一種全封閉零排放生活垃圾能源再生及綜合利用生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種垃圾的綜合處理工藝，具體是一種全封閉零排放生活垃圾能源再 生及綜合利用生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 垃圾危害環(huán)境和能源短缺問題是當(dāng)今世界范圍內(nèi)需要解決的重要課題之一，目前 世界范圍內(nèi)廣泛采用的垃圾處理技術(shù)，仍然存在著難以克服的問題，可分述如下：
[0003] 1、焚燒發(fā)電：
[0004] -方面產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖，另一方面最大弊端是在焚燒垃圾時(shí)產(chǎn)生二次 污染物，如二惡英等有害氣體，再次污染環(huán)境。同時(shí)焚燒處理的前期投入較大，焚燒相關(guān)設(shè) 備易于損壞，操作穩(wěn)定性難度大，且能量轉(zhuǎn)化效率很低，如果要解決好環(huán)保問題，勢必會(huì)大 幅度增加成本，造成無法可持續(xù)運(yùn)作的或依賴政府補(bǔ)貼的被動(dòng)局面。
[0005] 2、填埋法：
[0006] 填埋法中大量垃圾污水由地表滲入地下，對城市環(huán)境和地下水源造成嚴(yán)重污染， 而且長期占用大量土地資源，因此這種垃圾處理方式已漸漸被政策限制或者僅作為過渡轉(zhuǎn) 移性存放的方法。
[0007] 3、堆肥法：
[0008] 堆肥法中因生活垃圾堆肥量大，養(yǎng)分含量低，長期使用易造成土壤和地下水質(zhì)污 染。選擇性強(qiáng)，只能處理部分垃圾，很多成分無法生物降解。所以，堆肥的規(guī)模不易太大，更 不能對垃圾進(jìn)行綜合處理。
[0009] 4、生物處理法：
[001 0]通過選擇合適菌種對垃圾中的有些有機(jī)質(zhì)進(jìn)行生物發(fā)酵，可降解合成醇類，甲烷 等燃料，殘?jiān)稍谔幚砗蟛糠钟米鞣柿?。由于方法本身不可避免地生成有害和污染物質(zhì)，加 之生成的產(chǎn)品需要復(fù)雜的分離，廢棄物也需要特殊的處理，且過程周期長，這些特點(diǎn)決定了 生物處理法的局限性和高成本，因此一直不能作為主要處理垃圾手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的在于提供一種無污染、安全無隱患的全封閉零排放生活垃圾能源再 生及綜合利用生產(chǎn)工藝，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0013] -種全封閉零排放生活垃圾能源再生及綜合利用生產(chǎn)工藝，具體步驟如下：
[0014] (1)垃圾分類、預(yù)處理和惰性物質(zhì)處理制磚:垃圾經(jīng)傳送帶送至擠壓機(jī)，將非金屬 無機(jī)物質(zhì)壓碎至IOmm以下，同時(shí)多余水分也被擠壓分離，分離出的有機(jī)質(zhì)再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎 至2cm以下;擠壓分離過程中分離出的水和垃圾濾液合并進(jìn)入污水處理系統(tǒng);所述非金屬無 機(jī)物質(zhì)經(jīng)400°C以上的有氧高溫處理，有氧高溫處理后得到的氣體合并進(jìn)入熱解裝置，有氧 高溫處理后得到的固體渣和8-15%的水泥混合后采用制磚機(jī)制免燒磚；
[0015] (2)有機(jī)質(zhì)熱裂解、重整、合成燃料油:上述前處理后的有機(jī)質(zhì)送入料斗，經(jīng)螺旋桿 送料器，推入熱解裝置，熱解采用催化流化中高溫反應(yīng)過程，產(chǎn)物為碳黑和有機(jī)油氣，碳黑 送入化肥生產(chǎn)工藝中使用，油氣經(jīng)過過濾，送往重整器，重整采用高溫、催化、水蒸汽過程， 主要產(chǎn)物為含有氫氣、C0、⑶ 2、甲烷的混合氣體，所述混合氣體經(jīng)過水蒸氣法調(diào)整比例，經(jīng) 熱交換后，直接送往燃料合成器，燃料合成器將產(chǎn)生的燃?xì)鈨艋?，輸往儲罐，直接作為產(chǎn) 品銷售或接內(nèi)燃機(jī)發(fā)電并網(wǎng)；
[0016] (3)酸性氣體的吸收和化肥合成：在化肥合成器中利用氨和活性碳吸收C02,再經(jīng) 過磷酸鹽的調(diào)整做成復(fù)合緩釋化肥，其余的C0、水蒸汽和可燃?xì)猓鹘?jīng)熱交換器，將水蒸氣 出送往鍋爐，可燃?xì)夂虲O送往裂解和重整器作為燃?xì)馓峁嵩?，熱交換得到的熱量用于垃 圾進(jìn)入熱解前的預(yù)熱；
[0017] (4)廢水處理及中水回用:收集的污水首先流經(jīng)粗細(xì)格柵，去除體積較大的固體雜 后進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池，經(jīng)污水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量及水溫后，污水被提升進(jìn)入混合槽，與經(jīng) 過的其它廢水充分混合;此混合水經(jīng)PH調(diào)節(jié)池加堿調(diào)節(jié)PH值為中性后經(jīng)配水槽進(jìn)入水解酸 化池，在水解酸化池內(nèi)懸掛填料，填料上設(shè)有兼性菌，污水中的大分子及難溶有機(jī)物被兼性 菌分解成小分子及易溶解有機(jī)物，接觸氧化池內(nèi)的微生物的氧化作用去除污水中的有機(jī) 物，并通過曝氣為微生物提供充足的氧氣;接觸氧化池內(nèi)老化的微生物膜從填料上脫落下 來，隨水流入混凝反應(yīng)槽，在混凝反應(yīng)槽內(nèi)投加混凝劑，使水中的懸浮物凝聚在一起，形成 顆粒狀絮體，并在二沉池中實(shí)現(xiàn)固液分離;二沉池的上清液進(jìn)入清水池，經(jīng)石英砂過濾后， 進(jìn)入景觀池儲存，用于綠化灌溉和工藝回用水源，污泥集于二沉池底部，污泥定期排入污泥 濃縮池，經(jīng)濃縮后的污泥由隔膜栗栗入板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，脫水后干污泥送入熱解 裝置，惰性渣用于制磚，過濾液、沖洗水和濃縮池的上清液回流至調(diào)節(jié)池，重新返回污水處 理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
[0018] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述非金屬無機(jī)物質(zhì)包括石塊、磚頭、玻璃和灰渣。
[0019] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述有機(jī)質(zhì)包括塑料、紙張和織物。
[0020] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述制磚機(jī)生產(chǎn)的磚成品的規(guī)格有標(biāo)準(zhǔn)磚，空芯磚、多 孔磚和槽形磚。
[0021] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述催化流化中高溫反應(yīng)的溫度為500-700°C。
[0022]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(2)中進(jìn)行重整時(shí)的溫度為800_950°C。
[0023] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(2)中進(jìn)行催化流化中高溫反應(yīng)和重整時(shí)使 用的催化劑分別為K-Ca-N03-C03復(fù)合裂解催化劑和Ni-Zn-Z5重整催化劑。
[0024] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述步驟(4)中接觸氧化池內(nèi)懸掛有填料作為微生 物的載體。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0026] 本發(fā)明用于處理有機(jī)質(zhì)廢棄物等，不需分類，包括城市生活垃圾的有機(jī)質(zhì)部份、屠 宰廠動(dòng)物廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、木材加工業(yè)廢棄物等林業(yè)廢棄物，既能解決城市垃圾造成的 環(huán)境問題，又有效地再生能源和生產(chǎn)回返于土地的緩釋化肥，將生活垃圾經(jīng)過熱裂解、重整 和合成產(chǎn)出有效的緩釋化肥和潔凈燃料等，惰性殘?jiān)?jīng)過熱改性，用于制備建筑用磚，實(shí)現(xiàn) 有效的碳循環(huán)，整個(gè)運(yùn)行過程能耗合理，真正實(shí)現(xiàn)了垃圾的完全轉(zhuǎn)化和利用，無二次污染生 成，產(chǎn)品可控、產(chǎn)值高，原料來源穩(wěn)定可靠，同時(shí)，又能有效地生產(chǎn)高純?nèi)剂?，如汽柴油等?價(jià)值的能源，或作為內(nèi)燃機(jī)燃料直接發(fā)電并網(wǎng)，保證了整個(gè)生產(chǎn)無排放，封閉式操作環(huán)境， 過程安全無隱患，勢必會(huì)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明中垃圾預(yù)處理的示意圖。
[0028] 圖2為本發(fā)明中有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明的工藝流程構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0031] 請參閱圖1-3,一種全封閉零排放生活垃圾能源再生及綜合利用生產(chǎn)工藝，具體步 驟如下：
[0032] (1)垃圾分類、預(yù)處理和惰性物質(zhì)處理制磚:垃圾經(jīng)傳送帶送至擠壓機(jī)，將石塊、磚 頭、玻璃、煤渣非金屬無機(jī)物質(zhì)壓碎至IOmm以下，同時(shí)多余水分也被擠壓分離，分離出的塑 料、紙張、織物有機(jī)質(zhì)再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎至2cm以下;擠壓分離過程中分離出的水和垃圾濾液 合并進(jìn)入污水處理系統(tǒng);所述非金屬無機(jī)物質(zhì)經(jīng)400°C以上的有氧高溫處理(熱源來自重整 后氣體降溫850-400°C，以熱交換方式利用系統(tǒng)熱量），有氧高溫處理后得到的氣體合并進(jìn) 入熱解裝置，有氧高溫處理后得到的固體渣和8-15%的水泥混合后采用制磚機(jī)制免燒磚； 制磚機(jī)生產(chǎn)的成品規(guī)格有標(biāo)準(zhǔn)磚，空芯磚、多孔磚和槽形磚，指標(biāo)達(dá)到Jc239-2001的標(biāo)準(zhǔn)和 Jc422-90免燒磚標(biāo)準(zhǔn)；
[0033] (2)有機(jī)質(zhì)熱裂解、重整、合成燃料油:上述前處理后的有機(jī)質(zhì)送入料斗，經(jīng)螺旋桿 送料器，推入熱解裝置，粉碎過程附加部分壓縮功能，縮小有機(jī)垃圾(不要求干燥，含水量可 高約為30%)的體積，有利于熱解反應(yīng)的反應(yīng)體積效率的提高。這一步預(yù)處理好的垃圾，直 接送入下一步熱解過程;熱解采用催化流化中高溫反應(yīng)(500_700°C)過程，產(chǎn)物為碳黑和有 機(jī)油氣，碳黑送入化肥生產(chǎn)工藝中使用，油氣經(jīng)過過濾，送往重整器，這一步的熱源，部分來 自后面生產(chǎn)過程產(chǎn)生的循環(huán)廢熱、燃?xì)?，部分可用碳黑，其余以外加熱做為補(bǔ)充，比例由運(yùn) 行的實(shí)際經(jīng)濟(jì)核算決定;重整采用高溫(800_950°C)、催化、水蒸汽(鍋爐供)過程，主要產(chǎn)物 為含有氫氣、C0、C02、甲烷的混合氣體，這些混合物不需分離，所述混合氣體經(jīng)過水蒸氣法 調(diào)整比例，經(jīng)熱交換后，直接送往燃料合成器，熱源和裂解器納入統(tǒng)一的管理之中，燃料合 成器將產(chǎn)生的燃?xì)鈨艋?，輸往儲罐，直接作為產(chǎn)品銷售或接內(nèi)燃機(jī)發(fā)電并網(wǎng)；
[0034] (3)酸性氣體的吸收和化肥合成:在化肥合成器中利用氨和活性碳吸收C02,再經(jīng) 過磷酸鹽的調(diào)整做成復(fù)合緩釋化肥，其余的C0、水蒸汽和可燃?xì)猓鹘?jīng)熱交換器，將水分出 送往鍋爐，可燃?xì)夂虲O送往裂解和重整器做燃?xì)馓峁┎糠譄嵩?，熱交換得到的熱量用于垃 圾進(jìn)入熱解前的預(yù)熱；
[0035] (4)廢水處理及中水回用:收集的污水首先流經(jīng)粗細(xì)格柵，去除體積較大的固體雜 后進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池，經(jīng)污水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量及水溫后，污水被提升進(jìn)入混合槽，與經(jīng) 過的其它廢水充分混合;此混合水經(jīng)PH調(diào)節(jié)池加堿調(diào)節(jié)PH值為中性后經(jīng)配水槽進(jìn)入水解酸 化池，在水解酸化池內(nèi)懸掛填料，填料上設(shè)有兼性菌，污水中的大分子及難溶有機(jī)物被兼性 菌分解成小分子及易溶解有機(jī)物，使污水的可生化性得到一定程度的改善后再進(jìn)入接觸氧 化池，接觸氧化池是污水得到治理的主要設(shè)施。接觸氧化池內(nèi)的微生物的氧化作用去除污 水中的有機(jī)物，所述接觸氧化池內(nèi)懸掛大量填料作為微生物的載體，并通過曝氣為微生物 提供充足的氧氣;污水連續(xù)不斷地進(jìn)入，水中大部分可溶性有機(jī)物被微生物吸附降解，接觸 氧化池內(nèi)老化的微生物膜從填料