专利名称：一种垃圾处理工艺及其所用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及环境保护技术领域，特别是一种垃圾处理工艺及其所用设备。
近十年来，我国城市垃圾平均以每年6.89％的速度增长。1998年我国城市垃圾清运量达1.15亿吨，预计2000年将达到1.2-1.4亿吨。目前我国城市垃圾处置的主要方式是填埋，约占全部处置的70％以上。其次是高温堆肥，约占20％以上。焚烧所占比例很少。传统的垃圾清纳倾倒方式造成了严重的污染，包括污染大气、水体、生物性污染，并占用大量的土地。全国垃圾堆存占地累计达75万亩。全国668个城市中已有2/3被垃圾带所包围。面对日益严峻的城市垃圾问题，我国政府采取了一些措施，投入了大量的财力和物力，引进了一些西方国家较为先进的技术设备，但由于下述原因，目前很难在我国推广使用1、焚烧发电，一是设备昂贵，日处理置1000吨的发电设备需投资几个亿人民币。二是由于国内外垃圾成份和质量的不同，花巨资引进的设备不能正常运转，给国家造成巨大浪费。三是烟气最终还会污染大气。
2、生产有机肥和堆肥。将垃圾中的有机物堆置及机械化加菌生产有机肥料或加入其它矿物质。这一方式技术较复杂，占地面积大，造价高。垃圾中的塑料、橡胶、石油化工类废料无法处理，使农产品的重金属污染问题没有彻底解决。
3、其它处理方法，如做饲料、生产沼气、制造建筑材料及提炼石油等等，局限性很大，造价高，没有经济效益。
本发明的目的是提供一种造价低、不产生二次污染并能改变目前生活垃圾处理现状的垃圾处理工艺。
本发明的另一个目的是提供一种上述垃圾处理工艺所用设备。
本发明的垃圾处理工艺包括将垃圾加热至500-1000℃，炭化得到炭灰和混合气，将混合气进一步加热至800-1000℃，还原得到可燃气，将此可燃气经冷却、去杂、过滤、净化得到燃料气。
其中，所述还原过程的还原剂可为木炭和/或垃圾；如启动时采用2/3的木炭和1/3的垃圾，当物料温度达到800-1000℃的10-20分钟后，可完全采用垃圾作为还原剂。
所述混合气中含有甲烷、一氧化碳、氢、有机酸、焦油、蒸气、二氧化碳等；所述炭灰为无毒的无机灰，占垃圾总量的5-7％，可做肥料；所述可燃气中主要含有一氧化碳和氢，混合气体中的二氧化碳在此也得到还原；所述燃料气即为煤气，可直接用于居民采暖和家庭用气。
本发明的垃圾处理工艺所用设备包括垃圾处理罐、混合气体反应罐、气体冷却器、水过滤器及气体净化装置。
其中，所述垃圾处理罐包括罐体，罐体上端的垃圾进料口，进料口下方的水平螺旋送料机，送料机下方设有数根在同一平面上的网状管，所述网状管内部设有电加热器，网状管的下方从上至下依次设有网状隔料板、水平螺旋排渣机，在罐体下端还设有储渣桶，储渣桶旁设有向上的送气口。
所述网状管为耐高温不锈钢网材弯成管状。
所述垃圾进料口处还可设有送料装置。
所述向上送气口与一鼓风机相连。
所述储渣桶旁还可设有循环杂质进口。
所述混合气体反应罐也包括一个罐体，罐体上端设有可燃气出口，可燃气出口旁设有还原剂进料口，罐体下方一侧设有混合气入口，另一侧设有排灰口；在罐体内，混合气体入口上方设有网状隔料板，网状隔料板上方设有内部带有加热器的数根网状管。
本发明的垃圾处理工艺所用设备还可以包括储气罐。
本发明的垃圾处理工艺所用设备还可以包括冷却水塔。
本发明的垃圾处理工艺所用设备还可以包括油泵、循环水泵、离心气泵和鼓风机。
本发明的垃圾处理工艺的特点是将垃圾处理分为两个区垃圾处理区和混合气体反应区，两个工作区底部都安装有网状隔料板和网状管道及电加热器；垃圾处理罐上部的气体回收管通过气体排出管道与混合气体反应罐底部相连接；气体冷却器一端连接混合气体反应罐，另一端连接水过滤器；煤气净化装置一端连接水过滤器，另一端通过离心气泵与煤气储罐连接。
本发明的垃圾处理工艺及其所用设备的优点是1、设备结构和安装技术简单，整套设备为密闭式工作循环系统，不产生二次污染，热能损耗相当少，运行费用低，具备节约燃料和改善生态环境功能。
2、可处理任何有机物生活垃圾，如废塑料、橡胶、石油废料、布、草、木、树叶、肉皮、骨头、烂水果、蔬菜、剩饭残渣及粪便等。
3、垃圾在处理过程中产生的大量燃料气体可直接用于居民采暖和居民家庭用气，变废为宝，可产生巨大的经济、社会和环保效益。
下面结合附图进一步描述本发明
图1是本发明的垃圾处理工艺的工艺流程图。
图2是本发明的垃圾处理工艺所用设备流程图。
图3是所述垃圾处理罐及混合气反应罐的结构示意图。
其中标号1是上料装置、2是垃圾处理罐、3是混合气体反应罐、4是气体冷却器、5是水过滤器、6是气体净化装置、7是储气罐、8是用户、9是储渣桶、10是气体排出管道、11是网状隔料板、12是混合气反应罐罐体、13是网状管、14是电加热器、15是进料口、16是排灰口、17是可燃气出口、18是杂质沉降储存箱、19是油泵、20是冷却水塔、21是循环水泵、22是混合气入口、23是螺旋送料机、24是离心气泵、25是螺旋排渣机、26是鼓风机、27是罐体、28是垃圾进料口、29是送气口、30是循环杂质进口。
一种垃圾处理工艺，它包括将垃圾加热至500-1000℃，炭化得到炭灰和混合气，将混合气进一步加热至800-1000℃，还原得到可燃气，将此可燃气经冷却、去杂、过滤、净化得到燃料气。
其中，所述还原过程的还原剂在启动时采用2/3的木炭和1/3的垃圾，当物料温度达到800-1000℃的10-20分钟后，可完全采用垃圾作为还原剂。
上述垃圾处理工艺所用设备包括垃圾上料装置1、垃圾处理罐2、混合气体反应罐3、气体冷却器4、水过滤器5、气体净化装置6、煤气储存罐7。
所述垃圾处理罐2与混合气体反应罐3内部都有网状隔料板11、网状管13、电加热器14，垃圾处理罐2通过气体排出管道10与混合气体反应罐3底部连接，混合气体反应罐3上部的可燃气气体排出管17与气体冷却器4相连接，杂质沉降储存箱18与气体冷却器4为一体结构，其上部通过气体排出管与水过滤器5连接，下部经过油泵19与垃圾处理罐2下部连接，气体净化装置6一端与水过滤器5连接，另一端通过离心气泵24与储气罐连接。
其中，所述垃圾处理罐包括罐体27，罐体上端的垃圾进料口28，进料口下方的水平螺旋送料机23，送料机下方设有数根在同一平面上的网状管13，所述网状管内部设有电加热器14，网状管的下方从上至下依次设有网状隔料板11、水平螺旋排渣机25，在罐体下端还设有储渣桶9，储渣桶旁设有向上的送气口29。所述网状管为耐高温不锈钢网材弯成管状；所述垃圾进料口处还设有送料装置1；所述向上送气口与一鼓风机26相连；所述储渣桶旁还设有循环杂质进口30。
所述混合气体反应罐也包括一个罐体12，罐体上端设有可燃气出口17，可燃气出口旁设有还原剂进料口15，罐体下方一侧设有混合气入口22，另一侧设有排灰口16；在罐体内，混合气体入口上方设有网状隔料板11，网状隔料板上方设有内部带有加热器14的数根网状管13。
具体过程是垃圾上料装置把垃圾通过密闭进料口装入垃圾处理罐内，螺旋送料机把垃圾堆放均匀，启动电加热器加热网状管周围的垃圾，起动鼓风机使间隔为40-50公分的数根网状管周围的垃圾形成燃烧层，此时关闭电加热器，燃烧层上面的垃圾在高温作用下，其分子链开始断裂和分解，垃圾表面的水分、二氧化碳、甲烷等析出，产生含有甲烷、一氧化碳、氢、有机酸、焦油、蒸气、二氧化碳等的混合气体。此时垃圾转化为以碳元素为主的焦炭，作为热源来加热新加入的垃圾。这一过程循环进行。垃圾最终剩余物为无毒的无机灰，通过网状隔料板落入垃圾处理罐底部，螺旋排渣机将其排入储渣桶内。灰的剩余量为原垃圾总量的5％-7％，可作肥料。混合气体沿气体排出管道进入混合气体反应罐下部，这时气体中含有水蒸气、有机酸、焦油及液体碳氢化合物等等，通过网状管道周围被加热成炽热的碳时，与罐内的木炭及部分垃圾反应，产生大量一氧化碳和氢的可燃气，混合气体中的二氧化碳在此也得到还原。可燃气沿连接管道进入气体冷却器，气体被迅速冷却后，其部分杂质被留在杂质沉降储存箱内，并被油泵送回垃圾处理罐内再次处理，反复循环。这时可燃气体沿气体管道进入水过滤器过滤，再沿气体管道进入气体净化装置净化，被净化后的燃料气通过离心气泵被送至储气罐内，供给用户使用。
权利要求
1.一种垃圾处理工艺，其特征是包括将垃圾加热至500-1000℃，炭化得到炭灰和混合气，将混合气进一步加热至800-1000℃，还原得到可燃气，将此可燃气经冷却、去杂、过滤、净化得到燃料气。
2.如权利要求1所述的垃圾处理工艺，其特征是所述还原过程的还原剂为木炭和/或垃圾。
3.如权利要求1所述的垃圾处理工艺，其特征是在启动时采用2/3的木炭和1/3的垃圾，当物料温度达到800-1000℃的10-20分钟后，完全采用垃圾作为还原剂。
4.一种如权利要求1-3所述的垃圾处理工艺所用设备，其特征是包括垃圾处理罐、混合气体反应罐、气体冷却器、水过滤器及气体净化装置。
5.如权利要求4所述的设备，其特征是所述垃圾处理罐包括罐体，罐体上端的垃圾进料口，进料口下方的水平螺旋送料机，送料机下方设有数根在同一平面上的网状管，所述网状管内部设有电加热器，网状管的下方从上至下依次设有网状隔料板、水平螺旋排渣机，在罐体下端还设有储渣桶，储渣桶旁设有向上的送气口。
6.如权利要求5所述的设备，其特征是所述网状管为耐高温不锈钢网材弯成管状；所述垃圾进料口处设有送料装置；所述向上送气口与一鼓风机相连；所述储渣桶旁设有循环杂质进口。
7.如权利要求4所述的设备，其特征是所述混合气体反应罐也包括一个罐体，罐体上端设有可燃气出口，可燃气出口旁设有还原剂进料口，罐体下方一侧设有混合气入口，另一侧设有排灰口；在罐体内，混合气体入口上方设有网状隔料板，网状隔料板上方设有内部带有加热器的数根网状管。
8.如权利要求4所述的设备，其特征是还包括储气罐。
9.如权利要求4所述的设备，其特征是还包括冷却水塔。
10.如权利要求4所述的设备，其特征是还包括油泵、循环水泵、 离心气泵和鼓风机。
全文摘要
本发明为一种垃圾处理工艺及其所用设备。其工艺过程是:垃圾处理罐与混合气体反应罐连接,两个罐内部有网状隔料板和网状管及电加热器,混合气体反应罐并与气体冷却器连接,经过水过滤器、净化装置接煤气储存罐。本发明的优点是,设备结构简单,不产生二次污染,运行成本低,并获得巨大的经济、社会、环保效益。
文档编号C10J3/00GK1270991SQ0010936
公开日2000年10月25日 申请日期2000年6月2日 优先权日2000年6月2日
发明者徐长忠 申请人:徐长忠