中佑环保:生日常活垃圾处理工艺流程分析

发布时间:2020-08-28 09:55:38
中佑环保生活垃圾经过系统分类后的大致分为:可以腐烂和不可腐烂两种;我司采用的技术处理方式为:可腐烂部分(餐厨垃圾和厨余垃圾)使用有机垃圾微生物处理技术设备处理;不可腐烂部分采用热解气化技术设备处理。节省运输成本,避免了在运输过程中的臭气外泄的问题,使垃圾本身的生物质资源和热值充分利用,无害化处理,真正的做到垃圾处理的无害化、减量化、资源化。
1.有机垃圾可腐烂部分
目前运用较为广泛的为机械化快速堆肥法和填埋法,机械化快速堆肥设备的产物为粘度很高的块状物体,难以资源化利用,易对环境造成二次污染。填埋法在使用过程中会产生大量填埋释放物渗滤液和填埋气体,它们对环境的即时和潜在的 危险很大,污染将会持续几十年甚至上百年。所以我司采用微生物处理技术来处理。   
a、餐厨垃圾:
    针对餐厨垃圾高油、高盐、营养成分复杂等特点。该设备首先通过对餐厨垃圾“预处理+油脂提炼+厌氧发酵+好氧分解”处理工艺,即采用全自动流水线分选设备对餐厨垃圾进行粗选和精选,去除杂物,同时对大块干垃圾进行粉碎。加入适量的水预处理后产生的浆液再通过油脂提炼系统进行三相分离,回收油脂,剩余固相部分在一定温度条件下经过好氧和兼氧微生物作用下,进行厌氧发酵,产生沼气,厌氧出水后经污水处理系统处理后一部分回用于预处理系统,其余部分达标排入污水管网,发酵后排除的少量富含微生物的固体,再次经过堆积发酵后产出为绿色有机肥料。
厌氧发酵产生的沼气经生物脱硫后输送给热解气化设备中的高效氧化室充分燃烧,高温烟气可供给锅炉使用,提供设备生产过程中所需要的热能,余热锅炉产出的蒸汽可用于发电,回收的油脂销售至有资质的企业用于加工生产,如生物柴油、肥皂、增塑剂等工业产品,实现餐厨垃圾的减量化、无害化、资源化利用。
b、厨余垃圾及其他可腐烂垃圾:
有机垃圾经过分类收集后,先要进行一次筛选,挑出混杂的一部分可以循环利用的(如废纸等)和不可腐烂的垃圾及有害的垃圾,再进行粉碎,粉碎后的垃圾进入有机垃圾微生物处理设备,在一定温度条件下利用好氧微生物降解菌产生多种酶,如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、壳素酶、纤维素酶、氧化酶、水解酶等。对厨余垃圾及其他可腐烂垃圾(包括果皮、菜叶、鸡鸭鱼肉废弃物、食品残渣等)进行快速分解,在有氧的情况下,微生物降解菌可使96%的厨余及其他可腐烂垃圾产生沼气、二氧化碳、水及少量废气,沼气经生物脱硫后输送给热解气化设备中的高效氧化室充分燃烧,高温烟气可供给锅炉使用,提供设备生产过程中所需要的热能,余热锅炉产出的蒸汽可用于发电。发酵后排除的少量富含微生物的固体,再次经过堆积发酵后产出为绿色有机肥料。真正实现厨余及可腐烂垃圾的快速减量化、无害化、资源化处理。 
2.不可腐烂部分
不可腐烂的部分采用热解气化处理技术来处理。
热解是把有机固体废物在无氧或缺氧的条件下加热分解的过程,该过程是一个复杂的化学反应过程。包括大分子的链断裂,异构化和小分子聚合等反应,最后生成各种较小分子。气化是把热解的产物在富氧的条件下充分燃烧,产生以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体和固相为炉灰及残留的金属和玻璃(金属和玻璃可以回收再利用),可燃气在高效氧化室(简称为二燃室)以850—1050℃的温度区间保持停留时间≧2s,充分处理了烟气中所含的有害物质。高温烟气再通过余热锅炉把热能转换成蒸汽,或利用蒸汽带动气能发电机来发电。
余热锅炉排出的烟气,再经过空气预热器来将整套设备所需的空气进行加热,从空气预热器排出的烟气通过布袋除尘器过滤掉烟气中的悬浮颗粒物,布袋除尘器排出的烟气再通过活性炭吸附设备,去除烟气中少量残留的有害气体。从活性炭吸附系统排出的烟气再通过脱酸塔去除烟气中的酸性物质。再达标排放,排放标准远优于生活垃圾焚烧烟气排放《GB18485-2014》的标准。
热解产物燃烧后产生的烟气在该工艺可以有效地抑制二噁英生成,处理产物资源化利用充分,不会二次污染环境,投入小,可以分散化、区块化处理。
3.本项目设备介绍:
我司采用由中国节能集团研发生产的新型生活垃圾处理成套设备,中国节能集团主业涉及节能、环保、健康、清洁能源及节能环保综合服务(包括相关监测评价、规划咨询、设计建造、工程总承包、运营服务、技术研发、装备制造和产融结合)。目前,中国节能在工业节能、建筑节能、固废处理、污水处理、烟气治理、环境监测、土壤修复、重金属治理、风电、太阳能、新材料、健康产业等多项细分业务领域,是一家中央企业,规模和实力国内领先。现根据国内在生活垃圾处理现状自主研发生产了新型生活垃圾终端综合处置成套设备,该设备的处理系统为垃圾破碎设备、三相分离设备、微生物处理设备、热解气化设备、二燃室、蒸汽产生系统和烟气处理系统等。
热解气化炉从上到下依次为干燥层、热解气化层、氧化层、燃尽层。垃圾先经过破碎后经过螺旋输送机进入热解气化炉,废料整体首先在由急冷系统中温烟气烘烤作用下干燥。垃圾在热解气化层分解成CO、H2以及其他气态烃类等可燃物进入混合烟气中。热解气化残留物(液态焦油、焦炭以及其他不可燃残渣)进入氧化层充分燃烧。氧化层沿高度方向可分为氧化区和还原区。氧化区内发生碳、焦油和氧气发生剧烈的氧化反应,氧化温度可达到约650℃,产生的热量用来提供还原区、热解气化层和干燥层所需的热量。
还原区内CO2、和H2O被炽热的碳还原,产生CO、H2等可燃气体,进入混合烟气中。燃烧层产生的残渣经过燃尽层继续燃烧完全后,经炉排的机械挤压、破碎,落入渣斗由排渣螺旋输送机排除炉外。排除物大致为:不能被热解的金属、玻璃、和炉灰。炉灰可以运至水泥厂、制砖厂作为建筑材料使用,金属物体可以资源再次利用。
垃圾在热解气化炉内经热解后实现了能量的两级分配,热解成分进入氧化层,热解后的残留物在热解气化炉的燃烧段氧化,垃圾的热分解、气化、燃烧形成了沿上向下运动方向的动态平衡,在投料和排渣系统连续稳定运行的外部条件下,炉内各反应段的物理化学过程也连续、稳定的运行,因此热解气化炉可以连续地、正常地运转。
烟气进入二燃室后,与空气充分混合,增加气体在二燃室的湍流程度,并剧烈燃烧。随后烟气经过折流沉降。二次风机补充烟气燃烧过程中所需的氧气,使热解过程产生的可燃气在二燃室的富氧、高温的条件下充分燃烧。烟气在二燃室的停留时间超过2s,焚烧温度超过850℃能够有效的处理了二噁英等有害气体。烟气再通过余热锅炉产生蒸汽。适当提高烟道及相应冷却设备中的烟气流速,确保烟气能较快地冷却,减少了烟气在200─400℃区间内停留时间,极大地减少了二噁英的二次生成。
产生的蒸汽可以直接接入政府蒸汽供应管网,通过蒸汽管网可以直接输送给全市的蒸汽消耗企业使用。如果距离管网较远,可以增加一套蒸汽发电设备,将产出的蒸汽用来发电,产生的电能再接入国家电网。
经过余热锅炉后的烟气采用活性炭喷射器在烟气中喷射活性炭,再进入先进的布袋除尘系统,去除烟气中的灰尘和活性炭颗粒,经过除尘后的烟气进入脱酸塔,进一步进行脱酸处理,处理后再通过引风机进入烟囱,达标排放。
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