申请日2020.12.08
公开（公告）日2021.04.23
IPC分类号C02F9/02; C02F11/04; C10L5/46; F01D15/10; F01K11/02; F23G5/033; F23G5/46; F23G5/44; F23C1/04; F22B1/18
摘要
本发明提供了一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，垃圾分拣装置、垃圾粉碎装置和固液分离装置依次连通；固液分离装置同时连通混合燃料锅炉和油脂分离装置的输入端；沉淀池分别连通厌氧发酵装置和油脂分离装置的输入端；油脂分离装置的出口端依次连通储水装置、净化装置和混合燃料锅炉；混合燃料锅炉的蒸汽出口连高压汽轮发电机，烟气出口连通余热蒸汽锅炉；高压汽轮发电机的烟气出口连通余热蒸汽锅炉的输入端；余热蒸汽锅炉的输入端还连通所净化装置，烟气出口连通厌氧发酵装置，蒸汽出口连通中低压汽轮发电机，该发明能够对生活垃圾和生活污水进行有效的综合处理，沼气热值利用率高，节约成本，节约水源，最大限度的提高资源化综合利用效率。
权利要求书
1.一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：包括垃圾分拣装置、垃圾粉碎装置、固液分离装置、沉淀池、油脂分离装置、储水装置、净化装置、厌氧发酵装置、渣液分离装置、混合燃料锅炉、高压汽轮发电机、余热蒸汽锅炉和中低压汽轮发电机：
所述垃圾分拣装置、所述垃圾粉碎装置和所述固液分离装置依次连通；所述固液分离装置出口端连通所述混合燃料锅炉；所述沉淀池的出口端分别连通所述厌氧发酵装置和所述油脂分离装置的输入端；所述厌氧发酵装置的出气端连通所述混合燃料锅炉，所述油脂分离装置的出口端依次连通所述储水装置、所述净化装置和所述混合燃料锅炉；所述混合燃料锅炉的蒸汽出口连通所述高压汽轮发电机，烟气出口连通所述余热蒸汽锅炉；所述高压汽轮发电机的烟气出口连通所述余热蒸汽锅炉；所述余热蒸汽锅炉还连通所净化装置、所述厌氧发酵装置和所述中低压汽轮发电机；
所述混合燃料锅炉包括第一容腔、第二容腔、第三容腔和第四容腔，所述第一容腔、第二容腔、第三容腔从上到下依次设置，所述第四容腔环状围设在所述第二容腔的外部，所述第二容腔连通所述固液分离装置，所述第三容腔连通所述厌氧发酵装置，内部设置燃烧器，所述第一容腔内部设置有水箱，所述水箱下部与所述第四容腔连通，所述水箱上部设置有蒸汽出口，所述第一容腔上部设置有烟气出口，所述第四容腔连通所述净化装置。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述第一容腔和第二容腔之间设置第一隔板，所述第二容腔和第三容腔之间设置第二隔板，所述第一隔板和第二隔板为滤板。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述余热蒸汽锅炉包括储水腔、加热腔和排气腔，所述储水腔、加热腔和排气腔从上到下依次设置，所述储水腔连通所述净化装置，所述储水腔上部连通所述中低压汽轮发电机，所述加热腔连通所述高压汽轮发电机和所述混合燃料锅炉；所述排气腔连通所述加热腔。
4.根据权利要求3所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述加热腔内固定设置有多个换热管，所述换热管包括套设的内管和外管，所述内管和所述外管之间设置夹层，所述内管底端封堵，顶端与所述储水腔连通，所述外管顶端与所述加热腔连通，底端与所述排气腔连通。
5.根据权利要求4所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述外管上径向延伸设置有多组翅片。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述固液分离装置包括料斗、底板、支撑板、沥水板、推杆和固定板，所述支撑板垂直底板设置，围设出沥水腔，所述支撑板顶部设置有料斗，所述固定板竖直设置在沥水腔外部，所述推杆穿过所述支撑板一端固定设置在固定板上，另一端连接有所述沥水板，所述推杆能够伸缩带动所述沥水板直线运动，所述沥水板设置有多个，能够挤压进行沥水。
7.根据权利要求6所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述底板上一端设置有集水管，另一端设置有出料口，所述底板下部平行底板设置有输送带。
8.根据权利要求1所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述固液分离装置分离后的液体通入所述油脂分离装置，所述油脂分离装置为离心机。
9.根据权利要求1所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述厌氧发酵装置连通所述渣液分离装置，所述渣液分离装置分离的沼液通入所述储水装置，沼渣作为肥料收集，所述渣液分离装置为离心机。
10.根据权利要求1所述的生活垃圾和生活污水综合处理的系统，其特征在于：所述高压汽轮发电机连通有油冷却器，所述中低压汽轮发电机连通有冷却塔，所述冷却塔连接所述净水池。
说明书
一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统。
背景技术
随着经济的快速发展，人民的生活水平和生活质量也大幅提升，因此产生的生活垃圾和生活污水日益增多，垃圾处理以及污水治理的需求不断提升。
现有技术中生活垃圾与生活污水的处理为分离式，不利于节约土地和控制成本，并且不利于能源的综合利用。
生活垃圾是指在居民日常生活中或为日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，是固体废弃物的主要组成部分之一。其成分主要包括厨余物、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃陶瓷碎片、粪便、废旧家具等。我国目前垃圾处理主要采用填埋和焚烧发电两种模式。目前，垃圾处理相对滞后，填埋处理的比例超过85％，其实垃圾焚烧发电可大大减少填埋而能够节约大量的土地资源，同时也减少了填埋对地下水和填埋场周边环境的大气污染。一般垃圾焚烧时根据垃圾热值需要添加助燃剂，从而使得垃圾焚烧运行成本大幅度增加。
近年来，我国工业废水排放量逐年减少，城镇生活污水排放量逐年增加，而传统的污水处理技术存在较多严重的问题，如资金不足、成本高、效率低、资源综合利用程度低等大问题，一般污水处理与污泥处理分开单独进行，污水处理后直接作为绿化用水排放，对净化后的水利用程度不高，污水处理后的污泥可进行厌氧发酵处理产生沼气，沼气具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源，但是沼气在使用时热值利用率低，也容易造成热量的浪费。
因此急需发明一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，能够有效的进行生活垃圾和生活污水综合处理，能够节约土地资源，降低处理成本，减少资源浪费，提高沼气热值利用率，最大限度的提高资源化综合利用程度。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，从而解决上述技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，包括垃圾分拣装置、垃圾粉碎装置、固液分离装置、沉淀池、油脂分离装置、储水装置、净化装置、厌氧发酵装置、渣液分离装置、混合燃料锅炉、高压汽轮发电机、余热蒸汽锅炉和中低压汽轮发电机：
所述垃圾分拣装置、所述垃圾粉碎装置和所述固液分离装置依次连通；所述固液分离装置出口端连通所述混合燃料锅炉；所述沉淀池的出口端分别连通所述厌氧发酵装置和所述油脂分离装置的输入端；所述厌氧发酵装置的出气端连通所述混合燃料锅炉，所述油脂分离装置的出口端依次连通所述储水装置、所述净化装置和所述混合燃料锅炉；所述混合燃料锅炉的蒸汽出口连通所述高压汽轮发电机，烟气出口连通所述余热蒸汽锅炉；所述高压汽轮发电机的烟气出口连通所述余热蒸汽锅炉；所述余热蒸汽锅炉还连通所述净化装置、所述厌氧发酵装置和所述中低压汽轮发电机；
所述混合燃料锅炉包括第一容腔、第二容腔、第三容腔和第四容腔，所述第一容腔、第二容腔、第三容腔从上到下依次设置，所述第四容腔环状围设在所述第二容腔的外部，所述第二容腔连通所述固液分离装置，用于投放固体垃圾进行燃烧，所述第三容腔连通所述厌氧发酵装置，内部设置燃烧器，用以通入沼气等气体进行燃烧，所述第一容腔内部设置有水箱，所述水箱下部与所述第四容腔连通，所述水箱上部设置有蒸汽出口，所述第一容腔上部设置有烟气出口，所述第四容腔连通所述净化装置，用于暂存并预热通入的水。
生活垃圾中富含可燃物，通过所述垃圾分拣装置、所述垃圾粉碎装置和所述固液分离装置处理，分离出固体垃圾投入所述混合燃料锅炉进行燃烧，生活污水富含有机物，将其通入所述沉淀池使得水泥澄清分离出污水和污泥，污水通过所述油脂分离装置、所述储水装置和所述净化装置净化处理后通入所述混合燃料锅炉加热后产生蒸气，产生的蒸汽通入所述高压汽轮发电机做功产生电能，富含有机物的污泥通过所述厌氧发酵装置发酵后产生沼气通入所述混合燃料锅炉与固体垃圾混合燃烧提供热能；所述混合燃料锅炉和所述高压汽轮发电机排出带有热量的烟气通入所述余热蒸汽锅炉与所述净化装置通入的水进行热量交换产生低温蒸汽，并通入中低压汽轮发电机做功产生电能，所述余热蒸汽锅炉交换热量后的烟气排出；
生活垃圾及生活污水及沉淀后的污泥在同一地点得到有效处理，污泥发酵处理后得到沼气，沼气作为固体垃圾燃烧的助燃剂与固体垃圾在混合燃料锅炉燃烧、沼渣回收作为肥料，处理后的净化水用于产生蒸汽，使得生活垃圾和生活污水得到有效处理，沼气热值合理利用，该系统结构紧凑，避免了水资源以及热量的浪费。
进一步的，所述第一容腔和第二容腔之间设置第一隔板，所述第二容腔和第三容腔之间设置第二隔板，所述第一隔板和第二隔板为滤板。该设置使得沼气等气体能够通过隔板进入第二容腔作为固体垃圾的助燃剂，燃烧产生的烟气和热量能够进入第一容腔，第二容腔的落灰可进入第三容腔并排出。
进一步的，所述余热蒸汽锅炉包括储水腔、加热腔和排气腔，所述储水腔、加热腔和排气腔从上到下依次设置，所述储水腔连通所述净化装置，所述储水腔上部连通所述中低压汽轮发电机，所述加热腔连通所述高压汽轮发电机和所述混合燃料锅炉；所述排气腔连通所述加热腔。该设置使得余热蒸汽锅炉充分吸收系统中的余热，有效的利用系统的热值，避免热量浪费。
进一步的，所述加热腔内固定设置有多个换热管，所述换热管包括套设的内管和外管，所述内管和所述外管之间设置夹层，所述内管底端封堵，顶端与所述储水腔连通，所述外管顶端与所述加热腔连通，底端与所述排气腔连通。该设置使得烟气流经夹层对内管的水进行换热，能够充分进行热量交换。
进一步的，所述外管上径向延伸设置有多组翅片。用于提高换热效率。
进一步的，所述固液分离装置包括料斗、底板、支撑板、沥水板、推杆和固定板，所述支撑板垂直底板设置，围设出沥水腔，所述支撑板顶部设置有料斗，所述固定板竖直设置在沥水腔外部，所述推杆穿过所述支撑板一端固定设置在固定板上，另一端连接有所述沥水板，所述推杆能够伸缩带动所述沥水板直线运动，所述沥水板设置有多个，能够挤压进行沥水。该设置使得垃圾从料斗掉入沥水腔，由多个沥水板挤压沥水进行固液分离，挤压效率高。
进一步的，所述底板上一端设置有集水管，另一端设置有出料口，所述底板下部平行底板设置有输送带。该设置使得分离后的液体通过集水管排出，分离后的固体通过出料口掉落到输送带上输出，输送装置与固液分离装置一体设置，运送效率提高，并且节约生产成本。
进一步的，所述固液分离装置分离后的液体通入所述油脂分离装置。该设置分离出的液体汇入污水中进行处理，使得资源合理利用。
进一步的，所述厌氧发酵装置连通所述渣液分离装置，所述渣液分离装置分离的沼液通入所述储水装置，沼渣作为肥料收集。该设置使得发酵后的渣液汇入污水进一步处理，避免渣液随处排放造成浪费，沼渣作为肥料，资源综合利用率提高。
进一步的，所述高压汽轮发电机连通有油冷却器，所述中低压汽轮发电机连通有冷却塔，所述冷却塔连接所述净水池。高压汽轮发电机功率大采用油冷冷却效果好，中低压汽轮发电机使用污水处理后的净水冷却，节约水源，避免浪费。
本发明所述的一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，与现有技术相比具有以下优势：
（1）本发明所述的一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，能够将生活垃圾和生活污水集成到一个系统综合处理，节约土地资源，处理后得到的固体垃圾利用得到的沼气作为助燃剂进行混合燃烧，燃烧的热量将净化水生成蒸汽做功产生电能，有效利用了沼气的热值，不仅能够降低处理成本，最大限度的提高资源化综合利用效率；
（2）本发明所述的一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，采用混合燃料锅炉，下部容腔使得固体垃圾和沼气混合燃烧，上部容腔作为蒸汽发生装置，外侧容腔能够对水充分预热，结构布局合理，保温性能好，热量利用合理，利用处理后污水产生蒸汽，使得水资源得到合理利用，避免资源浪费；
（3）本发明所述的一种生活垃圾和生活污水综合处理的系统，系统中的混合燃料锅炉和高压汽轮发电机产生的烟气余热进行回收，并且再次用于产生电能，更起到节约能源，提高资源化综合利用效率的作用。
（发明人：兰会贤;朱红满;郭光耀;李维清;郭文娟;王武）