申请日2015.01.13
公开(公告)日2015.05.27
IPC分类号C10B53/00; C10B57/00; C02F9/02; C10B39/04; B09B3/00
摘要
本发明提出一种垃圾热解污水处理系统，包括原料仓、原料预处理装置、热解炉、油水分离装置、集水池、热解炭冷却装置、污水初净化装置、污水综合处理系统，热解炭收集装置;原料仓连接所述原料预处理装置，原料预处理装置通过管路连接热解炉;原料仓通过管路连接集水池;热解炉与油水分离装置连接，油水分离装置的污水出口连接集水池;所述热解炉通过出料口连接热解炭冷却装置;热解炭出口连接所述污水初净化装置。本发明提出的方法，既降低了污水设备投资，简化了工艺流程，同时又节约了熄焦用水。重新发掘了垃圾热解炭的吸附功能用来处理热解污水，并且不造成二次污染，达到了“以废治废”的目的，是一种绿色环保的处理热解污水的有效方法。
权利要求书
1.一种垃圾热解污水处理系统，其特征在于，包括原料仓(1)， 原料预处理装置(2)，热解炉(3)，油水分离装置(4)，集水池(5)， 热解炭冷却装置(6)，污水初净化装置(7)，污水综合处理系统(8)， 热解炭收集装置(9);
所述原料仓(1)通过输送管路连接所述原料预处理装置(2)， 原料预处理装置(2)通过管路连接所述热解炉(3);所述原料仓(1) 通过管路连接集水池(5);
所述热解炉(3)上部设置有油气出口，与所述油水分离装置(4) 连接;所述油水分离装置(4)的污水出口连接所述集水池(5);所 述热解炉(3)通过出料口连接热解炭冷却装置(6);所述热解炭冷 却装置(6)的热解炭出口连接所述污水初净化装置(7);所述污水 初净化装置(7)连接有污水综合处理系统(8)和热解炭收集装置(9)。
2.根据权利要求1所述的垃圾热解污水处理系统，其特征在于， 所述热解炭冷却装置(6)具有螺旋出料结构，包括放置物料的料板 和转轴;所述料板由转轴带动进行螺旋运动，转轴内为冷却水管路， 所述冷却水管路与所述集水池(5)连接。
3.根据权利要求2所述的垃圾热解污水处理系统，其特征在于， 所述冷却水管路的进口与所述集水池(5)连接，出口与所述污水初 净化装置(7)连接。
4.根据权利要求1所述的垃圾热解污水处理系统，其特征在于， 所述污水初净化装置(7)为密闭容器，内设竖式折流板，引导水流 方向，使污水与热解炭充分接触，容器底部连接热解炭收集装置(9)， 容器上部连接所述污水综合处理系统(8)。
5.根据权利要求4所述的垃圾热解污水处理系统，其特征在于， 所述污水初净化装置(7)顶部设置有热解炭入口，热解炭入口连接 有热解炭分布器;所述竖式折流板固定设置在密闭容器的侧壁上。
6.一种垃圾热解污水处理方法，其特征在于，使用权利要求1-5 任一所述的系统，包括步骤：
1)原料预处理：生活垃圾经称重，进入原料仓堆积，堆积产生 的垃圾渗滤液排入集水池;堆积后的垃圾所分出无机杂质进行填埋; 分出金属外运销售;分出有机质和可燃物破碎后进热解炉热解;
2)破碎后的物料通过热解炉进料口进入，在热解炉内置辐射管 隔绝氧气的环境下进行热解，加热至热解温度600℃-700℃，热解停 留时间为90-120min，将物料干馏成高温油气和热解炭;
在热解炉热解产生高温油气，利用污水综合处理系统处理后的回 用污水对高温油气进行喷淋冷却使油气温度降至28℃以下，所收集 的液体油水送入油水分离装置，静置45-50h，油水分层，上层的热解 污水进入集水池;
3)热解炭通过热解炉出料口进入热解炭冷却装置，集水池出来 的污水也进入热解炭冷却装置，出料同时利用污水经出料螺旋的转轴 而间接冷却热解炭，达到熄焦目的;
4)熄焦之后，热解炭以及集水池出来的污水分别进入污水初净 化装置，质量比例为0.25:1-0.4:1;污水从初净化装置上部进入，在内 部折流板的作用下，充分与热解炭接触，然后从另一端的上部流出， 通过垃圾热解炭吸附完成污水初净化;
5)经过初净化处理后的污水进入污水综合处理系统。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述 生活垃圾在原料仓堆积3天;垃圾经预处理破碎粒径为φ5mm-φ 10mm。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3)中热解 炭经螺旋出料结构，破碎至粒径为φ1mm-φ2mm。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤4)中集水 池内污水的温度为20～28℃。
10.根据权利要求6-9任一所述的方法，其特征在于，步骤4) 中污水用热解炭吸附的停留时间为2-6小时。
说明书
一种垃圾热解污水处理系统及处理方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种生活垃圾热解产生的污 水的处理系统和处理方法。
背景技术
垃圾处理技术包括热解和焚化，现在大多数垃圾处理是使用高温 焚化炉，将炉内温度加热至850℃进行焚化，比热解炉需要的温度高， 而且在焚化过程中容易产生许多有害物质，特别是剧毒致癌污染物二 恶英。而垃圾热解法是使生活垃圾在无氧条件下发生分解，生成燃气、 燃油、固体炭三种能源进行再利用，从机理上避免了二噁英污染的问 题，完全符合垃圾无害化、资源化和减量化处理的原则和目的，并具 有能量转换效率高、技术先进、运行成本低、处理规模大等特点，日 益得到市场认可。
但在生活垃圾热解过程中，会生成大量难以处理的垃圾热解污 水，约占垃圾总重的55%。垃圾热解污水是一种色度深、含油、有机 污染物含量高的污水，难以生物降解，现有技术多采用物化处理法净 化垃圾热解污水。在生活垃圾热解处理过程中，热解炭一般作为固废 外送填埋。物化处理吸附法中一般采用活性炭作为吸附载体处理污 水，对于垃圾产物热解炭回用到热解工艺中作为污水处理的技术还没 有人提出过。
发明内容
针对本领域存在的问题，本发明的目的是提出一种垃圾热解污水 处理系统。
本发明的另一目的是提出一种垃圾热解污水处理的方法。
实现本发明目的的技术方案为：
一种垃圾热解污水处理系统，包括原料仓，原料预处理装置，热 解炉，油水分离装置，集水池，热解炭冷却装置，污水初净化装置， 污水综合处理系统，热解炭收集装置;
所述原料仓通过输送管路连接所述原料预处理装置，原料预处理 装置通过管路连接所述热解炉;所述原料仓通过管路连接集水池;
所述热解炉上部设置有油气出口，与所述油水分离装置连接;所 述油水分离装置的污水出口连接所述集水池;所述热解炉连接所述污 水初净化装置;所述污水初净化装置连接有污水综合处理系统和热解 炭收集装置。
其中，所述热解炭冷却装置具有螺旋出料结构，包括放置物料的 料板、主动轴和从动轴;所述料板由转轴带动进行螺旋运动，转轴内 为冷却水管路，所述冷却水管路与所述集水池连接。
其中，所述冷却水管路的进口与所述集水池连接，出口与所述污 水初净化装置连接。
优选地，所述污水初净化装置为密闭容器，内设竖式折流板，引 导水流方向，使污水与热解炭充分接触，容器底部连接热解炭收集装 置，容器上部连接所述污水综合处理系统。
更优选地，所述污水初净化装置顶部设置有热解炭入口，热解炭 入口连接有热解炭分布器;所述竖式折流板固定设置在密闭容器的侧 壁上。
进一步地，所述污水初净化装置顶部设置有热解炭入口，所述热 解炭入口连接有热解炭分布器，热解炭分布器下方有水平放置的上平 板，所述上平板可以水平移动到污水初净化装置外部。折流板下方有 水平放置的下底板，所述下底板可以水平移动到污水初净化装置外 部。热解炭进入初净化装置时，上平板水平移动到污水初净化装置外 部，热解炭经过热解炭分布器均匀分布在折流板分隔的各个腔室内， 然后把上平板水平移动到污水初净化装置内实现密封，污水进入后被 折流板、上平板、下底板限制进行折线流动，与热解炭成分接触;处 理完成后，下底板水平移动到污水初净化装置外部，分布在折流板分 隔的各个腔室内的热解炭排出。
一种垃圾热解污水处理方法，使用本发明提出的系统，包括步骤：
1)原料预处理：生活垃圾经称重，进入原料仓堆积，堆积产生 的垃圾渗滤液排入集水池;堆积后的垃圾所分出无机杂质进行填埋; 分出金属外运销售;分出有机质和可燃物破碎后进热解炉热解;
2)破碎后的物料通过热解炉进料口进入热解炉内，在内置辐射 管隔绝氧气的环境下进行热解，加热至热解温度600℃-700℃，热解 停留时间为90-120min，将物料干馏成高温油气和热解炭;
在热解炉热解产生高温油气，利用污水综合处理系统处理后的回 用污水对高温油气进行喷淋冷却，在其作用下油气温度降至28℃以 下，所收集的液体油水(简称冷却油水)送入油水分离装置，静置 45-50h，油水分层，上层的热解污水进入集水池。
3)热解炭通过热解炉出料口和转轴冷却的出料螺旋出料，集水 池出来的污水(包括垃圾渗滤液和热解污水，温度为常温)进入热解 炭冷却装置(水套管出料螺旋)，出料同时利用污水经出料螺旋的转 轴间接冷却热解炭，达到熄焦目的;
4)熄焦之后，热解炭以及集水池出来的污水分别进入污水初净 化装置(7)，质量比例为0.25:1-0.4:1;污水从初净化装置一端上部进 入，在内部折流板的作用下，充分与热解炭接触，然后从另一端的上 部流出，通过垃圾热解炭吸附完成污水初净化;
5)经过初净化处理后的污水进入污水综合处理系统。
所述生活垃圾中，无机杂质包括石块、玻璃等，有机质和可燃物 包括厨余、塑料、橡胶、废纸、竹木、皮革等。
优选地，步骤1)中所述生活垃圾在原料仓堆积3天，使得垃圾 的含水率降低10%，增加入炉垃圾的热值;垃圾经预处理破碎粒径为 φ5mm-φ10mm;
其中，步骤3)中热解炭经螺旋出料结构，破碎至粒径为φ1mm- φ2mm。
因为热解炭冷却装置具有从上向下旋转的结构，热解炭从上向下 运动的同时被破碎至粒径为φ1mm-φ2mm。
经过热解得到的垃圾热解炭的比表面积为200-350m2/g。
其中，步骤4)中集水池中污水的温度为20～28℃。
优选地，步骤4)中污水用热解炭吸附的停留时间为2-6小时。
本发明的有益效果在于：
在生活垃圾热解处理过程中，热解炭一般作为固废外送填埋，而 本方法不仅利用系统自身热解产生的热解炭处理热解污水，还利用热 解污水熄焦。本发明提出的方法，既降低了污水设备投资，简化了工 艺流程，同时又节约了熄焦用水。重新发掘了垃圾热解炭的吸附功能 用来处理热解污水，并且不造成二次污染，达到了“以废治废”的目 的，是一种绿色环保的处理热解污水的有效方法。
采用具有一定的孔隙度的垃圾热解炭作为垃圾热解水的吸附载 体，可有效去除水中的COD、BOD5，从而减轻后续的污水处理负荷， 达到了“以废治废”的目的。