本发明专利技术公开了一种垃圾与污泥的高压热解处理方法与系统及其应用。本发明专利技术通过于８～８０ａｔｍ，１５０～３２０℃进行５ｍｉｎ～１．５ｈ的热解反应，三次脱水干燥，不仅大幅提高垃圾与污泥的热值，对垃圾或／和污泥实现脱水、除苯、脱氯、除臭、消毒、灭菌、减容、破袋、降解腐熟以及处理渗滤液，而且以清洁能源和回用自循环热量作为供热能源，降低能耗，还通过剔除物料中的金属，降低垃圾焚烧烟气中二噁英产生机率。本发明专利技术实现了垃圾和污泥全面资源化：供电、供热、生产多种有机复合肥、环保建材、直接回收金属、电池、塑料等。本发明专利技术可实现垃圾和污泥有机复合肥和饲料的制备、垃圾焚烧发电的预处理和垃圾热解发电的预处理，具有环保节能，应用范围广的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废物的处理工艺
，特别涉及一种垃圾与污泥的高压热解处理方法与系统及其应用。
技术介绍
我国城镇生活垃圾产生量随着社会经济速度和城市化的进程同步增长。然而我国 生活垃圾处理处置技术却相对滞后，城镇生活垃圾污染问题相当严重。若再不及时、合理地 对生活垃圾进行有效的处理处置，那么在未来几十年，城镇生活垃圾势必阻碍城市的快速 发展。传统垃圾焚烧发电要求垃圾含水率40% 60%，灰分低于25%，热值1000kcal/kg 左右。而现实中垃圾含水率比较大，难以达到垃圾焚烧所需热值；同时焚烧前没有进行废电 池、重金属的分离，导致焚烧飞灰中的重金属超标；此外，焚烧烟气中含有二噁英，增加了烟 气处理成本。 污泥的处理处置和利用越来越成为我国急需解决的大问题。城市污水厂污泥及河 道底泥(以下统称污泥)含水率较高，富积大量重金属，并含有大量生物难降解有机物，这 些都成为限制污泥资源化利用的瓶颈。此外，河涌黑臭已成为城市河网的一种普遍现象。 对于淤积严重的城市河道目前多采用疏浚技术进行处理，这就面临着疏浚后底泥处置的难 题。可见，实现垃圾和污泥的无害化、减量化和资源化具有重要的意义。 传统垃圾处理技术有填埋、堆肥、焚烧、热解等。历史久远的填埋处理是最简单和 实际的处理方法。卫生填埋技术比较成熟，操作、管理容易实现，占全部处置总量的70%以 上。但会产生如下问题一是填埋场土地的自然属性和稳定性会变差，同时造成渗滤液等二 次污染；二是填埋的场地的可用容积将逐渐减少，填埋的地点也受到限制；三是垃圾、污泥 被填埋的同时，可利用的物质和能量也被填埋，造成资源和能源浪费。这种方法在我国东部 沿海和经济发达城市已受到限制。 堆肥处理主要是处理垃圾中被微生物分解的有机物，使之可土地利用。垃圾堆肥 适用于生物可降解有机物含量大于40%的垃圾，同时必须与分选方法相结合进行。而我国 垃圾的有机质含量比较低，且堆肥周期长，占地面积大，卫生条件差，肥效低，成本高，与化 肥比销售困难，经济效益受到影响；此外，垃圾中含有一定量的重金属制约了垃圾、污泥堆 肥直接农用。 热处理是一种有效的垃圾、污泥处理方法，该方法集中体现了无害化、减量化和资 源化的特点。当前热处理方法主要有焚烧和热解。日本、荷兰、瑞士、丹麦、瑞典等国已将焚 烧作为垃圾处理的主要手段，其中瑞士垃圾80%焚烧，日本、丹麦垃圾70%以上焚烧。当前 制约焚烧法广泛运用的原因之一是焚烧的二次污染和处理费用问题。热解处理是当前蓬勃 兴起的垃圾、污泥处理技术。固体废物热解(热解温度在60(TC以上)是利用有机物的热不 稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。当垃圾和污泥含水率较高、热值较低时，焚 烧和热解过程在实际运作中往往需要添加辅助燃料，如煤、油等，使处理成本大为增加。 申请号为"01107176. l"、名称为"城市生活垃圾综合循环利用处理方法"的国家专利技术专利申请提供了一种城市生活垃圾综合循环利用处理方法，是将混装垃圾分选后按照不 同性质进行回收、湿解制肥、焚烧供热和简单卫生填埋处理。其中湿解制肥工序中垃圾经蒸 汽压力湿解后进行离心脱水干燥，焚烧供热工序需配入燃煤经粉碎后进行燃烧。该方法的 缺点是各工序必须在分选的前提下进行，需对湿解产物进行离心脱水，无机物焚烧需加煤 提高热值，导致处理成本增加。 专利号为"ZL98102867.5"、名称为"无害化、资源化、易分选、无剩余的垃圾处理工 艺"的国家专利技术专利公开了一种垃圾处理方法，具体为将原生垃圾经过人工粗分选和磁选 后，采用热解技术在气压1 1. 3MPa、温度180 20(TC、酸性化学催化剂浓度为5%的条件 下进行3 3. 5小时化学催化反应，热解过程的最后阶段进行干燥脱水处置，然后将经过热 解处理的垃圾从密闭容器内喷放到集料仓，经收集、输送至筛分机将有机物和无机物分开， 再经输送机将筛分后的有机物送往制肥系统，无机物送往建材系统。该方法的缺点是原生 垃圾须经人工粗选和磁选后送入特制密闭容器。同时，未能清楚地叙述热解最后阶段30 40分钟的干燥脱水操作如何进行；此外，垃圾资源化方式仅为建材、肥料两种。 专利号为"ZL00124817. 0"、名称为"城市生活垃圾与污泥的消解处理法"的国家 专利技术专利公开的垃圾与污泥的消解处理法是经人工分捡出生活垃圾中大块垃圾，掺入一定 比例生石灰，然后用输送机送进消解罐中，用饱和水蒸汽直接通入垃圾中对其进行消解；将 消解罐内空气排净，使罐内压力达到O. 8Mpa并保持2小时，再打开罐底排水阀，排出一定 量水份，之后，降低压力将物料喷放到泄料车间，经过筛分和磁选，分出五部分第一部分为 废塑料、破布、木块等较轻部分，可用于垃圾衍生燃料或混塑包装板材；第二部分为废钢铁； 第三部分为少量废电池；第四部分为砖、石、玻璃等无机垃圾，经粉碎后用于制建材；第五 部分为营养土 ；从消解罐排出的少量液体经污水处理装置处理后循环利用。该工艺处理对 象主要为城市生活垃圾和污泥，物料消解后直接排水，然后将消解物料喷放到泄料车间，其 缺点是喷放的物料需收集、输送后才能进行筛分和磁选。而磁选只能分选出废钢铁，无法分 选出铜、铝、不锈钢等。此外，生活垃圾资源化方向较窄，只有生产垃圾衍生燃料、混塑包装 板材、建材、营养土。 随着人口数量的不断增长，垃圾和污泥产生量日益增加，亟需一种运行成本低，应 用范围广，能解决垃圾热值不高、垃圾焚烧产生二噁英污染、垃圾焚烧飞灰为危险废物等问 题的垃圾和污泥处理方法。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种投资少、占地少、能耗低、运行费用低、建设周期短、污染少及应用范围广的垃圾与污泥的高压热解处理方法。 本专利技术的另一目的在于提供实现所述垃圾与污泥的高压热解处理方法的系统。 本专利技术的再一 目的在于提供所述系统的应用。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种垃圾与污泥的高压热解处理方法，包 含以下步骤 (1)预处理需处理的物料分为三种，具体的预处理步骤如下 A、需处理的物料为垃圾时，筛除直径或长度大于200 800mm的垃圾； B、需处理的物料为垃圾和污泥时，先筛除直径或长度大于200 800mm的垃圾，再将直径或长度不大于200 800mm的垃圾和污泥按体积比1 : 1 20 : 1混合； C、需处理的物料为污泥时，加入调理剂； (2)高压热解将预处理好的物料送入热解反应器，通入氧化性气体，使热解反应 器压力达到7 80atm，温度范围为140 32(TC，进行5分钟至1. 5小时的热解反应；将热 解反应器内的压力降至1 6atm，排出热解液，实现第一次脱水干燥； (3)闪蒸干燥当压力范围为0. 5 5atm时，将物料通过密封的管道排至闪蒸器 实现第二次干燥，即闪蒸干燥； (4)干化闪蒸干燥后的物料通过密封的管道送至干燥机进行第三次干燥； (5)分选根据物料资源化用途对干燥后的物料进行分选，或者将干燥后的物料进行金属的清除； (6)剩余物料资源化利用。 所述的垃圾为生活垃圾、餐厨垃圾、农林垃圾、部分工厂废物(如食品、造纸、医药 等工厂废物)或医疗垃圾中的至少一种； 所述的污泥为污水处理构筑物中产生的污泥或河道底泥中的至少一种；所述污本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种垃圾与污泥的高压热解处理方法，其特征在于：包含以下步骤：（１）预处理：需处理的物料分为三种，具体的预处理步骤如下：Ａ、需处理的物料为垃圾时，筛除直径或长度大于２００～８００ｍｍ的垃圾；Ｂ、需处理的物料为垃圾和污泥时，先筛除直径或长度大于２００～８００ｍｍ的垃圾，再将直径或长度不大于２００～８００ｍｍ的垃圾和污泥按体积比１∶１～２０∶１混合；Ｃ、需处理的物料为污泥时，加入调理剂；（２）高压热解：将预处理好的物料送入热解反应器，通入氧化性气体，使热解反应器压力达到７～８０ａｔｍ，温度范围为１４０～３２０℃，进行５分钟至１．５小时的热解反应；将热解反应器内的压力降至１～６ａｔｍ，排出热解液，实现第一次脱水干燥；（３）闪蒸干燥：当压力范围为０．５～５ａｔｍ时，将物料通过密封的管道排至闪蒸器实现第二次干燥；（４）干化：闪蒸干燥后的物料通过密封的管道送至干燥机进行第三次干燥；（５）分选：根据物料资源化用途对步骤（４）得到的干燥后的物料进行分选，或者将步骤（４）得到的干燥后的物料进行金属的清除；（６）剩余物料资源化利用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王春铭，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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