生活垃圾筛下物与污泥混合碳化处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生活垃圾筛下物与污泥混合碳化处理系统，包括垃圾精细化分选机构，所述垃圾精细化分选机构与秸秆颗粒上料机构的出料口均经过皮带输料机连接三级破碎机构的进料口，该三级破碎机构的出料口通过皮带输料机连接搅拌混合器的第一进料口，污泥罐的出料口通过螺旋输料机与所述搅拌混合器的第二进料口连接，所述搅拌混合器的出料口上连接有压制造粒机，该压制造粒机的出料口通过螺旋输料机连接至碳化炉的进料口，该碳化炉的出料口通过皮带输料机连接有生物质炭成品储料仓，所述碳化炉由燃烧炉提供高温热风。其显著效果是：解决了传统技术中生活垃圾处理方式中存在的各种不足，实现了生活垃圾全资源化利用与无害化处置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到城市垃圾环保处理
，具体地说，是一种生活垃圾筛下物与污泥混合碳化处理系统。
技术介绍
随着我国经济和工业化的快速发展，城市规模不断扩大，城市生活垃圾产生总量与日俱增。我国大多数县、地市级城市目前正遭受生活垃圾无法有效处置所带来的困扰，垃圾处置已成为中国可持续发展所面临的巨大挑战。目前世界各国对垃圾及其筛下物的处理主流方法二种：焚烧法、填埋法，辅助方法有高温堆肥法、RDF衍生燃料法等。然而，上述方法均存在各种不足，具体为：1、焚烧法：垃圾完全混合焚烧，产生的尾气含有大量的颗粒物、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx、重金属、二噁英等多种污染物，由于无分选工艺，完全混合焚烧，残渣含大量重金属而无法无害处置，存在二次污染问题。产生的二噁英是一种毒性十分大的一类有机化合物，万分之一甚至亿分之一克就会给健康带来严重的危害。国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。除了具有致癌毒性以外，还具有生殖毒性和遗传毒性，直接危害子孙后代的健康。自然界的微生物和降解作用对二噁英的分子结构影响较小，很难自然降解消除，研究表明，大气环境中的二噁英90％来源于城市生活垃圾和工业垃圾焚烧。解决方法：采用高耗能的尾气二次升温(1200-1500℃)裂解和净尘后的万伏以上高压电弧电离分解二噁英异构体。这二个核心工序已有相应的成熟技术来实施。但这也必然带来高温焚烧和高压电弧所需要的可观的能源消耗，代价高昂。2、填埋法：①没有进行前期分类及灭菌无害化处理，大量的细菌、病毒、重金属污染等隐患未根除；②垃圾长期堆放，渗漏液会长久污染地下水资源，这种方法潜在危害极大。③会带来无穷的后患。土地资源的浪费，④填埋法随着我国“土十条”的颁布而被永久禁止。3、高温堆肥法：①对垃圾未进行前期灭菌处理，微生物对生存环境要求高，如：温度、PH值、有机物含量、通风供氧情况，碳、氮、氨比例及自然气候等诸多条件的影响。②发酵处理周期长、占地面积大。③无法去除硫酸根离子等，使土壤板结，污染土地，④发酵中产生挥发性硫化氢会污染大气，特别是肥料中的一些重金属元素会在土壤中富集，随食物链进入人体，严重危害人类的身体健康。4、RDF衍生燃料法：①燃料由大量的塑料及橡胶制品，参入低碳烷烃热裂解制成。②裂解后产生大量有机烷烃残留，带来有机烷烃二次污染问题。③筛下物也只有填埋法处理。综合以上论述，世界各国最常见的垃圾处理方式都存在这样那样的问题。不仅在无害化方面没有达到人们要求，而且在资源化方面，也没有挖掘出潜在的巨大资源，达到资源循环利用，反而给环境带来更多负面影响。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种生活垃圾筛下物与污泥混合碳化处理系统，通过对生活垃圾筛下物进行碳化处理，且产出的生物质炭产品可完全用于各类锅炉燃烧，既能产生良好的经济效益，又可为社会提供廉价的生物质清洁能源。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种生活垃圾筛下物与污泥混合碳化处理系统，其关键在于：包括垃圾精细化分选机构、三级破碎机构、秸秆颗粒上料机构、污泥罐、搅拌混合器、碳化炉，所述垃圾精细化分选机构与秸秆颗粒上料机构的出料口均经过皮带输料机连接三级破碎机构的进料口，该三级破碎机构的出料口通过皮带输料机连接所述搅拌混合器的第一进料口，所述污泥罐的出料口通过螺旋输料机与所述搅拌混合器的第二进料口连接，所述搅拌混合器的出料口上连接有压制造粒机，该压制造粒机的出料口通过螺旋输料机连接至所述碳化炉的进料口，该碳化炉的出料口通过皮带输料机连接有生物质炭成品储料仓，所述碳化炉由燃烧炉提供高温热风。生活垃圾经皮带输料机进入垃圾精细化分选机构，筛选出各类残渣纤维类筛下物，然后经皮带输料机进入三级破碎机构进行初级与次级剪切破碎，并同时与由秸秆颗粒上料机构送入的农业秸秆类废弃物进行最后一级剪切细破碎后进入搅拌混合器，与此同时污泥经螺旋输送器与垃圾细碎后混合物共同进入搅拌混合器内混合。混合后进入压制造粒器进行造粒，造粒后颗粒经螺旋送料器送入碳化炉内，此时热风炉的高温热风进入碳化炉内，使碳化炉内的混合物颗粒快速脱水、脱焦、脱酸、碳化。碳化炉内的混合物颗粒经高温碳化后从出料口排出，得到生物质可燃炭成品，并送入生物质炭成品出料仓。所述热风炉排出炭渣，该炭渣可再生利用为制砖和肥料原料。进一步的，本方案还包括臭气净化子系统，该臭气净化子系统用于对碳化炉产生的臭气进行净化处理。进一步的，所述臭气净化子系统包括通过管道依次相连的干法脱酸脱焦装置、自洁菌噬滤床与CU光解装置、活性炭吸附装置，所述干法脱酸脱焦装置通过管道连接至所述碳化炉的排气口，所述活性炭吸附装置的排气口连接排气管道。碳化炉产生的高温恶臭废气经干法脱酸脱焦装置进行脱酸、脱焦、除尘、降温后，依次进入自洁菌噬滤床与CU光解装置、活性炭吸附装置进行处理，实现无害排放。通过上述的臭气净化子系统，不仅很好的实现了垃圾碳化处理过程中臭气的脱酸脱焦处理，达到彻底处理废气达标零排放，而且有效避免了传统技术中的各种缺陷，完整实现了生活垃圾的无害化处置、臭气零排放生产。进一步的，所述初级剪切式破碎机与中级剪切式破碎机、中级剪切式破碎机与三级细破碎机之间均通过皮带输料机相连，所述三级细破碎机还与通过皮带输料机与所述秸秆颗粒上料机构相连。通过上述三级破碎机构，逐级对生活垃圾进行剪切破碎，相较于一次破碎成所需大小颗粒的方式，不仅提高了生产效率，而且保证了破碎后颗粒尺寸的一致性，进而能够有效保证生活垃圾中植物纤维颗粒在高温碳化处理时均能被完全碳化。进一步的，所述初级剪切式破碎机、中级剪切式破碎机与三级细破碎机破碎后的垃圾的尺寸范围分别为200～300亳米、50～100毫米、1～5毫米。通过实践证明，将此破碎后垃圾的尺寸限定在上述范围内时，能够达到更快的剪切破碎效率，同时保证生活垃圾能够完全被碳化。进一步的，所述秸秆颗粒上料机构包括秸秆剪切机，在该秸秆剪切机通过皮带输料机实现农业秸秆类废弃物的上料，所述秸秆剪切机的出料口通过皮带输料机与所述三级破碎机构相连。将农业秸秆类废弃物进行初次剪切破碎，使之与生活垃圾的尺寸相适应，从而为后续的三级细破碎做好准备。进一步的，所述碳化炉包括炉体，所述炉体呈圆柱形整体旋转式结构，在炉体的顶部分别设置有进料口与待处理臭气出口，且所述进料口与螺旋输料机的出料口相连接，在炉体的外侧壁上环向设置有二个旋转外轨，所述旋转外轨由位于其下面的基座托架固定，所述旋转外轨由固设于炉体下方的电机进行驱动，在所述炉体的底部设置有生物质可燃炭成品出口。螺旋输料机将生活垃圾、污泥、农业秸秆类粉末混合物，由压制造粒机制成颗粒经进料口送入碳化炉内，上述电机通过旋转外轨使得高温碳化炉整体旋转，炉内操板将物料颗粒操起单向抛落旋转，使得物料按S型循环往返走料，保证物料在碳化炉内的滞留时间，确保物料碳化过程的彻底性；热交换率成倍提高，物料受热更加均匀，同时碳化炉内氧气少，物料自氧化率低，确保了物料的利用率，最后碳化处理完成后的生物质可燃炭成品由生物质可燃炭成品口排出。进一步的，所述热风炉采用流化床燃烧技术，燃料采用生物质可燃炭。流化床燃烧技术能够实现清洁燃烧，燃料适应性强；燃烧效率高，可达95％～99％；负荷适应性好，负荷调节范围30％～100％。而热风炉燃烧生物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生活垃圾筛下物与污泥混合碳化处理系统，其特征在于：包括垃圾精细化分选机构(1)、三级破碎机构、秸秆颗粒上料机构、污泥罐(7)、搅拌混合器(6)、碳化炉(10)，所述垃圾精细化分选机构(1)与秸秆颗粒上料机构的出料口均经过皮带输料机连接三级破碎机构的进料口，该三级破碎机构的出料口通过皮带输料机连接所述搅拌混合器(6)的第一进料口，所述污泥罐(7)的出料口通过螺旋输料机(8)与所述搅拌混合器(6)的第二进料口连接，所述搅拌混合器(6)的出料口上连接有压制造粒机(9)，该压制造粒机(9)的出料口通过螺旋输料机(8)连接至所述碳化炉(10)的进料口，该碳化炉(10)的出料口通过皮带输料机连接有生物质炭成品储料仓(15)，所述碳化炉(10)由燃烧炉(11)提供高温热风。

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾筛下物与污泥混合碳化处理系统，其特征在于：包括垃圾精细化分选机构(1)、三级破碎机构、秸秆颗粒上料机构、污泥罐(7)、搅拌混合器(6)、碳化炉(10)，所述垃圾精细化分选机构(1)与秸秆颗粒上料机构的出料口均经过皮带输料机连接三级破碎机构的进料口，该三级破碎机构的出料口通过皮带输料机连接所述搅拌混合器(6)的第一进料口，所述污泥罐(7)的出料口通过螺旋输料机(8)与所述搅拌混合器(6)的第二进料口连接，所述搅拌混合器(6)的出料口上连接有压制造粒机(9)，该压制造粒机(9)的出料口通过螺旋输料机(8)连接至所述碳化炉(10)的进料口，该碳化炉(10)的出料口通过皮带输料机连接有生物质炭成品储料仓(15)，所述碳化炉(10)由燃烧炉(11)提供高温热风。2.根据权利要求1所述的生活垃圾与污泥混合碳化处理系统，其特征在于：还包括臭气净化子系统，该臭气净化子系统用于对碳化炉产生的臭气进行净化处理。3.根据权利要求2所述的生活垃圾与污泥混合碳化处理系统，其特征在于：所述臭气净化子系统包括通过管道依次相连的干法脱酸脱焦装置(12)、自洁菌噬滤床与CU光解装置(13)、活性炭吸附装置(14)，所述干法脱酸脱焦装置(12)通过管道连接至所述碳化炉(10)的排气口，所述活性炭吸附装置(14)的排气口连接排气管道。4.根据权利要求1所述的生活垃圾与污泥混合碳化处理系统，其特征在于：所述三级破碎机构包括：用于将精细分选后的生活垃圾进行强破碎、撕碎的初级剪切式破碎机(2)；用于将初级破碎后的垃圾二次破碎成条块型的中级剪切式破碎机(3)；将二次破碎后的条块型垃圾与所述秸秆颗粒上料机构输出的大颗粒农业秸秆类废弃物破碎成小颗粒的三级细破碎机(4)，所述初级剪切式破碎机(2)与中级剪切式破碎机(3)、中级剪切式破碎机(3)与三级细破碎机(4)之间均通过皮带输料机相连，所述三级细破碎机(4)还与通过皮带输料机与所述秸秆颗粒上料机构相连。5.根据权利要求4所述的生活垃圾与污泥混合碳化处理系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建行，姜鸿帅，张盛乔，肖显军，
申请(专利权)人：重庆冠虹环保能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50