[發(fā)明專利]一種新型生活垃圾熱解氣化焚燒處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010230958.1
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN101880538A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁利民;劉陽生
• 申請（專利權(quán)）人: 劉陽生;袁利民
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B49/14
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 蔣常雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生活垃圾處理方法，具體地說，涉及一種新型生活垃圾熱解氣化焚燒處理方法。

背景技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程的加快和土地資源的日益緊缺，垃圾焚燒技術(shù)已經(jīng)成為大中城市處理生活垃圾的主要手段之一。

目前國內(nèi)外所采用的焚燒爐主要包括機(jī)械爐排爐、流化床焚燒爐和固定床焚燒爐。這些焚燒技術(shù)在處理生活垃圾時(shí)，均需要采用過量的空氣作為助燃劑，空氣過剩系統(tǒng)非常高，機(jī)械爐排爐為1.5～1.8，流化床焚燒爐為2.0～2.5，固定床焚燒爐更高，達(dá)到3.0以上。每千克垃圾經(jīng)過焚燒處理后產(chǎn)生6～15Nm³廢氣，需要龐大的尾氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行煙氣凈化。

另外，由于我國垃圾含水率高達(dá)50％以上，甚至達(dá)到70％，垃圾熱值低，一般只有800～1000kcal/kg，使得焚燒溫度難以達(dá)到850℃以上，對于焚燒過程二噁英的控制受到影響。流化床焚燒爐不得不通過補(bǔ)加大量燃煤來滿足焚燒熱值的需要。

因此，采用現(xiàn)有的焚燒技術(shù)處理生活垃圾不僅設(shè)備投資昂貴，而且運(yùn)行費(fèi)用也非常高，焚燒過程排放的大量煙氣中含有劇毒污染物二噁英，使得焚燒廠選址遭到周邊居民的激烈反對，垃圾焚燒技術(shù)在我國的推廣遇到很大的阻力。

而且，焚燒煙氣經(jīng)過凈化系統(tǒng)處理后，產(chǎn)生大量的焚燒飛灰，相當(dāng)于原生垃圾量的5％(機(jī)械爐排焚燒爐)，甚至20％以上(流化床焚燒爐)。由于飛灰中含有高濃度的重金屬和二噁英等有毒污染物，按照我國的危險(xiǎn)廢物名錄，飛灰屬于危險(xiǎn)廢物范疇，應(yīng)該進(jìn)行固化穩(wěn)定化處理。目前國內(nèi)外的飛灰處置技術(shù)主要包括水泥固化穩(wěn)定化、石灰穩(wěn)定化、飛灰水洗后煅燒、飛灰等離子體熔融以及飛灰藥劑穩(wěn)定化等技術(shù)。這些飛灰處置技術(shù)或者需要消耗新的資源和能源，或者需要占用填埋場地，處置費(fèi)用非常高，一般達(dá)到1000～3000元/噸飛灰。

綜上所述，現(xiàn)有的垃圾焚燒技術(shù)對于我國高水分、低熱值的城市垃圾而言，存在著投資昂貴、運(yùn)行費(fèi)用高以及二次污染等難以克服的問題，亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種新型生活垃圾熱解氣化焚燒處理方法，它以碎玻璃或硅酸鈉為原料，在1250～1500℃高溫下充分熔化成為玻璃液。將垃圾中的有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為高濃度的可燃?xì)怏w，不受垃圾熱值和含水率的影響。熱解、氣化過程產(chǎn)生的煙氣量非常小，凈化后的煙氣中CH₄、CO和H₂等可燃?xì)怏w的含量超過70％，可以直接用于汽輪機(jī)發(fā)電。不產(chǎn)生焚燒飛灰和新的固體廢物。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種新型生活垃圾熱解氣化焚燒處理方法，所述方法為：以碎玻璃或硅酸鈉為原料，加入玻璃電熔爐中，啟動玻璃電熔爐，在1250～1500℃高溫下充分熔化成為玻璃液，經(jīng)過4～10小時(shí)穩(wěn)定化后，將城市生活垃圾連續(xù)從玻璃電熔爐的頂部加入到高溫玻璃液表面，經(jīng)過干燥、缺氧熱解和氣化，生活垃圾被轉(zhuǎn)化為小分子的可燃?xì)怏w，剩余的固體殘?jiān)M(jìn)入高溫玻璃液中被熔融轉(zhuǎn)化為玻璃液，新產(chǎn)生的玻璃液從玻璃電熔爐的溢流口流出，經(jīng)冷水水淬后成為惰性的玻璃渣。

所述小分子的可燃?xì)怏w為CH₄、CO、H₂、烯烴類、烷烴類的混合氣體。

本發(fā)明以碎玻璃或硅酸鈉為原料，加入玻璃電熔爐中，在1250～1500℃高溫下充分熔化成為玻璃液，經(jīng)過4～10小時(shí)穩(wěn)定化后，將城市生活垃圾連續(xù)從玻璃電熔爐的頂部加入到高溫玻璃液表面，經(jīng)過干燥、缺氧熱解和氣化，生活垃圾被轉(zhuǎn)化為小分子的CH₄、CO、H₂、烯烴類、烷烴類等可燃?xì)怏w，剩余的固體殘?jiān)M(jìn)入高溫玻璃液中被熔融轉(zhuǎn)化為玻璃液。新產(chǎn)生的玻璃液從玻璃電熔爐的溢流口流出，經(jīng)冷水水淬后成為惰性的玻璃渣。

生活垃圾熱解氣化后產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，經(jīng)過干石灰循環(huán)脫酸和布袋除塵器凈化后，得到純凈的可燃?xì)怏w，其中CH₄、CO和H₂等可燃?xì)怏w的含量超過70％，可以直接用于汽輪機(jī)發(fā)電。

本發(fā)明方法簡單，可操作性強(qiáng)，具有以下明顯特點(diǎn)：

(1)本發(fā)明以碎玻璃或硅酸鈉為原料，啟動玻璃電熔爐，在1250～1500℃高溫下充分熔化成為玻璃液。形成的高溫玻璃液充當(dāng)了垃圾干燥、熱解和氣化的熱源。

(2)不需要任何空氣進(jìn)行助燃，在玻璃電熔爐內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)基本上屬于絕氧熱解氣化反應(yīng)，將垃圾中的有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為高濃度的可燃?xì)怏w，不受垃圾熱值和含水率的影響。