[發明專利]一種固態廢棄物氣化處理的方法和系統

在審

• 申請號: 201910232274.6
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109971507A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王暐;楊海瑞;曹三平;梁健
• 申請（專利權）人: 王暐
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72;C10J3/84;C10J3/86
• 代理公司: 上海啟核知識產權代理有限公司 31339
• 代理人: 陳莉

本發明公開一種固體廢棄物氣化處理的方法和系統，在此系統中，廢棄物進入氣化爐內氣化，得到含有CO、H₂、CH₄的可燃氣體和殘渣，可燃氣體從氣化爐內導出，在燃燒室室內燃燒，燃燒后煙氣經過余熱鍋爐、廢物加熱器、氣化劑預熱器、空氣預熱器和煙氣凈化系統后排放。通過本發明裝置廢物最終轉變為爐渣、飛灰和煙氣，其中爐渣可以直接墊路、制磚，或填埋，飛灰經過固化后填埋，煙氣達標排放，通過余熱鍋爐回收熱量，供熱或發電，通過本發明系統，實現固體廢棄物的完全無害化、減量化和資源化。

技術領域

本發明涉及化工、環境保護及資源綜合利用領域，更具體地說，本發明涉及一種固態廢棄物氣化處理的方法和系統。

背景技術

固態廢棄物，包括生活垃圾、農業廢棄物、污水污泥、產業垃圾、危險廢物的處理處置一直都敏感而棘手，目前填埋和焚燒被大規模使用，為主流處理方式。

作為第一代處理技術，填埋處理雖然存在處理費用低廉、易實現等優勢，但是其在無害化、減量化方面的弊端比較明顯。填埋導致地下水體、土壤都受到難以恢復的危害，臭氣、蚊蠅干擾周邊居民生活，城市周邊用地緊張，填埋場嚴重影響周邊土地的升值、利用和開發，新建填埋場普遍受到抵制。

焚燒技術具有明顯的減量化、無害化和資源化優勢而得到普遍推廣，但是依然存在問題，且日漸突出，主要表現在：焚燒廠排出的飛灰作為危險廢物，處理成本較高，且對于填埋場形成壓力；焚燒過程產生的二噁英等污染物的危害受到普遍關注；面對日益嚴格的排放標準，焚燒法產生的污染問題明顯突出，污染物超標時有發生；焚燒廠周邊居民對于其排放的臭氣等容忍度在下降。由于焚燒法的弊端以及其它因素，居民對于焚燒廠的選址非常敏感，項目落地困難。

氣化技術首先出現在煤化工行業，利用煤的氣化生產化工原料，生產合成氨，之后煤氣化技術逐漸發展，廣泛用于其它化工領域，同時制取燃料氣，用于城市民用煤氣和工業煤氣。

相比于煤，生活垃圾等廢物的熱值普遍偏低，含水量高，惰性物質多，對于氣化具有一定的挑戰。通常的做法是設置爐外烘干機，加熱烘干有機廢物，或者把有機廢物深度加工經過破碎、分選、造粒、擠壓等工序，加工為RDF(廢棄物衍生燃料)，或者向廢物中添加高熱值燃料，等等，這些方法最大的問題是使得系統復雜、投資和維護費用高昂，且效果不一定有效。而且由于種種原因，生活垃圾等有機廢物的氣化處理過程并不理想，氣化過程很不穩定，表現在爐內溫度變化較大，常常熄火，不僅爐渣含碳量高，燃氣組分和熱值等不穩定，特別是燃氣中大分子有機物含量偏高等。

本專利旨在采用充分借鑒煤氣化成功經驗，采用氣化技術，解決有機固體廢棄物的“三化”問題。

發明內容

本發明旨在針對焚燒處理的不足，解決生活垃圾等低熱值固態廢物氣化存在的問題，給出一種有效的氣化方法和系統，以簡單高效，不用或少量添加輔助燃料，促使廢物的穩定氣化過程，實現廢物處理超低排放，真正使廢物無害化、減量化和資源化。

固態廢物在氣化爐內氣化，最終轉化為爐渣和含有H₂、CO、CH₄等物質的可燃氣體。可燃氣體進入燃燒室燃燒，溫度超過850℃；燃燒煙氣依次經過余熱鍋爐、氣化劑預熱器、空氣預熱器，然后煙氣經過脫酸除塵二噁英和重金屬吸附，煙氣達標后排放。

固體廢物在進入氣化爐前，或(和)在氣化爐內，被從煙道引入的高溫煙氣間接加熱干燥，干燥加熱有利于廢物熱解氣化過程的穩定進行。

此外利用高溫煙氣加熱氣化劑和燃燒用空氣，以余熱鍋爐回收廢物熱能，有助于促進熱解氣化過程穩定順利進行，實現廢物的無害化和資源化。

氣化處理的固態廢物為生活垃圾、污水污泥、農林廢棄物、產業垃圾、危險廢物等，或其數種廢物的混合物料，也可摻燒部分非廢物，如煤炭、生物質等，通過本裝置，實現廢物的無害化、減量化和資源化。

本發明的技術效果和優點：