专利名称：一种垃圾处理方法及其综合利用的制作方法
技术领域：
本发明涉及垃圾处理技术领域，特别涉及一种垃圾处理方法及其综合 利用。
背景技术：
垃圾包括生活垃圾和工业垃圾两种，其中生活垃圾包括城镇居民的生 活废弃物，城镇街道清扫的生活废弃物，城镇餐饮业的生活废弃物，城镇 生活废水处理厂的污泥，城镇河涌清理的污泥，城镇居民粪便，废旧轮胎 等。废弃垃圾"三化"处理是指减量化、无害化、废物资源化。应用焚烧 技术将废弃垃圾送入焚烧炉中，通过焚烧氧化反应，把垃圾中的有机碳转
化为0)2,氢转化为&0，使废弃垃圾变为有价值的产品，并在高温下杀死
病毒和细菌，实现减量化、无害化和废物资源化的处理。
目前，对废弃垃圾的处理方式主要有填埋和焚烧发电两种。现有的垃
圾填埋场中，约有50%以上的填埋场为简易填埋场，不能做到及时覆盖， 不具备完善的垃圾渗沥液收集、排导和处理设施，也没有完善的填埋气体 排导和处理设施，特别是填埋场的渗沥液，由于没有必要的收集和集中的 净化处理，已导致水资源和环境土壤的严重污染。由于城市垃圾的热值在 不断提高，垃圾的能源化利用已成为现实。但所有垃圾焚烧发电厂都只是 利用了垃圾燃烧所产生的热能，对垃圾焚烧过程中二次污染物的排放或资 源化利用仍未解决。
现有垃圾焚烧炉都是采用辅助燃料一柴油或煤，加上空气助燃，炉内 燃烧温度只有800 — IOO(TC,炉内垃圾有机物难以完全燃烧，因为炉内 燃烧温度低于1200 °C,造成炉内垃圾有机物不完全燃烧时就容易产生二 恶英有毒有害气体，严重地污染环境。烟气中所含剧毒的二恶英很难彻底 处理干净，二恶英不但污染空气，还会通过积累污染水源和植物，食用受 污染的水产品或果疏会影响人体健康。由于采用空气助燃，大量的氮参加 燃烧产生氛氧化物，污染空气并容易造成酸雨，同时，还损耗热量，降低 热效率，此外，由于空气中，氮占大部分，氧只占小部分，故烟气中C02 浓度较低，难以用工业化方法去回收利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垃圾处理方法及其综合利用，它采用垃圾 高温焚烧技术，使焚烧炉内产生的烟气中的剧毒气体二恶英能大为减少，
而C02气体浓度却大为增加，从而具有工业化回收价值；垃圾高温焚烧过 程中产生的热能、烟气和灰渣，经处理后，可发电、可生产出液体C02、 橡胶粉、建筑材料、有机复合肥、吸附剂及金属渣回炉处理，实现垃圾焚 烧处理无排放、无污染、无废物。
本发明所提出的技术解决方案是这样的 一种垃圾处理方法，将垃 圾送入生化处理池进行生化处理，经烟气余热干燥的垃圾送入焚烧炉内 焚烧，产生蒸汽驱动发电机组发电，焚烧炉焚烧垃圾产生的烟气经脱硫 排出，焚烧炉产生的灰渣收集处理，所述生化处理池产生的沼气通入焚 烧炉内引燃干燥的垃圾；设有空气分离装置，该空气分离装置产生纯氧 和液态氮，其中的纯氧通入所述焚烧炉内，对垃圾助燃焚烧，炉内焚烧 温度范围为1200 — 1500 °C;所述脱硫后的烟气经净化后获得二氧化碳 气体。
将净化后的二氧化碳气体压缩液化变为液态二氧化碳，再经减压膨胀 得到干冰。将所述焚烧炉内焚烧后的灰渣磁化分离出金属渣和沙石灰，金 属渣回炼钢炉再用，沙石灰添加粘胶剂混合后制成地砖。将废旧轮胎去除 钢丝和纤维后加入从空气分离装置送来的液氮，制得橡胶粉，然后在橡胶 粉中加入从烟气脱硫程序中获得的固体硫，经硫化处理制成橡胶制品。在 所述生化处理池内经生化处理的污泥中加入粪便和所述沙石渣中的轻质 灰，制得有机复合肥。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果
(1 )由亍垃圾焚烧炉内采用了纯氧助燃方法，同时，也利用厌氧发 酵垃圾产生沼气辅助垃圾燃烧，使炉内焚烧温度达1200 。C一 1500 。C, 一方面，因纯氧助燃，焚烧炉产生的烟气中C02浓度比原来空气助燃时提 高了四倍，因而具有工业化回收价值，同时，由于焚烧炉内温度达到 1200 。C以上，这有利于炉内垃圾的完全燃烧，能大大减少剧毒气体二恶 英和硫化物、氮氧化物的产生。
(2)采用本垃圾处理方法可以获得高浓度的二氧化碳，经压缩机增 压和液化器低温液化成液态二氧化碳贮存使用，或将液态二氧化碳减压膨 胀制成干冰；利用空气分离装置供给的液氮使废旧轮胎超低温冷冻破碎制
成橡胶粉，再加入从烟气脱硫获得的固体硫将橡胶粉硫化处理制成橡胶制
品；将焚烧炉的灰渣分离出沙石灰、金属渣、轻质灰，沙石灰和经脱硫剂 对烟气脱硫留下的脱硫渣一起加入粘胶剂混合后制成建筑地砖；金属渣送 去钢铁厂回炉，轻质灰可以制成吸附剂，亦可以加入粪便中与垃圾中的污 泥一起送入生化处理池进行生化处理，并制成有机复合肥。真正实现了垃 圾焚烧处理零排放、无污染、废物资源化。
图1是本发明一个实施例的垃圾处理方法及其综合利用的工艺流程示 意图。
具体实施例方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
参见图1所示，本发明是提供一种垃圾处理方法以及在垃圾处理过程 中所产生的烟气、热量、灰渣等物质进行综合利用，实现垃圾处理的零排 放、无污染、废物资源化的目的。本发明的垃圾处理方法是这样的垃圾 送入生化处理池，经过3 — 7天生化处理，产生沼气，其余垃圾利用烟气 余热干燥后送入焚烧炉内，生化处理池的沼气通入焚烧炉内引燃干燥的垃 圾，从空气分离装置产生的纯氧通入焚烧炉助燃垃圾焚烧，由于采用纯氧 焚烧，故焚烧炉内温度达120(TC— 1500 °C，垃圾在純氧助燃的燃烧过程 中产生高浓度C02烟气，而剧毒气体二恶英却大为减少，烟气中一般含有 硫化物、氮氧化物、水蒸汽等杂质和几百度的余热，利用烟气的余热干燥 入焚烧炉前的垃圾，使烟气的余热降至一百多度以下，再把烟气预冷分离 水蒸汽，将干燥的烟气送到脱^5克装置用脱^l剂将烟气中的^e危化物分离，再 经过活性碳等吸附剂净化烟气中的C02，焚烧炉在焚烧过程中还不断产生 灰渣和大量的热能，这些热能通过锅炉变成蒸汽后驱动汽轮发电机组发 电，这些电量和发电后的余热蒸汽向空气分离装置及C02生产装置等设备 供电供热(干燥)，自用后如有富余的电和热，则可以对外销售。
按本方法处理垃圾过程中产生的烟气、灰渣的综合利用情况是这样
的
(1 )净化后的C02通过无油润滑压缩机增压至4. OMpa压力，然后经 制冷装置液化器使气态《)2变为液态C02,经过液化器(液化温度约
-40'C )后的不凝气体，采用闪晶方法使不凝气体与液态C02分离，纯净 的液态C02贮存在低温液体C02贮槽作为产品贮存。也可以将液态C(V咸压
膨胀制得干冰。
以日处理500吨垃圾为例，采用现有技术时，所产生的烟气排放量为 648万mV天，对大气环境造成严重污染；当采用本发明技术方案时，能 回收液体C02量为230吨/天，且无废气向大气排出。水产品冷冻耗电量 为260kwh/吨，水产品冷冻耗千冰量为550kg/吨。将液体(:02变换成干 水，则每天可制得干冰115吨，可冷冻水产品210吨，如采用制冷设备冷 冻210吨水产品，则需耗电5"00kwh,以年计算，则可节省电量 1992. 9万kwh。
(2) 垃圾焚烧过程产生的灰渣，采用磁化和选矿技术分离出沙石 灰、金属渣和轻质渣(灰粉)，沙石灰(也可加入烟气脱疏产生的脱硫 渣)混合粘合剂等材料制成建筑地面砖；金属渣可以回炉炼钢；轻质渣中 的氮、磷、钾与粪便一起混合生化处理后添加有效肥素制成有机复合肥， 轻质渣中的剩余物制成吸附剂或吸附剂栽体。
(3) 空气分离装置主要提供纯氧、纯氮和纯氩，纯氧主要用于垃圾 焚烧助燃及为生产臭氧水提供氧源，富余量液化后外销液氧；纯氮全液化 主要应用于废旧轮胎超低温冷冻破碎制成橡胶粉，成为橡胶制品材料，利 用烟气脱硫产生的固体硫将橡胶粉硫化处理制成橡胶制品。
采用本方法焚烧垃圾并对其排放物进行综合利用就能将垃圾变为完全 可利用的资源，真正实现垃圾焚烧处理零排放、无污染、无废物。
权利要求
1.一种垃圾处理方法，将垃圾送入生化处理池进行生化处理，经烟气余热干燥的垃圾送入焚烧炉内焚烧，产生蒸汽驱动发电机组发电，焚烧炉焚烧垃圾产生的烟气经脱硫排出，焚烧炉产生的灰渣收集处理，其特征在于所述生化处理池产生的沼气通入焚烧炉内引燃干燥的垃圾；设有空气分离装置，该空气分离装置产生纯氧和液态氮，其中的纯氧通入所述焚烧炉内，对垃圾助燃焚烧，炉内焚烧温度范围为1200—1500℃；所述脱硫后的烟气经净化后获得二氧化碳气体。
2、 利用权利要求1所述垃圾处理方法所获得的二氧化碳气体制造干 水，其特征在于将净化后的二氧化碳气体压缩液化变为液态二氧化碳， 再经减压膨胀得到干冰。
3、 利用权利要求1所述垃圾处理方法所获得的灰渣生产地砖，其特 征在于将所述焚烧炉内焚烧后的灰渣磁化分离出金属渣和沙石灰，金属 渣回炼钢炉再用，沙石灰添加粘胶剂混合后制成地石余。
4、 利用权利要求l所述垃圾处理方法所获得的辟L和液态氮制造橡胶 制品，其特征在于将废旧轮胎去除钢丝和纤维后加入从空气分离装置送 来的液态氮，制得橡胶粉，然后在橡胶粉中加入从烟气脱硫程序中获得的 固体硫，经硫化处理制成橡胶制品。
5、 利用权利要求1所述垃圾处理方法所获得的生化处理物制造有机 复合肥，其特征在于在所述生化处理池内经生化处理的污泥中加入粪便 和所述沙石渣中的轻质灰，制得有机复合肥。
全文摘要
本发明公开了一种垃圾处理方法及其综合利用，它采用垃圾高温焚烧技术，使烟气中的剧毒气体二恶英大为减少，而CO<sub>2</sub>气体浓度却大为增加；焚烧过程中产生的热能、烟气和灰渣，经处理后，可发电、可生产出干冰、胶粉、地砖、有机复合肥等，实现垃圾焚烧处理无排放、无污染、无废物。该垃圾处理方法是将生化处理池产生的沼气通入焚烧炉引燃炉内干燥的垃圾，将空气分离装置产生的纯氧通入焚烧炉内助燃垃圾，产生高浓度CO<sub>2</sub>的烟气，炉内温度达到1200℃以上，烟气经脱硫净化后获得净化的CO<sub>2</sub>。本方法焚烧垃圾所产生的烟气、热量、灰渣，配合液化器和空气分离装置产生的液态氮，则可制成液体CO<sub>2</sub>、地砖、橡胶粉、有机复合肥等有用资源。
文档编号C01B31/22GK101367088SQ200810232819
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者袁永扬 申请人:袁永扬