[发明专利]一种螺旋辊式垃圾热解系统及方法

说明书

本发明公开了一种螺旋辊式垃圾热解系统，包括螺旋辊式热解反应器，螺旋辊式热解反应器的进料口依次连接有干燥进料系统，螺旋辊式热解反应器的高温烟气换热盘管与燃烧系统连接，螺旋辊式热解反应器的第一螺旋压辊与驱动装置连接，螺旋辊式热解反应器的排气口与气固分离器连接，气固分离器的出气口与热解气冷凝系统连接，热解气冷凝系统的出气口与可燃气储气罐和燃烧系统连接，热解气冷凝系统的排液口与液体收集箱连接。本发明的啮合辊式垃圾热解系统，解决了原始垃圾解热存在热量消耗大、难以适应复杂的垃圾成分以及容易造成二次污染的问题。本发明还公开了一种螺旋辊式垃圾热解方法。

技术领域

本发明属于垃圾资源化利用与无害化处理技术领域，特别是涉及一种螺旋辊式垃圾热解系统，还涉及一种螺旋辊式垃圾热解方法。

背景技术

随着人口增多与经济的发展，越来越多城市面临着生活垃圾围城的现状，这已成为全球趋势。生活垃圾是城市发展的附属物，由于城市和人的运转的需要，每年会产生上亿吨的垃圾。一边是不断增长的垃圾体量，一边是逐渐严格的环保要求，如果没有高效清洁的处理手段，过多的垃圾将成为人们生活健康的首要威胁，是未来发展清洁城市必须解决的问题。

城市生活垃圾主要可分为三种类型：有机厨余垃圾、卫生纸、果壳等可降解垃圾，废纸、塑料、玻璃、金属等可回收垃圾与电池、灯管、过期药品等有毒有害垃圾。由于国内生活垃圾分类不到位，难以对各类垃圾采用合适的方法分类处理。目前，生活垃圾处理常用的方法有卫生填埋、堆肥和焚烧。当前生活垃圾大多采用填埋方式处理，它具有操作简单、适应性广的优点，但也容易造成地下水污染、土地资源紧张、温室气体排放等问题。堆肥处理是凭借微生物的生化作用，在人工控制条件下将生活垃圾中有机质分解、腐熟、转换成稳定的类似腐殖质土的方法，但目前的技术还难以处理生活垃圾中含有的氯、苯及重金属等有害物质，无法直接作为肥料使用。焚烧的方式可以杀灭生活垃圾中的病菌，减容减量效果好，可以利用生活垃圾焚烧的能量进行发电供热，但焚烧过程中会产生SOx、NOx、HCl、二噁英、多环芳烃等污染物而易造成二次污染。

针对生活垃圾围城的严峻形势，近年来，越来越多学者致力于垃圾新型处理方式的研究，例如生化处理或热解处理等。其中，采用热解技术来处理城市生活垃圾，具有原料适应广、处理周期短、转化效率高等优点，能遏制二噁英等有害物质的生成，同时可将生活垃圾组分转化为便于利用的气液燃料。目前以煤、生物质等原料为主的热解技术已较为成熟，但对于未经过筛选处理的原始垃圾还难以适用。使用原始生活垃圾热解具有很大的问题：(1)水分含量高且波动大，同时由于热解过程本身为吸热过程，需要不断灵活地向热解反应器提供大量热量；(2)垃圾组分复杂、波动大，且容易受季节、来源等因素影响，现有的热解反应器难以快速适应热解所需条件的变化；(3)垃圾中含有大量Cl、Hg等污染元素，处理过程中易造成二次污染。因此如何解决以上问题，是目前研制垃圾热解反应器的重点。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供了一种螺旋辊式垃圾热解系统，用以解决原始垃圾解热存在热量消耗大、难以适应复杂的垃圾成分以及容易造成二次污染的问题。

为了达到上述第一个目的，本发明所采用的第一种技术方案是，一种螺旋辊式垃圾热解系统，包括：

螺旋辊式热解反应器，所述螺旋辊式热解反应器包含密闭容器，所述密闭容器上设置有进料口、排渣口和排气口，所述进料口连接有干燥进料系统，密闭容器内转动设置有相互啮合的第一螺旋压辊和第二螺旋压辊，并且垃圾从进料口进入落在第一螺旋压辊与第二螺旋压辊的啮合处；所述第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊的辊轴均为空心结构，辊轴内部设置有高温烟气换热盘管，第一螺旋压辊连接有驱动装置；

气固分离器，所述气固分离器的进气口与所述排气口连接，气固分离器底部的固体出口和所述排渣口均与固体收集箱连接；