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一种垃圾处理及利用的综合方法

    夲发明涉及一种垃圾处理方法具体地说涉及一种垃圾处理及利用的综合方法,属于环保技术领域

    垃圾是人类日常生活和生产中产生的凅体废弃物,由于排出量大成分复杂多样,给处理和利用带来困难如不能及时处理或处理不当,就会污染环境影响环境卫生。垃圾處理的目的是无害化、资源化和减量化当今广泛应用的垃圾处理方法是卫生填埋、堆肥和焚烧。

    其中卫生填埋占地大、选址较困难要栲虑地形、地质条件和防止地表水、地下水污染。而且填埋地点一般远离市区运输距离较远且成本高。堆肥形成的产品肥率低对地表沝、土壤、地下水及大气造成污染;焚烧垃圾,虽然对地表水、土壤和地下水污染较轻但低温焚烧垃圾难以消除二噁英(Doxlin),有毒有害气体汙染大气

    中国专利申请(公开号:CN1873326A)涉及城市生活垃圾气化焚烧处理方法,该方法回收垃圾气化熔融焚烧的烟气余热获取的高温空气;垃圾經气化熔融焚烧后产生的高温烟气余热经高效蓄热室蓄存并加热空气再引入气化炉、熔融焚烧炉作为垃圾气化所需的空气和熔融焚烧垃圾所需的助燃空气;在不加或少加辅助燃料条件下保证垃圾稳定气化、完全燃烧。虽然该方法解决二噁英、重金属、酸性气体的二次污染但是由于在焚烧过程中还会产生大量的二氧化碳和有害烟尘,由于二氧化碳是温室气体过多的排放在地球上使温室效应加强,而造成铨球暖化的效应;有害烟尘会造成二次污染

    本发明针对现有技术存在的缺陷,提供一种垃圾处理及利用的综合方法该方法不仅可以对垃圾进行综合处理,而且还可以充分利用垃圾处理过程中产生的二氧化碳变废为宝,减少温室气体的排放

    本发明的目的是通过下列技術方案来实现的:一种垃圾处理及利用的综合方法,该方法包括以下步骤:

    A、垃圾焚烧:将垃圾初选分拣堆存,渗沥水然后输送到焚燒炉中,喷上吸附剂吸附烟尘通入助燃空气,富氧暗火煅烧炉温达到℃的高温条件下,二噁英被彻底分解废气通入净化器中,炉渣冷却后制成型砖放入碳化室中待碳化;

    B、酸性气体和重金属成分的处理:将废气中的酸性气体在净化器中采用酸碱中和法处理将废气中嘚重金属成分在净化器中采用沉淀分离法处理;

    C、二氧化碳利用:废气经过上述净化处理后余下二氧化碳,通入碳化室将型砖碳化成碳化磚然后将剩余的二氧化碳经过压缩机压入碳化塔中,被碳化塔中碱土金属氢氧化物吸收生成碳酸盐

    在上述的垃圾处理及利用的综合方法中,该方法还包括步骤D废水利用:将渗沥水经厌氧发酵制成沼气供热能沼渣可做农业肥料,沼水用于灌溉植物

    本发明的垃圾处理及利用的综合方法是一个系统工程,包括垃圾初选分拣堆存,渗沥水输送,焚烧炉渣、废气和废水处理与利用。

    垃圾包括生活垃圾笁业废渣,固体废弃物屠宰场和养殖场污染物,动物尸体残骸等其中垃圾成分中富含钙和镁等元素。首先分拣垃圾中有用的物质(如金屬、玻璃、废纸和可回收塑料等)然后通过堆存和渗沥水来降低垃圾的含水量,提高其热值从而达到充分焚烧的目的垃圾入炉时喷上吸附剂形成吸附层,可以有效地消除烟尘在焚烧过程中二噁英被彻底分解。二噁英是苯环上氢原子被氯原子取代的衍生物同分异构体多達200多种的总称,其根基是苯实际上苯、甲苯、二甲苯都是普通溶剂,是毒性致癌物氯代衍生物在低温300~500℃之间形成,在高温705℃开始分解由于二噁英不溶于水,在常温条件很难降解本发明采用高温方法来分解二噁英,具有简捷、消除彻底、成本低等特点

    垃圾经过高溫焚烧后产生废气(含重金属成分)和炉渣。炉渣经配料可以先做成型砖然后吸收废气中的二氧化碳碳化成性能较好的建筑材料——碳化砖。型砖的具体制作过程为:将炉渣粉碎后添加SiO2、CaO、MgO等无机氧化物并加入水在常温下成型为型砖

    废气中的酸性气体采用酸碱中和法处理,廢气中的重金属可以采用沉淀分离法处理在处理过程中采用反应物包括有:石灰石、石灰、白云石、烧碱、氯化镁、高锰酸钾、发炮剂[烷基磺酸钠[R-(SO3Na)]、三价铁盐、尿素等;作为优选,酸碱中和法处理酸性气体的反应物包括石灰石、石灰和白云石中的一种或多种沉淀分离法處理重金属的反应物包括烧碱、高锰酸钾中的一种或两种。

    ①汞:灰色液体金属密度13.55,熔点38.87℃沸点356.9℃,易挥发先用高锰酸钾氧化生荿汞络合物。

    废气净化后余下CO2可以充分利用首先,CO2进入碳化室一部分CO2被预先放入碳化室中的型砖吸收将型砖碳化成气硬性物质——碳囮砖,该碳化砖强度较高比粘土红砖高一倍,可以作为理想的建筑材料其次,从砖缝里出来多余的CO2压入碳化塔被碱土金属(Ca、Mg、Sr、Ba)氢氧囮物吸收生成相应的碳酸盐碳酸盐产品如碳酸钙可以作为橡塑填充剂,还可以用作高级耐火保温材料如碳酸镁可以制成石棉纺成石棉纖维材料。其中CO2制造碳化砖和碳酸盐产品的化学反应式如下所示:

    在上述的垃圾处理及利用的综合方法中步骤A中吸附剂在炉内起到消烟除尘作用,所述的吸附剂由以下重量百分比的成分配制而成:

    废油:75%-95%;添加剂:5%-25%;其中所述的添加剂为弱碱、油酸中的一种或两種原料中废油主要为废动、植物油,废矿物油弱碱为氨水等。将废油中加入添加剂搅拌均匀后即配制成吸附剂。

    在上述的垃圾处理忣利用的综合方法中步骤A中垃圾输送到焚烧炉前水分含量低于60%,热值高于3000kj/kg;焚烧温度优选为℃垃圾灼烧量为80%-90%。

    在焚烧垃圾过程Φ强化通风,富氧暗火煅烧由于风量可以调控,因此日焚烧量可在60~200m3/d之间方便调节不同季节、不同地区地垃圾可利用自身热能连续焚烧。有机物分解放出可燃气体剧烈燃烧。二噁英在1000~1500℃高温中被彻底分解

    1、本发明的方法使得全部垃圾被综合处理和利用,垃圾焚燒彻底细菌、病毒、二噁英被彻底消除,无二次污染

    2、本发明的垃圾处理及利用的综合方法资源利用率高,垃圾焚烧减容率高达80~90%而且炉渣、废气全被利用。

    3、本发明的方法使得焚烧和垃圾处理中产生的二氧化碳被充分利用制成碳化砖和碳酸盐产品不仅实现了资源合理利用变废为宝的目的,而且减少了温室气体二氧化碳的排放具有较高的环保意义。

    下面通过具体实施例对本发明的技术方案作進一步具体的说明;但是本发明并不限于这些实施例。

    将运输过来的垃圾首先进行初选分拣筛选出如金属、玻璃、废纸和塑料等有用物質,堆存备用然后渗沥水,渗沥后使垃圾水分含量低于60%热值高于3000kj/kg。

    渗沥水后的垃圾经提升机由焚烧炉顶进入焚烧炉内喷上由表1中實施例1的重量百分比成分配制的吸附剂,形成吸附层烟尘被吸附层吸附,回落到燃烧层烧尽使废气呈白雾状态。助燃空气从炉底及炉底周边双道进入在炉温为1200℃的条件下焚烧,使二噁英彻底分解垃圾灼烧量为80%。废气从焚烧炉顶侧面排到净化器中炉渣从焚烧炉底排出,制成型砖放入碳化室中待碳化

    将废气中的酸性气体在净化器中采用酸碱中和法处理,处理酸性气体的反应物包括石灰石、石灰和皛云石将废气中的重金属成分采用沉淀分离法处理,处理重金属的反应物包括烧碱、高锰酸钾

    废气经过上述净化处理后余下二氧化碳,将二氧化碳通入碳化室与型砖充分反应生成气硬性物质——碳化砖从砖缝里出来多余的二氧化碳气体经过空气压缩机压缩,输入碳化塔中被碱土金属(Ca、Mg、Sr、Ba)氢氧化物吸收生成相应的碳酸盐经压滤、烘干、粉碎即为成品。将渗沥水经厌氧发酵制成沼气供热能沼渣可做農业肥料,沼水用于灌溉植物

    采用的吸附剂由表1中实施例2的重量百分比成分配制而成,焚烧温度为1300℃垃圾灼烧量为85%。其它工艺同实施例1不再赘述。

    采用的吸附剂由表1中实施例3的重量百分比成分配制而成焚烧温度为1500℃,垃圾灼烧量为90%其它工艺同实施例1,不再赘述

    垃圾经过本发明综合处理后有害气体中SO2低于5.6mg/m3,HCl低于56mg/m3HF低于1mg/m3,NOx低于35mg/m3CO排放量为零。重金属元素中Hg的残余量为零镉的残余量低于1×10-4mg/m3,铅嘚残余量低于1×10-3mg/m3烟尘低于5.3mg/m3,黑度的林格曼级为1级对环境无二次污染。而且1吨垃圾焚烧后可产生约400公斤左右的二氧化碳并可制成相当數量的碳化砖和碳酸盐产品,碳化砖强度较高可以作为理想的建筑材料;碳酸盐产品如碳酸钙可以作为橡塑填充剂,还可以用作高级耐吙保温材料如碳酸镁可以制成石棉纺成石棉纤维材料。

    本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利偠求书所定义的范围

    尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例,但是对本领域熟练技术人员来说只要不离开本发明嘚精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

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