利用秸稈與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法
【專利摘要】本發明利用秸稈與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法屬于可再生能源與環境保護用領域,利用秸稈與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法包括包括以下步驟：（1）生活垃圾回收進場，分揀出電池后進行破碎、烘干處理；（2）破碎、烘干后的生活垃圾與秸稈混合，混合后經運料系統送入裂解爐內，物料裝滿裂解爐后在物料頂部蓋一石棉層再封爐蓋；（3）混合物料裂解過程中向爐內噴加水蒸氣；（4）產生的氣液混合物從爐頂排出，經管道進入噴淋凈化裝置，凈化后的氣體可提純儲罐或直接燃燒鍋爐，裂解后的爐渣為無機物殘渣。本發明能有效抑制垃圾裂解產生的二惡英含量。
【專利說明】利用秸稈與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法
【技術領域】
[0001]本發明利用秸桿與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法屬于可再生能源與環境保護用領域。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，生活垃圾的產生量不斷增加。目前，中國有大部分城市已經處于垃圾包圍之中，“垃圾圍城”問題嚴重影響人類的生存環境，急需解決。現時生活垃圾的處理方法有焚燒、填埋、堆肥等。垃圾的填埋處理不但占據了大量寶貴的土地資源，而且長期產生的滲濾液嚴重污染地下水，危及到人類的生命健康。我國大部分填埋場至今將要面臨封場再選址的難題，在稀缺、緊張的土地資源環境下填埋場的選址將會變得非常困難；垃圾焚燒技術是垃圾減量化處理最好的方法，但是焚燒技術對溫度以及垃圾本身的特性要求較高，焚燒技術不達標則會產生二次污染，特別是二惡英類物質的產生，嚴重危害人類的生存。
[0003]垃圾焚燒技術中，最為嚴格的就是焚燒溫度的控制，溫度條件控制不好，則會產生有毒有害污染物，特別是二惡英類物質。二惡英是迄今發現的無意識合成的副產品中毒性最強的化合物，是由2個或1個氧原子聯接2個被氯取代的苯環組成的三環芳香族有機化合物，包括多氯二苯并二惡英(P⑶Ds)和多氯二苯呋喃(P⑶Fs)，構成二惡英的元素有碳、氫、氧、氯等。同時，飛灰在二惡英類物質形成過程中起著非常重要的作用，它不僅提供了二惡英合成的反應場所，而且飛 灰內部還含有各種金屬元素，是二惡英類物質合成的催化劑。在合成二惡英過程中氧以及含氯物質亦起到非常重要的作用。
[0004]由于生活垃圾成分極其復雜，未經分選，含有一定量的泥沙、玻璃、陶瓷等，而且我國生活垃圾中含有大量的塑料袋，經破碎后，塑料類物質的面積占了垃圾總面積的60%~70%。單純垃圾物料裂解時，塑料受熱后馬上發生熔融反應，體積迅速縮小，塑料熔融狀態下具有較強的粘附性，把泥沙、玻璃、陶瓷等物料粘結成塊，產生的氣體不能及時排放，而且被粘附的垃圾難以被裂解，造成物料裂解不均勻、穩定，裂解后出現殘渣結塊成團等現狀，裂解過程容易產生有毒有害污染物。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于避免現有技術的不足之處，提供一種利用秸桿與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法。
[0006]本發明的目的是由以下措施來達到的，一種利用秸桿與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法主要流程包括:
(1)生活垃圾回收進場，分揀出電池后進行破碎、烘干處理。
[0007](2)烘干、破碎后的生活垃圾與秸桿混合，混合后經運料系統送入裂解爐內，物料裝滿裂解爐后在物料頂部蓋一石棉層再封爐蓋。
[0008](3)混合物料裂解過程中向爐內噴加水蒸氣。[0009](4)產生的氣液混合物從爐頂排出，經管道進入噴淋凈化裝置處理。
[0010]本發明能有效抑制垃圾裂解過程中產生的二惡英類物質。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是本發明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0013]圖中:生活垃圾1、破碎、烘干后的生活垃圾2、秸桿、垃圾混合物3、殘渣4、氣液混合物5、廢液6、濃縮后的廢液7、氣體8、清潔水9、水蒸氣10。
[0014]( 1)生活垃圾回收進場，分揀出電池后進行破碎、烘干處理。
[0015](2)烘干、破碎后的生活垃圾與秸桿混合，混合后經運料系統送入裂解爐內，物料裝滿裂解爐后在物料頂部蓋一石棉層再封爐蓋。
[0016](3)混合物料裂解過程中向爐內噴加水蒸氣。
[0017](4)產生的氣液混合物從爐頂排出，經管道進入噴淋凈化裝置處理。
[0018]一、生活垃圾回收進場，分揀出電池后進行破碎、烘干處理。
[0019]由于生活垃圾未經任何分選處理，直徑較大，含水率較高，不利于發生裂解反應，所以對生活垃圾進行破碎、烘干處理。采用機械的方法減少物料的粒徑，降低物料的含水率，有助于促進物料裂解反應的發生。
[0020]二、烘干、破碎后的生活垃圾與秸桿混合，混合后經運料系統送入裂解爐內，物料裝滿裂解爐后在物料頂部蓋一石棉層再封爐蓋。
[0021]垃圾破碎、烘干后密度較大，單純垃圾進行裂解，效果不佳。秸桿多數呈粒狀，垃圾與秸桿混合后整體粒徑減少，比表面積增大，在裂解過程中有助于熱量的傳遞，產生的燃氣能夠及時排放，使裂解均勻、穩定地進行。
[0022]農業固體廢物秸桿具有較硬的外殼，當垃圾與秸桿混合后，秸桿起到一定的支撐作用，即使受熱時秸桿亦能保持原有形狀，當塑料發生熔融反應粘附在秸桿上時，產生的氣體依然可以從物料空隙間通過，使得裂解反應能穩定地進行。而且熔融的塑料粘附在秸桿上，相當于在秸桿表面添加一層可燃塑膠，更有利于秸桿和垃圾裂解反應的進行，減少垃圾裂解粘結成塊的現狀。
[0023]混合秸桿后，物料中生物質的含量增加。生物質的主要成分是纖維素、半纖維素等，在較低溫度下就能發生裂解，所以開始時生物質類先發生裂解反應，為后期物料提供更多的熱量，有利于物料裂解進行得更充分。
[0024]含氯化合物產量的減少。物料發生裂解反應時，廢塑料會產生含氯化合物，當垃圾中混有一定量秸桿后，秸桿裂解產生的自由基與塑料產生的含氯化合物發生化學反應。同時，廢塑料裂解產生的自由基與秸桿中的大分子化合物亦發生化學反應，兩者的結合，使得氯的釋放量大大減少。純垃圾中摻加秸桿以后，增加了生物質的含量，廢塑料與秸桿得到充分的接觸，合成二惡英類物質所必需的氯源得到有效的抑制。秸桿裂解后生成的炭是多孔材質，屬于纖維狀灰燼，具有較強的吸附性質，將生成的不揮發或難分解的含氯化合物殘留在焦炭中，減少氯源的釋放，抑制二惡英的合成。而且，纖維狀灰燼對垃圾產生的硫、重金屬等有害成分具有一定的固定作用。
[0025]垃圾物料在裂解過程中處于缺氧環境下，不利于二惡英類污染物的合成。本發明的生活垃圾裂解前與秸桿混合，混合后，物料中生物質的含量增加，生物質的主要成分是纖維素、半纖維素，其在較低溫度下就開始裂解，并且裂解的溫度范圍較大。所以，整個裂解過程纖維素類消耗的空氣量增加，塑料類裂解得到的空氣量就更少，缺氧狀態進一步加劇，缺少氧的作用，難以合成二惡英等有毒有害物質的合成。同時，由于裂解過程中沒有足夠的氧氣，垃圾中的有價金屬如:Cu、Fe不易被氧化，合成二惡英必需的氯化鐵、氯化銅等催化劑得到有效抑制，進一步抑制二惡英的生成。
[0026]在物料的頂層蓋一石棉層，有利于隔絕爐內飛灰排出爐外，減少氣液混合物中的污染物含量。
[0027]三、混合物料裂解過程中向爐內噴加水蒸氣。
[0028]混合物料裂解過程中向裂解爐內噴加水蒸氣，水蒸氣與物料裂解后的焦炭發生一系列反應，整個裂解過程產生更多高熱值可燃氣體。同時，水蒸氣的噴入能夠有效地控制爐內溫度，使爐內溫度控制在650°C _950°C，不至于使爐內溫度過高，造成能量的損耗。
[0029]四、裂解爐內產生的氣液混合物從爐頂排出，經管道進入噴淋凈化裝置處理，凈化后得到可燃氣體和廢液，可燃氣體可提純儲罐或直接燃燒鍋爐，廢液經濃縮處理后返回倉庫與秸桿混合再送入裂解爐內進行裂解處理。物料裂解后剩余的殘渣為無機物，不含有毒有害物質。
【權利要求】
1.利用秸桿與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法，包括以下步驟:(1)生活垃圾回收進場，分揀出電池后進行破碎、烘干處理；(2)烘干、破碎后的生活垃圾與秸桿混合，混合后經運料系統送入裂解爐內，物料裝滿裂解爐后在物料頂部蓋一石棉層再封爐蓋；(3 )混合物料裂解過程中向爐內噴加水蒸氣；(4)產生的氣液混合物從爐頂排出，經管道進入噴淋凈化裝置處理。
2.根據權利要求1所述的利用秸桿與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的辦法，其特征是:垃圾裂解過程中爐內溫度控制在650-950°C。
3.根據權利要求1所述的利用秸桿與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法，其特征是裂解過程中向爐內噴加水蒸氣。
4.根據權利要求1所述的利用秸桿與生活垃圾混合裂解抑制二惡英產生的方法中，其特征在于物料裝滿裂解爐后，在物料頂層放置一石棉層再封爐蓋，石棉的直徑比裂解爐內徑大2-3cm。
【文檔編號】B09B5/00GK103624055SQ201210299985
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月22日 優先權日:2012年8月22日
【發明者】黃廣禧, 李高奇, 周銳海, 陳明忠, 吳桂香 申請人:黃廣禧