一种生活垃圾处理系统及处理方法与流程

本公开涉及垃圾处理，特别涉及一种生活垃圾处理系统及处理方法。

背景技术：

1、垃圾处置不当对人的危害也越大，因此垃圾处理是环境保护中的重要一环。生活垃圾分类和处理设施是城镇环境基础设施的重要组成部分，是推动实施生活垃圾分类制度，实现垃圾减量化、资源化、无害化处理的基础保障。一般的生活垃圾处理采用卫生填埋、焚烧、生物处理及水泥窑协同技术处理。以往生活垃圾处置以填埋为主，但是垃圾填埋设施、环境问题日益显现，一些填埋场环保、技术和运营管理水平不高，大部分填埋垃圾未经无害化处理，对周围环境可能造成严重的二次污染。垃圾生物处理及水泥窑协同技术处理受到分类及设施的限制，应用范围相对较小。

2、随着城镇化水平提升，农村人居环境整治工作也将快速推进，农村生活垃圾逐步纳入城镇生活垃圾收运处理系统，使得城镇生活垃圾产生量有较大增长，原有收运设施已无法满足需要。目前大多数地级城市和县城生活垃圾分类收运设施有待建立。垃圾焚烧处理能力仍有较大缺口，全国约50％的城市(含地级市和县级市)尚未建成焚烧设施，大多数县城焚烧处理能力有较大缺口，资源化利用率有待进一步提升。目前生活采取填埋方式处理的比重依然较大。

3、生活垃圾等含碳固体废物由于其含有一定的热值，尤其是当热值较高时更适合采用高温法处置，常见的高温处置技术有焚烧，热解和气化，不同的技术路线处置成本和环境影响差异较大。以生活垃圾为代表的含碳固体废物仍将不断增长，当前的焚烧技术仍然存在着各种问题，尤其是环境问题突出，远未达到资源化的目的。气化熔融处理城市固废不仅可以回收碳、氢资源，还可以极大降低尾气和残渣的处理成本，是一项非常有前景的城市固废资源化技术。

技术实现思路

1、本公开实施例的目的在于提供一种生活垃圾处理系统及处理方法，用以解决现有技术中生活垃圾现有处理方式造成资源浪费及环境污染的问题。

2、本公开的实施例采用如下技术方案：一种生活垃圾处理系统，至少包括：

3、预处理单元，用以对垃圾进行预处理获得垃圾颗粒物；

4、气化处理单元，与所述预处理单元连通，用以对所述垃圾颗粒物进行燃烧和气化处理获得至少包括氢气的粗合成气；

5、除尘净化处理单元，与所述气化处理单元连通，用以对所述粗合成气进行洗涤、除尘处理获得净合成气；

6、变压吸附处理单元，与所述除尘净化处理单元连通，用以对净合成气进行变压吸附处理获得纯净的氢气。

7、在一些实施例中，所述处理系统还包括输送单元，所述输送单元连接所述气化处理单元，用以输送垃圾颗粒物至气化处理单元。

8、在一些实施例中，所述气化处理单元为气化炉，所述气化炉采用废锅激冷降低炉内气体温度同时生产蒸汽，所述输送单元为物料通道，所述气化炉所用燃烧器至少含有两条所述物料通道连通，所述垃圾颗粒物通过所述物料通道进入所述气化炉，所述物料通道上设有独立控制的阀门。

9、在一些实施例中，所述除尘处理单元包括用以对所述粗合成气进行增湿处理的洗涤器和用以分离粗合成器中飞灰颗粒的分离器，所述洗涤器与所述分离器连通；所述洗涤器为文丘里洗涤器，所述分离器为旋风分离器。

10、在一些实施例中，所述处理系统还包括热量回收单元，所述热量回收单元与所述气化处理单元和所述除尘单元连通，所述热量回收单元至少包括对所述气化处理单元和所述除尘单元排出的废水进行回收热量处理的多个闪蒸设备。

11、在一些实施例中，所述处理系统还包括炉渣及灰水处理单元，所述炉渣及灰水处理单元与所述气化处理单元连通，用以回收余热、燃烧产生的废渣及余热回收产生的灰水；所述炉渣处理单元至少包括破渣机和捞渣机，所述破渣机与所述捞渣机连通；所述破渣机对所述气化处理单元产生的炉渣破碎处理，所述捞渣机对所述炉渣进行捞渣处理获得炉渣，余下灰水进入灰水处理单元再回到所述处理系统循环利用。

12、在一些实施例中，所述变压吸附处理单元至少包括变压吸附塔和解析塔，通过高压吸附、低压解析及升压过程完成氢气与其他气体的吸收与分离，所述氢气从所述变压吸附塔的一端流出，除所述氢气外的其他气体从所述吸附塔的另一端流出。

13、本公开还提供一种生活垃圾处理方法，利用上述处理系统；包括以下步骤：

14、对生活垃圾进行分拣，将分拣后的垃圾破碎处理获得垃圾颗粒物；

15、垃圾颗粒物在干燥的惰性气体及温度保护下经加压后与氧化剂混合燃烧并发生气化反应获得粗合成气；

16、对粗合成气进行降温、洗涤、分离处理以获得净合成气；

17、对净合成气进行变压吸附处理获得纯净的氢气；

18、对气化反应产生的炉渣进行破碎和捞渣处理获得灰水及渣灰。

19、在一些实施例中，分拣去除可回收物、厨余垃圾、砖瓦石块及有害物，保持分拣后的垃圾废塑料含量不低于30％、含碳有机物不低于10％；垃圾颗粒物的颗粒度小于1.5mm；保护温度为150℃至300℃。

20、在一些实施例中，气化反应的反应温度为1200℃至1800℃，反应压力为0.4mpa至8mpa。

21、本公开实施例的有益效果在于：

22、生活垃圾经预处理单元预处理后进入气化处理单元，与气化剂在高温高压完成气化反应生成合成气，经过除尘净化处理单元后送入变压吸附处理单元得到纯度较高的氢气实现资源化回收，其它的气体进入另外的应用途径，气化过程中不产生有害物质。生活垃圾通过燃烧和气化反应得到的炉渣，可以作为建材原料加以利用，从而实现生活垃圾的无害化、资源化利用。

技术特征：

1.一种生活垃圾处理系统，其特征在于，至少包括：

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括输送单元，所述输送单元连接所述气化处理单元，用以输送垃圾颗粒物至气化处理单元。

3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述气化处理单元为气化炉，所述气化炉采用废锅激冷降低炉内气体温度同时生产蒸汽，所述输送单元为物料通道，所述气化炉所用燃烧器至少含有两条所述物料通道，所述垃圾颗粒物通过所述物料通道进入所述气化炉，所述物料通道上设有独立控制的阀门。

4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述除尘处理单元包括用以对所述粗合成气进行增湿处理的洗涤器和用以分离粗合成器中飞灰颗粒的分离器，所述洗涤器与所述分离器连通；所述洗涤器为文丘里洗涤器，所述分离器为旋风分离器。

5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括热量回收单元，所述热量回收单元与所述气化处理单元和所述除尘单元连通，所述热量回收单元至少包括对所述气化处理单元和所述除尘单元排出的废水进行回收热量处理的多个闪蒸设备。

6.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括炉渣及灰水处理单元，所述炉渣及灰水处理单元与所述气化处理单元连通，用以回收余热、燃烧产生的废渣及余热回收产生的灰水；所述炉渣处理单元至少包括破渣机和捞渣机，所述破渣机与所述捞渣机连通；所述破渣机对所述气化处理单元产生的炉渣破碎处理，所述捞渣机对所述炉渣进行捞渣处理获得炉渣，余下灰水进入灰水处理单元再回到所述处理系统循环利用。

7.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述变压吸附处理单元至少包括变压吸附塔和解析塔，通过高压吸附、低压解析及升压过程完成氢气与其他气体的吸收与分离，所述氢气从所述变压吸附塔的一端流出，除所述氢气外的其他气体从所述吸附塔的另一端流出。

8.一种生活垃圾处理方法，其特征在于，利用权利要求1至7中任一所述处理系统；包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，分拣去除可回收物、厨余垃圾、砖瓦石块及有害物，保持分拣后的垃圾废塑料含量不低于30％、含碳有机物不低于10％；垃圾颗粒物的颗粒度小于1.5mm；保护温度为150℃至300℃。

10.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，气化反应的反应温度为1200℃至1800℃，反应压力为0.4mpa至8mpa。

技术总结本公开提供了一种生活垃圾处理系统及处理方法，至少包括：预处理单元，用以对垃圾进行预处理获得垃圾颗粒物；气化处理单元，与预处理单元连通，用以对垃圾颗粒物进行燃烧和气化处理获得至少包括氢气的粗合成气；除尘净化处理单元，与气化处理单元连通，用以对粗合成气进行洗涤、除尘处理获得净合成气；变压吸附处理单元，与除尘净化处理单元连通，用以对净合成气进行变压吸附处理获得纯净的氢气。生活垃圾经预处理单元预处理后与气化剂在高温高压完成气化反应生成合成气，送入变压吸附处理单元得到纯度较高的氢气实现资源化回收，其它的气体进入另外的应用途径。生活垃圾通过燃烧和气化反应得到的炉渣，可以作为建材原料利用。技术研发人员：姚巍,张玮受保护的技术使用者：航天长征化学工程股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30