一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，包括燃烧炉、气化炉、气化炉进料机、干燥炉和干燥炉进料机，燃烧炉内产生高温烟气，且燃烧炉的高温烟气通入干燥炉和气化炉；气化炉的气体产物出口与燃烧炉相通，气化炉的固体产物出口与燃烧炉相通，气化炉进料机进给固体废弃物；干燥炉进料机进给高湿物料，干燥炉的干燥产物出口与燃烧炉相通。并且还相应提供了该装置的利用方法。本发明专利技术具有简便易行、热能分级阶梯利用、气体产物多、环保效果好、转化率高、产物附加值高的优点，可广泛地适用于生物质、高湿废弃物和城市可燃固体废物垃圾的处理，应用前景较广。应用前景较广。应用前景较广。

【技术实现步骤摘要】
一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用方法及装置


[0001]本专利技术属于资源利用领域，尤其涉及一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，我国居民的生活水平不断提高，相应的是对各种资源消耗的增加。工业产品的生产过程以及居民的日常生活均会产生大量的固体废物，据我国生态环境部2019年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报显示，仅2018年我国200个大、中城市的城市生活垃圾产量便高达21147.3万吨，一般工业固体废物产生量更是多达15.5亿吨。一方面是固体废物的产量不断增多；另一方面，随着城市化进程的不断展开，城市建成区覆盖面积扩大，且用地成本剧增，垃圾填埋无地可用。固体废物若不加以处理将会严重危害城市的运作，而目前我国最常见的固体废物处理方式有：填埋、堆肥、焚烧等。
[0003]填埋是当前应用最为广泛的处理方法之一，但是，填埋场的土地填埋利用率普遍较低，边坡防渗措施做得并不到位，部分填埋场未对填埋气加以收集处理，无组织排放不仅产生恶臭还加剧了温室效应。
[0004]堆肥也是我国处理城市固体废物的处理方法之一，但是，堆肥处理不能解决固体废物中的石块、金属以及玻璃等不能被微生物分解的废弃物，而且堆肥处理后产生的肥料利用率较低，成本相对较为高昂，对于国外技术的依赖性过于明显。
[0005]焚烧处理虽然具有处理量大、减容性好等优势，但是垃圾焚烧过程产生的烟气中含有大量污染成分，如烟尘、氯化氢、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、重金属和二噁英等。/>[0006]固体废物中的有机物含量较高，大部分为可燃固体废物。对可燃固体废物来说，气化技术是行之有效的处理手段，这项技术无害化程度高、占地面积小，但其缺点是运营费用较高、技术难度较高、处理量一般。此外，部分工业固体废物和城市固体垃圾以及大部分生物质具有含水率高和热值低的特点，尤以污泥为甚，经过常规压力脱水后,污泥含水率仍高达75～85％，继续进行调理脱水也只能使污泥含水率降到65％左右，且调理过程需要加入大量的调理剂，不仅增加了处理成本，更向产物中引入了更多的杂质，加重了后续处理的环境隐患，限制了污泥的处理后再利用。高超等在《污泥深度脱水技术在市政污泥处理中的应用》(环境与发展.2020年05期：98-99)中介绍了污泥深度脱水技术，在此技术的污泥浓缩步骤中针对不同的污泥种类需要采用不同的浓缩技术，实用性较低，而污泥调理步骤中需要加入大量化学调理剂，为最终的压滤水与污泥泥饼引入了更多的杂质，影响后续的处理。
[0007]传统的机械脱水处理能力有限，不仅引入多余的杂质且处理后含水率仍然较高，相对来说热力干燥可以获得更为理想的脱水效果，可将污泥含水率降到5％以下，但热力干燥成本较高。因此有必要针对固体废物或生物质的上述情况开发能够节省运营成本，提高处理效率的技术方案来解决这些问题。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供可以同时处理高湿物料和固体废弃物的一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用方法及装置，处理率高，绿色环保。
[0009]为了实现本专利技术目的，采用以下技术方案：
[0010]一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，包括燃烧炉、气化炉、气化炉进料机、干燥炉和干燥炉进料机，
[0011]所述燃烧炉内产生高温烟气，且所述燃烧炉的高温烟气通入所述干燥炉和所述气化炉；
[0012]所述气化炉的气体产物出口与所述燃烧炉相通，所述气化炉的固体产物出口与所述燃烧炉相通，所述气化炉进料机与所述气化炉的进料口连通以进给固体废弃物；
[0013]所述干燥炉进料机与所述干燥炉的进料口连通以进给高湿物料，所述干燥炉的干燥产物出口与所述燃烧炉相通。
[0014]采用上述技术方案，可以对高湿物料和固体废弃物进行处理，高湿物料经干燥炉处理后得到水蒸气和干燥产物，水蒸气进入气化炉内进一步利用，干燥产物进入燃烧炉内作为燃料使用，气化炉对固体废弃物进行处理，得到气体产物和固体产物，固体产物和气体产物均进入燃烧炉内作为燃料使用，从而实现对高湿物料和固体废弃物的高效率处理，且最终产物均可进行再次利用，减少对外部资源的使用。
[0015]进一步地，还包括换热器，所述干燥炉通过所述换热器与所述气化炉连通。设置换热器对水蒸气提前加热，避免其降低气化炉内热解和气化速率。
[0016]进一步地，所述干燥炉包括蒸汽出口和烟气入口，所述蒸汽出口和所述烟气入口均与所述换热器连通，所述燃烧炉的高温烟气经所述气化炉、所述换热器和所述烟气入口通入所述干燥炉中。
[0017]进一步地，还包括除尘器，所述干燥炉包括废气排气口，所述废气排气口与所述除尘器连通。设置除尘器对尾气进行处理后再排放，降低对环境的污染。
[0018]进一步地，还包括气化炉固体收储装置和干燥炉固体收储装置，所述气化炉固体收储装置与所述气化炉的固体产物出口相通，所述干燥炉固体收储装置和所述干燥炉的干燥产物出口相通，所述气化炉固体收储装置和所述干燥炉固体收储装置均与所述燃烧炉相通。设置气化炉固体收储装置和干燥炉固体收储装置对干燥产物和固体产物进行收集，视情况将收集到的产物送入燃烧炉内作为燃料燃烧以稳定提供高温烟气，保证整个处理过程的持续有效进行，减少其他外部燃烧物料的使用，且还可将剩余的产物用于其他工业。
[0019]进一步地，还包括搅拌给料装置，所述搅拌给料装置的进料口与所述气化炉固体收储装置和所述干燥炉固体收储装置均相通，所述搅拌给料装置的出料口与所述燃烧炉相通。
[0020]进一步地，还包括储气罐，所述储气罐与所述气化炉的气体产物出口连通。设置储气罐来收集富余的气体产物。
[0021]本专利技术还提供一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置的利用方法，包括：
[0022]所述干燥炉进料机向所述干燥炉中进给高湿物料，所述气化炉进料机向所述气化炉中进给固体废弃物；
[0023]干燥炉中的高湿物料受热蒸发，得到水蒸气和干燥产物，水蒸气经换热器升温后进入气化炉中，作为气化炉中固体废弃物的气化介质；
[0024]气化炉中的固体废弃物将高温气化生成固体产物和挥发分，所述固体产物与所述气化介质反应，所述挥发分与气化炉内的催发剂催化重整，生成不凝性气体产物，所述气体产物通入所述燃烧炉，富余的气体产物通入所述储气罐内；
[0025]干燥炉中的干燥产物进入所述搅拌给料装置内，气化炉内的固体产物进入进入所述搅拌给料装置内；
[0026]所述搅拌给料装置将固体产物和干燥产物搅拌均匀后送入所述燃烧炉内，以供所述燃烧炉内燃烧提供高温烟气。
[0027]进一步地，在向所述干燥炉和所述气化炉中进给物料前，向所述燃烧炉内加入辅助燃料，使其先燃烧并产生高温烟气，当气体产物通入所述燃烧炉使燃烧炉可稳定产出高温烟气时，停止加入辅助燃料；此后，可视情况加入辅助燃料使得可稳定产出高温烟气。
[0028]进一步地，燃烧炉中的高温烟气通入气化炉后进入换热器，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，其特征在于：包括燃烧炉(10)、气化炉(7)、气化炉进料机(8)、干燥炉(2)和干燥炉进料机(1)，所述燃烧炉(10)内产生高温烟气，且所述燃烧炉(10)的高温烟气通入所述干燥炉(2)和所述气化炉(7)；所述气化炉(7)的气体产物出口与所述燃烧炉(10)相通，所述气化炉(7)的固体产物出口与所述燃烧炉(10)相通，所述气化炉进料机(8)与所述气化炉(7)的进料口连通以进给固体废弃物；所述干燥炉进料机(1)与所述干燥炉(2)的进料口连通以进给高湿物料，所述干燥炉(2)的干燥产物出口与所述燃烧炉(10)相通，所述干燥炉(2)的蒸汽出口与所述气化炉(7)相通。2.根据权利要求1所述的一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，其特征在于：还包括换热器(3)，所述干燥炉(2)通过所述换热器(3)与所述气化炉(7)连通。3.根据权利要求2所述的一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，其特征在于：所述干燥炉(2)还包括烟气入口，所述蒸汽出口和所述烟气入口均与所述换热器(3)连通，所述燃烧炉(10)的高温烟气经所述气化炉(7)、所述换热器(3)和所述烟气入口通入所述干燥炉(2)中。4.根据权利要求1所述的一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，其特征在于：还包括除尘器(11)，所述干燥炉(2)包括废气排气口，所述废气排气口与所述除尘器(11)连通。5.根据权利要求1所述的一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，其特征在于：还包括气化炉固体收储装置(5)和干燥炉固体收储装置(4)，所述气化炉固体收储装置(5)与所述气化炉(7)的固体产物出口相通，所述干燥炉固体收储装置(4)和所述干燥炉(2)的干燥产物出口相通，所述气化炉固体收储装置(5)和所述干燥炉固体收储装置(4)均与所述燃烧炉(10)相通。6.根据权利要求5所述的一种高湿物料干燥和固体废弃物资源化利用装置，其特征在于：还包括搅拌给料装置(6)，所述搅拌给料装...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓茜，李浚杰，余昭胜，张息奎，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：