[發(fā)明專利]一種城市生活垃圾極度減量化和高度資源化處理過(guò)程和裝備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410285056.6
• 申請(qǐng)日: 2014-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN104028547B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬輝文;張涉;陸曉春;黎莉;郭提;童絢霞;王克虹;黃中林;王金生;陳思伍;謝春陽(yáng);徐家麟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市龍澄高科技環(huán)保（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): B09B3/00
• 分類號(hào): B09B3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種城市生活垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市生活垃圾極度減量化和高度資源化處理過(guò)程和裝備。

背景技術(shù)

伴隨城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾與日俱增。現(xiàn)有生活垃圾處置方法主要有兩種：一是采用衛(wèi)生填埋的方法；二是將垃圾送往垃圾焚燒廠進(jìn)行焚燒發(fā)電。生活垃圾衛(wèi)生填埋不僅占用大量土地、填埋場(chǎng)使用年限短，而且垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的垃圾滲濾液和散發(fā)的惡臭氣體對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。直接焚燒法可實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾的減容化和資源化，但是其致命缺陷是焚燒過(guò)程產(chǎn)生的SO_X、NO_X、HCl、粉塵和殘?jiān)械闹亟饘伲c當(dāng)今我國(guó)霧霾天氣增多的關(guān)系密切。垃圾焚燒煙氣和飛灰中劇毒有機(jī)物二噁英含量較大，嚴(yán)重危害人類健康。

未分類的城市生活垃圾中含有大量的餐廚垃圾、園林垃圾、動(dòng)物糞便和污水處理廠排放的剩余活性污泥等生物質(zhì)廢棄物。它們含有豐富的營(yíng)養(yǎng)和大量水分，非常容易腐敗，散發(fā)惡臭，是垃圾污染環(huán)境的主要因素。人們?cè)噲D采用好氧堆肥或者厭氧發(fā)酵的方法消除城市生活垃圾中的生物質(zhì)垃圾對(duì)環(huán)境的危害，但是由于這些處理過(guò)程或者存在環(huán)境污染問題，或者處理成本過(guò)高、發(fā)酵效率低下不能被推廣應(yīng)用。

隨著城市人口的增長(zhǎng)和工業(yè)發(fā)展，空氣污染物排放和懸浮物大量增加，空氣質(zhì)量逐漸惡化，霧霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多。除了氣象條件，工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車尾氣排放、冬季取暖燒煤等導(dǎo)致的大氣中顆粒物濃度增加，生活垃圾直接焚燒產(chǎn)生的SO_X、NO_X、HCl、粉塵、二噁英等二次污染物也是形成霧霾的一個(gè)重要因素。

在目前的垃圾熱處置技術(shù)中，除了已比較成熟的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)外，還有垃圾熱解氣化技術(shù)。熱解是指在無(wú)氧條件下，利用高溫使固體廢物中的有機(jī)成分發(fā)生裂解，產(chǎn)生揮發(fā)性氣體物質(zhì)、焦油和固體焦炭的過(guò)程。氣化是指反應(yīng)物熱解過(guò)程中產(chǎn)生的熾熱炭粒在還原性氣氛下與氣化劑發(fā)生反應(yīng)，生成以一氧化碳和氫氣及低分子量的烷烴組成的可燃?xì)鉃橹鞯霓D(zhuǎn)化過(guò)程。由此可以看出，對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行熱解氣化處理是使垃圾極度減量化和高度資源化利用的最好途徑。在這里，氣化劑主要包括水蒸氣、二氧化碳等。在實(shí)際熱解過(guò)程中，熱解、氣化往往同時(shí)存在于反應(yīng)過(guò)程中。熱解氣化過(guò)程是在缺氧氣氛下進(jìn)行，從原理上減少了二噁英的生成，同時(shí)大部分的重金屬在熱解氣化過(guò)程中溶入灰渣，減少了污染物排放量。與此同時(shí)，也使經(jīng)過(guò)熱解氣化處理的垃圾轉(zhuǎn)變成少量的熱解炭和灰燼，使垃圾得到極大的減量化和高度的資源化。

就發(fā)明人所知，現(xiàn)有規(guī)模化的垃圾熱解氣化處理技術(shù)或者采用垃圾作為燃料的水煤氣發(fā)生爐技術(shù)，或者采用焚燒垃圾對(duì)熱解裝置進(jìn)行外圍加熱的垃圾熱解技術(shù)。他們實(shí)質(zhì)上完全是一種變相的垃圾焚燒技術(shù)。由于在處理過(guò)程中焚燒的垃圾都是含水量大的原生垃圾，垃圾燃燒前需要大量的熱量烘干垃圾中的水分，因此，這些處理技術(shù)不僅存在著與焚燒垃圾發(fā)電相似的環(huán)境污染問題，而且因?yàn)闊嵝实驮斐衫Y源化程度更低。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有城市生活垃圾直接焚燒發(fā)電處理產(chǎn)生二次污染和采用煤氣發(fā)生爐式熱解氣化裝置處理垃圾技術(shù)產(chǎn)生二次污染及熱效率低的不足，本發(fā)明揭示了一種城市生活垃圾極度減量化和高度資源化處理過(guò)程和裝備。該發(fā)明是建立在發(fā)明人已申請(qǐng)的“一種城市生活垃圾壓榨脫水裝置”發(fā)明專利（專利申請(qǐng)?zhí)?01110049074.0）基礎(chǔ)上的一種城市生活垃圾處理技術(shù)。經(jīng)過(guò)此種超高壓垃圾壓榨機(jī)的壓榨處理，城市生活垃圾被一次性分類成含水量低的（在25%以下）、主要由垃圾中除了生物質(zhì)廢棄物之外的垃圾成分組成的干組分和含水量在60%以上的由垃圾中生物質(zhì)廢棄物細(xì)胞質(zhì)漿料組成的濕組分。干組分通過(guò)本發(fā)明揭示的內(nèi)熱式熱解氣化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成高熱值的燃?xì)夂蜕倭康奶吭盎覡a。濕組分通過(guò)發(fā)明人同時(shí)申請(qǐng)的另一項(xiàng)發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)?01410235737.1，專利名稱：一種生物質(zhì)廢棄物低溫濕熱碳化處理技術(shù)和裝置）揭示的低溫濕熱碳化裝置轉(zhuǎn)化成高熱值的生物炭和鳥糞石。上述燃?xì)狻⑻吭蜕锾砍丝梢灾苯幼鳛樯鲜鎏幚磉^(guò)程的能源外，還可以作為能源供作它用。此外，濕組分還可以作為沼氣發(fā)酵的原料生產(chǎn)沼氣，發(fā)酵后的殘?jiān)釉度肷鲜龅蜏靥蓟b置被轉(zhuǎn)化成生物炭。

以下通過(guò)對(duì)技術(shù)方案的描述，更加明確地揭示本發(fā)明所述的城市生活垃圾極度減量化和高度資源化處理過(guò)程和裝備：

（1）城市生活垃圾預(yù)處理：由城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站收集的城市生活垃圾被裝載設(shè)備（例如，抓斗）投入垃圾壓榨機(jī)進(jìn)行超高壓壓榨處理，被一次性分類成含水量很低（＜25%＝的干組分和主要由生物質(zhì)廢棄物漿料組成的濕組分；