一种生活垃圾处理方法与流程

本发明涉及垃圾处理技术领域，更具体的说，涉及一种生活垃圾处理方法。

背景技术：

随着经济的迅速发展、人口的不断增长以及人民生活水平的日益提高，生活垃圾的产生量也急剧增加，给环境造成了很大的负担。垃圾处理方法很多，像填埋法、堆肥法和焚烧等是较为成熟的方法。垃圾裂解处理法以其具有的能源回收率高，污染小等优点受到广泛的关注，裂解法将会成为取代传统垃圾处理手段的一种非常有前途的垃圾处理方法。生物质热裂解(又称热解或裂解)，通常是指在无氧或低氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程，是生物质能的一种重要利用形式。在运行过程中所生成的气体含有大量甲烷、一氧化碳和氢气，可以用于工业燃气，具有良好的经济效益目前，裂解过程中能量及产物的综合利用具有产业化的应用前景。

现有技术中如中国专利文献CN102901102A，提供一种城市生活垃圾制取生物油及热能综合利用方法。该方法的主要路线为：经初步分选、破碎后的城市生活垃圾送入流化床热解炉中发生快速热解反应，热解产物依次经旋风除尘、换热降温和过滤除尘后，得到比较洁净的热解气和粉末状热解残炭，其中，热解气进入冷凝器，冷凝器下部回收生物油，排出不凝结气体与热解残炭一起进入流化床焚烧炉内燃烧，垃圾热解所需的热量由流化床焚烧炉提供，以惰性颗粒床料为热载体在流化床热解炉和流化床焚烧炉之间循环，流化床焚烧炉产生的烟气进入余热锅炉进行热交换，产生的过热蒸汽可用于汽轮发电机组发电或作为工业热源使用。

上述专利文献的城市生活垃圾制取生物油及热能综合利用方法中，垃圾经简单处理后直接将所有的垃圾运入热解炉中进行热解，因此，不论是耐高温的垃圾还是耐低温的垃圾，为了能将所有垃圾进行热解，必然会采用高于耐高温的垃圾的热解温度进行热解，因而，对采用高于耐高温的垃圾的热解温度来热解耐低温的垃圾势必造成能量的浪费。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有产品的对生活垃圾热解时，采用高于耐高温的垃圾的热解温度来热解耐低温的垃圾而造成的能量浪费的问题，提供一种对生活垃圾热解时，可以减少能量消耗的生活垃圾处理方法。

为解决上述问题，本发明的一种生活垃圾处理方法，包括如下步骤，

S1.将垃圾送入溶解炉内，向所述溶解炉内通入溶解油，所述溶解油将垃圾中的有机质溶解到所述溶解油和/或有机质通过所述溶解油加热分解产生的油脂融入所述溶解油内形成混合油，并收集挥发的有机气体；

S2.将上述固液混合体送入固液分离机内进行固液分离，得到剩余的混合油和残余固体；

S3.将所述步骤S2中产生的所述残余固体送入裂解炉内高温裂解，得到包括燃料碳和有机气体。

其中，在所述步骤S3之后还包括：

S4.将所述步骤S3中的所述燃料碳送入焚烧炉内，向所述焚烧炉内通入空气，得到热量和高温废气，所述热量用于对所述裂解炉补充热量。

其中，所述步骤S4中的所述高温废气通入余热锅炉内，同时向所述余热锅炉内通入软水，得到包括高温蒸汽和高温气体的产物。

其中，在步骤S1和步骤S2之间，还包括如下步骤：

将所述混合油排至换热器中进行加热后，将所述混合油返回所述溶解炉内，多次循环一定时间后将所述溶解炉内的所述混合油排出至所述换热器和另一所述溶解炉内，并在循环过程中，收集产生的有机气体。

其中，所述溶解油包括低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油，且从低到高依次通入，分别得到的所述混合油为低温混合油、中温混合油和高温混合油，所述换热器分别对应为低温换热器、中温换热器和高温换热器。

其中，对所述低温混合油和所述中温混合油进行塑料油提取，对所述高温混合油进行燃料油提取。

其中，所述步骤S2中的剩余的混合油为剩余高温混合油，对所述剩余高温混合油进行燃料油提取。

其中，将所述高温气体通入所述换热器，经过换热后的废气进入烟气净化装置净化。

其中，在步骤S1之前还包括如下步骤：将生活垃圾经初步分选、破碎后间断地送入干燥炉内干燥，得到干燥后的垃圾和浊蒸汽，将干燥后的垃圾送入所述步骤S1中的所述溶解炉，将所述浊蒸汽送入蒸汽净化装置净化。

其中，对所述蒸汽净化装置净化后的蒸汽进行余热回收得到冷凝水。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的生活垃圾处理方法，先将垃圾中的可以溶解于所述溶解油的有机质溶解到所述溶解油内，且垃圾中的耐低温有机质被所述溶解油加热分解，从所述溶解炉排出的固液混合体送入固液分离机内固液分离，得到的残余固体送入所述裂解炉内高温裂解，此时，参与裂解的残余固体都是耐高温的和不能被所述溶解油溶解的有机质，减少对能在所述溶解油中溶解和耐低温分解的有机质提供热量，减少能量的消耗和浪费。

有机质溶解于所述溶解油内为物理反应，不产生废气，相对将垃圾直接进行裂解，可以减少废气的总量，减少处理过程中产生的飞灰，降低对环境的污染。且本发明中先用溶解油溶解再采用高温裂解方式对生活垃圾进行处理，处理速度快，资源回收率高，所述生活垃圾处理方法的资源化利用率更高。

2.本发明中所述燃料碳和所述空气在所述焚烧炉内燃烧，燃烧产生的热量用于对所述裂解炉补充热量和维持热解温度的稳定，以实现裂解后的产物中的所述燃料碳的再利用。

3.本发明中，将所述高温废气通入余热锅炉内，所述高温废弃的热量将通入所述余热锅炉内的软水汽化，得到了包括高温蒸汽和高温气体的产物；所述高温蒸汽可以用于蒸汽发电，所述高温气体通入所述换热器中，对通入换热器的所述混合油加热，实现所述高温废气的热能回收利用，减少能量的浪费。

4.本发明中将所述混合油排至所述换热器中加热后，将所述混合油返回所述溶解炉内，加热后的所述混合油可以加快对垃圾内的可溶解于所述混合油的有机质的溶解；有机质在相同温度下受热分解的产物相同，方便后续的所述混合油的二次加工处理；在所述生活垃圾的处理过程中，所述换热器对所述溶解油的容量是固定的，所述溶解炉内的所述混合油的总量也要相对恒定，要将因溶解所述有机质和所述油脂而多出的混合油进行收集，以维持参与溶解的所述混合油的总量相对稳定。

5.本发明中，向所述溶解炉内由低到高依次通入所述低温溶解油、所述中温溶解油和所述高温溶解油，分别将垃圾中的有机物按照不同的耐温情况溶解和分解，减少用较高温度的溶解油溶解和分解耐低温溶解油的有机质造成的能源浪费，且方便对得到的所述低温混合油、所述中温混合油和所述高温混合油的提取。

6.本发明中，对所述低温混合油和所述中温混合油进行塑料油提取，对所述高温混合油进行燃料油提取，实现所述低温混合油、所述中温混合油和所述高温混合油的回收再利用。

7.本发明中，对所述高温混合油进行燃料油的提取，实现所述高温混合油的回收再利用。

8.本发明中，所述高温废气通入余热锅炉后，从所述余热锅炉内排出的高温气体通入所述换热器中，利用所述高温气体的热量对所述混合油加热，将在生活垃圾处理中的高温废气综合利用，不再利用外部提供热量，减少能源的消耗，且将换热后的废气通入烟气净化装置净化，以实现废弃的无害化处理。

9.本发明中，生活垃圾经初步分选、破碎，大块生活垃圾变为小块生活垃圾，使生活垃圾与溶解油溶解更加充分，生活垃圾受热会更加均匀，有助于生活垃圾的溶解、分解和裂解。

10.本发明中，对所述蒸汽净化装置净化后的蒸汽进行余热回收再利用，且在热量回收时，高温蒸汽温度降低可得到冷凝水，所述冷凝水可用于生活垃圾处理工艺中，以实现对所述浊蒸汽的无害化处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施例的工艺流程图；

图2为本发明的另一种实施例的工艺流程图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

实施例一的一种生活垃圾处理方法,如图1所示，包括如下步骤，

S1.将垃圾送入溶解炉内，向溶解炉内通入溶解油，溶解油将垃圾中的有机质溶解到溶解油形成混合油，并收集挥发的有机气体；

S2.将上述固液混合体送入固液分离机内进行固液分离，得到剩余的混合油和残余固体。

S3.将步骤S2中产生的残余固体送入裂解炉内高温裂解，得到包括燃料碳和有机气体。

S4.将步骤S3中的燃料碳送入焚烧炉内，向焚烧炉内通入空气，得到热量和高温废气，热量用于对裂解炉补充热量和维持热解炉内热解温度稳定。

在本实施例中，步骤S3中的燃料碳为渣状物。

在本实施例中，在焚烧炉中产生的高温废气通入余热锅炉内，同时向余热锅炉内通入软水，利用高温废气的热量将软水汽化，得到包括高温蒸汽和高温气体的产物，将高温气体通入换热器，对通入换热器中的混合油加热，经过换热后的废气进入烟气净化装置净化，达到废气的无害化排放；而得到的高温蒸汽可以用于蒸汽发电，实现能源的再次利用。

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，将步骤1替换为将垃圾送入溶解炉内，向溶解炉内通入溶解油，溶解油将垃圾中的有机质溶解到溶解油和有机质通过溶解油加热分解产生的油脂融入溶解油内形成混合油，收集产生的有机气体。

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，将步骤1替换为将垃圾送入溶解炉内，向溶解炉内通入溶解油，有机质通过溶解油加热分解产生的油脂融入溶解油内形成混合油，收集产生的有机气体。

溶解油对垃圾有加热的作用，溶解垃圾中的有机物得到的混合油的温度低于溶解油的温度，为维持混合油的温度与溶解油的温度相近，将混合油通入换热器中为混合油加热后，再返回溶解炉内溶解垃圾中的有机物，多次循环一定时间后将溶解炉内的混合油排出至换热器和另一溶解炉内，并在循环过程中，收集产生的有机气体，如图1所示。

向溶解炉内通入溶解油和经换热器加热后返回至溶解炉的混合油的方法根据使用情况可以有多种，在本实施例中，采用喷淋的形式。

一般情况下，溶解炉内的混合油排入换热器中，需要为混合油提供动力，在本实施例中，使用油泵将溶解炉内的混合油排入至换热器中。

在本实施例中，溶解炉设置有2个，如向第一个溶解炉内通入溶解油，多次循环一定时间后将溶解炉内的混合油排出至换热器和第二个溶解炉内，对第二个溶解炉内的垃圾使用混合油溶解，将第一溶解炉内的固液混合体送入固液分离机内进行固液分离，向空了的第一溶解炉内通入新的未被溶解的垃圾；当多次循环一定时间后将第二溶解炉内的混合油排出至换热器和第一个溶解炉内，对第一个溶解炉内的垃圾使用混合油溶解。

当然也可以设置3个或更多溶解炉。

步骤S1中收集到的混合油进行提取，将其中的可以回收利用的能源回收以再利用。

在生活垃圾处理过程中，收集溶解炉和热解炉中得到有机气体，将收集到的有机气体通入冷凝器中冷凝，得到燃料油和不凝结气体，燃料油可以用于生活和工业生产中，不凝结气体通入焚烧炉内焚烧，做无害化处理。

其中，上述的循环一定时间，是能够溶解于混合油中的有机质溶解完全的时间，或是溶解炉内的有机质溶解速度降低或是降低到一定程度的时间。

实施例二

如图2所示，的生活垃圾处理方法包括如下步骤：

S1.将垃圾送入溶解炉内，先向溶解炉内通入低温溶解油，低温溶解油将垃圾中的有机质溶解到低温溶解油形成低温混合油，并收集挥发的有机气体；

将低温混合油排至低温换热器中进行加热后，将低温混合油返回溶解炉内，多次循环一定时间后将溶解炉内的低温混合油排出至低温换热器和另一溶解炉内，并在循环过程中，收集产生的有机气体。

然后向溶解炉内通入中温溶解油，中温溶解油将垃圾中的有机质溶解到中温溶解油形成中温混合油，并收集挥发的有机气体；

将中温混合油排至中温换热器中进行加热后，将中温混合油返回溶解炉内，多次循环一定时间后将溶解炉内的中温混合油排出至中温换热器和另一经低温溶解油溶解过的溶解炉内，并在循环过程中，收集产生的有机气体。

再向溶解炉内通入高温溶解油，高温溶解油将垃圾中的有机质溶解到高温溶解油内形成高温混合油，并收集挥发的有机气体；

将高温混合油排至高温换热器中进行加热后，将高温混合油返回溶解炉内，多次循环一定时间后将溶解炉内的高温混合油排出至高温换热器和另一经中温溶解油溶解过的溶解炉内，并在循环过程中，收集产生的有机气体。

S2.将上述固液混合体送入固液分离机内进行固液分离，得到剩余的高温混合油和残余固体；

S3.将步骤S2中产生的残余固体送入裂解炉内高温裂解，得到包括燃料碳和有机气体。

S4.将步骤S3中的燃料碳送入焚烧炉内，向焚烧炉内通入空气，得到热量和高温废气，热量用于对裂解炉补充热量和维持热解炉内热解温度稳定。

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，将步骤1替换为将垃圾送入溶解炉内，向溶解炉内由低到高依次通入低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油，低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油将垃圾中的有机质溶解到低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油，且有机质通过低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油加热分解产生的油脂融入低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油内形成低温混合油、中温混合油和高温混合油，收集产生的有机气体。

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，将步骤1替换为将垃圾送入溶解炉内，向溶解炉内由低到高依次通入低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油，有机质通过低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油加热分解产生的油脂融入低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油内形成低温混合油、中温混合油和高温混合油，收集产生的有机气体。

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，将步骤1替换为将垃圾送入溶解炉内，向溶解炉内由低到高依次通入低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油，有机质通过低温溶解油和中温溶解油将垃圾中的有机质溶解到低温溶解油和中温溶解油内，有机质通过高温溶解油加热分解产生的油脂融入高温溶解油内形成高温混合油，收集产生的有机气体。

其中，上述的循环一定时间，是能够溶解于混合油中的有机质溶解完全的时间，或是溶解炉内的有机质溶解速度降低或是降低到一定程度的时间。

低温混合油和中温混合油中可提取塑料油，高温混合油中可提取燃料油。送入固液分离机中的垃圾和残留的高温混合油的固液混合体，在固体分离机的分离作用下，可以得到残余固体和剩余的高温混合油，对剩余高温混合油进行燃料油提取。

在本实施例中，在焚烧炉中产生的高温废气通入余热锅炉内，同时向余热锅炉内通入软水，利用高温废气的热量将软水汽化，得到包括高温蒸汽和高温气体的产物，将高温气体依次通入高温换热器、中温换热器和低温换热器中，对通入高温换热器、中温换热器和低温换热器中的高温混合油、中温混合油和低温混合油加热，经过换热后的废气进入烟气净化装置净化，达到废气的无害化排放；而得到的高温蒸汽可以用于蒸汽发电，实现能源的再次利用。

在生活垃圾处理过程中，收集溶解炉和热解炉中得到有机气体，将收集到的有机气体通入冷凝器中冷凝，得到燃料油和不凝结气体，燃料油可以用于生活和工业生产中，不凝结气体通入焚烧炉内焚烧，做无害化处理。

低温溶解油、中温溶解油和高温溶解油的温度为相互之间相对温度的设定，如低温溶解油在生产使用中可能是100°到200°之间，但高温溶解油的温度小于热解温度。

在本实施例中，溶解炉设置有4个，如向第一个溶解炉内通入低温溶解油，多次循环一定时间后将溶解炉内的低温混合油排出至低温换热器和第二个溶解炉内，对第二个溶解炉内的垃圾使用低温混合油溶解；然后向第一个溶解炉内通入中温溶解油，多次循环一定时间后将溶解炉内的中温混合油排出至中温换热器和第二个溶解炉内，此时第二个溶解炉内的低温混合油排出至第三个溶解炉内和低温换热器内；再向第一个溶解炉内通入高温溶解油，多次循环一定时间后将溶解炉内的高温混合油排出至高温换热器和第二个溶解炉内，此时第二个溶解炉内的中温混合油排出至第三个溶解炉内，而第三个溶解炉内的低温混合油排出至第四个溶解炉内，将第一溶解炉内的固液混合体送入固液分离机内进行固液分离，向空了的第一溶解炉内通入新的未被溶解的垃圾；当多次循环一定时间后将第四溶解炉内的混合油排出至换热器和第一个溶解炉内，对第一个溶解炉内的垃圾使用混合油溶解。

当然也可以设置5个或更多溶解炉。

也可以设有3个溶解炉，从第三个溶解炉内排出的低温混合油排入至周转装置中，将第一溶解炉内的固液混合体送入固液分离机内进行固液分离，向空了的第一溶解炉内通入新的未被溶解的垃圾后，再通入第一溶解炉内。

实施例三：

本实施例在实施例一或实施例二的基础上，对生活垃圾经初步分选、破碎后间断地送入干燥炉内干燥，得到干燥后的垃圾和浊蒸汽，将干燥后的垃圾送入溶解炉中，将浊蒸汽送入蒸汽净化装置净化。对蒸汽净化装置净化后的蒸汽进行余热回收得到包括冷凝水的产物。

实施例四：

本实施例与上述实施例二的区别在于，向溶解炉内从低到高依次通入低、中、高温溶解油中的两种，本实施例中依次通入低温溶解油和高温溶解油，分别得到低温混合油和高温混合油，所使用的换热器与该两种温度的溶解油的温度相对应。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。