[发明专利]一种无害化处理废弃物的系统及方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种废弃物的处理技术，具体涉及一种无害化处理废弃物的系统及方法。

背景技术

我国的生物质资源非常丰富，每年产生大约6.5亿吨农业秸秆，加上薪柴及林业废弃物等，折合能量4.6亿吨标准煤，预计到2050年将增加到9.04亿吨，相当于6亿多吨标准煤。我国每年的森林耗材达到2.1亿立方米，折合1.2亿吨标准煤的能量。另外，全国城市生活垃圾年产量已超过1.5亿吨，到2020年年产量将达2.1亿吨，垃圾中的有机质含量平均约为40％，年产1.5亿吨的城市垃圾中，被丢弃的可再生资源价值高达250亿元。这些资源若未经治理直接焚烧、排放入水体、堆积必将造成资源浪费，以及空气、土壤、地表水和地下水等环境污染和人类生存环境的恶化。然而若将生物质、垃圾、废旧轮胎、废旧有机物、有机污泥等为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对生物质、垃圾、废旧轮胎、废旧有机物、有机污泥等含炭物热解相合适的工艺路线。经研究发现，含碳的物质在几百摄氏度的温度下经过炭化，再活化可制备活性炭。

现有技术可通过热解对废弃物进行回收利用，比如采用流化床对废弃物热解。然而，废弃物在热解过程中还是难免会有二次污染气体产生，比如二噁英。实验证明二恶英可以损害多种器官和系统，一旦进入人体，就会长久驻留，因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收，并从此长期积蓄在体内，可能透过间接的生理途径而致癌。因为在热解过程中不同的二噁英前驱物(如氯酚、多氯联苯)在高温和氧气的条件下反应会生成二噁英。二噁英以微小的颗粒进入大气、土壤和水中，进而污染人类的食物。

针对现有技术存在的不足，为了同时能够设计出热解效率更高、直接进行资源化利用且能耗小的废弃物处理系统，并杜绝二次污染气体的产生，有待提出一种新的废弃物处理系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无害化处理废弃物的系统及方法，以设计出热解效率更高、直接进行资源化利用且能耗小的废弃物处理系统的同时，杜绝二次污染气体的产生。

本发明提供一种无害化处理废弃物的系统，所述系统包括废弃物热解炉、流化床、净化分离装置及密封装置，其中，所述废弃物热解炉内设有反应室和蓄热式燃烧器；所述废弃物热解炉的顶部设有进料口和热解气出口；所述废弃物热解炉的底部设有热解炭出口；所述密封装置包括设于所述废弃物热解炉底部的水封单元及设于所述废弃物热解炉进料口的双螺旋密封单元；所述流化床具有热解炭入口、活化气体进口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述废弃物热解炉的热解炭出口连接；所述净化分离装置的入口与所述蓄热式燃烧器的燃烧烟气出口连接，用于对所述燃烧烟气进行净化分离处理。

上述的系统，所述系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐设有热解气入口和热解气输出口，所述热解气入口与所述废弃物热解炉的热解气出口相连，所述缓冲罐的热解气输出口与所述蓄热式燃烧器的燃烧气体进口相连。

上述的系统，所述缓冲罐的材料为保温材料。

上述的系统，所述流化床的活化气体进口连接水蒸气输送管道和/或二氧化碳气体输送管道。

上述的系统，所述水封单元为圆环状水封槽，用于隔绝炉内气氛，避免炉内热解气扩散到炉外，同时防止炉外空气进入炉内。

上述的系统，所述系统还进一步包括设于所述废弃物热解炉前的预处理装置。

上述的系统，所述预处理装置包括滚筒筛、磁选器和破碎机。

上述的系统，所述蓄热式燃烧器由多根蓄热式辐射管组成，所述蓄热式辐射管均匀水平布置在所述废弃物热解炉内的布料板上方。

本发明还提供一种利用上述系统进行无害化处理废弃物的方法，所述方法包括步骤：

将废弃物热解原料送至所述废弃物热解炉进行密封热解处理，得到热解炭和热解气；

将所述热解炭送至所述流化床，使所述热解炭与活化剂发生反应，得到活性炭；

利用所述净化分离装置对所述废弃物热解炉内燃烧产生的烟气进行净化分离处理。

上述的方法，所述方法还进一步包括步骤：将所述废弃物热解炉的热解气作为燃烧气通入所述废弃物热解炉的蓄热式燃烧器内。

本发明的有益效果在于，本发明的技术方案,解决了原有废弃物热解存在热解不充分效率低、燃烧气体直接排放仍可能造成二次污染、热解气可能泄露等问题，本发明能较好的热解废弃物且直接资源化利用，对燃烧的烟气进行了净化分离处理，并保障热解系统的密闭性。