本發(fā)明屬于固廢/危廢處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置工藝。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)廢物是人類在利用生物質(zhì)的過程中生產(chǎn)和消費(fèi)產(chǎn)生的廢棄物，其傳統(tǒng)的處理方式包括填埋和焚燒。填滿需要占用大量土地，且容易帶來(lái)二次污染的問題，尤其是一些具有危害性的廢物。焚燒處置技術(shù)由于可以有效破壞危險(xiǎn)廢物中的有毒、有害廢物，同時(shí)能有效回收釋放出的廢熱，是實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物減量化、無(wú)害化和資源化的有效處理方法，但其焚燒處理過程所產(chǎn)生的爐渣與飛灰中含有大量的二噁英類有毒物質(zhì)及重金屬等，如果得不到妥善處置會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

另一方面，生物質(zhì)類廢物是作為一種廢棄物的同時(shí)也是一種難得的資源。當(dāng)前我國(guó)的生物質(zhì)廢物具有產(chǎn)生量大、可降解有機(jī)物含量高等特點(diǎn)，借鑒于傳統(tǒng)的煤化工技術(shù)，生物質(zhì)氣化技術(shù)已得到長(zhǎng)足發(fā)展，各種中高品質(zhì)的生物質(zhì)氣化燃?xì)庖惨延袕V泛的工業(yè)化應(yīng)用，為取代傳統(tǒng)的煤炭或電力實(shí)現(xiàn)危廢殘?jiān)廴诠袒峁┝艘环N新的選擇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述不足，本發(fā)明提供一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置工藝，以適用于熱解氣化的生物質(zhì)類固廢/危廢物質(zhì)為處置對(duì)象，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)類廢物的無(wú)害化、減量化、資源化處置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置工藝，包括：

第一工序：對(duì)生物質(zhì)類廢物進(jìn)行干化、勻質(zhì)化預(yù)處理，得到滿足熱解氣化工藝要求的原料；

第二工序：將預(yù)處理后的原料輸送到氣化系統(tǒng)進(jìn)行熱解氣化，得到的產(chǎn)物為生物質(zhì)燃?xì)馀c灰渣；

第三工序：分別將燃?xì)馀c灰渣送入熔渣爐內(nèi)，利用所述生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)行高溫熔融焚燒，分解二噁英類有毒害的有機(jī)質(zhì)成分，并完成灰渣的熔融；對(duì)于熔點(diǎn)較高的灰渣，可以摻加易熔輔料，熔融后包裹在灰渣外表，或與灰渣一同形成熔融態(tài)，也可在熔渣爐內(nèi)補(bǔ)充外部能量，保證熔渣爐內(nèi)的運(yùn)行溫度滿足灰渣熔融需要；

第四工序：熔融的灰渣經(jīng)水冷后形成玻璃態(tài)熔渣將重金屬包裹于熔渣內(nèi)，實(shí)現(xiàn)危廢物質(zhì)的穩(wěn)定固化；

第五工序：燃燒產(chǎn)生的尾氣送入制汽設(shè)備回收熱量。

優(yōu)選的，所述氣化系統(tǒng)采用高溫空氣/富氧空氣/蒸汽等氣化介質(zhì)，氣化溫度為600～900℃。

優(yōu)選的，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馀c灰渣送入熔渣爐時(shí)均帶有高溫顯熱。

優(yōu)選的，所述灰渣含有廢物氣化后產(chǎn)生的爐渣與飛灰，以及后續(xù)余熱利用及煙氣排放前收集到的飛灰。

優(yōu)選的，所述熔渣爐的運(yùn)行溫度為1200～1500℃。

優(yōu)選的，所述在熔渣爐內(nèi)補(bǔ)充的外部能量是廢棄活性炭等含有較高熱量的危廢物質(zhì)。

優(yōu)選的，所述熔融灰渣的冷卻方式采用水浴對(duì)熔融態(tài)物質(zhì)進(jìn)行快速冷卻，采用換熱裝置或循環(huán)冷卻水保持水溫不超過40℃。

優(yōu)選的，所述燃?xì)庵辽俜謨山M輸入到熔渣爐燃燒，其中一組供給灰渣熔融焚燒，其余用于調(diào)節(jié)燃燒氣氛形成過淡燃燒，以控制煙氣氮氧化物滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)選的，所述熔渣爐內(nèi)燃燒所用的空氣分多組供給。

優(yōu)選的，所得的熔渣作為筑路或建材原料使用。

本發(fā)明還提供了一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置裝置，包括：預(yù)處理系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、熔渣爐、換熱器、余熱利用系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、熔渣爐依次相連，所述熔渣爐的出料口與換熱器相連，所述熔渣爐的出風(fēng)口與余熱利用系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口相連，所述余熱利用系統(tǒng)的出風(fēng)口分別與所述氣化系統(tǒng)和熔渣爐進(jìn)風(fēng)口相連。

優(yōu)選的，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括：干化裝置和攪拌裝置。

優(yōu)選的，所述氣化系統(tǒng)為熱解爐。

優(yōu)選的，所述余熱利用系統(tǒng)為生物質(zhì)制氣設(shè)備。

優(yōu)選的，所述換熱器將熔渣與傳熱介質(zhì)直接或間接接觸進(jìn)行熔渣?；惋@熱回收。

優(yōu)選的，所述換熱器可以是高爐熔渣水淬處理裝置、熔渣水淬廢棄處理裝置或風(fēng)淬裝置。

本發(fā)明的有益效果

(1)從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的生物質(zhì)類固廢及危廢處置工藝，充分利用了生物質(zhì)類廢物氣化燃?xì)馊紵尫诺臒崮軐?shí)現(xiàn)危險(xiǎn)灰渣的高溫熔融焚燒，分解二噁英類有機(jī)質(zhì)，并對(duì)重金屬等有害成分進(jìn)行熔融包裹，冷卻后得到結(jié)構(gòu)致密的熔渣，實(shí)現(xiàn)了重金屬在熔渣中的穩(wěn)定固化和危廢物質(zhì)的無(wú)害化、減量化與資源化處置，避免了固廢/危廢焚燒爐渣與飛灰易產(chǎn)生二次污染、穩(wěn)定化處置能耗大以及運(yùn)行成本高的問題，達(dá)到了以廢治廢的目的。

(2)本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理效率高、實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1基于生物質(zhì)類廢棄物的以廢治廢處置工藝路線圖；

圖2生物質(zhì)類廢棄物清潔利用轉(zhuǎn)化流程圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置工藝，包括步驟：

步驟一：對(duì)生物質(zhì)類廢物進(jìn)行干化、勻質(zhì)化預(yù)處理，得到滿足熱解氣化工藝要求的原料；

步驟二：將預(yù)處理后的原料輸送到氣化系統(tǒng)進(jìn)行熱解氣化，得到的產(chǎn)物為生物質(zhì)燃?xì)馀c灰渣；

步驟三：分別將燃?xì)馀c灰渣送入熔渣爐內(nèi)，利用生物質(zhì)類廢棄物氣化所得的燃?xì)膺M(jìn)行高溫熔融焚燒，分解二噁英類有毒害的有機(jī)質(zhì)成分，并完成灰渣的熔融；

步驟四：熔融的灰渣經(jīng)水冷后形成玻璃態(tài)熔渣將重金屬包裹于熔渣內(nèi)，實(shí)現(xiàn)危廢物質(zhì)的穩(wěn)定固化，所得的熔渣可作為筑路或建材原料使用；

步驟五：燃燒產(chǎn)生的尾氣送入制汽設(shè)備回收熱量。

優(yōu)選地，所述氣化系統(tǒng)宜采用高溫空氣/富氧空氣/蒸汽等氣化介質(zhì)，氣化溫度為600～900℃，得到中高熱值的生物質(zhì)燃?xì)饣驅(qū)⒐腆w原料更多的轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃?xì)狻?/p>

優(yōu)選地，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馀c灰渣送入熔渣爐時(shí)均帶有高溫顯熱。

優(yōu)選地，所述灰渣含有廢物氣化后產(chǎn)生的爐渣與飛灰，以及后續(xù)余熱利用及煙氣排放前收集到的飛灰。

優(yōu)選地，所述熔渣爐的運(yùn)行溫度為1200～1500℃，既能滿足危廢焚燒二燃室溫度的要求，又能達(dá)到大部分灰渣物質(zhì)的熔融溫度；對(duì)于熔點(diǎn)較高的灰渣，可以摻加硅鋁酸鹽類易熔輔料，熔融后包裹在灰渣外表，或與灰渣一同形成熔融態(tài)，也可在熔渣爐內(nèi)補(bǔ)充焦炭等外部能量，保證熔渣爐內(nèi)的運(yùn)行溫度滿足灰渣熔融需要；對(duì)于熔點(diǎn)低的灰渣，可以摻加系統(tǒng)外產(chǎn)生的固廢/危廢物質(zhì)，與生物質(zhì)廢物氣化產(chǎn)生的灰渣一同熔融焚燒。

優(yōu)選地，所述在熔渣爐內(nèi)補(bǔ)充的外部能量可以是廢棄活性炭等含有一定熱量的危廢物質(zhì)。

優(yōu)選地，所述熔融灰渣的冷卻方式采用水浴對(duì)熔融態(tài)物質(zhì)進(jìn)行快速冷卻，采用換熱裝置或循環(huán)冷卻水保持水溫不超過40℃，并應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充保證水量。

優(yōu)選地，所述燃?xì)庵辽俜謨山M輸入到熔渣爐燃燒，其中一組供給灰渣熔融焚燒，其余用于調(diào)節(jié)燃燒氣氛形成過淡燃燒，以控制煙氣氮氧化物滿足排放標(biāo)準(zhǔn)；與之對(duì)應(yīng)地，熔渣爐內(nèi)燃燒所用的空氣也需分多組供給。

實(shí)施例1

一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置裝置，包括：預(yù)處理系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、熔渣爐、換熱器、余熱利用系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、熔渣爐依次相連，所述熔渣爐的出料口與換熱器相連，所述熔渣爐的出風(fēng)口與余熱利用系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口相連，所述余熱利用系統(tǒng)的出風(fēng)口分別與所述氣化系統(tǒng)和熔渣爐進(jìn)風(fēng)口相連。

該裝置的運(yùn)行方法如下：

對(duì)生物質(zhì)類廢物進(jìn)行干化、勻質(zhì)化預(yù)處理，得到滿足熱解氣化工藝要求的原料，通過進(jìn)料系統(tǒng)將預(yù)處理后的物料送入熱解爐，并在熱解爐內(nèi)燃燒，生成生物質(zhì)燃?xì)馀c灰渣，熱解爐的氣體采用高溫空氣/富氧空氣/蒸汽等氣化介質(zhì)，氣化溫度為600～900℃。

將生物質(zhì)燃?xì)馀c灰渣送入熔渣爐內(nèi)，利用生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)行高溫熔融焚燒，燃?xì)庵辽俜謨山M輸入到熔渣爐燃燒，一組供給灰渣熔融焚燒，其余用于調(diào)節(jié)燃燒氣氛形成過淡燃燒，以控制煙氣氮氧化物滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，焚燒溫度控制在1200～1500℃，分解二噁英類有毒害的有機(jī)質(zhì)成分，并完成灰渣的熔融；將熔融的灰渣在換熱器中采用水浴進(jìn)行快速冷卻，保持水溫不超過40℃，形成玻璃態(tài)熔渣將重金屬包裹于熔渣內(nèi)，實(shí)現(xiàn)危廢物質(zhì)的穩(wěn)定固化，所得的熔渣作為筑路或建材原料使用。燃燒產(chǎn)生的尾氣送入制汽設(shè)備回收熱量，并循環(huán)供給熱解爐和熔渣爐。

實(shí)施例2

對(duì)生物質(zhì)類廢物進(jìn)行干化、勻質(zhì)化預(yù)處理，得到滿足熱解氣化工藝要求的原料，通過進(jìn)料系統(tǒng)將預(yù)處理后的物料送入熱解爐，并在熱解爐內(nèi)燃燒，生成生物質(zhì)燃?xì)馀c灰渣，熱解爐的氣體采用高溫空氣/富氧空氣/蒸汽等氣化介質(zhì)，氣化溫度為600～900℃。

將生物質(zhì)燃?xì)?、灰渣、硅鋁酸鹽類易熔輔料送入熔渣爐內(nèi)，利用生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)行高溫熔融焚燒，燃?xì)庵辽俜謨山M輸入到熔渣爐燃燒，一組供給灰渣熔融焚燒，其余用于調(diào)節(jié)燃燒氣氛形成過淡燃燒，以控制煙氣氮氧化物滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，焚燒溫度控制在1200～1500℃，分解二噁英類有毒害的有機(jī)質(zhì)成分，并使硅鋁酸鹽類易熔輔料熔融后包裹在灰渣外表，或與灰渣一同形成熔融態(tài)；將熔融的產(chǎn)物在換熱器中采用水浴進(jìn)行快速冷卻，保持水溫不超過40℃，形成玻璃態(tài)熔渣將重金屬包裹于熔渣內(nèi)，實(shí)現(xiàn)危廢物質(zhì)的穩(wěn)定固化，所得的熔渣可作為筑路或建材原料使用。燃燒產(chǎn)生的尾氣送入制汽設(shè)備回收熱量，并循環(huán)供給熱解爐和熔渣爐。

實(shí)施例3

對(duì)生物質(zhì)類廢物進(jìn)行干化、勻質(zhì)化預(yù)處理，得到滿足熱解氣化工藝要求的原料，通過進(jìn)料系統(tǒng)將預(yù)處理后的物料送入熱解爐，并在熱解爐內(nèi)燃燒，生成生物質(zhì)燃?xì)馀c灰渣，熱解爐的氣體采用高溫空氣/富氧空氣/蒸汽等氣化介質(zhì)，氣化溫度為600～900℃。

將生物質(zhì)燃?xì)?、灰渣、焦炭送入熔渣爐內(nèi)，保證熔渣爐內(nèi)的運(yùn)行溫度滿足灰渣熔融需要，利用生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)行高溫熔融焚燒，燃?xì)庵辽俜謨山M輸入到熔渣爐燃燒，一組供給灰渣熔融焚燒，其余用于調(diào)節(jié)燃燒氣氛形成過淡燃燒，以控制煙氣氮氧化物滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，焚燒溫度控制在1200～1500℃，分解二噁英類有毒害的有機(jī)質(zhì)成分，并完成灰渣的熔融；將熔融的產(chǎn)物在換熱器中采用水浴進(jìn)行快速冷卻，保持水溫不超過40℃，形成玻璃態(tài)熔渣將重金屬包裹于熔渣內(nèi)，實(shí)現(xiàn)危廢物質(zhì)的穩(wěn)定固化，所得的熔渣可作為筑路或建材原料使用。燃燒產(chǎn)生的尾氣送入制汽設(shè)備回收熱量，并循環(huán)供給熱解爐和熔渣爐。

實(shí)施例4

一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置裝置，包括：干化裝置、攪拌裝置、熱解爐、熔渣爐、高爐熔渣水淬處理裝置、生物質(zhì)制氣設(shè)備，所述干化裝置、攪拌裝置、熱解爐、熔渣爐依次相連，所述熔渣爐的出料口與高爐熔渣水淬處理裝置進(jìn)口相連，所述熔渣爐的出風(fēng)口與生物質(zhì)制氣設(shè)備進(jìn)風(fēng)口相連，所述生物質(zhì)制氣設(shè)備的出風(fēng)口分別與所述熱解爐和熔渣爐進(jìn)風(fēng)口相連。

實(shí)施例5

一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置裝置，包括：干化裝置、攪拌裝置、熱解爐、熔渣爐、風(fēng)淬裝置、生物質(zhì)制氣設(shè)備，所述干化裝置、攪拌裝置、熱解爐、熔渣爐依次相連，所述熔渣爐的出料口與風(fēng)淬裝置進(jìn)口相連，所述熔渣爐的出風(fēng)口與生物質(zhì)制氣設(shè)備進(jìn)風(fēng)口相連，所述生物質(zhì)制氣設(shè)備的出風(fēng)口分別與所述熱解爐和熔渣爐進(jìn)風(fēng)口相連。

實(shí)施例6

一種基于生物質(zhì)類固廢及危廢的以廢治廢處置裝置，包括：干化裝置、攪拌裝置、熱解爐、熔渣爐、熔渣水淬廢棄處理裝置、生物質(zhì)制氣設(shè)備，所述干化裝置、攪拌裝置、熱解爐、熔渣爐依次相連，所述熔渣爐的出料口與熔渣水淬廢棄處理裝置進(jìn)口相連，所述熔渣爐的出風(fēng)口與生物質(zhì)制氣設(shè)備進(jìn)風(fēng)口相連，所述生物質(zhì)制氣設(shè)備的出風(fēng)口分別與所述熱解爐和熔渣爐進(jìn)風(fēng)口相連。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。