[发明专利]一种水泥窑协同处置生活垃圾的系统及其方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种水泥窑协同处置生活垃圾的系统及其方法，属于城市生活垃圾处理领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，生活垃圾的排放也越来越多。目前，我国城市生活垃圾堆存量已达60亿吨，占用耕地5亿平方米，每年产生2亿吨城市生活垃圾，还要以9％的速度迅猛增长。这些数量庞大的生活垃圾已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁。传统的垃圾处理方法有填埋法、堆肥法和焚烧法，我国城市垃圾处理起步较晚，目前主要以卫生填埋为主。虽然在一些城市建立了垃圾焚烧和发电厂，但由于存在处理量少，处理过程伴随着有害的气体(二噁英)、污水(垃圾渗滤液)、废渣(重金属含量高)等排放问题，垃圾焚烧法目前仍存在一定的争议。水泥生产的独特生产工艺为处理城市生活垃圾提供了优良的条件，国外利用水泥窑协同处置生活垃圾已有近30年历史。

利用水泥窑协同处理城市生活垃圾，一方面可以利用水泥烧成系统消解垃圾处理过程中的臭气及有毒物质；另一方面，垃圾焚烧产生的灰渣可作为水泥混合材使用，垃圾中的有毒物质能够分解成相应的无机物和重金属固化在水泥熟料中。同时，水泥窑系统产生的部分高温废气可以作为垃圾焚烧的补充热源或者全部热源，使垃圾的焚烧过程更加充分，进一步降低二噁英的排放。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水泥窑协同处置生活垃圾的系统及其方法，通过利用炉排炉与水泥生产工艺技术相结合，将垃圾燃烧后产生的废气引入新型干法水泥窑系统的分解炉中，利用分解炉内880℃左右的高温碱性条件，进一步吸收和处理垃圾产生的二噁英等有害气体，使垃圾处理达到“无害化、减量化、资源化”的要求。

本发明系统采用的技术方案如下：

一种水泥窑协同处置生活垃圾的系统，包括进料系统、气化焚烧系统、排渣系统、臭气处理系统以及渗滤液处理系统，进料系统包括垃圾储存坑和进料装置；垃圾储存坑上方设有行车，行车抓斗将垃圾送至进料装置，进料装置与气化焚烧系统相连；所述气化焚烧系统包括炉排炉，炉排炉和水泥窑分解炉连接；所述排渣系统与炉排炉相连；所述臭气处理系统与垃圾储存坑相连；所述渗滤液处理系统包括废液储槽和过滤装置，废液储槽与垃圾储存坑相连，过滤装置的一端与废液储槽相连，另一端分别连接到炉排炉和分解炉。

进一步地，所述炉排炉采用机械炉排炉，包括炉排、炉体框架、耐火衬层、进风装置和渣斗。

进一步地，所述排渣系统包括刮板捞渣机、磁选机和带式输送机。

进一步地，所述臭气处理系统包括两级喷淋装置和活性碳吸附装置。

利用上述水泥窑协同处置生活垃圾的方法：垃圾储存坑中的垃圾由行车抓斗送至进料装置后，进入炉排炉内进行干燥、气化和焚烧，垃圾在炉排炉内焚烧产生的高温烟气经高温烟道全部送往水泥窑分解炉参与高温焚烧，并利用分解炉内880℃的高温碱性条件，吸收和处理垃圾焚烧产生的有害气体，使有毒有机物彻底分解，同时还可替代分解炉的部分燃料；垃圾在炉排炉内燃烧后的炉渣经排渣系统收集，然后排出到后续的炉渣处理系统去除金属物后输送到原料配料站参与配料、粉磨成生料粉，再经过回转窑系统煅烧成水泥熟料，重金属有害元素被固溶在熟料里；垃圾在储存过程中生成的渗滤液集中在废液储槽内，然后经过滤装置过滤处理后送至炉排炉和分解炉高温焚化；当在水泥窑正常运行时，含有臭气的空气由储存坑上部的吸风口吸出，一部分作为助燃空气送入炉排炉内，被高温燃烧、氧化和分解；另一部分引入水泥窑篦冷机高温侧，臭气在篦冷机的高温条件下氧化、分解；当在水泥窑停窑检修时，垃圾储存坑内的恶臭气体由储存坑上部的吸风口吸出，送入臭气处理系统处理，达到恶臭排放标准后由排风机排放到大气中。

进一步地，所述炉排炉的炉膛出口烟气温度保持在不低于950℃，停留时间远大于2秒钟；烟气进入分解炉后，继续在850℃以上的环境停留6秒。

进一步地，所述垃圾储存坑内维持负压状态。

进一步地，所述垃圾储存坑的上方设置两台行车，互为备用，其中一台用于垃圾的翻堆，另一台用于将垃圾抓送到进料装置。

进一步地，所述炉排炉的启动依靠来自窑头篦冷机的热风和燃油燃烧，将炉排炉加热到一定温度后再焚烧垃圾。

本发明操作简便、运行稳定、投资小、对水泥线及环境影响小，具有以下特点：

(1)炉排炉在垃圾发电行业被广泛应用，本发明将垃圾炉排炉焚烧技术及新型干法水泥烧成技术二者完美结合，最大发挥了这两种技术的优点。