度控制在300℃左右，氣化爐內(nèi)壓力控制在微負(fù)壓(如采用常規(guī)的下吸式固定床氣化爐)或稍高于常壓(如采用上吸式固定床氣化爐或流化床氣化爐)，物料在氣化爐內(nèi)處理時(shí)間在0.1-1小時(shí)；熱解產(chǎn)生氣相產(chǎn)物和無機(jī)灰渣，氣相產(chǎn)物從氣化爐的上部(如采用上吸式固定床氣化爐或流化床氣化爐)或下部(如采用下吸式固定床氣化爐)排出氣化爐，無機(jī)灰渣從氣化爐的底部排出氣化爐；不斷地收集并利用干餾氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物(主要是可燃性氣體)或固體灰渣；

在干餾氣化設(shè)備中，落入到氧化(或燃燒)層的熱解殘?zhí)恐胁缓袡C(jī)物，不含氫(h)和氧(o)元素，殘?zhí)渴且环N由炭(c)元素和無機(jī)灰塵組成的殘?jiān)呀?jīng)完全無害化，這種不含氫(h)和氧(o)元素的剩余無機(jī)物殘?jiān)诜贌龝r(shí)，只會(huì)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：

c+o2＝co2

因?yàn)闅堅(jiān)胁缓瑲?h)或氧(o)，不能發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：

所以，垃圾干餾汽化的全過程中，二惡英(pcdfs)的生成得到遏制；

第二種方法是：依照公知的無氧條件下的干餾氣化的熱裂解技術(shù)，在完全隔離空氣(或氧氣)的條件下，將垃圾物料輸送到常規(guī)的密閉的干餾氣化設(shè)備(如臥式旋轉(zhuǎn)反應(yīng)釜、臥式螺旋攪拌反應(yīng)器釜)中，采用加熱爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔狻㈦姛?如等離子體設(shè)備加熱，或是中頻或高頻電磁加熱)，或采用高溫?zé)彷d體(如導(dǎo)熱油、熔融鹽)給干餾氣化設(shè)備的外壁或/和內(nèi)部進(jìn)行間接加熱，使干餾氣化設(shè)備內(nèi)的物料受熱后的溫度達(dá)到300-500℃，并發(fā)生垃圾中有機(jī)物的熱分解，干餾氣化設(shè)備內(nèi)的壓力可以是負(fù)壓、常壓或稍高于常壓，干餾產(chǎn)生氣相產(chǎn)物和固體殘?zhí)?c)；氣相產(chǎn)物不斷地排出干餾氣化設(shè)備；采用常規(guī)的方法不斷地收集并利用干餾后產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物(主要是可燃性氣體)和殘?zhí)浚?/p>

按本發(fā)明的方法，所述的氣液分離，進(jìn)一步包括：采用公知的氣液分離方法，將干餾氣化設(shè)備中排出的氣相產(chǎn)物進(jìn)行氣--液分離，其中包括對(duì)氣相產(chǎn)物進(jìn)行冷凝，收集冷凝后得到的混合油(生物焦油和烴油)、廢水和不凝結(jié)的燃?xì)獾犬a(chǎn)物；通常地，采用文丘里氣液分離器、電捕焦油器分離出氣相產(chǎn)物中的焦油，用油水分離器將混合油與廢水進(jìn)行分離開；利用油和水的互不相溶性和密度差別將混合油與廢水分離開，將燃?xì)?、混合油進(jìn)行分別收集與利用，對(duì)廢水進(jìn)行凈化處理達(dá)標(biāo)后排放；

按本發(fā)明的方法，所述的燃?xì)鈨艋M(jìn)一步包括：將收集的燃?xì)庖氲饺細(xì)鈨艋O(shè)備中，對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行脫酸性氣體(即脫硫、脫氯、脫氮)、脫焦油、脫水和脫塵的凈化達(dá)標(biāo)處理；燃?xì)鈨艋闹饕O(shè)備包括：電捕焦油器、濕法(噴淋塔)脫硫除塵設(shè)備、半干法凈化設(shè)備(噴霧干燥+除塵器)、干法凈化設(shè)備(干法管道噴射+除塵器)、活性炭吸附器、分子篩吸附器等，本發(fā)明優(yōu)選本發(fā)明人授權(quán)的《一種氣體凈化裝置》zl：201220564006.8的燃?xì)鈨艋O(shè)備，該設(shè)備能有效地脫除或凈化垃圾熱解燃?xì)饣蛏镔|(zhì)熱解燃?xì)庵械慕褂?、酸性物質(zhì)、灰塵和水分；

按本發(fā)明的方法，所述的燃?xì)獍l(fā)電，進(jìn)一步包括將收集和儲(chǔ)備的可燃性氣體輸送給燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，可以將燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電中排出的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量回收，用高溫?zé)煔庾鳛闊嵩唇o余熱蒸汽鍋爐供熱產(chǎn)生水蒸氣，用水蒸氣驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電；

所述的垃圾包含生活垃圾、農(nóng)村垃圾、餐廚垃圾、醫(yī)療垃圾、污泥、油沙，或以下一種或多種下列廢棄的有機(jī)物質(zhì)：

i)有機(jī)聚合物：其中包括：廢塑料、廢橡膠、尼龍、廢烴油；

ii)有機(jī)纖維物質(zhì)：其中包括：織物、衣物、廢紙、化纖、植物、棉、布、紗、木、葉、莖、殼、枝、草；

iii)碳水化合物：其中包括：淀粉、動(dòng)植物油脂、含油植物、油籽、腐爛瓜果、糞便、瓜果皮、蔬菜殘?jiān)N房餐館垃圾、餐后剩食、毛發(fā)、骨頭、動(dòng)物臟器、人體組織器官；

iv)它有機(jī)殘余物：其中包括：皮革、藥材、顏料、油漆、有機(jī)化工廢品、油沙，裝飾垃圾、家用什具：

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.城市生活垃圾，特別是低熱值的農(nóng)村有機(jī)垃圾，經(jīng)過生化降解的發(fā)酵處理，垃圾物料中70％(wt％)以上的分子結(jié)構(gòu)水被分離除去，垃圾物料中水的百分比含量大大降低，垃圾物料的體積和重量得到了大量的減少，垃圾物料的熱值得到了提高，使得垃圾處理的能耗大大降低，特別是提高了后工序設(shè)備(如干餾氣化設(shè)備)在單位時(shí)間的對(duì)垃圾的處理量；使得垃圾的處理變得更加節(jié)能，使垃圾的單位處理量的投資和運(yùn)行成本大大降低；

2.采用生化降解和干餾氣化的方法使垃圾減容、減量，無二惡因產(chǎn)生，真正做到了生活垃圾處理的無害化；

3.垃圾干餾后得到清潔的可燃性氣體產(chǎn)物，利用燃?xì)膺M(jìn)行發(fā)電，或利用燃?xì)饨o居民的家用供氣，或?qū)⑷細(xì)庥糜诠I(yè)爐的加熱，真正實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的資源化；

4.本發(fā)明所采用的設(shè)備均屬于常規(guī)的設(shè)備，運(yùn)行可靠，技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，造價(jià)低廉；

5.本發(fā)明屬于連續(xù)化垃圾處理方法，能將堆積如山的生活垃圾完全地徹底地實(shí)行減量化、無害化和資源化，具有好的創(chuàng)造性，新穎性和工業(yè)實(shí)用性。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明方法的工藝流程圖；

具體實(shí)施方式

如附圖1所示，在本發(fā)明如下的三個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明不受其限制；本發(fā)明的方法包括：將生活垃圾按照預(yù)處理、生化降解、干餾汽化、氣液分離、燃?xì)鈨艋腿細(xì)饫玫裙に嚵鞒踢M(jìn)行連續(xù)化處理；

實(shí)施例一

如附圖1所示，具體步驟是：

i)預(yù)處理：城市生活垃圾由垃圾車輛運(yùn)來，經(jīng)地衡稱量后加入垃圾池內(nèi)，垃圾池容積約為1000-2000m³，垃圾池頂部安裝有抓斗式起重機(jī)，用于垃圾的倒垛和供料；先由磁選機(jī)分出黑色金屬，然后人工手選，除去較大的磚石、籮筐等大件廢棄物，另行無害化處理；用抓斗式起重機(jī)將1000kg生活垃圾抓起和移入到破袋機(jī)，對(duì)垃圾進(jìn)行破袋處理，破袋后的垃圾落入輸送機(jī)被輸送入滾筒篩分選機(jī)進(jìn)行篩分，分別收集和利用分選機(jī)篩上的廢塑料、紙屑、布、繩子等的垃圾輕質(zhì)物料203公斤(含水9.7％，wt％)、篩下的瓜果皮、菜葉、餐后剩食、泥土等垃圾重質(zhì)物料729公斤，以及較大的石塊和鐵器等68kg；

ii)生化降解：采用本申請(qǐng)人發(fā)明的《生活垃圾和/或餐廚垃圾的快速好氧發(fā)酵裝置》zl：201310041024.7的裝置，將上述i)預(yù)處理中收集的729公斤的篩下垃圾重質(zhì)物料垃圾(如菜葉、果皮、餐后剩食、泥沙的混合物料)作為發(fā)酵物料，與適量的好氧微生物菌(“百花山”牌)，按公知的技術(shù)配方進(jìn)行混合均勻，使c/n達(dá)到20-30，然后，加入到發(fā)酵倉中，裝料或出料屬于間歇式操作，采用熱空氣進(jìn)行發(fā)酵，通過調(diào)節(jié)輸入的空氣溫度的高或低，去控制各個(gè)發(fā)酵階段在發(fā)酵中工藝所需的最佳溫度，提高發(fā)酵的速度，特別地，熱空氣能夠串透發(fā)酵物料表面的水膜，滲透到發(fā)酵物料內(nèi)層的程度，提高發(fā)酵速度；發(fā)酵物料從室溫狀態(tài)開始，利用熱空氣直接輸入到發(fā)酵倉內(nèi)，使熱空氣與發(fā)酵物料直接接觸傳熱，使發(fā)酵物料的溫度快速上升到高溫階段(50-80℃)，進(jìn)行快速的發(fā)酵，利用高溫嗜熱微生物菌的生化分解作用將有機(jī)物快速地降解；然后，調(diào)節(jié)和降低輸入到發(fā)酵倉內(nèi)的空氣的溫度，利用低溫空氣將高溫階段(50-80℃)的發(fā)酵物料溫度快速地降低至中溫階段(25-40℃)，進(jìn)行后期的腐熟期的發(fā)酵，發(fā)酵全過程時(shí)間為2-3天完成，發(fā)酵完畢后，收集到208公斤(含水29.5％，wt％)發(fā)酵后的剩余產(chǎn)物，并排出發(fā)酵倉，收集和利用發(fā)酵后的剩余物料；利用石灰乳液吸收塔中和凈化處理發(fā)酵排出的酸性氣相產(chǎn)物；收集發(fā)酵中產(chǎn)生的廢水，廢水經(jīng)過凈化處理后達(dá)標(biāo)排放；

iii)干餾汽化：采用本申請(qǐng)人已經(jīng)授權(quán)的《一種熱解煤或垃圾有機(jī)廢棄物的旋轉(zhuǎn)反應(yīng)釜》zl201320236505.9的設(shè)備，將上述i)收集的篩上垃圾輕質(zhì)物料203公斤和上述ii收集的發(fā)酵后的剩余產(chǎn)物208公斤(含水29.5％，wt％)等垃圾物料用輸送機(jī)連續(xù)地送入到臥式旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)中，將150-120℃的熱空氣輸入臥式旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)與物料直接接觸發(fā)生傳熱，對(duì)物料進(jìn)行加熱蒸發(fā)和脫水，將臥式旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣和廢氣引入到氣體凈化裝置內(nèi)進(jìn)行氣體的凈化達(dá)標(biāo)處理后排放；將干燥脫水后的物料輸送到密閉的臥式旋轉(zhuǎn)筒體裂解反應(yīng)釜中，用燃油作為熱源給臥式旋轉(zhuǎn)筒體裂解反應(yīng)釜的外壁加熱，裂解反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制在350-390℃，壓力控制在0.03-0.08mpa；垃圾物料在無氧密閉的臥式旋轉(zhuǎn)筒體裂解反應(yīng)釜內(nèi)不斷地上下翻滾，垃圾物料從臥式旋轉(zhuǎn)筒體裂解反應(yīng)釜的一端進(jìn)入，從另一端排出，垃圾物料從臥式旋轉(zhuǎn)筒體反應(yīng)釜的一端移向另一端的裂解時(shí)間可控制在25-30分鐘，此時(shí)垃圾物料中的有機(jī)物發(fā)生干餾氣化的熱裂解反應(yīng)，經(jīng)過裂解反應(yīng)后，垃圾物料被分解成固體殘?jiān)蜌庀喈a(chǎn)物(即co2、h2o和可燃性氣體)；分別收集和利用從臥式旋轉(zhuǎn)筒體反應(yīng)釜排出的氣相產(chǎn)物和70.4公斤殘?jiān)?/p>

iv)氣液分離：將上述iii)排出的氣相產(chǎn)物經(jīng)過冷凝、文丘里分離器、電捕焦油器后，得到混合油、水和不凝結(jié)的可燃性氣體(h2，c1-c4)；可燃性氣體排被輸送到后段工序進(jìn)行凈化處理和利用，收集到36.5kg的混合油作為燃料在燃燒爐中燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?900-1100℃)給iii)干熘氣化中的臥式旋轉(zhuǎn)筒體反應(yīng)釜的外壁加熱進(jìn)行干餾汽化或熱解反應(yīng)；收集的廢水經(jīng)過凈化處理后達(dá)到《gb18918-2002》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，然后排放；收集的固體殘?jiān)鳛槿剂显谌紵隣t中燃燒回收熱量，燃燒爐產(chǎn)生的無機(jī)灰渣排出燃燒爐，此灰渣可以經(jīng)磁選機(jī)回收金屬、粉碎、提純后用作制磚原料。

v)燃?xì)鈨艋翰捎帽旧暾?qǐng)人已經(jīng)授權(quán)的《一種氣體凈化裝置》zl：201220564006.8的燃?xì)鈨艋O(shè)備和操作，將上述iv)收集的可燃性氣相進(jìn)行脫酸性氣體(如硫化氫、二氧化硫、氯化氫、二氧化碳)、脫焦油、脫水、脫塵的燃?xì)鈨艋_(dá)標(biāo)處理；收集、儲(chǔ)備和利用凈化達(dá)標(biāo)后的可燃性氣體216m³(氣體的熱值為18.2mj/nm³)，凈化后的燃?xì)獍凑諊鴺?biāo)《gb/t12208-1990》城鎮(zhèn)燃?xì)庵薪褂秃突覊m含量的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，燃?xì)獾馁|(zhì)量符合(db37/253-2007)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)；

vi)燃?xì)饫茫翰捎昧_茲風(fēng)機(jī)將上述v)燃?xì)鈨艋蟮馁|(zhì)量達(dá)標(biāo)的燃?xì)鈴娜細(xì)鈨?chǔ)柜內(nèi)輸送到燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組(義發(fā)牌康明斯系列燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組-100gf-sj，發(fā)電機(jī)型號(hào)-hci5c)配置聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)中，驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)工作，由內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，發(fā)電度數(shù)為329度電(kwh)；不斷地將上述內(nèi)燃機(jī)(350gf-sj)排放的高溫?zé)煔庖氲接酂徨仩t中，用余熱鍋爐回收熱量產(chǎn)生蒸汽，并利用蒸汽作為能源，輸入到與發(fā)電機(jī)配置聯(lián)接的蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(steamturbine)中，驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作，由蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電；

經(jīng)過上述工藝過程得到如下主要數(shù)據(jù)和結(jié)果：

生活垃圾：1000kg；

平均熱值：1020千卡/公斤，或4263kj/kg；

垃圾物理性質(zhì)(w％)：水分32.8％，總固體類(包括碳水化合物、廢塑料、

纖維素、淀粉、金屬、粉煤灰等等)67.2％，ph值為

8.5，比容為0.39噸/m³；

1000kg垃圾的容積：2.56m³

垃圾元素分析：h7.2％(wt％)；c21.1％(wt％)；o50.12％(wt％)；

s0.34％(wt％)；n1.2％(wt％)，金屬及無機(jī)物

20.14％(wt％)；

好氧發(fā)酵溫度：30-35℃；

好氧發(fā)酵時(shí)間：72小時(shí)

發(fā)酵菌劑：百花山”牌發(fā)酵菌劑，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院出產(chǎn)；

發(fā)酵剩余物：208公斤(含水29.5％，wt％)；

裂解反應(yīng)釜內(nèi)溫度：350-390℃；

裂解反應(yīng)釜內(nèi)壓力：0.03-0.08mpa

燃燒爐排出煙氣溫度：850-1050℃；

反應(yīng)產(chǎn)物(w％)：

混合油：36.5kg，占3.65％；

可燃性氣體(h2、co、c1-c4)：199.9kg，占19.99％；

燃?xì)獾漠a(chǎn)量：216立方米；

可燃性氣體熱值：18.2mj/nm³

燃?xì)獍l(fā)電量：329kwh；

石塊和鐵器：68kg；

干餾氣化殘?zhí)浚?0.4kg

以上固體合計(jì)：138.4kg(68+70.4)，占13.84％；

水分(包括發(fā)酵脫水、裂解產(chǎn)生的水)597.1kg，占59.71％；

其它(包括煙氣中的酸性氣體成分)：28.1kg，占2.81％；

垃圾減容效果：

殘?jiān)敖饘俚钠骄芏龋?.01噸/m³

138.4kg固體占容積：0.069m³(0.1384÷2.01)

垃圾減容率(v％)：97.3％[(2.56-0.069)/2.56×100％]

垃圾減量率(wt％)：97.3％[100％-2.7％]

實(shí)施例二

如附圖1所示，具體步驟是：

i)預(yù)處理：與實(shí)施例一的操作方法相同；得到篩上的垃圾輕質(zhì)物料203公斤(含水9.7％，wt％)、篩下的垃圾重質(zhì)物料729公斤和石塊和鐵器68kg；

ii)生化降解：與實(shí)施例一操作方法相同，將預(yù)處理得到的篩下重質(zhì)物料729公斤進(jìn)行發(fā)酵處理，得到發(fā)酵后的降解產(chǎn)物208公斤；

iii)干餾氣化：采用本申請(qǐng)人已經(jīng)授權(quán)的《一種生活垃圾的熱解催化氣化爐》zl201320182361.3的設(shè)備(下吸式氣化爐)和操作，采用往復(fù)式液壓機(jī)將上述i)收集的篩上垃圾輕質(zhì)物料203公斤和ii)收集的發(fā)酵后的降解產(chǎn)物208公斤這二種物料不經(jīng)過干燥和脫水處理，而是直接的被輸送到密閉的干餾氣化爐內(nèi)，采用空氣作為氣化劑，在缺氧條件下對(duì)所述氣化爐內(nèi)的垃圾物料進(jìn)行干餾氣化，垃圾物料先后經(jīng)過干燥區(qū)的脫水，裂解區(qū)的熱解汽化，和燃燒區(qū)(還原區(qū)和氧化區(qū))的殘?zhí)糠贌奶幚矶l(fā)生熱分解；氣化爐內(nèi)的干燥區(qū)的溫度控制在280-300℃左右，裂解區(qū)的溫度控制在500-700℃，氧化燃燒區(qū)的溫度控制在900-1200℃左右，還原區(qū)溫度控制在700-800℃左右，氣化爐內(nèi)壓力控制0.02-0.09mpa，干餾氣化的熱分解過程為63分鐘；熱解產(chǎn)生氣相產(chǎn)物和灰渣，氣相產(chǎn)物從氣化爐的中下部排出氣化爐，灰渣從氣化爐的底部排出氣化爐，收集和利用從干餾氣化爐排出的氣相產(chǎn)物和32.5公斤的灰渣；此灰渣可以經(jīng)磁選機(jī)回收金屬、粉碎、提純后用作制磚原料；

iv)氣液分離：將上述iii)排出的氣相產(chǎn)物經(jīng)過冷凝、文丘里分離器、電捕焦油器后，得到焦油、水和不凝結(jié)的可燃性氣體；可燃性氣體排被輸送到后段工序進(jìn)行凈化處理和利用；收集的焦油返回到干餾氣化爐進(jìn)一步熱分解制造燃?xì)?；收集的廢水經(jīng)過凈化處理后達(dá)標(biāo)排放；

v)燃?xì)鈨艋喊凑諏?shí)施例一的方法，對(duì)上述iv)收集的燃?xì)膺M(jìn)行凈化達(dá)標(biāo)處理，最后收集得到熱值為7.8mj/nm³的可燃性氣體為412m³，凈化后的燃?xì)獍凑諊鴺?biāo)《gb/t12208-1990》城鎮(zhèn)燃?xì)庵薪褂秃突覊m含量的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，燃?xì)獾馁|(zhì)量符合(db37/253-2007)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)；

vi)燃?xì)饫茫翰捎昧_茲風(fēng)機(jī)將上述v)燃?xì)鈨艋蟮?12m³燃?xì)鈴娜細(xì)鈨?chǔ)柜內(nèi)輸送到燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組配置聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)中，驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)工作，由內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，發(fā)電度數(shù)為313度電(kwh)；

經(jīng)過上述工藝過程得到如下主要數(shù)據(jù)和結(jié)果：

生活垃圾：1000kg；

平均熱值：1020千卡/公斤，或4263kj/kg；

垃圾物理性質(zhì)(w％)：水分32.8％，總固體類(包括碳水化合物、廢塑料、

纖維素、淀粉、金屬、粉煤灰等等)67.2％，ph值為

8.5，比容為0.39噸/m³；

1000kg垃圾的容積：2.56m³

垃圾元素分析：h7.2％(wt％)；c21.1％(wt％)；o50.12％(wt％)；

s0.34％(wt％)；n1.2％(wt％)，金屬及無機(jī)物

20.14％(wt％)；

好氧發(fā)酵溫度：30-35℃；

好氧發(fā)酵時(shí)間：72小時(shí)

發(fā)酵菌劑：百花山”牌發(fā)酵菌劑，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院出產(chǎn)；

發(fā)酵剩余物：208公斤(含水29.5％，wt％)；

氣化爐內(nèi)溫度：

干燥層：280-300℃；

裂解層：500-700℃

氧化燃燒層：900-1200℃；

還原反應(yīng)層：700-800℃；

反應(yīng)產(chǎn)物(w％)：

燃?xì)獾漠a(chǎn)量：412立方米(n2、h2，c1-c4，co)；

可燃性氣體熱值：7.8mj/nm³

燃?xì)獍l(fā)電量：313kwh

無機(jī)殘?jiān)敖饘伲?12.1kg

水分(包括發(fā)酵脫水、干餾氣化收集的水)591.6kg。

實(shí)施例三

如附圖1所示，具體步驟是：

i)預(yù)處理：農(nóng)村垃圾1000公斤(其中，廢塑料為15公斤，占1.5％，wt％)由垃圾車輛運(yùn)來，用人工除去垃圾中的大件垃圾、磚石和鐵器，磁選分離出鐵器，再用對(duì)琨式破碎機(jī)將垃圾撕碎成為20公分以下尺寸；結(jié)果是：分離出石塊和金屬共計(jì)為58公斤，得到除去石塊和鐵器后的其它垃圾942公斤(其中，包含廢塑料15公斤)，收集和備用；

ii)生化降解：

方法同實(shí)施例一，將上述i)預(yù)處理中收集的942公斤垃圾作為發(fā)酵物料加入到生化降解的發(fā)酵設(shè)備內(nèi)進(jìn)行生化降解的發(fā)酵處理，通過發(fā)酵處理，得到發(fā)酵后的降解產(chǎn)物為242公斤，其中，包括不被生化降解的廢塑料15公斤，占6.2％，wt％，降解產(chǎn)物的含水率為28.1％，wt％；

iii)干餾氣化：

方法同實(shí)施例二，將上述ii)收集的發(fā)酵后的降解產(chǎn)物242公斤(包括廢塑料15公斤)用輸送機(jī)連續(xù)地送入到臥式旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)中，將150-120℃的熱空氣輸入臥式旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)與物料直接接觸發(fā)生傳熱，對(duì)物料進(jìn)行加熱蒸發(fā)和脫水，將臥式旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣和廢氣引入到氣體凈化裝置內(nèi)進(jìn)行氣體的凈化達(dá)標(biāo)處理后排放；將干燥脫水后的物料輸送到密閉的干餾氣化爐內(nèi)進(jìn)行干餾氣化(采用下吸式氣化爐)的熱分解，干餾氣化產(chǎn)生氣相產(chǎn)物和灰渣，收集和利用從干餾氣化爐排出的氣相產(chǎn)物和灰渣；

iv)氣液分離：方法同實(shí)施例一；

v)燃?xì)鈨艋喊凑諏?shí)施例一的方法，對(duì)上述iv)收集的燃?xì)膺M(jìn)行凈化達(dá)標(biāo)處理，最后收集得到熱值為6.5mj/nm³的可燃性氣體280m³，凈化后的燃?xì)獍凑諊鴺?biāo)《gb/t12208-1990》城鎮(zhèn)燃?xì)庵薪褂秃突覊m含量的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，燃?xì)獾馁|(zhì)量符合(db37/253-2007)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)；

vi)燃?xì)饫茫翰捎昧_茲風(fēng)機(jī)將上述v)燃?xì)鈨艋蟮?80m³燃?xì)鈴娜細(xì)鈨?chǔ)柜內(nèi)輸送到燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組配置聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)中，驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)工作，由內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，發(fā)電度數(shù)為153度電(kwh)；

經(jīng)過上述工藝過程得到如下主要數(shù)據(jù)和結(jié)果：

農(nóng)村垃圾：1000kg；

主要成分：菜葉，瓜果皮，草，枝，葉，秸稈、根，泥土，紙

屑，布，畜禽毛、人糞、畜禽糞便和少量廢塑料；

圾物理性質(zhì)(w％)：水分32.1％，總固體類(包括碳水化合物、纖維素、

淀粉等等)70.9％，ph值為7.5，比容為0.58噸/m³；

平均熱值：586千卡/公斤，或2453kj/kg；

1000kg垃圾的容積：1.72m³

好氧發(fā)酵溫度：30-35℃；

好氧發(fā)酵時(shí)間：70小時(shí)

發(fā)酵菌劑：百花山”牌發(fā)酵菌劑，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院出產(chǎn)；

發(fā)酵剩余物：242公斤(含水29.5％，wt％)；

氣化爐內(nèi)溫度：

干燥層：280-300℃；

裂解層：500-700℃

氧化燃燒層：900-1200℃；

還原反應(yīng)層：700-800℃；

燃?xì)猱a(chǎn)物：

燃?xì)獾漠a(chǎn)量：280立方米(n2、h2，c1-c4，co)；

可燃性氣體熱值：6.5mj/nm³

燃?xì)獍l(fā)電量：153kwh。