1.本實(shí)用新型涉及專門適用于特殊的固態(tài)原材料或特殊形狀的固態(tài)原材料的分解蒸餾技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.人類的生產(chǎn)生活活動中伴隨著多種有機(jī)固廢的產(chǎn)生，包括農(nóng)林畜牧業(yè)中產(chǎn)生的生物質(zhì)固廢，污水處理中產(chǎn)生的活性污泥，以及日常生活中產(chǎn)生的生活垃圾等。這些有機(jī)固廢本身具備一定的熱值，填埋或者是直接還田（秸稈等生物質(zhì)固廢）的話，顯得十分浪費(fèi)，因此目前在有機(jī)固廢處理中，焚燒或熱解等能夠使有機(jī)固廢資源化的處理方式逐漸成為主流。

3.但目前的有機(jī)固廢本身的很多特性阻礙了其資源化。

4.對于焚燒處理而言，幾乎所有的有機(jī)固廢熱值都不高，大部分鍋爐不能直接以有機(jī)固廢為單一燃料，而必須摻雜其它燃料使用，最典型的例子是活性污泥，其往往需要摻煤焚燒。對于生物質(zhì)固廢而言，其還有過于蓬松不便運(yùn)輸及輸送的問題；對于生活垃圾，其還有焚燒產(chǎn)生二惡英的問題；對于活性污泥，其還有含水量過高的問題。

5.而若是熱解的話，同樣存在很多問題，問題最嚴(yán)重的是生活垃圾的熱解。

6.生活垃圾由于來源十分復(fù)雜，因而顆粒大小、成分、熱值均波動巨大。這對于熱解而言十分不利。對于熱解而言，顆粒升溫速率、顆粒結(jié)構(gòu)、顆粒成分、終溫、及停留時間等多個參數(shù)決定了其產(chǎn)物種類及產(chǎn)物成分，而生活垃圾中這些參數(shù)波動巨大，無法得到較為均一的產(chǎn)物，也即處理效果不穩(wěn)定，同時也無法做到精確控制熱解條件以完全避免二惡英產(chǎn)生。

7.生物質(zhì)固廢在熱解過程中存在另一方面的問題，以秸稈為代表的生物質(zhì)固廢由于比較蓬松，因而熱導(dǎo)率較低，若不打碎就間接加熱進(jìn)行熱解的話，熱解不充分，反倒是自供熱（自身燃燒供熱）進(jìn)行熱解較為容易。

8.活性污泥的熱解則問題少一些，干化的活性污泥顆粒大小較為均一（干燥過程中會形成大小較為均一的塊狀或片狀物），成分也相對穩(wěn)定，但其熱值是三種有機(jī)固廢中最低的，完全不能自供熱進(jìn)行熱解，只能間接加熱進(jìn)行熱解，且產(chǎn)生的灰分多而熱解氣少，熱解氣不能滿足間接加熱的需求，還需要額外補(bǔ)充燃料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

9.本實(shí)用新型提供一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)。

10.解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的有機(jī)固廢的種類繁多，且各種有機(jī)固廢的資源化處理多多少少存在困難。

11.為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，用于同時處理生物質(zhì)固廢、污泥、以及生活垃圾，包括用于輸送氣相物料的管道以及用于輸送固相物料的輸送機(jī)；還包括用于干燥污泥的污泥干化裝置（11），用于干燥生活垃圾的垃圾干化裝置（12），用于熱解干化污泥和干化生活垃圾混合物

的混合熱解爐（21），以及用于為混合熱解爐（21）、污泥干化裝置（11）和垃圾干化裝置（12）提供燃?xì)獾纳镔|(zhì)氣化爐（3）；

12.所述污泥干化裝置（11）、垃圾干化裝置（12）、混合熱解爐（21）、以及生物質(zhì)氣化爐（3）均為連續(xù)式操作設(shè)備。

13.進(jìn)一步，所述生物質(zhì)氣化爐（3）為以空氣為氣化劑的自供熱氣化爐。

14.進(jìn)一步，所述混合熱解爐（21）為間接加熱氣化爐。

15.進(jìn)一步，所述耦合處理系統(tǒng)還包括用于對混合熱解爐（21）的固相出料進(jìn)行進(jìn)一步減量的等離子炬（22）。

16.進(jìn)一步，所述污泥干化裝置（11）及垃圾干化裝置（12）均為回轉(zhuǎn)窯干燥機(jī)。

17.進(jìn)一步，所述混合熱解爐（21）以及生物質(zhì)氣化爐（3）均為回轉(zhuǎn)窯氣化爐。

18.進(jìn)一步，所述輸送機(jī)為無軸螺旋輸送機(jī)。

19.進(jìn)一步，所述耦合處理系統(tǒng)靠近燃煤電廠設(shè)置。

20.進(jìn)一步，所述混合熱解爐（21）的固相出料及氣相出料均通入燃煤電廠的燃煤鍋爐（4）。

21.進(jìn)一步，所述耦合處理系統(tǒng)還包括用于對待干燥的污泥進(jìn)行脫水的壓濾裝置。

22.本實(shí)用新型一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

23.本實(shí)用新型中，通過將各種有機(jī)固廢的處理過程深度耦合；生物質(zhì)固廢熱值相對較高但不適合間接加熱，生活垃圾成分及顆粒大小十分復(fù)雜，污泥成分及顆粒大小較均勻但熱值極低，本實(shí)用新型中混合生活垃圾與污泥后，用生物質(zhì)自供熱熱解產(chǎn)生的生物氣作為燃料，對生活垃圾與污泥的混合物進(jìn)行間接加熱熱解，使每種有機(jī)固廢在熱解上的劣勢均被別的有機(jī)固廢的優(yōu)勢以及工藝流程所彌補(bǔ)，使每種固廢均在適合自身的熱解條件下被熱解且熱解參數(shù)穩(wěn)定，在不需消耗外界燃料的前提下使得處理效果穩(wěn)定且能夠避免二惡英產(chǎn)生，同時所有有機(jī)固廢的熱量均被有效利用，達(dá)成資源化處理的效果；

24.本實(shí)用新型中，生活垃圾與污泥的混合物熱解后的產(chǎn)物（垃圾渣和垃圾熱解氣）送入燃煤鍋爐進(jìn)行焚燒，不僅能夠作為燃料發(fā)電，而且進(jìn)一步將熱解過程中可能產(chǎn)生的微量二惡英在高溫下進(jìn)行徹底消除，還對垃圾渣進(jìn)行了徹底的處理；

25.本實(shí)用新型中，通過等離子炬對生活垃圾與污泥的混合物熱解后的固相產(chǎn)物（垃圾渣）進(jìn)行進(jìn)一步的減量處理，確保生活垃圾與污泥的混合物熱解充分，垃圾渣的成分更加均一穩(wěn)定，消除垃圾渣對鍋爐燃燒狀況的影響（垃圾熱解氣對煤的燃燒無影響，垃圾渣成分不均一則會一定程度上使得鍋爐的燃燒狀況出現(xiàn)波動），同時等離子炬的電耗可由燃煤電廠就近提供；

26.本實(shí)用新型中，等離子炬的功率與生物氣的流量相配合，生物氣多則減小等離子炬功率以節(jié)能，生物氣少則增大等離子炬功率以使生活垃圾與污泥的混合物熱解充分，從而在盡量減小電耗的前提下使得生活垃圾與污泥熱解充分。

附圖說明

27.圖1是本實(shí)用新型一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

28.其中，11-污泥干化裝置，12-垃圾干化裝置，21-混合熱解爐，22-等離子炬，3-生物質(zhì)氣化爐，4-燃煤鍋爐。

具體實(shí)施方式

29.如圖1所示，一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，用于同時處理生物質(zhì)固廢、污泥、以及生活垃圾，包括用于輸送氣相物料的管道以及用于輸送固相物料的輸送機(jī)；還包括用于干燥污泥的污泥干化裝置11，用于干燥生活垃圾的垃圾干化裝置12，用于熱解干化污泥和干化生活垃圾混合物的混合熱解爐21，以及用于為混合熱解爐21、污泥干化裝置11和垃圾干化裝置12提供燃?xì)獾纳镔|(zhì)氣化爐3。

30.也就是說這里的混合熱解爐21、污泥干化裝置11、垃圾干化裝置12，均依靠生物質(zhì)氣化爐3產(chǎn)生的生物氣作為燃料供熱以完成熱解或干燥。

31.耦合處理系統(tǒng)靠近燃煤電廠設(shè)置，混合熱解爐21的固相出料及氣相出料均通入燃煤電廠的燃煤鍋爐4；耦合處理系統(tǒng)還包括用于對混合熱解爐21的固相出料進(jìn)行進(jìn)一步減量的等離子炬22。

32.如圖1所示，本實(shí)施例中，各設(shè)備的具體連接狀況如下：污泥干化裝置11以及垃圾干化裝置12的固相出料口通過輸送機(jī)與混合熱解爐21的進(jìn)料口連通，而混合熱解爐21的固相出料口通過輸送機(jī)通入燃煤鍋爐4的燃燒室、且氣相出料口通過管道通入燃煤鍋爐4的燃燒室；

33.等離子炬22設(shè)置在混合熱解爐21末端，其產(chǎn)生的等離子體流與混合熱解爐21的固相產(chǎn)物交叉。這里可設(shè)置一個落入的結(jié)構(gòu)，也即混合熱解爐21的出料口高于混合熱解爐21與燃煤鍋爐4之間的輸送機(jī)的入口，熱解后的垃圾渣在落入輸送機(jī)的過程中與等離子炬22的等離子流交叉。

34.等離子炬22也可以直接采用市面上的等離子熱解設(shè)備，安裝在混合熱解爐21與燃煤鍋爐4之間，進(jìn)料口通過輸送機(jī)與混合熱解爐21的固相出料口連通，而固相出料口與燃煤鍋爐4的燃燒室通過輸送機(jī)連通。

35.本實(shí)施例中，生物質(zhì)氣化爐3為以空氣為氣化劑的自供熱氣化爐。也就是像煤氣發(fā)生爐那樣，通入一定量的空氣使生物質(zhì)固廢陰燃產(chǎn)生生物氣與生物灰。這種裝置比較成熟，在這里不再贅述。

36.干化污泥以及干化生活垃圾的氣化不能靠自供熱完成，且干化污泥以及干化生活垃圾不適合直接加熱，因此混合熱解爐21為間接加熱氣化爐，依靠生物氣為燃?xì)忾g接加熱而完成熱解。

37.污泥干化裝置11、垃圾干化裝置12、混合熱解爐21、以及生物質(zhì)氣化爐3均為連續(xù)式操作設(shè)備。當(dāng)然也可以選用間歇式操作設(shè)備，但那樣的話就面臨著三個間歇式操作設(shè)備之間的操作周期的配合的問題，很容易出現(xiàn)一個等另一個的狀況，不利于正常運(yùn)行且效率低下。本實(shí)施例中，污泥干化裝置11及垃圾干化裝置12均為回轉(zhuǎn)窯干燥機(jī)，混合熱解爐21以及生物質(zhì)氣化爐3均為回轉(zhuǎn)窯氣化爐。

38.注意本實(shí)施例中選用回轉(zhuǎn)窯氣化爐作為混合熱解爐21，可同時對干化污泥以及干化生活垃圾起到混合的作用，而如果選用的混合熱解爐21本身不具備混合的功能，則干化污泥以及干化生活垃圾需要混合后進(jìn)入混合熱解爐21。

39.輸送機(jī)為無軸螺旋輸送機(jī)，相較于傳送帶及傳送斗，這種輸送機(jī)可靠性較高，能夠適應(yīng)本系統(tǒng)中的惡劣環(huán)境。

40.耦合處理系統(tǒng)還包括用于對待干燥的污泥進(jìn)行脫水的壓濾裝置，壓濾裝置的固相出料口通過輸送機(jī)與污泥干化裝置11的進(jìn)料口連通。這樣污泥干化前先脫去大部分的水，可減小污泥干化裝置11的負(fù)荷。當(dāng)然這里壓濾裝置不是必須的。壓濾裝置具體可選用可連續(xù)操作的帶式壓濾機(jī)。

41.一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)的使用方法，采用上述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，并包括以下步驟：

42.步驟一：生活垃圾送入垃圾干化裝置12進(jìn)行干燥，污泥脫水后送入垃圾干化裝置12進(jìn)行干燥；這里干燥后產(chǎn)生的濕空氣可采用燃煤電廠的煙氣處理設(shè)備處理，或者設(shè)置專用的除臭設(shè)備處理；

43.步驟二：步驟一中的干化污泥以及干化生活垃圾混合送入混合熱解爐21；

44.這里干化污泥以及干化生活垃圾摻混后，干化生活垃圾顆粒大小不均以及成分變化大等問題會得到明顯緩解，熱解過程能夠穩(wěn)定進(jìn)行；

45.步驟三：生物質(zhì)固廢送入生物質(zhì)氣化爐3產(chǎn)生生物氣和生物灰，生物氣通入混合熱解爐21作為燃?xì)猓垢苫勰嘁约案苫罾鵁峤?，產(chǎn)生垃圾渣和垃圾熱解氣；生物灰則外售；

46.步驟四：步驟三的垃圾渣經(jīng)等離子炬22進(jìn)一步減量后送入燃煤鍋爐4進(jìn)行徹底焚燒處理，垃圾熱解氣也送入燃煤鍋爐4作為燃料。燃煤電廠燃煤鍋爐4中的溫度極高，可達(dá)1000℃以上，不僅可以充分消除二惡英，而且未能在熱解中消除的其它有毒有害物質(zhì)也在高溫下被消除，燃燒后的灰燼可以直接與燃煤鍋爐4的煤灰一塊處理，而煙氣可以直接與燃煤鍋爐4的煙氣一塊處理。

47.步驟四中，等離子炬22的功率以生物氣的流量的變化量為擾動量進(jìn)行前饋補(bǔ)償。這里由于生物氣的供應(yīng)量并不是一個恒定的值，因此這里混合熱解爐21中的熱解程度也會有波動，因此這里設(shè)置一個可調(diào)節(jié)功率的等離子炬22，生物氣多、熱解充分時，則減小等離子炬22功率以節(jié)能，生物氣少、熱解不充分時，則增大等離子炬22功率以使生活垃圾與污泥的混合物熱解充分，從而在盡量減小電耗的前提下使得生活垃圾與污泥熱解充分。

48.以上所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，用于同時處理生物質(zhì)固廢、污泥、以及生活垃圾，包括用于輸送氣相物料的管道以及用于輸送固相物料的輸送機(jī)；其特征在于：還包括用于干燥污泥的污泥干化裝置（11），用于干燥生活垃圾的垃圾干化裝置（12），用于熱解干化污泥和干化生活垃圾混合物的混合熱解爐（21），以及用于為混合熱解爐（21）、污泥干化裝置（11）和垃圾干化裝置（12）提供燃?xì)獾纳镔|(zhì)氣化爐（3）；所述污泥干化裝置（11）、垃圾干化裝置（12）、混合熱解爐（21）、以及生物質(zhì)氣化爐（3）均為連續(xù)式操作設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述生物質(zhì)氣化爐（3）為以空氣為氣化劑的自供熱氣化爐。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述混合熱解爐（21）為間接加熱氣化爐。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述處理系統(tǒng)還包括用于對混合熱解爐（21）的固相出料進(jìn)行進(jìn)一步減量的等離子炬（22）。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污泥干化裝置（11）及垃圾干化裝置（12）均為回轉(zhuǎn)窯干燥機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述混合熱解爐（21）以及生物質(zhì)氣化爐（3）均為回轉(zhuǎn)窯氣化爐。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述輸送機(jī)為無軸螺旋輸送機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述處理系統(tǒng)靠近燃煤電廠設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述混合熱解爐（21）的固相出料及氣相出料均通入燃煤電廠的燃煤鍋爐（4）。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，其特征在于：所述處理系統(tǒng)還包括用于對待干燥的污泥進(jìn)行脫水的壓濾裝置。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型涉及專門適用于特殊的固態(tài)原材料或特殊形狀的固態(tài)原材料的分解蒸餾技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種可資源化生物質(zhì)、生活垃圾、及污泥的固廢處理系統(tǒng)，用于同時處理生物質(zhì)固廢、污泥、以及生活垃圾，包括用于干燥污泥的污泥干化裝置，用于干燥生活垃圾的垃圾干化裝置，用于熱解干化污泥和干化生活垃圾混合物的混合熱解爐，以及用于提供燃?xì)獾纳镔|(zhì)氣化爐。本實(shí)用新型中，通過將各種有機(jī)固廢的處理過程深度耦合，使每種有機(jī)固廢在熱解上的劣勢均被別的有機(jī)固廢的優(yōu)勢以及工藝流程所彌補(bǔ)，使每種固廢均在適合自身的熱解條件下被熱解且熱解參數(shù)穩(wěn)定，在不需消耗外界燃料的前提下使得處理效果穩(wěn)定且能夠避免二惡英產(chǎn)生。使得處理效果穩(wěn)定且能夠避免二惡英產(chǎn)生。使得處理效果穩(wěn)定且能夠避免二惡英產(chǎn)生。

技術(shù)研發(fā)人員：王春暉 貝保輝 李明明 袁奮云 趙雅萱 伊然

受保護(hù)的技術(shù)使用者：國能龍?jiān)喘h(huán)保有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.16

技術(shù)公布日：2022/3/19