一种利用垃圾制备肥料的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用垃圾制备肥料的系统及方法。该系统包括：蓄热式旋转床，具有原料入口、燃气入口、烟气出口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口；污水处理站，具有热解水入口、净化水出口和污泥出口，热解水入口与蓄热式旋转床的热解水出口相连；以及好氧堆肥装置，具有污泥入口、肥料出口、热源入口、冷气出口，污泥入口与污水处理站的污泥出口相连，热源入口与蓄热式旋转床的烟气出口相连。本发明专利技术运行成本低、工艺简单、余热回收利用率高、产品经济效益好，易于实现工业化和规模化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体废弃物资源化处理领域，具体涉及一种利用垃圾制备肥料的系统及方法。
技术介绍
垃圾处理问题目前已经成为我国继能源危机、水污染治理、工业废物处理后所面临的又一项严峻的环境问题。目前我国城市生活垃圾年产生量约2.5亿吨，城市周边累积堆存垃圾已达70亿吨，占地约80多万亩，661个城市中约有2/3的城市被垃圾包围，每年经济损失高达300亿元人民币。污泥好氧堆肥技术是利用是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并产生一种适宜于土地利用的产品的过程。现有技术中，一些垃圾焚烧工艺，厂区内污水进行处理后得到的污泥大量堆积，对环境造成巨大危害。一些单独的垃圾热解工艺，虽然二噁英含量很低，污泥产量也巨大，难以有效利用，工业化推广困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种清洁、高效的垃圾资源化处理的新工艺。本专利技术首先提供了一种利用垃圾制备肥料的系统，所述系统包括：蓄热式旋转床，具有原料入口、燃气入口、烟气出口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口；污水处理站，具有热解水入口、净化水出口和污泥出口，所述热解水入口与所述蓄热式旋转床的热解水出口相连；以及好氧堆肥装置，具有污泥入口、肥料出口、热源入口、冷气出口，所述污泥入口与所述污水处理站的污泥出口相连，所述热源入口与所述蓄热式旋转床的烟气出口相连。在本专利技术的一些实施例中，所述系统还包括：油气分离装置，具有热解油气混合物入口、焦油出口、气体出口，所述热解油气混合物入口与所述蓄热式旋转床的热解油气混合物出口相连；净化装置，具有气体入口、热解气出口，所述气体入口与所述油气分离装置的气体出口相连。在本专利技术的一些实施例中，所述净化装置的热解气出口与所述蓄热式旋转床的燃气入口相连。在本专利技术的一些实施例中，所述系统还包括熄焦装置，所述熄焦装置具有热解炭入口、灰渣出口、熄焦水入口，所述热解炭入口与所述蓄热式旋转床的热解炭出口相连。在本专利技术的一些实施例中，所述蓄热式旋转床包括干燥区和热解区；所述热解水出口布置于所述干燥区末端的侧壁，所述热解油气混合物出口布置于所述热解区末端的顶部。此外，本专利技术还提供了一种利用上述系统制备肥料的方法，所述方法包括如下步骤：准备垃圾；将所述垃圾送入所述蓄热式旋转床内进行热解，制得热解水；将所述热解水送入所述污水处理站，采用活性污泥法对所述热解水进行处理，制得污泥；将所述污泥送入所述好氧堆肥装置进行好氧堆肥处理，制得肥料。在本专利技术的一些实施例中，所述污泥热解时还会产生热解油气混合物，将所述热解油气混合物进行油气分离后再净化，得到热解气和焦油。在本专利技术的一些实施例中，所述污泥热解时还会产生热解油气混合物，将所述热解油气混合物进行油气分离后再净化，得到热解气和焦油。在本专利技术的一些实施例中，用所述热解气作为燃气用于热解所述垃圾。在本专利技术的一些实施例中，在720℃-920℃的温度下热解所述垃圾。本专利技术采用蓄热式旋转床对垃圾进行热解，并将热解产生的烟气作为好氧堆肥的热源使用，不仅降低了运行成本，还提高了整个工艺的环保性，增加了经济性。此外，本专利技术工艺简单、余热回收利用率高、产品经济效益好，易于实现工业化和规模化。附图说明图1为本专利技术实施例中的一种利用垃圾制备肥料的系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例中的一种利用上述系统制备肥料的工艺流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。参见图1，本专利技术提供的利用垃圾制备肥料的系统包括：分选装置1、破碎装置2、蓄热式旋转床3、油气分离装置4、净化装置5、污水处理站6、好氧堆肥装置7、熄焦装置8。分选装置1和破碎装置2是垃圾的预处理装置，可根据垃圾原料的具体性质，选择是否在系统中布置。蓄热式旋转床3具有原料入口、燃气入口、烟气出口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口。蓄热式旋转床3的原料入口与破碎装置2的出料口相连。蓄热式旋转床3用于对垃圾进行热解处理，制备热解油气和热解炭。蓄热式旋转床3包括干燥区和热解区。热解水出口布置于干燥区末端的侧壁，以便在热解水刚产生时就进行收集，降低系统能耗；热解油气混合物出口布置于热解区末端的顶部，以便得到高品质的热解油气；热解炭出口布置于热解区末端的底部，以便出料。油气分离装置4具有热解油气混合物入口、焦油出口、气体出口，热解油气混合物入口与蓄热式旋转床3的热解油气混合物出口相连。油气分离装置4用于分离热解油和热解气，以提高产品的经济效益。净化装置5具有气体入口、热解气出口，气体入口与油气分离装置4的气体出口相连。净化装置5用于除去热解气中的杂质，以获得热值较高的热解气，提高产品的经济效益。当然，热解油气混合物也可另作他用，诸如，不将其分离而直接作为燃料直接进行燃烧。因此，系统也可不包括油气分离装置4和净化装置5。图1所示的系统中，净化装置5的热解气出口与蓄热式旋转床3的燃气入口相连。此时，热解气作为燃料用于热解垃圾，可以降低整个系统的运行成本。当然，本专利技术制得的热解气也可另作他用。污水处理站6具有热解水入口、净化水出口和污泥出口，热解水入口与蓄热式旋转床3的热解水出口相连。污水处理站6用于处理热解水，本专利技术采用活性污泥法处理污水，活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，能有效处理污水。好氧堆肥装置7具有污泥入口、肥料出口、热源入口、冷气出口，污泥入口与污水处理站6的污泥出口相连，热源入口与蓄热式旋转床3的烟气出口相连。好氧堆肥装置7用于处理从污水处理站6排出的污泥，污泥经过好氧堆肥后变为肥料。本专利技术将蓄热式旋转床3产生的烟气送入好氧堆肥装置7中作为热源使用，充分利用了烟气的余热，不仅降低了运行成本，还提高了整个工艺的环保性，增加了经济效益，有利于工业化推广。熄焦装置8具有热解炭入口、灰渣出口、熄焦水入口，热解炭入口与蓄热式旋转床3的热解炭出口相连。熄焦装置8用于冷却热解炭，当然，热解炭也可采用其他方式进行处理。图2为本专利技术实施例中的一种处理垃圾的工艺流程图，包括如下步骤：准备垃圾；将垃圾送入蓄热式旋转床3内进行热解，制得热解水；将热解水送入污水处理站6，采用活性污泥法对热解水进行处理，制得污泥；将污泥送入好氧堆肥装置7进行好氧堆肥处理，制得肥料。同前所述，污泥热解时还会产生热解油气混合物，将热解油气混合物进行油气分离后再净化，制备热解气和焦油。获得的热解气和焦油热值较高。其中，焦油可以作为锅炉燃料油使用，热解气可作为蓄热式旋转床3的燃料使用，能降低系统的运行成本。进入蓄热式旋转床3的垃圾的平均粒径最好≤100mm，粒径太大，垃圾的热解效果不好。由于垃圾经过分选和破碎后就直接进行热解了，因此最好将蓄热式旋转床3干燥区的温度设置得高一些，以便能有效的除去垃圾中的水分，提高后续热解效果。优选地，将蓄热式旋转床3干燥区的蓄热式辐射管的温度设置为420℃-720℃。垃圾的成分很多，优选地，将蓄热式旋转床3热解区的蓄热式辐射管的温度设置为720℃-920℃。在此温度下，垃圾能被完全热解。当然，也可根据垃圾的原料成分，适当地调整热解温度。同前所述，本专利技术采用活性污泥法对热解水进行处理，后续的污泥采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用垃圾制备肥料的系统，其特征在于，所述系统包括：蓄热式旋转床，具有原料入口、燃气入口、烟气出口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口；污水处理站，具有热解水入口、净化水出口和污泥出口，所述热解水入口与所述蓄热式旋转床的热解水出口相连；以及好氧堆肥装置，具有污泥入口、肥料出口、热源入口、冷气出口，所述污泥入口与所述污水处理站的污泥出口相连，所述热源入口与所述蓄热式旋转床的烟气出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种利用垃圾制备肥料的系统，其特征在于，所述系统包括：蓄热式旋转床，具有原料入口、燃气入口、烟气出口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口；污水处理站，具有热解水入口、净化水出口和污泥出口，所述热解水入口与所述蓄热式旋转床的热解水出口相连；以及好氧堆肥装置，具有污泥入口、肥料出口、热源入口、冷气出口，所述污泥入口与所述污水处理站的污泥出口相连，所述热源入口与所述蓄热式旋转床的烟气出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：油气分离装置，具有热解油气混合物入口、焦油出口、气体出口，所述热解油气混合物入口与所述蓄热式旋转床的热解油气混合物出口相连；净化装置，具有气体入口、热解气出口，所述气体入口与所述油气分离装置的气体出口相连。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述净化装置的热解气出口与所述蓄热式旋转床的燃气入口相连。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括熄焦装置，所述熄焦装置具有热解炭入口、灰渣出口、熄焦水入口，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，张安强，蔡先明，任浩华，周方远，肖磊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11