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CN201913105U - 一种城市生活垃圾能源化处理系统 - Google Patents

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唐向阳
高国涛
孙旭海
房镇
杨斌
张洪健
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Abstract

一种城市生活垃圾能源化处理系统涉及一种生活垃圾能源化处理系统，尤其涉及能将生活垃圾进行分选、厌氧发酵处理和可燃物制垃圾衍生燃料的能源化处理系统。本实用新型由给料设备、破袋及大件分离设备、筛分设备、磁选设备、风选设备、RDF原料预处理设备、RDF成型设备和厌氧发酵处理系统构成，其特征在于，给料设备、破袋及大件分离设备、筛分设备、磁选设备、风选设备、RDF原料预处理设备、RDF成型设备依次通过输送设备连接，厌氧发酵处理系统通过输送设备与筛分设备连接。本实用新型可使城市生活垃圾的处理向工程化、规模化集中处理转变，使城市生活垃圾的能源化处理利用率提高，运营成本降低，综合效益显著提高。

Description

一种城市生活垃圾能源化处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种生活垃圾能源化处理系统，尤其涉及能将生活垃圾进行分选、厌氧发酵处理和可燃物制垃圾衍生燃料的能源化处理系统。
背景技术
目前我国城市生活垃圾的处理方式主要为卫生填埋、焚烧和堆肥，据统计城市生活垃圾无害化处理率约62％，其中50.6％为填埋，9.4％为焚烧，1.6％为堆肥。这三种处理方式各具特点和适应性，但也存在一些不足。填埋处理有场地处理与防渗施工难度大、填埋气利用困难的难题，并且由于垃圾填埋后产生的淋滤液可能对地下水造成长期严重的、难以完全预料的污染，目前发达国家趋于减少应用此法；堆肥处理的缺点是占地大、周期长、受环境的温度、湿度影响，直接堆肥还有肥料质量差、有机质含量低、重金属含量高，污染农作物，进入人类的食物链，进而对人类造成危害。焚烧处理投资成本较高且易产生烟尘和二噁英污染、好氧堆肥忽视了能源回收利用等问题，一直是社会各界关注的热点问题，也是垃圾无害化处理中亟待解决的难题。
目前兴起的垃圾衍生燃料RDF(Refuse Derived Fuel)可作为供热锅炉、发电锅炉、水泥窑炉的燃料。燃烧后的灰渣可作为制造水泥的有效成分，为垃圾的资源化拓宽了道路，随着国民经济的快速发展，我国的能源需求不断扩大。但由于建造和运营成本太高，垃圾焚烧发电厂之适合于在人口众多的发达城市当中应用，这就大大制约了中小城市生活垃圾的能源化利用。将生活垃圾进行有效分类，其可燃组分用来制造固态的垃圾衍生燃料，再将固态燃料集中运输到就近的焚烧发电厂或工厂锅炉使用，就为中小城市的垃圾能源化提供了一条新的道路。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有城市生活垃圾处理系统的不足，提供一种集成应用自动化分选技术、厌氧发酵技术、新型垃圾衍生燃料生产技术进行城市生活垃圾能源化处理的系统，将生活垃圾转化为可回收资源进行再生利用，以减少生活垃圾带来的环境污染，保护生态环境，促进可持续发展的城市生活垃圾能源化处理的系统。
本实用新型所述的城市生活垃圾能源化处理系统由给料设备、破袋及大件分离设备、筛分设备、磁选设备、风选设备、RDF原料预处理设备、RDF成型设备和厌氧发酵处理系统构成，给料设备、破袋及大件分离设备、筛分设备、磁选设备、风选设备、RDF原料预处理设备、RDF成型设备依次通过输送设备连接，厌氧发酵处理系统通过输送设备与筛分设备连接。
本实用新型所述的厌氧发酵处理系统由厌氧发酵混料设备、厌氧发酵送料设备、厌氧发酵处理设备、厌氧发酵产物固液分离设备通过输送设备连接而成。
所述给料设备可以是板式给料设备或皮带式给料设备中的一种。
所述筛分设备为滚筒筛分设备，可将物料筛分为粒径＞80mm的筛上物和粒径＜80mm筛下物；
所述RDF成型设备采用热挤压成型生产RDF燃料颗粒，产出的燃料颗粒坚硬、结构紧密，且形状大小完全一致，体积仅为所用原料的1/8，其热量可以与普通燃煤相当，但燃烧的排放比普通燃煤要低得多，可以直接使用、运输、储藏。
所述厌氧发酵混料设备用于将有机垃圾和厌氧发酵所需的接种物等进行混合预处理，以提高后续发酵处理的效果。
所述厌氧发酵送料设备采用螺旋输送，并连接有加热装置可对物料进行加热处理。
所述厌氧发酵处理设备为可连续进料的卧式厌氧发酵器，内部装有带叶片的搅拌轴，以栓塞流的方式在发酵器中输送物料，可满足高固含率物料的发酵需求，发酵器还配置了温度、pH值自动调控系统，可将发酵物料控制在最优的状态，从而缩短发酵周期，提高沼气产量。
厌氧发酵产物固液分离设备为带式压滤机或离心式脱水机中的一种。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：由于本实用新型采用了自动化分选，将城市生活垃圾在资源化处理前进行了有效分类，分为了可直接回收利用物、有机物和可燃物三大类，可提高后续资源化利用的效益。由于本实用新型对有机废弃物进行高温干式厌氧发酵处理，使有机物转化为沼气和有机肥，在过程中实现了垃圾的减量化、资源化和无害化，厌氧发酵处理过程相对于好氧堆肥而言，不需要氧气，降低动力消耗，因而处理成本有效降低，从环境效益角度分析，由于垃圾处在封闭的系统中，避免了臭气和大量的CO2气体，无尾气污染，使本系统具较好的综合效益。利用本实用新型所述城市生活垃圾能源化处理的系统生产出来的固体垃圾衍生燃料RDF为直径在4-6mm的颗粒状产品，产品颗粒坚硬、结构紧密，且形状大小完全一致，体积仅为所用原料的1/8，这样这些燃料就可以直接使用、运输、储藏，并可与燃煤分开或混合粉碎后用于焚烧发电厂、企业锅炉等。
本实用新型可使城市生活垃圾的处理向工程化、规模化集中处理转变，使城市生活垃圾的能源化处理利用率提高，运营成本降低，综合效益显著提高。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构图。
图中，1-给料设备，2-破袋及大件分离设备，3-筛分设备，4-磁选设备，5-风选设备，6-RDF原料预处理设备，7-RDF成型设备，8-厌氧发酵混料设备，8-厌氧发酵送料设备，10-厌氧发酵处理设备，11-厌氧发酵产物固液分离设备，12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6-输送设备。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的说明，但不对本实用新型作任何限制。
实施例1
本实用新型所述的城市生活垃圾能源化处理的系统，由给料设备1、破袋及大件分离设备2、滚筒筛分设备3、磁选设备4、风选设备5、RDF原料预处理设备6、RDF成型设备7、厌氧发酵混料设备8、厌氧发酵送料设备9、厌氧发酵处理设备10、厌氧发酵产物固液分离设备11、输送设备(12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6)构成。
城市生活垃圾经给料设备1送入破袋设备2，破袋及大件分离设备2是针对我国城市生活垃圾多采用袋装的特点，能将袋装垃圾进行高效破袋处理，并将大件物品进行分离，可降低后续分选及处理设备的负荷，然后将物料送入滚筒筛分设备3，将分离出来的有机物送入厌氧发酵物料暂存仓，其他筛分所得的物料经磁选设备4可将生活垃圾中的铁磁性金属进行有效的分离，经风选设备5将轻质的塑料、纸张等分离出来；分离所得的可燃物送入RDF原料预处理设备6进行干燥、破碎、按比例混料等预处理，然后将混合的可燃物料送入RDF成型设备7，采用热挤压成型生产RDF燃料颗粒，所得的产品颗粒坚硬、结构紧密，且形状大小完全一致，体积仅为所用原料的1/8，可以直接使用、运输、储藏，厌氧发酵物料暂存仓中的有机物料先由输送设备送入厌氧发酵混料设备8，进行混料处理并添加厌氧发酵处理所需的接种物等辅助原料，然后由厌氧发酵送料设备9送入厌氧发酵处理设备10进行厌氧发酵处理，可产出沼气、沼渣和沼液，沼气可用于发电、供热、供气等，沼渣和沼液经厌氧发酵产物固液分离设备11进行脱水处理，部分沼液作为接种物回流到发酵设备，其余沼液和脱水后的沼渣可制成有机肥料。
本实用新型的RDF生产系统采用新型热传导介质对物料进行干燥处理，同时将物料加热到一定温度，减轻了成型机的加热负荷，可以加速原料的热溶，缩短了开机预热时间和原料在成型机内停留的时间，RDF成型设备采用热挤压成型，在成型过程中会使物料的成份产生化学变化，从而达到脱氯和减少二氧化碳含量的目的，减少燃料颗粒后续利用中的有害气体排放。本实用新型的厌氧发酵设备采用高温干式厌氧发酵原理进行有机物料的处理，可连续进料，发酵周期短，发酵过程中的高温可完全去除有机垃圾中的有害病菌，沼气产量高，且沼液产量少，降低了后续沼液处理的成本。应用本实用新型进行的城市生活垃圾处理流程在注重可循环利用资源回收利用的前提下，最大限度的挖掘生活垃圾在能源化利用方面的潜力，可使城市生活垃圾处理向工程化、规模化集中处理转变，使城市生活垃圾的资源利用率提高，运营成本降低，综合效益显著提高。

Claims (8)

1.一种城市生活垃圾能源化处理系统，由给料设备、破袋及大件分离设备、筛分设备、磁选设备、风选设备、RDF原料预处理设备、RDF成型设备和厌氧发酵处理系统构成，其特征在于，给料设备、破袋及大件分离设备、筛分设备、磁选设备、风选设备、RDF原料预处理设备、RDF成型设备依次通过输送设备连接，厌氧发酵处理系统通过输送设备与筛分设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化处理系统，其特征在于，所述的厌氧发酵处理系统由厌氧发酵混料设备、厌氧发酵送料设备、厌氧发酵处理设备、厌氧发酵产物固液分离设备通过输送设备连接而成。
3.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化处理系统，其特征在于，所述给料设备可以是板式给料设备或皮带式给料设备中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化处理系统，其特征在于，所述筛分设备为滚筒筛分设备，将物料筛分为粒径＞80mm的筛上物和粒径＜80mm筛下物。
5.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化处理系统，其特征在于，所述RDF成型设备采用热挤压成型设备。
6.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化处理系统，其特征在于，所述厌氧发酵送料设备采用螺旋输送，并连接有加热装置。
7.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化处理系统，其特征在于，所述厌氧发酵处理设备为可连续进料的卧式厌氧发酵器，内部装有带叶片的搅拌轴，以栓塞流的方式在发酵器中输送物料。
8.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化处理系统，其特征在于，厌氧发酵产物固液分离设备为带式压滤机或离心式脱水机中的一种。
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