一种垃圾与赤泥协同处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种垃圾与赤泥协同处理系统及方法，包括：热解装置、气液分离装置、净化装置、造球装置、干燥装置和转底炉，将垃圾资源化利用转换为可燃气，并将可燃气用于赤泥还原炼铁，解决了现有垃圾处理技术及赤泥处理技术存在的缺陷问题，为城市固废生活垃圾及工业固废赤泥处理技术增加了一条新的途径，创造了较高的经济兼环保价值，而且系统本身实现了一系列的能源循环再利用，实现了垃圾及赤泥的无害化、减量化、资源化生产。

A cooperative treatment system and method for waste and red mud

The invention relates to a waste red mud and collaborative processing system and method, including: pyrolysis device, gas-liquid separation device, cleaning device, pelletizing device, drying device and rotary hearth furnace, waste resource utilization will be converted into gas, and the gas can be used to solve the defect reduction of red mud, the existing waste disposal problems the red mud technology and processing technology, providing a new way for treatment of red mud garbage and industrial waste of city solid waste, and create a higher economic value and environmental protection, and the system itself to achieve a series of energy recycling, achieve harmless, reduction and recycling of production waste and red mud.

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾与赤泥协同处理系统及方法
本专利技术属于垃圾处理
，具体涉及一种垃圾与赤泥协同处理系统及方法。
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。生活垃圾常用的处理方式有填埋、焚烧和堆肥，其中填埋、堆肥已陷入占用大量用地、产品销路不畅，资源化水平低的困境，而焚烧虽然能达到减容减量和资源化利用的目的，其处理却始终无法摆脱二噁英污染的问题。垃圾热解处理是目前公认的相对于垃圾焚烧更好的处理方式，不仅能够清洁实现垃圾的减量化处理，环境友好性强，而且可获得价值更高的油、气和固体炭，从原理上避免了二噁英的生成，同时大部分的重金属在热解过程中融入灰渣，减少了排放量。赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体废渣，具有强碱性和放射性，因含大量氧化铁呈红色而被称为赤泥。目前，我国赤泥综合利用率仅4％，累积堆存量已达几亿吨，随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产量还将不断增加。我国氧化铝厂大都采用露天筑坝的方式堆存赤泥，这种处置方式不仅占用大量土地，浪费资源，而且赤泥中的碱还会向地下渗透，造成地下水体和土壤污染。因此，如何处理氧化铝生产过程中排放的大量赤泥，减少环境污染，是急需解决的难题。然而现有技术存在多种缺陷。例如，一些垃圾竖炉热解工艺，容易堵塞管道，经常停车检修。一些赤泥回转炉提炼技术，能耗较高，产品质量不好，难以实现工业化应用。因此，如何设计一种能耗低、质量好能够进行工业化应用的垃圾与赤泥协同处理的系统能够成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种垃圾与赤泥协同处理系统及方法，将垃圾资源化利用转换为可燃气，并将可燃气用于赤泥还原炼铁，解决了现有垃圾处理技术及赤泥处理技术存在的缺陷问题，为城市固废生活垃圾及工业固废赤泥处理技术增加了一条新的途径，创造了较高的经济兼环保价值，而且系统本身实现了一系列的能源循环再利用，实现了垃圾及赤泥的无害化、减量化、资源化生产。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案为：一种垃圾与赤泥协同处理系统，其特征在于，包括：热解装置、气液分离装置、净化装置、造球装置、干燥装置和转底炉，其中，所述热解装置的热解炭出口与所述造球装置的热解炭入口连接，所述热解装置的热解气液混合物出口与所述气液分离装置的热解气液混合物入口连接；所述气液分离装置的热解气出口与所述净化装置的热解气入口连接；所述净化装置的可燃气出口与所述转底炉的可燃气进口连接；所述造球装置包括：热解炭入口、赤泥入口、粘结剂入口和湿含碳球团出口，所述湿含碳球团出口与所述干燥装置的湿含碳球团入口连接；所述干燥装置的干含碳球团出口与转底炉的干含碳球团入口连接。优选的，还包括对垃圾进行破碎和筛分的预处理装置，其包括用于破碎的辊式破碎机以及用于筛分的滚动筛。优选的，所述热解装置为旋转床，包括环形炉腔的壳体和环形炉底，蓄热式辐射管设置在所述壳体的内周壁上，所述蓄热式辐射管的高温烟气出口与所述干燥装置连接。优选的，所述旋转床包括：干燥区和热解区。优选的，所述转底炉包括环形炉腔的壳体和环形炉底，点火杆设置在所述壳体的内周壁上，所述壳体上设置有干含碳球团入口、可燃气入口、海绵铁出口、烟气出口。一种垃圾与赤泥协同处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将垃圾经过预处理后，送入热解装置内进行干燥及热解处理；步骤2：将热解处理后产生的热解碳和热解气液混合物分别送至造球装置和气液分离装置；步骤3：将粘结剂和赤泥加入所述造球装置与热解碳混合，制成含碳球团；同时，将气液分离装置分离出的热解气送至净化装置进行净化；步骤4：将含碳球团送至干燥装置进行干燥；步骤5：将干燥后的含碳球团送至转底炉内进行还原反应，制备海绵铁；同时，净化装置将热解气净化为可燃气，送至转底炉中作为燃料使用。优选的，所述步骤4中，干燥装置的热源来自热解装置排出的高温烟气。优选的，垃圾热解时间为30min～60min；干燥区蓄热式辐射管温度为450℃-650℃；热解区蓄热式辐射管温度为750℃-950℃。优选的，所述热解炭、赤泥与所述粘结剂按照质量比20％～30％：50％～60％：10％～30％进行混合。所述粘结剂包括碳酸钙、淀粉和膨润土，其中质量比为20％～30％：40％～50％：20％～40％。优选的，转底炉炉温控制在1200℃～1400℃，反应时间为30min～50min。本专利技术的有益效果在于：(1)将垃圾资源化利用转换为可燃气，并将可燃气用于赤泥还原炼铁，解决了现有垃圾处理技术及赤泥处理技术存在的缺陷问题。(2)为城市固废生活垃圾及工业固废赤泥处理技术增加了一条新的途径，创造了较高的经济兼环保价值。(3)系统本身实现了一系列的能源循环再利用，实现了垃圾及赤泥的无害化、减量化、资源化生产。附图说明图1为本专利技术垃圾与赤泥协同处理系统整体结构示意图。图2为本专利技术垃圾与赤泥协同方法流程示意图。其中，1、预处理装置2、热解装置3、气液分离装置4、净化装置5、造球装置6、干燥装置7、转底炉A、垃圾B、热解碳C、热解液D、热解气E、粘结剂F、赤泥G、高温烟气H、可燃气I、废气J、海绵铁K、烟气。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种垃圾与赤泥协同处理系统，图1为本专利技术垃圾与赤泥协同处理系统整体结构示意图，如图1所示,包括：热解装置、气液分离装置、净化装置、造球装置、干燥装置和转底炉。根据本专利技术的具体实施例，所述热解装置的热解炭出口与所述造球装置的热解炭入口连接，所述热解装置的热解气液混合物出口与所述气液分离装置的热解气液混合物入口连接；热解装置分别将垃圾热解产生的热解炭和热解气液混合物送至造球装置和气液分离装置中进行处理；所述气液分离装置的热解气出口与所述净化装置的热解气入口连接，将带有杂质的热解气净化为可燃气；所述造球装置包括：热解炭入口、赤泥入口、粘结剂入口和湿含碳球团出口，所述湿含碳球团出口与所述干燥装置的湿含碳球团入口连接；所述干燥装置的干含碳球团出口与转底炉的干含碳球团入口连接，所述净化装置的可燃气出口与所述转底炉的可燃气进口连接，将净化装置排出的可燃气作为转底炉进行还原反应的燃料；干含碳球团在转底炉内进行还原反应，制备还原铁。由此，本专利技术通过将垃圾资源化利用转换为可燃气，并将可燃气用于赤泥还原炼铁，解决了现有垃圾处理技术及赤泥处理技术存在的缺陷问题，为城市固废生活垃圾及工业固废赤泥处理技术增加了一条新的途径，创造了较高的经济兼环保价值，而且系统本身实现了一系列的能源循环再利用，实现了垃圾及赤泥的无害化、减量化、资源化生产。根据本专利技术的具体实施例，本专利技术还包括对垃圾进行破碎和筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垃圾与赤泥协同处理系统，其特征在于，包括：热解装置、气液分离装置、净化装置、造球装置、干燥装置和转底炉，其中，所述热解装置的热解炭出口与所述造球装置的热解炭入口连接，所述热解装置的热解气液混合物出口与所述气液分离装置的热解气液混合物入口连接；所述气液分离装置的热解气出口与所述净化装置的热解气入口连接；所述净化装置的可燃气出口与所述转底炉的可燃气进口连接；所述造球装置包括：热解炭入口、赤泥入口、粘结剂入口和湿含碳球团出口，所述湿含碳球团出口与所述干燥装置的湿含碳球团入口连接；所述干燥装置的干含碳球团出口与转底炉的干含碳球团入口连接。

【技术特征摘要】
1.一种垃圾与赤泥协同处理系统，其特征在于，包括：热解装置、气液分离装置、净化装置、造球装置、干燥装置和转底炉，其中，所述热解装置的热解炭出口与所述造球装置的热解炭入口连接，所述热解装置的热解气液混合物出口与所述气液分离装置的热解气液混合物入口连接；所述气液分离装置的热解气出口与所述净化装置的热解气入口连接；所述净化装置的可燃气出口与所述转底炉的可燃气进口连接；所述造球装置包括：热解炭入口、赤泥入口、粘结剂入口和湿含碳球团出口，所述湿含碳球团出口与所述干燥装置的湿含碳球团入口连接；所述干燥装置的干含碳球团出口与转底炉的干含碳球团入口连接。2.根据权利要求1所述的垃圾与赤泥协同处理系统，其特征在于，还包括对垃圾进行破碎和筛分的预处理装置，其包括用于破碎的辊式破碎机以及用于筛分的滚动筛。3.根据权利要求1所述的垃圾与赤泥协同处理系统，其特征在于，所述热解装置为旋转床，包括环形炉腔的壳体和环形炉底，蓄热式辐射管设置在所述壳体的内周壁上，所述蓄热式辐射管的高温烟气出口与所述干燥装置连接。4.根据权利要求3所述的垃圾与赤泥协同处理系统，其特征在于，所述旋转床包括：干燥区和热解区。5.根据权利要求1所述的垃圾与赤泥协同处理系统，其特征在于，所述转底炉包括环形炉腔的壳体和环形炉底，点火杆设置在所述壳体的内周壁上，所述壳体上设置有干含碳球团入口、可燃气...

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