[發明專利]一種無害化處理廢棄物的系統及方法

在審

• 申請號: 201611120140.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106629711A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 吳小飛;巴玉鑫;肖磊;王惠惠;房凱;牛明杰;宋敏潔;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/39
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,王月春

技術領域

本發明總的涉及一種廢棄物的處理技術，具體涉及一種無害化處理廢棄物的系統及方法。

背景技術

我國的生物質資源非常豐富，每年產生大約6.5億噸農業秸稈，加上薪柴及林業廢棄物等，折合能量4.6億噸標準煤，預計到2050年將增加到9.04億噸，相當于6億多噸標準煤。我國每年的森林耗材達到2.1億立方米，折合1.2億噸標準煤的能量。另外，全國城市生活垃圾年產量已超過1.5億噸，到2020年年產量將達2.1億噸，垃圾中的有機質含量平均約為40％，年產1.5億噸的城市垃圾中，被丟棄的可再生資源價值高達250億元。這些資源若未經治理直接焚燒、排放入水體、堆積必將造成資源浪費，以及空氣、土壤、地表水和地下水等環境污染和人類生存環境的惡化。然而若將生物質、垃圾、廢舊輪胎、廢舊有機物、有機污泥等為原料，經碳化之后可以生產出油、氣和固體碳，部分替代煤、油、天然氣等資源。但是，為了確保經濟效益，仍然需要開發出對生物質、垃圾、廢舊輪胎、廢舊有機物、有機污泥等含炭物熱解相合適的工藝路線。經研究發現，含碳的物質在幾百攝氏度的溫度下經過炭化，再活化可制備活性炭。

現有技術可通過熱解對廢棄物進行回收利用，比如采用流化床對廢棄物熱解。然而，廢棄物在熱解過程中還是難免會有二次污染氣體產生，比如二噁英。實驗證明二惡英可以損害多種器官和系統，一旦進入人體，就會長久駐留，因為其本身具有化學穩定性并易于被脂肪組織吸收，并從此長期積蓄在體內，可能透過間接的生理途徑而致癌。因為在熱解過程中不同的二噁英前驅物(如氯酚、多氯聯苯)在高溫和氧氣的條件下反應會生成二噁英。二噁英以微小的顆粒進入大氣、土壤和水中，進而污染人類的食物。

針對現有技術存在的不足，為了同時能夠設計出熱解效率更高、直接進行資源化利用且能耗小的廢棄物處理系統，并杜絕二次污染氣體的產生，有待提出一種新的廢棄物處理系統及方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無害化處理廢棄物的系統及方法，以設計出熱解效率更高、直接進行資源化利用且能耗小的廢棄物處理系統的同時，杜絕二次污染氣體的產生。

本發明提供一種無害化處理廢棄物的系統，所述系統包括廢棄物熱解爐、流化床、凈化分離裝置及密封裝置，其中，所述廢棄物熱解爐內設有反應室和蓄熱式燃燒器；所述廢棄物熱解爐的頂部設有進料口和熱解氣出口；所述廢棄物熱解爐的底部設有熱解炭出口；所述密封裝置包括設于所述廢棄物熱解爐底部的水封單元及設于所述廢棄物熱解爐進料口的雙螺旋密封單元；所述流化床具有熱解炭入口、活化氣體進口和活性炭出口，所述熱解炭入口與所述廢棄物熱解爐的熱解炭出口連接；所述凈化分離裝置的入口與所述蓄熱式燃燒器的燃燒煙氣出口連接，用于對所述燃燒煙氣進行凈化分離處理。

上述的系統，所述系統還包括緩沖罐，所述緩沖罐設有熱解氣入口和熱解氣輸出口，所述熱解氣入口與所述廢棄物熱解爐的熱解氣出口相連，所述緩沖罐的熱解氣輸出口與所述蓄熱式燃燒器的燃燒氣體進口相連。

上述的系統，所述緩沖罐的材料為保溫材料。

上述的系統，所述流化床的活化氣體進口連接水蒸氣輸送管道和/或二氧化碳氣體輸送管道。

上述的系統，所述水封單元為圓環狀水封槽，用于隔絕爐內氣氛，避免爐內熱解氣擴散到爐外，同時防止爐外空氣進入爐內。

上述的系統，所述系統還進一步包括設于所述廢棄物熱解爐前的預處理裝置。

上述的系統，所述預處理裝置包括滾筒篩、磁選器和破碎機。

上述的系統，所述蓄熱式燃燒器由多根蓄熱式輻射管組成，所述蓄熱式輻射管均勻水平布置在所述廢棄物熱解爐內的布料板上方。

本發明還提供一種利用上述系統進行無害化處理廢棄物的方法，所述方法包括步驟：

將廢棄物熱解原料送至所述廢棄物熱解爐進行密封熱解處理，得到熱解炭和熱解氣；

將所述熱解炭送至所述流化床，使所述熱解炭與活化劑發生反應，得到活性炭；

利用所述凈化分離裝置對所述廢棄物熱解爐內燃燒產生的煙氣進行凈化分離處理。

上述的方法，所述方法還進一步包括步驟：將所述廢棄物熱解爐的熱解氣作為燃燒氣通入所述廢棄物熱解爐的蓄熱式燃燒器內。

本發明的有益效果在于，本發明的技術方案,解決了原有廢棄物熱解存在熱解不充分效率低、燃燒氣體直接排放仍可能造成二次污染、熱解氣可能泄露等問題，本發明能較好的熱解廢棄物且直接資源化利用，對燃燒的煙氣進行了凈化分離處理，并保障熱解系統的密閉性。