CN102472486A

CN102472486A - 垃圾处理系统

Info

Publication number: CN102472486A
Application number: CN2010800294359A
Authority: CN
Inventors: 约翰·杰勒德·斯维尼
Original assignee: Individual
Current assignee: CORDONELLIE Inc
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: ES2527218T3; US20120145051A1; ZA201200265B; GB0911220D0; AU2010268415B2; EA201290023A1; BRPI1011492A2; CA2766667A1; JP2012531296A; SG177406A1; EP2449309A1; AU2010268415A1; DK2449309T3; EA023478B1; PL2449309T3; WO2011000513A1; CN102472486B; EP2449309B1; PT2449309E; MX2012000063A

Abstract

本发明涉及一种综合垃圾处理系统(1)和方法，其包括可燃垃圾源(2)的使用，用于从可回收材料中分离所述的可燃垃圾的分离器(3)，用于将所述的可燃垃圾干燥以产生热解原料的真空干燥器(4)和用于将所述的热解原料高温分解以生成焦炭和热解气体的热解器(5)。用于发电的系统和方法，包括根据本发明的垃圾处理系统或方法，还包括氧化器(7)，用于将从所述的热解原料产生的合成气高温氧化以产生用于发电的热量。

Description

垃圾处理系统

技术领域

本发明大体涉及一种垃圾处理系统和一种包括所述的垃圾处理系统的发电系统。本发明的垃圾处理系统通常涉及包括可燃物质的垃圾。

技术背景

对包括可燃垃圾的生活和工业垃圾的清洁、有效和环保处理成为工业、各国政府和地方当局面临的持续的挑战。

例如在市政系统的垃圾掩埋法中的填埋垃圾的垃圾处理方法具有许多缺点。这些缺点包括需要可以被更好利用的大面积土地，风吹垃圾乱飞的景象，引来老鼠和其它可能给社区带来健康风险的害虫，讨厌的味道和可能从垃圾的生物降解所产生的诸如甲烷的温室气体的产生。

其它处理方法包括焚化，它包括垃圾的燃烧。虽然焚化对于有害材料的处理通常是方便的，但是焚化是一种垃圾处理不受欢迎的方法，因为它可能将有毒气体和其它污染物释放至大气中。并且现有的焚化炉具有大量的碳排放和高配置。

作为上述垃圾处理方法的一种替代，可燃垃圾作为燃料用于产生能量的使用是已知的。化石燃料储备极大减少，由于地理因素导致天然气和石油的常规供给的不确定，以及核能会引起环境风险，在这种情况下，由废弃材料产生能量被认为是具有吸引力的领域。这是因为它既解决了垃圾处理的问题又提供了可选择性的燃料来源。但是，许多已知的方法浪费资源，成本高和低能效。因此，已经找到了垃圾处理的替代方式和将垃圾转化为能源的方式，希望它们是节约资源，低成本和高能效。本发明的目的是实现这些装置中的一部分。

发明内容

根据本发明，提供一种综合垃圾处理系统，包括：

可燃垃圾源；

用于将所述的可燃垃圾从可回收垃圾中分离的分离器；

用于将所述的可燃垃圾干燥以产生热解原料的真空干燥器；和

用于将所述的热解原料高温分解以生成焦炭和热解气体的热解器。

此外，根据本发明，提供一种垃圾处理的综合方法，包括：

(a)提供可燃垃圾源；

(b)从所述可燃垃圾源中存在的可回收垃圾中选择地分离所述的可燃垃圾；

(c)在真空干燥器中将所述的可燃垃圾干燥以产生热解原料；和

(d)将所述的干燥过的热解原料高温分解以生成焦炭和热解气体。

本发明的垃圾处理的综合系统和方法提供了一种处理工业和生活垃圾的经济且高能效的方式，由此获得了适于在下游转化为能量的可燃垃圾，被认为不适于用于能量转化但可回收的垃圾，它们可以在回收厂被分离并被单独处理。因此，利用本发明可以实现对再生环保的最小限度的危害，从而对垃圾处理的整个生态效益是有贡献的。

热解过程通常更有效的降低被热解中的材料的水分含量。在本发明中，使用真空干燥器在系统运行方面产生显著的整体能耗节省，与现有的空气干燥器相比，每单位重量的被干燥的材料，使用真空干燥器大约减少了约30％的能源。此外，与其它形式的干燥相比，减少废料干燥时间通常为40至50分钟，从而增加在处理时间方面的系统的整体效率。

此外，根据本发明，提供了一个发电系统，包括根据本发明的垃圾处理系统，还包括用于高温氧化从所述的热解原料产生的合成气和热解气体以产生用于发电的热量的氧化器。

还根据本发明，提供了一种根据本发明的发电方法，包括根据本发明的废料处理的综合方法，以及优选还包括以下的步骤：

(d)气化焦炭以产生合成气；

(e)在氧化器中高温氧化合成气和/或热解气体以产生用于发电的热量。

综合发电系统包括根据本发明的综合垃圾处理系统，从可燃垃圾源在垃圾处理厂的沉积直到发电的所有步骤(例如，从常规的汽轮机组的电力发电)可以在一个地点进行。这样显著节约了成本和资源，因为它降低了运输成本(例如，垃圾分类厂，垃圾干燥厂以及热解，气化和氧化/发电厂之间的运输成本)，而且还可以通过提供系统的各种部件之间的热能反馈循环提高整体能源使用效率。

此外，现有技术的用于发电的燃烧过程一般经过热解，作为一个单一步骤的合成气(或其它燃烧气体)的气化和氧化处理。相比之下，根据本发明的发电系统和方法适于分离干燥过的废料热解原料的热解，热解产物的气化以及从气化的可燃气体的氧化。相比于例如在传统的用于发电的成批燃烧的焚烧炉内进行的单一步骤，这样允许对每一步骤高度控制。

此外，在本发明中，优选是所有的可燃垃圾在热解器或气化炉中被加热以获得不超过900℃的恒温(通常为250至600℃)。在传统的炉缸上的焚化中，常常出现热点和冷点，导致一些可燃垃圾的不能被充分加热并且不燃烧，留在产生的灰渣内。相反，一些可燃垃圾可能会过热并可能会释放有毒气体的燃烧副产品。相比之下，在本发明中，它可以确保基本上所有的可燃垃圾在热解器或气化炉中被热分解。此外，基本上没有可燃垃圾是过热的，使得气态和/或挥发性的有毒污染物被减至最低。

此外，根据本发明，氧化器中的燃烧(氧化)在具有恒定氧化温度的高度受控的氧化环境中具有中等热值气体(即合成气和/或热解气体)。在这种方式下，与传统成批燃烧的焚化炉的燃烧区域相比，热点和冷点再次被保持到最低或被消除，从而在实质上完全燃烧氧化器所排放的气体中具有较低浓度的一氧化碳和挥发性有机化合物的气体。此外，恒定的氧化温度使得升温的氮氧化物(热NO_x)的产生进一步减少，而由于它们的减少的性质，热解和气化过程减少了产生燃料的氮氧化物的(燃料NO_x)的生成。因此，在本发明中使用的氧化器的排放的气体中的氮氧化物水平通常比传统的成批燃烧焚化炉中的氮氧化物水平稍低。

优选，根据本发明中使用的分离器包括一个或多个矿石筛，磁选机，冲击式分离器，涡流分离器，光学分离装置和粉碎机。这使得本发明适合根据垃圾成分分离不同类型的垃圾。例如，从仅仅包含生活生物垃圾和基于纸张的垃圾源得到的垃圾可能通常仅仅需要包括矿石筛和粉碎机的分离器。另一方面，同样的生活生物垃圾也包含了可回收的塑料材料(例如：瓶子，食品包装等)，这样它还可能还包括自动光学分离部件以从这些垃圾中分离出这些可循环利用的垃圾。在进入其各个组成部分分离可燃垃圾之前，可以使用自动开袋器以从例如市政垃圾站的外部位置打开被传送到垃圾处理厂的垃圾的袋子。

优选，真空干燥器干燥具有过热蒸汽(通常在135至145℃)的可燃垃圾，过热蒸汽作为干燥介质。在真空干燥器中，优选是在缺氧的情况下进行干燥，以防止可燃垃圾的燃烧。因此，优选真空干燥器在干燥操作过程中基本防止大气的进入。为了使热损失降到最低，优选真空干燥器包括一个隔热的外表面，以保持热量并提高系统的整体能效。在现有技术中已知的真空干燥系统在GB2281383 A和GB2378498 A中进行描述。

在本发明的系统和方法中，可燃垃圾通常具有重量比30％至40％的初始水分(如H₂O)含量。在真空干燥器中对可燃垃圾干燥后，优选热解原料具有重量比0至20％的水分含量，较优选是重量比2至18％的水分含量，更优选重量比5至15％的水分含量。

优选，垃圾处理系统还包括：用于所述的热解原料以热解干燥过的可燃垃圾并生成焦炭和热解气体的热解器。优选，热解原料的热解在250至600℃的温度进行。焦炭是有机材料不完全燃烧的固体残留物产物。除了热解中存在的包括焦油和其它高分子量组分的不可燃的挥发性有机化合物，热解气体通常被定义为包括甲烷，水蒸汽，一氧化碳和氢。

优选，垃圾处理系统还包括：通过气化过程用于将焦炭和/或热解气体转化成合成气的气化炉。合成气(或称为“合成气体”)是指在焦炭或其它有机化合物中存在的碳与水蒸汽和空气或氧气高温反应产生的一氧化碳和氢气的纯的或接近纯的混合物。优选，气化需要在850至900℃的温度进行。

在本发明的一个方面，真空干燥器包括热解器。也就是说，真空干燥器相比于其干燥模式(例如110至150℃)可以具有适应较高温度(例如，250到600℃)的配置以作为热解装置使用。这样在根据本发明的系统中存在减少了一个组件的好处，从而提供了具有节省空间和成本的垃圾处理工厂。

优选，综合垃圾处理系统包括真空干燥器，其在干燥过程中由可燃垃圾排出的水分中产生热蒸汽输出，其中，一部分热蒸汽输出可供给气化炉(否则被释放到大气中)，以通过提供热量和水蒸汽辅助提供气化炉的能量和反应需要。这一功能可以对根据本发明的系统的整体能效做出贡献。

优选，根据本发明的发电系统和方法产生的能量是电能。优选，电能的产生包括使用蒸汽循环装置。所述的蒸汽循环装置可以是本领域的技术人员熟知的传统的汽轮机组。真空干燥器的一部分热蒸汽输出可用于预热汽轮机组的蒸汽循环。此外，蒸汽循环装置可适合于引导热能以辅助真空干燥器的能源需求。这可以由热能的直接传递或通过保温单元实现。同样，这些功能的每一种可以对根据本发明的系统的整体能源的使用效率做出贡献。

汽轮机组通常包括被设计成迅速使氧化器中产生的废气急冷的锅炉。通常情况下，这种废气温度的急冷是从450℃至200℃。在此温度范围内急冷优选小于0.5秒左右进行。废气的快速急冷是尽量减少可能从锅炉中排放至大气产生污染危害的例如二恶英和呋喃的有毒化合物的从头合成。因为本发明的发电系统的热解，气化和氧化步骤的顺序步骤(例如，温度控制)的有效性，辅助在每一步骤中破坏从头合成的前体，所以这种从头合成也被最小化。

优选，本发明的发电系统还包括：为吸附在热解，气化或氧化步骤中释放的污染物的烟气治理单元。这是因为环境污染立法可能需要治理酸性气体的烟气(例如，氯化氢，硫氧化物，HF等)，从在本发明中使用的氧化器和/或汽轮机组中产生的废气中清除微粒和减少氮氧化物。这可以通过传统的湿法或干法洗涤器装置实现。特别是，除了袋式过滤器，可以使用碳酸氢钠试剂治理来自废气的盐酸，二氧化硫和颗粒物。可以使用选择性催化还原单元治理氮氧化物。温度约180到220℃，优选约200℃是常用的治理过程中的最佳温度。

如果烟气从汽轮机组中以高于200℃的温度排放，能量将被浪费掉。因此，热回收单元可被结合在根据本发明的系统中，通常被设置于汽轮机组的下游。在实践中，热回收单元将废气冷却到约140℃，从而可选择将热能引导至真空干燥器用于过热蒸汽的加热介质的加热。这提高了使用根据本发明的系统的工厂的整体效率。通常情况下，选择140℃作为合适的废烟气出口温度。这有助于防止在烟囱出烟口的不美观的羽状物，酸气凝结，并为真空干燥器提供具有高温差的热量。

可选地，根据本发明利用使用了有机朗肯循环，斯特林循环，布雷顿循环，在燃气发动机或燃气气轮机或在燃料电池中直接燃烧合成气的设备产生能量。此外，以蒸汽或热水的形式的产生的热量提供用于过程使用或用于使用吸收式制冷机的制冷。

在本发明的一个方面，氧化器优选包括将过剩的热量提供至真空干燥器和/或热解器的出口和装置。这可以提高系统的整体能量和运作效率，并且当局部国内电力需求可能减少时(例如，在晚上的时间)，但需要持续产生热解原料，热解气体，焦炭和合成气的时，运转所述的系统。

可燃垃圾的来源可以是任何含有可燃材料的生活或工业垃圾。这种材料可能是食物残渣，纸张，纸板，塑料，橡胶，服装面料，庭院垃圾和例如木材等的建筑材料。可燃垃圾优选是有机材料。

在真空干燥器中用于干燥的可燃垃圾的制备包括分离器的使用。分离器可以包括一个或多个适于将垃圾分离成具有不同物理性质的组件。特别是，所述的分离器可包括若干或单独的用于将垃圾按大小分类的矿石筛(旋转的圆筒包括用于将材料按预先确定的大小分离的孔)，用于将垃圾按重量分类的冲击式分离器，用于提取并消除黑色金属垃圾的磁铁，用于提取和消除有色金属垃圾的涡流分离器和用于提取可回收材料例如塑料和玻璃的自动光学分离器。有价值的金属垃圾和可回收塑料材料可被运往其它地方用于回收。此外，对于真空干燥处理，被认为是过大或过重的垃圾可在干燥前被转移到粉碎机中适当减少其尺寸和重量。

作为用于根据本发明的系统和方法中的可燃垃圾分离步骤的一个例子，一批取自生活垃圾站的垃圾可被存放在在其壁上具有预先确定大小的孔(例如，直径80毫米)的矿石筛上。矿石筛绕其纵轴旋转，根据矿石筛壁上的孔的直径，可燃垃圾可分离成细垃圾组分(例如，＜80毫米)和大体积垃圾组分(例如，＞80毫米)。细垃圾组分被置于磁选机用于提取非可燃的黑色金属。然后它被转移到用于向真空干燥器供料的容器中。处理大体积垃圾组分，去除金属，塑料，玻璃和其它可回收的和/或不可燃组分。然后，处理过的大体积组分被送至自动光学分离器以除去剩余的可回收组分，然后其被送至粉碎机用于将相似颗粒尺寸的材料转化至细垃圾组分。然后，粉碎过的大体积垃圾组分被传送至含有细垃圾组分的容器中用于在真空干燥器中进行干燥。

用于本发明的真空干燥器可以使用干燥的过热蒸汽作为干燥可燃垃圾的加热介质。在真空干燥器中使用过热蒸汽具有如下的优于现有的空气干燥器的诸多好处。

与过热空气相比，同样质量流的蒸汽，由于蒸汽的比热容比空气高两倍以上，两倍以上的热量可以被转移到要被干燥的物品。因此，在潮湿的可燃有机垃圾和干燥介质之间存在相同温差时，获得特定热传递所需要的风机能量可减少一半以上。

使用过热蒸汽的另一个好处是，由于它比空气粘度低(低约50％)，它能够渗入正在被干燥的可燃有机垃圾，从而加快了干燥过程。

真空干燥器通常是封闭系统，其根据完整的再循环原则运转，而不是再循环水蒸汽/蒸汽与干燥期间从干燥器以外引入的环境中的新鲜空气相结合的组合。此外，可以使用间接燃煤热交换器，以防止环境中的新鲜空气进入真空干燥器，导致被干燥的物料的不良燃烧。此外，为防止环境空气(或其显著数量)的进入和蒸汽泄漏，真空干燥器应构造成具有高度的气密性。在干燥过程中，在干燥器中没有含氧空气的情况下，有助于防止在干燥中可燃有机垃圾中存在的易燃产品的燃烧或爆炸。真空干燥器可以是隔热的以帮助防止热量散失。

在没有空气或氧气的情况下，热解器间接将可燃垃圾加热至高温(通常是在大约600℃，但一般在范围250至600℃内)。这可通过将干燥过的可燃垃圾(热解原料)借助螺旋输送器通过加热过的热解管实现。热解管被包含在热解室中，来自氧化器出口或其它来源的热的废气可以通过热解室。热的废气通过热解管的外表面并通过对流和辐射将热量传递给管。然后热解管将热量通过从管的内部管壁的内表面的传导和辐射转移到可燃垃圾。热能将可燃垃圾通常加热至约600℃并将垃圾热降解为热解气体和焦炭。在不存在空气或氧气的情况下可防止可燃垃圾在热解管内燃烧。使用本发明热解器的好处包括产生用于气化炉的干燥的，热的，预先热解的且同质的优质热解原料。这使得在随后气化炉的操作中更简单且更高效。

优选，热解室包括隔热的外表面，以保持热量并提高根据本发明的系统和方法的整体能源使用效率。

在本发明的另一个方面，热解器可具有模块化设计，具有一个用包含在热解室和/或一个热解室或多个热解室中的单一的热解管或多个热解管。这些设置可以帮助在热解器中优化表面积以辅助来自氧化器出口或其它来源的加热过的气体传热至正在被热解的可燃垃圾，从而提高系统的能效。

气化炉接收来自热解管的焦炭和热解气体。焦炭通常从热解管的出口离开热解器并被转入气化炉，在气化炉底部的内表面形成焦炭床。气化炉优选是上升气流式气化炉类型，其中蒸汽和空气在接近气化炉的底部的内表面的焦炭床的较低表面被注入，并向上渗入焦炭，经过了各种化学反应并减少蒸汽和焦炭，产生主要包括一氧化碳和氢气的合成气。这种反应通常发生在约850℃，并且是通过竞争反应的吸热和放热性质和它们在不同温度不同反应速率的自我调控反应。合成气结合来自气化炉焦炭床的上方顶部空间中的热解器的热解气体，所有气体通过管道系统进入氧化器。含有少量未反应的碳残灰从气化炉底部的内表面上的出口被排放至密闭灰渣容器，以防止不受控制的空气进入气化炉底部。残灰被处理。

利用上升气流式气化炉的优点是，与例如下吸式气化炉或流化床气化炉相比，它使气化炉设计的简单，并对粒度，均匀性和水分含量不敏感。简单的设计让上升气流式气化炉的操作更简便，更可靠，更便宜，具有超过所有其它类型的气化炉的优势。然而，根据本发明，如果必要，也可以使用下吸式气化炉或流化床气化炉。

上升气流式气化炉可进一步包括用于顶部空间气体的气旋诱导器。这有利于负载于合成气或热解气体中的非常低的微粒转移到用于氧化的氧化器中。从气化炉中存在焦炭中将低水平的微粒转移到氧化器，还帮助最大限度地减少来自氧化器的废气的不良氧化的副产品。

在本发明的一个方面，气化炉可以接收来自真空干燥器的出口的蒸汽，用于驱动气化过程，以提高根据本发明的系统和方法的整体能源使用效率。

优选的气化室包括隔热的外表面，以保持热量并改进根据本发明的系统和方法的整体能源使用效率。

在本发明的另一个方面，热解器和气化炉的设置可以是模块化的，使得一个热解管或多个热解管可以被送入可将合成气提供至氧化器的气化炉和/或一个气化炉室或多个气化炉室。

通过管道将气化炉的合成气和热解气体提供至氧化器。氧化器将合成气和热解气体与空气混合，在此它在高温被氧化释放热形式的化学能量。通过调控被导入氧化器的过量可燃空气的数量控制氧化器出口的温度。通过确保在涡旋环境(例如，气旋)与在高温下的长停留时间，合成气(或合成气/热解气体混合物)和可燃空气充分混合达到良好的燃烧。通常情况下，在氧化过程中，氧化器的温度被保持在约1250℃，但它可以在低至850℃的温度下运转。通常情况下，在氧化器中的合成气(或合成气/热解气体混合物)的停留时间大于2秒。通常情况下，通过将可燃空气以高速(大于20米/秒)注入氧化器并将可燃空气流引入合成气(或合成气/热解气体混合物)注入端口的中心来达到良好的混合和湍流。空气和合成气(或合成气/热解气体混合)被切向注入，以在氧化器内诱导废气的气旋旋转。这进一步混合了可燃的废气，并也可辅助吸附在废气中存在的微粒材料以获得更清洁的整体过程。

优选的氧化器包括隔热的外表面，以保持热量并改进根据本发明的系统和方法的整体能源使用效率。

优选地，根据本发明的系统(例如，在垃圾处理或发电厂的形式)保持负压。这可使用一个或多个引风机实现。引风机的使用有助于确保过程安全，系统中的泄漏或其它故障不会导致气体排出系统，而是取而代之的是大气的进入。通常会考虑备份引风机，这样使用本发明的处理厂会在维持负压情况下工作(和产生气体)。

附图说明

通过参考附图，本发明的具体实施例被进一步描述，其中：

图1是包括根据本发明的垃圾处理系统的根据本发明的发电系统的实施例的示意图。

图2a是根据本发明的垃圾处理系统的实施例的示意图，其中显示真空干燥器(湿)原料的制备。

图2b是包括根据本发明的垃圾处理系统的根据本发明的发电系统的示意图，接续图2a的实施例，显示处理真空干燥器(湿)原料至发电的过程。

具体实施方式

参考图1，发电系统1具有可燃垃圾源2，用于可燃垃圾的垃圾分离器3和用于干燥可燃垃圾(未显示)以产生热解原料(未显示)的真空干燥器4。

系统1具有用于由热解原料产生焦炭和热解气体(未显示)的热解器5，用于由焦炭产生合成气(未显示)的气化炉6，和在空气存在下用于高温(例如，1250℃)氧化合成气和热解气体以产生由箭头8所描述的热量的氧化器7。使用这些热量由常规的汽轮机组9产生电力。

在使用过程中，源2提供的可燃垃圾是沿着传送带10被提供至分离装置3，用于将其分离成可燃垃圾组分和其它有价值的垃圾，包括不是用于燃烧的可循环再造的物料，如金属，玻璃，塑料等(未显示)。然后可燃垃圾组分沿着传送带11被送入真空干燥器4，在此其使用过热蒸汽在110至150℃被干燥，直到从可燃垃圾中基本去除全部水分(即主要是水)以产生热解原料。

热解原料沿着环形传送带12被转移到热解器5中，在600℃的无氧环境中进行热解。热解产生焦炭和热解气体的混合物(未显示)。焦炭和热解气体沿着管道13被转移到气化炉6。焦炭在气化炉6中在约850℃的温度被气化获得被统称为合成气的氢气和一氧化碳气体产物(未显示)。在另一个实施例中，当真空干燥器4在高于600℃的温度运转时，它还可以作为热解设备。

合成气和热解气体可以选择性地被存储供以后使用，或者可以沿着管道14被转移至氧化器7，在此合成气和热解气体的燃烧在1250℃进行，从而产生由箭头8所描述的用于驱动汽轮机组9的热量。汽轮机组9产生电力，所述的电力被送入电网15，这可以是一个局部的网络(例如，在工厂或加工厂中)或家用供电电网的其它部分。

根据当前的能源需求，在系统1的各个阶段的由真空干燥器4释放的过量的热能16，26或由氧化器7释放的过量的热能17可以有选择性地被导向，以辅助系统1的其它组成部分的能源需求。具体来说，以蒸汽蒸发形式的热能16可以被导向气化炉6。以蒸汽蒸发形式的热能26可以被导向至汽轮机组9，以将在汽轮机组中回收的冷凝水预热。来自氧化器7的热能17可以被导向至热解器5。此外，来自汽轮机组9的过量的以蒸汽蒸发形式的热能可以被导向至真空干燥器4。由箭头23所描述的过量热量可以被转移到热回收单元24，用于如箭头25所显示被转移到真空干燥器4。这些用于热能反馈的选择使若干高效的热能反馈机构为系统1的整体能源使用效率和适应性做出了贡献。

为了进一步使系统1的能效提高，各个组成部分可以部分或全部用耐热隔热层19，20，21，22覆盖，用于改善系统1的保温性能。

参考图2a，图2a是根据本发明的垃圾处理系统的另一个实例的一个方面的示意性的概述，其中，产生湿原料用于真空干燥器(参见图2b)。图2a显示了依次序提供可燃垃圾和将该垃圾分离为构成在干燥器内的(湿的)原料的可回收(可燃)组分，以及非可燃组分(例如金属)或不需要用于燃烧的可燃垃圾组分(例如塑料)。

参考图2b，图2b是根据本发明的垃圾处理过程的延续部分的示意性概述，其中根据图2a所示的实施例制备的干燥器的(湿的)原料在真空干燥器中被干燥，产生干燥过的原料。所述的干燥过的原料被热解以形成焦炭和热解气体，所述的焦炭和热解气体被气化以生成热解气体和合成气以及灰渣废弃物，然后所述的热解气体/合成气混合物在与空气氧化之前在气旋装置中被混合，以产生用于加热锅炉的高温废气，从而驱动用于发电的现有的涡轮机。

Claims

1.一种综合垃圾处理系统，包括：

可燃垃圾源；

用于从可回收材料中分离所述的可燃垃圾的分离器；

2.根据权利要求1所述的综合垃圾处理系统，其中所述的分离器包括矿石筛，磁选机，冲击式分离器，涡流分离器，自动光学分离装置和粉碎机中的一个或多个。

3.根据权利要求1或2所述的综合垃圾处理系统，其中所述真空干燥器采用过热蒸汽作为干燥介质干燥所述的可燃垃圾。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的综合垃圾处理系统，其中密封所述的真空干燥器以防止大气的进入。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的综合垃圾处理系统，其中所述的真空干燥器包括隔热的外表面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的综合垃圾处理系统，还包括用于将所述焦炭转化成合成气的气化炉。

7.根据权利要求6所述的综合垃圾处理系统，还包括用于将在热解原料产生的过程中所产生的从所述真空干燥器输出的加热过的蒸汽提供给所述气化炉的装置。

8.一种包括根据权利要求1至7中任一项所述的垃圾处理系统的发电系统，还包括氧化器，用于高温氧化从所述热解原料产生的合成气和/或热解气体以产生用于发电的热量。

9.根据权利要求8所述的发电系统，其中所述能量是电能。

10.根据权利要求8或9所述的发电系统，其中所述的氧化器包括用于提供过剩的热的出口，以将所述的过剩的热提供给：

(i)所述真空干燥器；和/或

(ii)所述热解器。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的发电系统，其中所述的真空干燥器包括用于将在所述的真空干燥器的干燥步骤中形成的蒸汽提供给所述气化炉的出口。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的发电系统，其中所述的发电系统包括用于发电的例如汽轮机组的蒸汽循环设备。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的发电系统，还包括用于将优选从蒸汽循环设备中过量的热能提供给所述真空干燥器的热回收单元。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的发电系统，还包括用于吸附污染物的烟气治理单元。

15.一种垃圾处理的综合方法，包括：

(a)提供可燃垃圾源；

(b)从所述可燃垃圾源中存在的可回收材料中选择地分离所述的可燃垃圾；

16.根据权利要求15所述的垃圾处理的综合方法，其中所述可燃垃圾源是包括食物残渣，纸张，纸板，塑料，橡胶，庭院垃圾，服装面料和/或木材的生活垃圾。

17.根据权利要求15或16所述的垃圾处理的综合方法，其中所述可燃垃圾的分离包括矿石筛，磁选机，冲击式分离器，涡流分离器，自动光学分离装置和粉碎机中一个或多个的使用。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的垃圾处理的综合方法，其中使用过热蒸汽在所述真空干燥器中干燥所述的可燃垃圾。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的垃圾处理的综合方法，其中干燥所述的可燃垃圾，以产生具有重量比0至20％，优选重量比2至18％，或更优选重量比5至15％水分含量的热解原料。

20.一种发电方法，包括根据权利要求15至19中任一项所述的垃圾处理的综合方法。

21.根据权利要求20所述的发电方法，其中所述的能量是电能。

22.根据权利要求20或21所述的发电方法，还包括以下步骤：

(d)将所述的焦炭气化以产生合成气；和

(e)在氧化器中高温氧化所述的合成气和热解气体以产生用于发电的热量。

23.根据权利要求21或22所述的发电方法，其中电能的产生包括使用蒸汽循环。

24.综合垃圾处理系统，如在此基本参考附图1，2a和2b所描述。

25.发电系统，如在此基本参考附图1，2a和2b所描述。