专利名称：市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种处置市政垃圾的系统，具体涉及一种市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统。属于水泥生产与市政垃圾处理工艺技术的交叉技术领域。
背景技术：
市政垃圾“无害化、减量化、资源化”处理利用是世界性课题。目前我国城乡市政垃圾的集中处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧。填埋法占地面积大，对垃圾的减量化程度低， 需做防渗处理，还要建沼气回收及渗滤液处理厂，容易对地下水及周围空气造成污染。堆肥法适合处理含易腐有机质多的垃圾，能实现部分资源的综合利用，但堆肥质量不易控制，有害成分常常超标。垃圾焚烧发电在我国发展非常迅速，但投资大，运行费用高，运行风险大， 有二噁英和重金属的飞灰处理困难。经对现有技术的文献检索发现，申请号为20092(^69184的专利，公开了一种在水泥干法窑生产中应用的垃圾处理系统，垃圾处理系统设垃圾气化燃烧炉，垃圾通过供给装置进入垃圾气化燃烧炉，垃圾气化燃烧炉的废气全部进入分解炉煅烧；申请号200710177260的专利，公开了一种利用垃圾衍生筛上物替代水泥窑燃料的方法，垃圾回收站的生活垃圾经过分筛处理、破包、破碎并充分搅拌、混合后，一部分进入窑尾预燃炉进行燃烧，另一部分从窑头进入水泥窑进行燃烧，成为水泥生产的替代燃料；申请号 200410066088的专利，公开了一种利用新型干法水泥熟料烧成系统处理城市生活垃圾的方法，该方法仅对收集后的城市生活垃圾进行分选、破碎处理，将其分类，分选后的塑料等可燃物部分送入烧成系统作为水泥生产替代燃料；申请号200610076668的专利公开了一种水泥回转窑和焚烧炉联合处理城市生活垃圾系统，采用回转式垃圾焚烧炉，利用窑头热风作为热源及助燃空气煅烧生活垃圾；上述方法的不足是生活垃圾没有经过干化处理，垃圾中的水份全部汽化后进入回转窑系统，造成电耗、热耗上升且未干化的垃圾在进入分解炉过程中在质和量上的波动造成回转窑系统的热工制度波动及熟料产品质量波动。
发明内容为克服现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，该系统可实现市政垃圾干化、分类处置、资源化利用。为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于它包括垃圾接收系统、预破碎系统、干化处理系统、 机械处理系统、细碎系统、计量系统、输送装置、回收系统；垃圾接收系统接收市政垃圾，垃圾接收系统与预破碎系统之间设有输送装置；预破碎系统与干化处理系统之间设有输送装置；干化处理系统与机械处理系统之间设有输送装置；机械处理系统与细碎系统之间设有输送装置；细碎系统与计量系统之间设有输送装置；计量系统与水泥窑系统的窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧的输入口之间设有输送装置；机械处理系统的惰性材料储库与生料粉磨系统之间设有输送装置。所述的预破碎系统包括破碎机、磁选装置和储坑，破碎机的输入口接收市政垃圾， 破碎机的输出口与储坑的输入口之间设有物料输送装置，物料输送装置上设有磁选装置； 储坑与干化处理系统的发酵池之间设有行车。所述的干化处理系统包括输送装置、生物发酵池和风机；预破碎系统的储坑与生物发酵池之间设有输送装置，所述输送装置为行车；生物发酵池设有风机；生物发酵池的渗滤液排泄口由管道与渗滤液泵的输入端相连，渗滤液泵的输出端由管道与渗滤液处理设施的输入口相连；生物发酵池的废气输出口由管道与废气净化设施的输入口相连；生物发酵池的废水输出口由管道与废水泵的输入端相连，废水泵的输出端由管道与污水处理设施的输入口相连，废气净化设施的废水输出口由管道与污水处理设施的输入口相连。所述的机械处理系统包括第一除铁器、筛分机、重力分选机、第二除铁器、涡流分选机、惰性材料储库、分拣皮带；干化处理系统的生物发酵池与第一除铁器的输入口之间设有输送装置，第一除铁器的输出口与筛分机的输入口之间设有输送装置；筛分机的筛下物输出口与重力分选机的输入口之间设有输送装置，重力分选机的轻颗粒物料输出口与细碎系统的RDF储库之间设有输送装置；筛分机的筛上物输出口位于分拣皮带的输入端的上方，分拣皮带的输出端与细碎系统的振动筛的输入口相通，所述的重力分选机的重颗粒物料输出口与第二除铁器的输入口之间设有输送装置，第二除铁器的除去黑色金属后的物料输出口与涡流分选机的输入口之间设有输送装置，涡流分选机的除去有色金属后的物料输出口与惰性材料储库之间设有输送装置。回收系统包括第一回收装置、第二回收装置、第三回收装置、第四回收装置；第一除铁器除去的黑色金属由输送装置送入第一回收装置中；筛分机的筛上物落到分拣皮带上，人工从分拣皮带上分拣出有害成份，送入第二回收装置中；第二除铁器除去的黑色金属由输送装置送入第三回收装置中，涡流分选机除去的有色金属由输送装置送入第四回收装置中。如图3所示，所述的细碎系统包括振动筛、第二破碎机(二次破碎机)和RDF储库，振动筛的粒径大于75mm的筛上物输出口与第二破碎机的输入口之间设有输送装置，第二破碎机的筛上物输出口与振动筛的输入口之间设有输送装置，振动筛的筛下物输出口与 RDF储库之间设有输送装置。所述的计量系统包括喂料机、螺旋输送机、计量秤、大倾角皮带输送机、皮带输送机、三通阀、回转阀、除尘器、粉尘收集器、粉料仓；RDF储库内设有桥式垃圾起重机，桥式垃圾起重机将RDF储库内的垃圾衍生燃料转运至喂料机，喂料机的输出口与计量秤之间设有螺旋输送机；计量秤称重后的物料卸入到大倾角皮带输送机上，大倾角皮带输送机的输出端与皮带输送机的输入端相连通；皮带输送机的卸料端与三通阀的输入口相连通，三通阀的第一输出口由输送装置与窑尾烟室的输入口相连通，三通阀的第二输出口由输送装置与回转阀的输入口相连通，回转阀的输出口由输送装置与窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧的输入口相连通。所述的RDF储库、喂料机和大倾角皮带输送机处均设有粉尘收集罩，粉尘收集罩由管道与除尘器的输入端相连通，除尘器的输出端由管道与粉尘收集器的输入端相连通， 粉尘收集器的输出端由管道与粉料仓相连通，粉料仓由管道与回转阀的输入口相连通。[0014]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果1、本实用新型的联合系统，一方面可以利用水泥熟料生产线的高温强碱环境、连续热工制度避免二噁英/呋喃等有毒物质产生，另一方面垃圾经水泥窑高温处置后生成的灰烬直接成为水泥熟料高温煅烧中的原料，垃圾中的有毒物质分解成相应的无机物和重金属固化在水泥熟料的晶格中，真正达到垃圾处理的“减量化、资源化、无害化”目标。可使市政垃圾得到有效利用，市政垃圾得到资源化利用，具有环保的特点。幻利用市政垃圾自身发酵产生的热能，干化市政垃圾，不额外增加热耗。解决了现有技术中，未干化垃圾进入分解炉过程中在质和量上产生的波动，造成回转窑系统的热工制度波动及熟料产品质量波动的缺陷。3)干化垃圾再进行机械分选，可将其有效分离为可燃物质、惰性材料、黑色金属/ 有色金属、有害成分四部分，然后分别加以处置的方法，能最大程度的实现资源的分类回收利用。实现了市政垃圾分类处置、资源化利用。4)预处理后市政垃圾产生垃圾衍生燃料(RDF)，粒度可控，作为替代燃料入窑，可实现较高的燃料替代率，节约水泥窑用传统化石燃料。
图1为本实用新型的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统的结构示意图(也是工艺流程图)；图2为本实用新型的预破碎系统的结构示意图；图3为本实用新型的干化处理系统(发酵池+风机)、机械处理系统和细碎系统 (就是振动筛+ 二次破碎机)的结构示意图；图4为本实用新型的计量系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，它包括垃圾接收系统(即市政垃圾接收系统，垃圾接收设备)、预破碎系统、干化处理系统、机械处理系统、细碎系统、计量系统、输送装置、回收系统；垃圾接收系统接收市政垃圾(如生活垃圾)， 垃圾接收系统与预破碎系统之间设有输送装置(垃圾接收系统内的市政垃圾由输送装置送入预破碎系统破碎、分离狗金属)；预破碎系统与干化处理系统之间设有输送装置[如行车，将预破碎系统的储坑中的破碎垃圾转运到(由行车倒运)发酵池中进行好氧发酵]； 干化处理系统与机械处理系统之间设有输送装置；机械处理系统与细碎系统之间设有输送装置；细碎系统与计量系统之间设有输送装置；计量系统与水泥窑系统(回转窑系统)的窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧的输入口之间设有输送装置；机械处理系统的惰性材料储库与生料粉磨系统之间设有输送装置。如图2所示，所述的预破碎系统包括破碎机、磁选装置和储坑，破碎机的输入口接收市政垃圾(或称原生垃圾，生活垃圾，破碎机对市政垃圾进行破碎)，破碎机的输出口与储坑的输入口之间设有物料输送装置[如皮带输送机，实现物料(破碎垃圾)的输送]，物料输送装置上设有磁选装置(在输送过程中，通过磁选装置分离狗金属)；储坑与干化处理系统的发酵池之间设有行车(行车倒运储坑的垃圾至发酵池)。将市政垃圾送入破碎机，降低垃圾粒径，破开包装物，以利于后续干化；然后将破碎垃圾送往储坑，在输送过程中通过磁选装置除去狗金属。进入储坑的破碎垃圾转运到(由行车倒运)发酵池。如图3所示，所述的干化处理系统包括输送装置、生物发酵池和风机；预破碎系统的储坑与生物发酵池之间设有输送装置，所述输送装置为行车；生物发酵池设有风机；生物发酵池的渗滤液排泄口由管道与渗滤液泵(水泵)的输入端相连，渗滤液泵的输出端由管道与渗滤液处理设施的输入口相连；生物发酵池的废气输出口由管道与废气净化设施的输入口相连(管道上设有控制阀门)；生物发酵池的废水输出口由管道与废水泵(水泵)的输入端相连，废水泵的输出端由管道与污水处理设施的输入口相连，废气净化设施的废水输出口由管道与污水处理设施的输入口相连。进入储坑的破碎垃圾转运到(由行车倒运) 发酵池，向发酵池中的垃圾堆体强制通风，促进垃圾堆体中的微生物快速生长，并通过它们的新陈代谢作用，将垃圾中的易腐败有机物降解成小分子；同时，利用垃圾在微生物降解过程中产生的热量，加上通风作用，将垃圾干燥。经过10 20d左右的处理，垃圾中绝大部分水分被风带走，市政垃圾得到干燥，含水率降至10 30wt%左右。热值提高近1 3倍。 干化后的垃圾转运到机械处理系统第一除铁器。如图3所示，所述的机械处理系统包括第一除铁器、筛分机、重力分选机、第二除铁器、涡流分选机、惰性材料储库、分拣皮带；干化处理系统的生物发酵池与第一除铁器的输入口之间设有输送装置(输送装置可采用皮带输送机或行车，生物发酵池中干燥、稳定后的市政垃圾由输送装置送入第一除铁器中，第一除铁器除去黑色金属后的物料由输送装置送入筛分机中)，第一除铁器的输出口与筛分机的输入口之间设有输送装置；筛分机的筛下物输出口与重力分选机的输入口之间设有输送装置(筛分机的筛下物由输送装置送入重力分选机中)，重力分选机的轻颗粒物料输出口与细碎系统的RDF储库之间设有输送装置(重力分选机分离的轻颗粒物料由输送装置送入RDF储库中)；筛分机的筛上物输出口位于分拣皮带的输入端的上方，分拣皮带的输出端与细碎系统的振动筛的输入口相通， 所述的重力分选机的重颗粒物料输出口与第二除铁器的输入口之间设有输送装置(重力分选机分离的重颗粒物料由输送装置送入第二除铁器中)，第二除铁器的除去黑色金属后的物料输出口与涡流分选机的输入口之间设有输送装置(第二除铁器除去黑色金属后的物料由输送装置送入涡流分选机中)，涡流分选机的除去有色金属后的物料输出口与惰性材料储库之间设有输送装置(涡流分选机除去有色金属后的物料由输送装置送入惰性材料储库中)。回收系统包括第一回收装置、第二回收装置、第三回收装置、第四回收装置；第一除铁器除去的黑色金属由输送装置送入第一回收装置中；筛分机的筛上物落到分拣皮带上，人工从分拣皮带上分拣出有害成份，送入第二回收装置中(市政回收处理)；第二除铁器除去的黑色金属由输送装置送入第三回收装置中，涡流分选机除去的有色金属由输送装置送入第四回收装置中。如图3所示，所述的细碎系统包括振动筛、第二破碎机(二次破碎机)和RDF储库， 振动筛的粒径大于75mm的筛上物输出口与第二破碎机的输入口之间设有输送装置(送入第二破碎机中)，第二破碎机的筛上物输出口与振动筛的输入口之间设有输送装置(振动筛的粒径大于75mm的筛上物由输送装置送入第二破碎机中破碎后，再由输送装置送入振动筛中，振动筛的粒径小于75mm的筛下物由输送装置送入RDF储库)，振动筛的筛下物(即垃圾衍生燃料)输出口与RDF储库之间设有输送装置。如图4所示，所述的计量系统包括喂料机、螺旋输送机、计量秤、大倾角皮带输送机、皮带输送机、三通阀、回转阀、除尘器、粉尘收集器、粉料仓；RDF储库(RDF联合储库)内设有桥式垃圾起重机，桥式垃圾起重机将RDF储库内的垃圾衍生燃料(RDF)转运至喂料机， 喂料机的输出口与计量秤之间设有螺旋输送机(如双无轴螺旋输送机、无轴螺旋输送机， 将喂料机的输出料转送到计量秤上)；计量秤称重后的物料卸入到大倾角皮带输送机上， 大倾角皮带输送机的输出端与皮带输送机的输入端相连通(大倾角皮带输送机转运物料至皮带输送机上)；皮带输送机的卸料端与三通阀的输入口相连通，三通阀的第一输出口由输送装置与窑尾烟室的输入口相连通，三通阀的第二输出口由输送装置与回转阀的输入口相连通，回转阀的输出口由输送装置与窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧的输入口相连通。所述的RDF联合储库内设置有高压CO2泡沫灭火。所述的RDF储库、喂料机和大倾角皮带输送机处均设有粉尘收集罩，粉尘收集罩由管道与除尘器的输入端相连通，除尘器的输出端由管道与粉尘收集器的输入端相连通， 粉尘收集器的输出端由管道与粉料仓相连通，粉料仓由管道与回转阀的输入口相连通。如图1所示，市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合工艺，它包括如下步骤1)市政垃圾经计量、放射性检测后，进入垃圾接收系统(即市政垃圾接收系统)；2)预破碎将垃圾接收系统接收的市政垃圾送入预破碎系统中，首先由破碎机进行破碎，然后将破碎垃圾送往储坑，在输送过程中通过磁选装置分离狗金属，得到破碎垃圾；所述的预破碎系统包括破碎机、磁选装置和储坑(如图2所示)；3)利用干化处理系统(如图3所示，即利用好氧发酵)对破碎垃圾进行干化、稳定将预破碎系统的储坑中的破碎垃圾转运到(由行车倒运)发酵池中进行好氧发酵，由风机(风机)向发酵池(生物发酵池)中的垃圾堆体强制通风，促进垃圾堆体中的微生物快速生长，并通过它们的新陈代谢作用，将垃圾中的易腐败有机物降解成小分子；同时，利用垃圾在微生物降解过程中产生的热量，加上通风作用，将垃圾干燥；经过10 20d的处理， 垃圾中绝大部分水分被风带走，市政垃圾得到干燥，含水率降至10 30wt%，得到干化垃圾；所述的干化处理系统包括生物发酵池和风机；4)利用机械处理系统对干化垃圾进行机械处理将干化垃圾分为可燃物质[即垃圾衍生燃料(RDF)]、惰性材料(惰性组分)、黑色金属、有色金属、有害物质(有害成分)，并对惰性材料(惰性组分)、黑色金属、有色金属、有害物质(有害成分)由回收系统(回收装置)进行回收(分选出的黑色金属、有色金属回收利用；分选出的有害成分单独处置)；如图3所示，所述的机械处理系统包括第一除铁器、筛分机、重力分选机、第二除铁器、涡流分选机、惰性材料储库、分拣皮带；5)分选出的可燃物质经细碎系统(图3中振动筛+ 二次破碎机)细碎后，再经计量系统计量，送入水泥窑系统(回转窑系统)的窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧，替代水泥生产过程中使用的传统燃料；分选出的惰性组分，参与水泥原料的配料，由生料磨进入水泥窑系统。[0040] 所述好氧发酵过程中产生的废气通过废气净化设施处置后再排放；所述好氧发酵过程中产生的渗滤液从窑头或窑尾送入水泥窑煅烧系统处置，或送入渗滤液处理设施(污水处理厂)处置；所述好氧发酵过程中产生的废水送入废水处理设施处置。
权利要求1.市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于它包括垃圾接收系统、预破碎系统、干化处理系统、机械处理系统、细碎系统、计量系统、输送装置、回收系统； 垃圾接收系统接收市政垃圾，垃圾接收系统与预破碎系统之间设有输送装置；预破碎系统与干化处理系统之间设有输送装置；干化处理系统与机械处理系统之间设有输送装置；机械处理系统与细碎系统之间设有输送装置；细碎系统与计量系统之间设有输送装置；计量系统与水泥窑系统的窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧的输入口之间设有输送装置； 机械处理系统的惰性材料储库与生料粉磨系统之间设有输送装置。
2.根据权利要求1所述的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于所述的预破碎系统包括破碎机、磁选装置和储坑，破碎机的输入口接收市政垃圾，破碎机的输出口与储坑的输入口之间设有物料输送装置，物料输送装置上设有磁选装置；储坑与干化处理系统的发酵池之间设有行车。
3.根据权利要求1所述的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于所述的干化处理系统包括输送装置、生物发酵池和风机；预破碎系统的储坑与生物发酵池之间设有输送装置，所述输送装置为行车；生物发酵池设有风机；生物发酵池的渗滤液排泄口由管道与渗滤液泵的输入端相连，渗滤液泵的输出端由管道与渗滤液处理设施的输入口相连；生物发酵池的废气输出口由管道与废气净化设施的输入口相连；生物发酵池的废水输出口由管道与废水泵的输入端相连，废水泵的输出端由管道与污水处理设施的输入口相连，废气净化设施的废水输出口由管道与污水处理设施的输入口相连。
4.根据权利要求1所述的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于所述的机械处理系统包括第一除铁器、筛分机、重力分选机、第二除铁器、涡流分选机、惰性材料储库、分拣皮带；干化处理系统的生物发酵池与第一除铁器的输入口之间设有输送装置，第一除铁器的输出口与筛分机的输入口之间设有输送装置；筛分机的筛下物输出口与重力分选机的输入口之间设有输送装置，重力分选机的轻颗粒物料输出口与细碎系统的RDF储库之间设有输送装置；筛分机的筛上物输出口位于分拣皮带的输入端的上方， 分拣皮带的输出端与细碎系统的振动筛的输入口相通，所述的重力分选机的重颗粒物料输出口与第二除铁器的输入口之间设有输送装置，第二除铁器的除去黑色金属后的物料输出口与涡流分选机的输入口之间设有输送装置，涡流分选机的除去有色金属后的物料输出口与惰性材料储库之间设有输送装置。
5.根据权利要求1所述的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于回收系统包括第一回收装置、第二回收装置、第三回收装置、第四回收装置；第一除铁器除去的黑色金属由输送装置送入第一回收装置中；筛分机的筛上物落到分拣皮带上， 人工从分拣皮带上分拣出有害成份，送入第二回收装置中；第二除铁器除去的黑色金属由输送装置送入第三回收装置中，涡流分选机除去的有色金属由输送装置送入第四回收装置中。
6.根据权利要求1所述的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于所述的细碎系统包括振动筛、第二破碎机和RDF储库，振动筛的粒径大于75mm的筛上物输出口与第二破碎机的输入口之间设有输送装置，第二破碎机的筛上物输出口与振动筛的输入口之间设有输送装置，振动筛的筛下物输出口与RDF储库之间设有输送装置。
7.根据权利要求1所述的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于所述的计量系统包括喂料机、螺旋输送机、计量秤、大倾角皮带输送机、皮带输送机、 三通阀、回转阀、除尘器、粉尘收集器、粉料仓；RDF储库内设有桥式垃圾起重机，桥式垃圾起重机将RDF储库内的垃圾衍生燃料转运至喂料机，喂料机的输出口与计量秤之间设有螺旋输送机；计量秤称重后的物料卸入到大倾角皮带输送机上，大倾角皮带输送机的输出端与皮带输送机的输入端相连通；皮带输送机的卸料端与三通阀的输入口相连通，三通阀的第一输出口由输送装置与窑尾烟室的输入口相连通，三通阀的第二输出口由输送装置与回转阀的输入口相连通，回转阀的输出口由输送装置与窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧的输入口相连通。
8.根据权利要求6所述的市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于所述的RDF储库、喂料机和大倾角皮带输送机处均设有粉尘收集罩，粉尘收集罩由管道与除尘器的输入端相连通，除尘器的输出端由管道与粉尘收集器的输入端相连通，粉尘收集器的输出端由管道与粉料仓相连通，粉料仓由管道与回转阀的输入口相连通。
专利摘要本实用新型涉及一种市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统。市政垃圾预处理与水泥窑资源综合利用的联合系统，其特征在于它包括垃圾接收系统、预破碎系统、干化处理系统、机械处理系统、细碎系统、计量系统、输送装置、回收系统；预破碎系统与干化处理系统之间设有输送装置；干化处理系统与机械处理系统之间设有输送装置；机械处理系统与细碎系统之间设有输送装置；细碎系统与计量系统之间设有输送装置；计量系统与水泥窑系统的窑头燃烧器、窑尾分解炉或预燃室煅烧的输入口之间设有输送装置；机械处理系统的惰性材料储库与生料粉磨系统之间设有输送装置。该系统可实现市政垃圾安全、无害、资源化、节能的处置和利用。
文档编号B09B3/00GK202174105SQ20112027995
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年3月24日
发明者张江, 李叶青, 王加军, 王焕忠, 胡贞武 申请人:华新环境工程有限公司