專利名稱：新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生活垃圾處理方法，特別是涉及一種新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法。
背景技術(shù)：
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我國城市660多座，每年產(chǎn)生生活垃圾約為1.8億噸，截止2010年全國城市生活垃圾無害化處理率為86.9%。目前，城市生活垃圾處理方法中主要有填埋、堆肥、焚燒三種方法。由于焚燒技術(shù)存在項目建設(shè)造價高和運行成本大的因素制約，堆肥處理存在因季節(jié)、產(chǎn)品使用、銷售渠道等因素影響生產(chǎn)不穩(wěn)定，目前我國主要依賴生活垃圾填埋處理。隨著我國城鎮(zhèn)化程度的不斷加快和生活垃圾產(chǎn)生量的逐年增加，尋求完善徹底的生活垃圾處理技術(shù)已是各地重點探求的方向。生活垃圾焚燒處理主要有以下優(yōu)點:(I)減量化程度高，生活垃圾經(jīng)焚燒后體積減少80-90% ；(2)資源化程度高，生活垃圾經(jīng)焚燒產(chǎn)生的熱能利用發(fā)電或供熱；(3)無害化程度高，生活垃圾經(jīng)焚燒，細(xì)菌滅除，焚燒產(chǎn)生的有害氣體經(jīng)尾氣處理設(shè)施處理后達(dá)標(biāo)排放。生活垃圾焚 燒因其具備較好的減量化、資源化和無害化，成為近幾年各地主要發(fā)展的方式，經(jīng)過最近十年的發(fā)展，我國生活垃圾焚燒處理率(焚燒量占生活垃圾產(chǎn)生量的百分比)從2001年的2.90%增加到2011年的24.04%。根據(jù)“十二五”規(guī)劃，我國到2015年全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力達(dá)到無害化處理總能力的35%以上，其中東部地區(qū)達(dá)到48%以上。生活垃圾焚燒技術(shù)主要有爐排爐焚燒技術(shù)和流化床焚燒技術(shù):
1、爐排焚燒爐。將城市垃圾運到焚燒廠的垃圾池，經(jīng)抓吊入料斗，進(jìn)入爐膛，經(jīng)過干燥、燃燒、燃盡3個階段，在過量空氣助燃條件下，垃圾在爐排中攪動，充分燃燒。燃盡的爐渣經(jīng)渣池冷卻后，運往廠外填埋。該技術(shù)優(yōu)點是:(1)運營管理相對簡單；(2)占地較少。該技術(shù)缺點是:(I)適應(yīng)性差，生活垃圾熱值低和含水率較高時焚燒效果不好；(2)投資大，爐排爐焚燒生活垃圾項目建設(shè)投資指標(biāo)為30-40萬元/噸；(3)運行費用高，該技術(shù)對生活垃圾焚毀率低，殘渣和生活垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體中危害物質(zhì)含量高，處理成本高，我國目前運行的爐排爐焚燒生活垃圾項目運行費用為150-250元/噸。2、流化床焚燒爐。垃圾經(jīng)抓料斗，從焚燒爐的頂端投放進(jìn)爐內(nèi)，落在活動床的中央，然后慢慢通過600-700 °C熱砂床加熱，其結(jié)果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆，繼之分散到活動床兩側(cè)的流化床。在流化床內(nèi)脆而易碎的生活垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面，生活垃圾中的不燃物則與砂粒一起移動到焚燒爐兩側(cè)，與砂粒一起自動排出爐外。此種新型流化床焚燒爐能夠在不經(jīng)事先處理(破碎)的情況下直接進(jìn)行焚燒，于1981年研制成功。該技術(shù)優(yōu)點是:(I)生活垃圾不需要分選，可直接焚燒；
(2)適用性好，借助流動炙熱沙床產(chǎn)生的熱慣性，對低位熱值和含水率高的生活垃圾焚燒效果較好。該技術(shù)缺點是:(1)操作管理難度大；(2)消耗動力大；(3)煙氣處理費用高，該技術(shù)焚燒生活垃圾產(chǎn)生的氣體需經(jīng)活性炭吸附和袋式收塵器收集后按照危險廢棄物處置，所以成本較高。目前公開文獻(xiàn)報道了一些新型干法水泥窯焚燒生活垃圾處理新方法及新設(shè)備:中國專利CN200910114490.7，生活垃圾新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒的方法。該方法包括分選、破碎、焚燒的過程，其特征在于:工藝流程包括破袋一大件垃圾分選一除臭一不可燃垃圾篩分一除臭一磁選一破碎一裝箱一上料一喂料一焚燒一煅燒，垃圾分選廠房及整個流水作業(yè)線采取全封閉負(fù)壓設(shè)計，設(shè)有一個垃圾進(jìn)口和不可燃垃圾、可燃垃圾和金屬的三個出口，垃圾通過運輸帶，在篩分、破碎之后分別裝箱，運輸?shù)讲煌奶幚韴鏊?，并設(shè)有空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。中國專利CN200410066088.3，利用新型干法水泥生產(chǎn)系統(tǒng)處理城市生活垃圾的方法。該方法分為四步驟:一、對收集的城市生活垃圾進(jìn)行分選、破碎處理；二、當(dāng)塑料中氯的總含量過高，超過控制標(biāo)準(zhǔn)要求時，對分選出的塑料、廢紙、植物枝葉等可燃物進(jìn)行二次分選，將含氯塑料分選出另作處理；三、分選出的渣土、玻璃陶瓷、廚余等不可直接用于燃燒的部分，均勻拌入一定量的生料粉或窯灰，在遏制廚余物發(fā)酵的同時進(jìn)行均化處理，然后參與水泥原料的配料，送至生料磨中，經(jīng)烘干、粉磨成水泥生料粉，進(jìn)入均化庫均化儲存，而后一起喂入燒成系統(tǒng)。四、分選出的紙張、織物、植物枝葉和二次分選后的塑料等可燃物部分經(jīng)細(xì)碎后，送入燒成系統(tǒng)作為水泥生產(chǎn)替代燃料。中國專利CN200520069460.6，利用新型干法水泥生產(chǎn)系統(tǒng)處理城市生活垃圾裝置。該裝置設(shè)置污水通過原料磨處置，生活垃圾經(jīng)過滾筒篩、輸送皮帶、風(fēng)選機、除鐵器、打包機、一級破碎機、二級滾筒篩、震動篩、二級破碎機等分選出二次燃料、小顆粒物質(zhì)、金屬，二次燃料直接作為燃料，小顆粒物質(zhì)加入窯灰或水泥生料攪拌均勻后，送至替代原料堆場，做為替代原料輸送到原料磨中參與水泥生料的配制。垃圾喂料裝置方面 ，中國專利CN96119014.0垃圾焚燒方法及設(shè)備所使用的喂料機為螺旋式喂料機。中國專利CN200920164754.5均勻旋轉(zhuǎn)鎖風(fēng)喂料機，是由耙式進(jìn)料斗、圓筒旋轉(zhuǎn)喂料器、葉形擋風(fēng)隔板、耐熱密封倉、輸料帶、進(jìn)出料口等組成的立式結(jié)構(gòu)設(shè)備。前者垃圾上料設(shè)備同是螺旋推壓式，擠壓垃圾，不能松散進(jìn)料，容易產(chǎn)生粘結(jié)和不能快速徹底燃盡，容易產(chǎn)生危害物合成。后面一種采用圓筒隔板進(jìn)料，解決擠壓垃圾緊密而不松散問題，但喂料隔板間采用扇形結(jié)構(gòu)，對垃圾破碎要求高，而且沒有解決生活垃圾實時計量喂料的問題。垃圾焚燒煙氣凈化方面，中國專利CN200810136801.5 一種水泥轉(zhuǎn)窯協(xié)同生活垃圾焚燒煙氣凈化處理方法，該技術(shù)專利介紹生活垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體經(jīng)脫酸和除塵后，送入水泥窯進(jìn)行二次焚燒，最后把煙氣通入移動床式填料塔，有效結(jié)合水泥工藝減少急冷環(huán)節(jié)和酸性氣體凈化裝置，減少凈化處理步驟和運行消耗，同時降低處理設(shè)備的投入，各項指標(biāo)均優(yōu)于《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2001)。楊倩等人研究論證了水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處置工藝靈活，焚燒系統(tǒng)穩(wěn)定高溫，有害成分可在高溫下有效分解，可吸收酸性有害氣體，將重金屬離子固化在熟料中，避免再次擴(kuò)散(生活垃圾做為水泥生料的可行性，化學(xué)工程與裝備，2012(7)，195-197))。為使垃圾焚燒更完善，在垃圾脫水方面也做了技術(shù)開發(fā):
中國專利CN201110122405.9，一種生活垃圾能源化處理方法。該專利技術(shù)介紹通過垃圾經(jīng)破碎壓榨脫水烘干的方式，高溫造粒得到固體燃料。中國專利CN201110275226.9，城市生活垃圾的高效焚燒發(fā)電系統(tǒng)。介紹垃圾采用分選出含水率高的大顆粒物質(zhì)進(jìn)行降解擠壓烘干的方式脫水，得到再生燃料。
天津德為環(huán)保工程設(shè)備有限公司發(fā)表了的《城市生活垃圾中有機質(zhì)的脫水研究》一文中，用硫酸在180°C下催化降解玉米芯，處理4h后含水率減少約36.76%。楊承休通過對垃圾的容重、含水率、發(fā)熱量等變化情況研究確定垃圾在地池中最佳停留時間為3d，文章提到垃圾在停留一段時間后因物理擠壓和發(fā)酵，水分含量明顯下降，發(fā)熱量也有很大幅度升高(垃圾在模擬焚燒廠地坑中的脫水實驗，環(huán)境衛(wèi)生工程，2004，12(1)， 43-44)。生活垃圾焚燒處理效果的好壞，取決于預(yù)處理效果，垃圾通過有效脫水能提高垃圾焚燒效果。生活垃圾預(yù)處理中利用微生物對生活垃圾陳腐脫水的方法在國內(nèi)應(yīng)用較少，自然堆存發(fā)酵處置生活垃圾脫水時間過長，不利于快速處置每天新增的生活垃圾。在已有的技術(shù) 中，尚存在生活垃圾未經(jīng)細(xì)度破碎分選效果較難保障和分選流程長、分選成本高、垃圾混合不夠均勻?qū)е吕鵁嶂挡环€(wěn)定爐溫較難控制、預(yù)處理過程中沒有有效降低垃圾含水率工藝導(dǎo)致垃圾焚燒時熱損耗大等問題。目前的喂料裝置也存在擠壓進(jìn)料方式導(dǎo)致垃圾入窯緊密不能快速分散和燃盡導(dǎo)致容易形成危害物、旋轉(zhuǎn)鎖風(fēng)進(jìn)料方式對垃圾預(yù)分選及破碎要求較高導(dǎo)致預(yù)處理復(fù)雜和運營成本較高的問題。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是:
針對已有生活垃圾處理方法及設(shè)備存在的技術(shù)問題，降低生活垃圾含水率、提高平均熱值和松散度、增加金屬選出率、減少粘連結(jié)團(tuán)，解決生活垃圾喂料及焚燒時不能快速分散燃燒和含水率過高導(dǎo)致的熱損耗大的問題，在生活垃圾處理整個過程一次性喂料完成，不產(chǎn)生二次污染，真正實現(xiàn)生活垃圾的全減量化、資源化和無害化，全處理、零排放而提供一種新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是:
將生活垃圾通過破碎后，加入到本人設(shè)計的生活垃圾與發(fā)酵菌預(yù)處理裝置，與發(fā)酵菌群混合，利用發(fā)酵菌對生活垃圾的陳腐作用和陳腐過程中產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)脫除部分水分。經(jīng)過發(fā)酵脫水的生活垃圾磁選金屬后，利用本人設(shè)計的計量式鎖風(fēng)均勻器將生活垃圾沿三次風(fēng)管口與分解爐交匯處沿三次風(fēng)管切線方向喂入分解爐內(nèi)，借助于三次風(fēng)在窯內(nèi)形成的氣流和分解爐內(nèi)90(TC左右穩(wěn)定高溫條件快速對生活垃圾打散、引燃、煅燒，有害物質(zhì)在窯內(nèi)堿性還原氣氛下被有效轉(zhuǎn)化和固化形成穩(wěn)定的無害物質(zhì)，徹底焚毀后的灰渣依靠自重向下落入新型干法水泥窯回轉(zhuǎn)煅燒窯體內(nèi)，按照5%的比例與水泥生產(chǎn)原料混合配比煅燒，借助窯內(nèi)固體物料溫度1450°C和氣體溫度1750°C的穩(wěn)定高溫，使生活垃圾及其它原料中的SiO2, A1203、Fe203、CaO在化學(xué)和物理反應(yīng)中生成C3S、C2S, C3H, C4HF等融入水泥熟料燒成玻璃體內(nèi)，通過篦式急冷機從1450°C降到120°C左右，經(jīng)粉磨系統(tǒng)按照不同需求和比例與混合材一起磨細(xì)制成水泥，經(jīng)轉(zhuǎn)化和固化的重金屬通過水泥的水化凝結(jié)作用固化在細(xì)密的水泥晶格之中不再析出，整個過程徹底實現(xiàn)生活垃圾的一次性終極處理，全處理、零排放。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
一種新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法，包括破碎、脫水、磁選、傳輸、喂料、焚燒的工藝過程，整個流水作業(yè)線采取全封閉負(fù)壓設(shè)計，設(shè)有一個生活垃圾計量進(jìn)口和陳腐生活垃圾及金屬兩個出口，陳腐生活垃圾通過傳輸帶直接傳輸至喂料系統(tǒng)，預(yù)處理車間內(nèi)設(shè)有空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，主要步驟是:(1)破碎:采用保證生活垃圾中夾帶的衣物、床墊、輪胎、木樁及鋼筋等金屬同時有效地破碎的剪切式與勾式相結(jié)合破碎刀片的破碎機，將綜合含水率為45-60%的生活垃圾破碎至80mm粒徑以下,滲濾液回收備用；
(2)脫水:經(jīng)破碎后的生活垃圾采用轉(zhuǎn)速為6-18r/min，配置自動噴淋發(fā)酵菌的滾筒式勻化機，以生活垃圾與發(fā)酵菌液的重量比例為2000: 1-2，勻化后的生活垃圾自由落入生活垃圾陳腐池，陳腐1.5-2天后每24小時翻堆一次，發(fā)酵溫度控制在55-73°C之間，發(fā)酵菌快速繁殖，生活垃圾中的有機物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)而降解，有效地打破生活垃圾中生物細(xì)胞壁，濾出飽含在生物細(xì)胞壁內(nèi)的水分,并通過發(fā)酵菌對生活垃圾陳腐過程中產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)部分水分，生活垃圾經(jīng)過3-5天的陳腐脫水，或在冬季經(jīng)過4-7天的陳腐脫水，發(fā)酵菌分解了生活垃圾產(chǎn)生惡臭氣體有機物質(zhì)、有機硫化物、有機氮，并抑制腐敗微生物的生長，生活垃圾綜合含水率降低至36%以下，得到松散不粘連、利于焚燒的生活垃圾。整個陳腐室為負(fù)壓狀態(tài)進(jìn)行，陳腐池設(shè)有導(dǎo)流槽收集滲浙液，氣體出口設(shè)有脫水裝置和生物處理設(shè)施；
(3)磁選:生活垃圾中金屬主要為鐵絲、瓶蓋，采用目前國內(nèi)成熟的通用皮帶式磁選機磁選回收；銅、鋁及其他類金屬含量較少，對水泥生產(chǎn)不會產(chǎn)生影響，不進(jìn)行分選；
(4)輸送:采用皮帶式傳輸系統(tǒng)將磁選后的生活垃圾輸送到喂料系統(tǒng)，傳輸帶根據(jù)輸送量及距離要求非標(biāo)制作，輸送帶安裝有調(diào)速電機，根據(jù)需求調(diào)整輸送速度；輸送帶通過傾斜角度將破碎和脫水處理后的生活垃圾從預(yù)處理車間直接傳輸至喂料系統(tǒng)的收料倉；
(5)喂料:喂料采用計量式鎖風(fēng)喂料機，利用耙式布料和雙門間隔閥板式循環(huán)鎖風(fēng)相結(jié)合實現(xiàn)均勻布料和鎖風(fēng)喂料；同時安裝有調(diào)速電動控制設(shè)備和電子連續(xù)計量裝置，將通過輸料帶傳輸來的松散生活垃圾根據(jù)新型干法水泥窯內(nèi)各項有效條件適時喂料，當(dāng)焚燒條件產(chǎn)生較大波動時能立即停止喂料，防止生活垃圾在焚燒過程中因焚燒條件變化產(chǎn)生的環(huán)保危害；
(6)焚燒:由計量式 鎖風(fēng)喂料機將生活垃圾從分解爐三次風(fēng)管入口處沿切線方向喂入分解爐內(nèi)，通過三次風(fēng)在窯內(nèi)形成的氣流帶動生活垃圾在分解爐內(nèi)900°C穩(wěn)定高溫條件下快速分散、引燃、煅燒，有害物質(zhì)在窯內(nèi)堿性還原氣氛下被有效轉(zhuǎn)化和固化形成穩(wěn)定的無害物質(zhì)，徹底焚毀后的灰渣因重力影響，向下落入新型干法水泥窯回轉(zhuǎn)煅燒窯體內(nèi)，按照5%的比例與水泥生產(chǎn)原料混合煅燒，借助窯內(nèi)固體物料1450°C和氣體1750°C的高溫，使生活垃圾及其它原料中的Si02、A1203、Fe2O3> CaO在化學(xué)和物理反應(yīng)中生成C3S、C2S, C3H, C4HF等融入水泥熟料燒成玻璃體內(nèi)，通過篦式急冷機從1450°C降到120°C左右，經(jīng)粉磨系統(tǒng)按照不同需求和比例與混合材一起磨細(xì)制成水泥，經(jīng)轉(zhuǎn)化和固化的重金屬通過水泥的水化凝結(jié)作用固化在細(xì)密的水泥晶格之中不再析出；整個生活垃圾處理過程徹底實現(xiàn)生活垃圾的一次性終極處理,全處理、零排放。以上所述的發(fā)酵菌是通過破碎生活垃圾和滲濾液增殖培育存在的發(fā)
酵菌，采用保持溫度40-60°C的條件從中優(yōu)選增殖提取耐高溫的發(fā)酵菌，主要包括枯草芽抱桿菌〔Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn〕、地衣芽抱桿菌(Bacilluslicheniformis)、浸麻芽抱桿菌(Latin Name Bacillus macerans Schardinger)、里氏木霉(Trichodermareesei)、類芽抱桿菌(Paenibacillus Ash)等；發(fā)酵菌在 25-30°C、pH 值
4.5-8.5、每12小時曝氣I小時下以玉米汁為培養(yǎng)基培育12-24小時，使用時稀釋至有效活菌數(shù)> l.0X 1000cfu/kgo以上所述工藝所采用的配套機械設(shè)備為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或非標(biāo)設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)點和效果:
1、本發(fā)明的一種新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法，是將生活垃圾先進(jìn)行破碎，只磁選回收金屬后通過傳輸帶和計量喂料系統(tǒng)直接喂入新型干法水泥窯分解爐內(nèi)焚燒。簡化分選工藝，提高金屬選出率，減少分選流程和預(yù)處理費用。2、本發(fā)明通過對生活垃圾先進(jìn)行破碎后通過添加發(fā)酵菌對生活垃圾快速陳腐脫水，減少生活垃圾容重和含水率，提高生活垃圾平均熱值，減少生活垃圾焚燒過程中的能量損耗。3、本發(fā)明通過對生活垃圾先進(jìn)行細(xì)度破碎和陳腐脫水后，提高生活垃圾松散度，增加金屬磁選選出率，同時解決了垃圾因含水率過高導(dǎo)致粘連抱團(tuán)喂入水泥窯分解爐內(nèi)不能快速分散和快速燃盡的問題，確保生活垃圾入窯后的快速焚毀率。4、本發(fā)明通過對喂料系統(tǒng)的發(fā)明，有效放寬對生活垃圾分選類別和破碎的要求，降低預(yù)處理費用，提高計量喂料的量化數(shù)據(jù)管理。5、本發(fā)明設(shè)定受料與出料及喂料多重在線計量系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)、在線數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)與監(jiān)管單位在線共享，提高在線監(jiān)督安全水平，提高對生活垃圾處理的監(jiān)管能力。6、生活垃圾接收、破碎及微生物脫水車間采用密閉設(shè)計，保持微負(fù)壓，同時安裝有空氣凈化處理設(shè)備。空氣凈化處理設(shè)備采用目前國內(nèi)成熟的生物處理技術(shù)，保障生活垃圾接收、破碎及微生物脫水過程中的空氣得到有效凈化，防止臭氣對周圍環(huán)境的影響。整個過程一次性喂料完成，不產(chǎn)生二次污染，真正實現(xiàn)生活垃圾的全減量化、資源化、無害化、全處理和零排放。


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圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施方式
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下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實施例1
生活垃圾稱量后倒入垃圾儲存池，垃圾儲存池滲浙液收集利用，將垃圾儲存池的生活垃圾加入受料倉為1170mmX2555mm的碎機中，以切式與勾式相結(jié)合破碎刀片將生活垃圾中夾帶的衣物、床墊、輪胎、木樁及鋼筋等進(jìn)行破碎處理，破碎粒徑80mm以下。破碎后的生活垃圾經(jīng)過斜式進(jìn)料斗進(jìn)入滾筒式勻化機，用生物噴灑機把經(jīng)過保持溫度25°C、pH值為8.5、每12小時曝氣I小時的條件下增殖稀釋為有效活菌數(shù)為1.0X1000cfu/kg滲浙液發(fā)酵菌以生活垃圾與發(fā)酵菌液的重量比例為2000:2噴灑到生活垃圾的表面，以轉(zhuǎn)速為18r/min勻化混勻，混勻后的生活垃圾滑落至生活垃圾存儲脫水池，行車抓斗把添加微生物的生活垃圾抓放到存儲脫水池堆存陳腐，陳腐1.5天后每24小時翻堆一次，發(fā)酵溫度控制在55-73°C之間，生活垃圾經(jīng)過5天的陳腐脫水，生活垃圾綜合含水率降低至34%，得到松散不粘連、利于焚燒的生活垃圾，整個陳腐室為負(fù)壓狀態(tài)進(jìn)行，陳腐池設(shè)有導(dǎo)流槽收集滲浙液，氣體出口設(shè)有脫水裝置和生物處理設(shè) 施。陳腐脫水的生活垃圾，用行車抓斗送入垃圾除鐵器除鐵，輸送機將除鐵的脫水生活垃圾輸送到水泥窯分解爐旁的進(jìn)料斗，生活垃圾通過定量電子軌道衡進(jìn)入鎖風(fēng)喂料器，利用重力落入輸送機上，輸料帶將物料經(jīng)密閉艙及進(jìn)料閥沿三次風(fēng)管切線方向喂入新型干法水泥窯分解爐內(nèi)，通過三次風(fēng)在窯內(nèi)形成的氣流帶動生活垃圾在分解爐內(nèi)900°C穩(wěn)定高溫條件下快速分散、引燃、煅燒，有害物質(zhì)在窯內(nèi)堿性還原氣氛下被有效轉(zhuǎn)化和固化形成穩(wěn)定的無害物質(zhì)，徹底焚毀后的灰渣因重力影響，向下落入新型干法水泥窯回轉(zhuǎn)煅燒窯體內(nèi)，按照5%的比例與水泥生產(chǎn)原料混合煅燒，借助窯內(nèi)固體物料1450°C和氣體1750°C的高溫，使生活垃圾及其它原料中的Si02、Al203、Fe203、Ca0在化學(xué)和物理反應(yīng)中生成C3S、C2S、C3HX4HF等融入水泥熟料燒成玻璃體內(nèi)，通過篦式急冷機從1450°C降到120°C左右，經(jīng)粉磨系統(tǒng)按照不同需求和比例與混合材一起磨細(xì)制成水泥；磁選得到占生活垃圾比例為0.28%鐵絲、瓶蓋金屬。實施例2
生活垃圾稱量后倒入垃圾儲存池，垃圾儲存池滲浙液收集利用，將圾儲存池的生活垃圾加入受料倉為1170mmX2555mm的碎機中，以切式與勾式相結(jié)合破碎刀片將生活垃圾中夾帶的衣物、床墊、輪胎、木樁及鋼筋等進(jìn)行破碎處理，破碎粒徑75mm以下。破碎后的生活垃圾經(jīng)過斜式進(jìn)料斗進(jìn)入滾筒式勻化機，用生物噴灑機把經(jīng)過保持溫度28°C、每12小時曝氣I小時的條件增殖稀釋為有效活菌數(shù)1.3X lOOOcfu/kg滲浙液發(fā)酵菌以生活垃圾與發(fā)酵菌液的重量比例為2000:2.5噴灑到生活垃圾的表面，以轉(zhuǎn)速為10r/min勻化混勻，混勻后的垃圾滑落至生活垃圾存儲脫水池 ，行車抓斗把添加微生物的垃圾抓放到存儲脫水池堆存陳腐，陳腐2天后每24小時翻堆一次，發(fā)酵溫度控制在55-73°C之間，生活垃圾經(jīng)過3天的陳腐脫水，生活垃圾綜合含水率降低至35.3%，得到松散不粘連、利于焚燒的生活垃圾。整個陳腐室為負(fù)壓狀態(tài)進(jìn)行，陳腐池設(shè)有導(dǎo)流槽收集滲浙液，氣體出口設(shè)有脫水裝置和生物處理設(shè)施。陳腐脫水的生活垃圾，用行車抓斗送入生活垃圾除鐵器除鐵，輸送機將除鐵的脫水生活垃圾輸送到水泥窯分解爐旁的進(jìn)料斗，生活垃圾通過定量電子軌道衡進(jìn)入鎖風(fēng)喂料器，利用重力落入輸送機上，輸料帶將物料經(jīng)密閉艙及進(jìn)料閥沿三次風(fēng)管切線方向喂入新型干法水泥窯分解爐內(nèi)，通過三次風(fēng)在窯內(nèi)形成的氣流帶動生活垃圾在分解爐內(nèi)900°C穩(wěn)定高溫條件下快速分散、引燃、煅燒，有害物質(zhì)在窯內(nèi)堿性還原氣氛下被有效轉(zhuǎn)化和固化形成穩(wěn)定的無害物質(zhì)，徹底焚毀后的灰渣因重力影響，向下落入新型干法水泥窯回轉(zhuǎn)煅燒窯體內(nèi)，按照5%的比例與水泥生產(chǎn)原料混合煅燒，借助窯內(nèi)固體物料1450°C和氣體1750°C的高溫，使生活垃圾及其它原料中的Si02、Al203、Fe203、Ca0在化學(xué)和物理反應(yīng)中生成C3S、C2S、C3HX4HF等融入水泥熟料燒成玻璃體內(nèi)，通過篦式急冷機從1450°C降到120°C左右，經(jīng)粉磨系統(tǒng)按照不同需求和比例與混合材一起磨細(xì)制成水泥，磁選得到占生活垃圾比例為0.29%鐵絲、瓶蓋金屬。實施例3
生活垃圾稱量后倒入垃圾儲存池，垃圾儲存池滲浙液收集利用，將圾儲存池的活垃圾加入碎機中，以切式與勾式相結(jié)合破碎刀片將生活垃圾中夾帶的衣物、床墊、輪胎、木樁及鋼筋等進(jìn)行破碎處理，破碎粒徑80mm以下。破碎后的生活垃圾經(jīng)過斜式進(jìn)料斗進(jìn)入滾筒式勻化機，用生物噴灑機把經(jīng)過保持溫度30°C、每12小時曝氣I小時的條件增殖稀釋為有效活菌數(shù)1.1 X 1000cfu/kg滲浙液發(fā)酵菌以生活垃圾與發(fā)酵菌液的重量比例為2000:1.5噴灑到生活垃圾的表面，以轉(zhuǎn)速為6r/min勻化混勻，混勻后的生活垃圾滑落至垃圾存儲脫水池，行車抓斗把添加微生物的生活垃圾抓放到存儲脫水池堆存陳腐，陳腐1.8天后每24小時翻堆一次，發(fā)酵溫度控制在55-73°C之間，生活垃圾經(jīng)過6天的陳腐脫水，生活垃圾綜合含水率降低至36%，得到松散不粘連、利于焚燒的生活垃圾，整個陳腐室為負(fù)壓狀態(tài)進(jìn)行，陳腐池設(shè)有導(dǎo)流槽收集滲浙液，氣體出口設(shè)有脫水裝置和生物處理設(shè)施。陳腐脫水的生活垃圾，用行車抓斗送入生活垃圾除鐵器除鐵，輸送機將除鐵的脫水生活垃圾輸送到水泥窯分解爐旁的進(jìn)料斗，生活垃圾通過定量電子軌道衡進(jìn)入鎖風(fēng)喂料器，利用重力落入輸送機上，輸料帶將物料經(jīng)密閉艙及進(jìn)料閥沿三次風(fēng)管切線方向喂入新型干法水泥窯分解爐內(nèi)，通過三次風(fēng)在窯內(nèi)形成的氣流帶動生活垃圾在分解爐內(nèi)900°C穩(wěn)定高溫條件下快速分散、引燃、煅燒，有害物質(zhì)在窯內(nèi)堿性還原氣氛下被有效轉(zhuǎn)化和固化形成穩(wěn)定的無害物質(zhì)，徹底焚毀后的灰渣因重力影響，向下落入新型干法水泥窯回轉(zhuǎn)煅燒窯體內(nèi)，按照4.5%的比例與水泥生產(chǎn)原料混合煅燒，借助窯內(nèi)固體物料1450°C和氣體1750°C的高溫，使生活垃圾及其它原料中的Si02、A1203、Fe203、CaO在化學(xué)和物理反應(yīng)中生成C3S、C2S,C3H,C4HF等融入水泥熟料燒成玻璃體內(nèi)，通過篦式急冷機從1450°C降到120°C左右，經(jīng)粉磨系統(tǒng)按照不同需求和比例與混合材一起磨細(xì)制成水泥。磁選得到占生活垃圾比例為
0.26%鐵絲、瓶蓋金屬。 ·
權(quán)利要求
1.一種新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法，其特征在于:包括破碎、脫水、磁選、傳輸、喂料、焚燒的工藝過程，整個流水作業(yè)線采取全封閉負(fù)壓設(shè)計，設(shè)有一個生活垃圾計量進(jìn)口和陳腐垃圾及金屬兩個出口，陳腐垃圾通過傳輸帶直接傳輸至喂料系統(tǒng)，預(yù)處理車間內(nèi)設(shè)有空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，主要步驟是: (1)破碎:采用保證生活垃圾中夾帶的衣物、床墊、輪胎、木樁及鋼筋等金屬同時有效地破碎的剪切式與勾式相結(jié)合破碎刀片的破碎機，將綜合含水率為45-60%的生活垃圾破碎至80mm粒徑以下,滲濾液回收備用； (2)脫水:經(jīng)破碎后的生活垃圾采用轉(zhuǎn)速為6-18r/min，配置自動噴淋發(fā)酵菌的滾筒式勻化機，以生活垃圾與發(fā)酵菌液的重量比例為2000: 1-2，勻化后的生活垃圾自由落入生活垃圾陳腐池，陳腐1.5-2天后每24小時翻堆一次，發(fā)酵溫度控制在55-73°C之間，發(fā)酵菌快速繁殖，生活垃圾中的有機物發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)而降解，有效地打破生活垃圾中生物細(xì)胞壁,濾出飽含在生物細(xì)胞壁內(nèi)的水分,并通過發(fā)酵菌對生活垃圾陳腐過程中產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)部分水分，生活垃圾經(jīng)過3-5天的陳腐脫水，或在冬季經(jīng)過4-7天的陳腐脫水，發(fā)酵菌分解了生活垃圾產(chǎn)生惡臭氣體有機物質(zhì)、有機硫化物、有機氮，并抑制腐敗微生物的生長，生活垃圾綜合含水率降低至36%以下，得到松散不粘連、利于焚燒的生活垃圾；整個陳腐室為負(fù)壓狀態(tài)進(jìn)行，陳腐池設(shè)有導(dǎo)流槽收集滲浙液，氣體出口設(shè)有脫水裝置和生物處理設(shè)施； (3)磁選:生活垃圾中金屬主要為鐵絲、瓶蓋，采用目前國內(nèi)成熟的通用皮帶式磁選機磁選回收；銅、鋁及其他類金屬含量較少，對水泥生產(chǎn)不會產(chǎn)生影響，不進(jìn)行分選； (4)輸送:采用皮帶式傳輸系統(tǒng)將磁選后的生活垃圾輸送到喂料系統(tǒng)，傳輸帶根據(jù)輸送量及距離要求非標(biāo)制作，輸送帶安裝有調(diào)速電機，根據(jù)需求調(diào)整輸送速度；輸送帶通過傾斜角度將破碎和脫水處理后的生活垃圾從預(yù)處理車間直接傳輸至喂料系統(tǒng)的收料倉； (5)喂料:喂料采用計量式鎖風(fēng)喂料機，利用耙式布料和雙門間隔閥板式循環(huán)鎖風(fēng)相結(jié)合實現(xiàn)均勻布料和鎖風(fēng)喂料 ；同時安裝有調(diào)速電動控制設(shè)備和電子連續(xù)計量裝置，將通過輸料帶傳輸來的松散生活垃圾根據(jù)新型干法水泥窯內(nèi)各項有效條件適時喂料，當(dāng)焚燒條件產(chǎn)生較大波動時能立即停止喂料，防止生活垃圾在焚燒過程中因焚燒條件變化產(chǎn)生的環(huán)保危害; (6)焚燒:由計量式鎖風(fēng)喂料機將生活垃圾從分解爐三次風(fēng)管入口處沿切線方向喂入分解爐內(nèi)，通過三次風(fēng)在窯內(nèi)形成的氣流帶動生活垃圾在分解爐內(nèi)900°C穩(wěn)定高溫條件下快速分散、引燃、煅燒，有害物質(zhì)在窯內(nèi)堿性還原氣氛下被有效轉(zhuǎn)化和固化形成穩(wěn)定的無害物質(zhì)，徹底焚毀后的灰渣因重力影響，向下落入新型干法水泥窯回轉(zhuǎn)煅燒窯體內(nèi)，按照5%的比例與水泥生產(chǎn)原料混合煅燒，借助窯內(nèi)固體物料1450°C和氣體1750°C的高溫，使生活垃圾及其它原料中的Si02、Al203、Fe203、Ca0在化學(xué)和物理反應(yīng)中生成C3S、C2S、C3H、C4HF融入水泥熟料燒成玻璃體內(nèi)，通過篦式急冷機從1450°C降到120°C左右，經(jīng)粉磨系統(tǒng)按照不同需求和比例與混合材一起磨細(xì)制成水泥，經(jīng)轉(zhuǎn)化和固化的重金屬通過水泥的水化凝結(jié)作用固化在細(xì)密的水泥晶格之中不再析出；整個生活垃圾處理過程徹底實現(xiàn)生活垃圾的一次性終極處理,全處理、零排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法，其特征在于:所述的發(fā)酵菌是通過破碎生活垃圾和滲濾液增殖培育存在的發(fā)酵菌，采用保持溫度40-60°C的條件從中優(yōu)選增殖提取耐高溫的發(fā)酵菌，主要包括枯草芽孢桿菌〔Bacillus subtilis(Ehrenberg) Cohn)、地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniformis)、浸麻芽抱桿菌(LatinName Bacillus macerans Schardinger)、里氏木霉(Trichodermareesei)、類芽抱桿菌(Paenibacillus Ash)等；發(fā)酵菌在25_30°C、pH值4.5-8.5、每12小時曝氣I小時下以玉米汁為培養(yǎng)基培育12-24小時，使 用時稀釋至有效活菌數(shù)> 1.0X 1000cfu/kgo
全文摘要
本發(fā)明是一種新型干法水泥窯焚燒生活垃圾的方法，將生活垃圾通過破碎后，加入發(fā)酵菌群，利用發(fā)酵菌對生活垃圾的陳腐作用和陳腐過程中產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)脫除部分水分，磁選金屬，用計量喂料器將生活垃圾沿三次風(fēng)管口與分解爐交匯處沿三次風(fēng)管切線方向喂入分解爐內(nèi)，借助于三次風(fēng)在窯內(nèi)快速打散、引燃、煅燒。本方法簡化分選工藝，金屬選出率高，發(fā)酵陳腐脫水，提高松散度，減少焚燒過程中的能量損耗；解決含水率過高導(dǎo)致粘連抱團(tuán)喂入水泥窯分解爐內(nèi)不能快速分散和快速燃盡的問題，確保快速焚毀率。整個過程一次性喂料完成，不產(chǎn)生二次污染，真正實現(xiàn)生活垃圾的全減量化、資源化、無害化、全處理和零排放，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。
文檔編號C04B7/38GK103204642SQ201310112738
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者王新華 申請人:廣西中盟世紀(jì)環(huán)保咨詢有限責(zé)任公司