一種多功能處理固廢物的裝置及其固廢物處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環保設備領域，具體涉及一種多功能處理固廢物的裝置及其固廢物處理方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國社會主義新農村建設步伐的加忙，美麗鄉村建設正加快速度往前趕，在建設美麗鄉村的過程中，以農村生活垃圾和生活污泥為主的固體廢棄物的處理，已越來越受到人們的重視。目前，處理的方法還是以填埋方法為主。因缺少大額資金投入和填埋場建設得不規范，造成了填埋場內垃圾滲瀝液大量外波而污染了地下(表)水源，嚴重地影響了周邊村民的身體健康。在國家財政支持下，雖然建設了一部分小規模化的垃圾焚燒爐和氣化爐，但焚燒爐和氣化爐技術不過關、處理不徹底、燃燒不完全、煙塵不達標排放等，又造成了大氣和周邊環境污染，受到了當地村民的嚴重阻撓。
[0003]而且，目前用以處理垃圾的焚燒爐和氣化爐功能單一，不具有同時處理污泥的功能，也就是說處理固體垃圾和處理污泥是兩個不相干的工藝，也是兩套不同的設備。由于兩套不相干的設備各自工作，無法協同，使得各自產生的一些排放物不能相互利用，造成能源浪費。
[0004]對專業術語的解釋如下:
氧化層和還原層:人為的根據反應原理劃分的無形的層，是現有技術的公知技術。

【發明內容】

[0005]針對上述問題，本發明旨在提供一種能夠徹底處理固廢物、燃燒完全，使煙塵達標排放，并同時具有污泥處理能力的多功能處理固廢物的裝置及其固廢物處理方法。
[0006]本發明解決問題的技術方案是:一種多功能處理固廢物的裝置，包括熱解氣化爐，該熱解氣化爐包括爐體、兩端固定于爐體上部內壁的煙氣烘干箱，所述爐體頂部設有可燃氣儲氣箱，該可燃氣儲氣箱通過可燃氣助燃導管與爐體底部連通；
爐體上部設有可燃氣導出管，該可燃氣導出管連接有冷凝裝置，冷凝裝置輸出端通過管道與可燃氣儲氣箱連接；
所述爐體下部設有與煙氣烘干箱輸入端連通的煙氣內部導出管，所述煙氣烘干箱的輸出端通過第一煙氣導出管連接有余熱鍋爐，所述余熱鍋爐通過第二煙氣導出管連接有煙氣水洗系統，余熱鍋爐通過蒸汽導出管連接有污泥烘干裝置；
所述煙氣水洗系統通過管道連接有污水池，煙氣水洗系統連接有煙囪，冷凝裝置通過冷凝器污水導出管與污水池連接；
所述污水池的輸出端通過污水導出管連接有可將焦油和水分離的油水分離系統。
[0007]具體的，所述污泥烘干裝置包括污泥進料機構、烘干箱、與烘干箱通過干污泥導出管連接的干污泥存儲罐、與烘干箱通過蒸汽冷凝水管連接的冷凝水儲水罐。
[0008]進一步的，圍繞爐體外壁設有密封水箱，該密封水箱上連接有進水管和出水管，進水管和出水管之間連接有板式換熱器，板式換熱器輸出端通過補水水管與余熱鍋爐連接，冷凝水儲水罐與補水水管連接。
[0009]該進一步改進的方案中，密封水箱的設置，并將其與余熱鍋爐產生聯系，使得熱解氣化爐散發的熱量可以廢物利用，相當于對進入余熱鍋爐中的水進行預加熱，使得余熱鍋爐中的水能夠更快的氣化，節約了能源。
[0010]具體的，所述冷凝裝置包括一級冷凝器、二級冷凝器，二級冷凝器與可燃氣儲氣箱之間設有引風機。
[0011]具體的，所述煙氣水洗系統包括一級煙氣水洗塔、二級煙氣水洗塔，兩級煙氣水洗塔之間通過煙氣連接管連接；
所述二級煙氣水洗塔輸出端與煙囪連接，二級煙氣水洗塔與煙囪之間設有引風機。
[0012]所述油水分離系統包括油水分離器、位于油水分離器上部的刮板機、微納米氣泡發生器、位于油水分離器內的微納米氣泡潛射頭、與油水分離器輸出端連接的焦油儲存罐以及干凈水儲水池。采用微納米氣泡發生器和氣泡潛射頭，能提高油水分離效果和速度，快速、有效、徹底地將油、水分離。
[0013]所述干凈水儲水池通過管道分別與一級煙氣水洗塔和二級煙氣水洗塔連通，管道上設有水栗。這樣，得到的干凈水便可以循環利用。
[0014]進一步的，所述爐體下部設有進風孔，進風孔處布置有鼓風機，所述爐體底部設有用于出渣的橫向螺旋輸送機和縱向螺旋輸送機。
[0015]更進一步的，所述縱向螺旋輸送機的輸出端連接有制磚系統，該制磚系統包括灰渣提升機、與灰渣提升機連接的篩分機、與篩分機連接的磁選機、與磁選機連接的粉碎機、與粉碎機連接的制磚機;所述磁選機還連接有金屬收集箱，篩分機同時還與制磚機連接。
[0016]上述制磚系統、油水分離系統均為現有技術中有的設備。
[0017]相應的，本發明還提供一種應用上述多功能處理固廢物的裝置的固廢物處理方法，其特征在于包括如下步驟:
(a)將垃圾倒入熱解氣化爐內，垃圾在熱解氣化爐上部受到爐壁和煙氣烘干箱傳來的熱量而被蒸發水分并烘干；
(b)烘干過的垃圾在重力作用下進入到熱解氣化爐中部，爐內中部溫度控制在400°C_600°C，垃圾中的有機物在該溫度區間被熱解而生成主要由CO、CH4、H2、碳氫化合物構成的可燃氣體，這部分可燃氣體和水蒸氣一起從可燃氣導出管排出，進入到冷凝裝置，可燃氣和水蒸汽混合氣體在冷凝裝置中經過冷凝而淅出水蒸汽；
脫除了水蒸汽的可燃氣體被導入到可燃氣儲氣箱，再通過可燃氣助燃導管將可燃氣導入到熱解氣化爐內氧化層進行燃燒和助燃；
(C)經過熱解之后的有機物殘炭和無機物混合物在重力作用下，進入到熱解氣化爐內中下部的還原層和氧化層，在還原層進行了吸熱狀態的化學反應，在氧化層進行悶燒而放出大量熱量；
(d)燃燒后生成的高溫煙氣，經過煙氣內部導管進入到煙氣烘干箱，然后再通過第一煙氣導出管進入到余熱鍋爐；
(e)對余熱鍋爐中通入水，從煙氣烘干箱進入到余熱鍋爐的高溫煙氣與水換熱而被冷卻，冷卻后的煙氣通過第二煙氣導出管導入到煙氣水洗系統，經過水洗后的煙氣從煙囪排放；
(f)將污泥輸送至污泥烘干裝置內，通過余熱鍋爐提供的高溫飽和蒸氣和污泥非接觸換熱，污泥吸收飽和蒸氣放出的熱量而被加熱和烘干，再將干污泥輸送到熱解氣化爐內進行熱解氣化；
(g)將冷凝裝置排出的水和焦油混合液經冷凝器污水導出管抽到污水池中，將污水池中的污水抽到油水分離系統，進行焦油和水的分離;并將焦油輸送到熱解氣化爐內進行熱解氣化處理。
[0018]本發明的顯著效果是:
1.同時具有垃圾處理和污泥處理兩種功能，將傳統技術中兩套不相干的設備聯系起來，一機多能，能源浪費低。
[0019]2.在處理生活垃圾或污泥過程中，無需對生活垃圾進行分類、分選、篩選、破碎等前期處理，快速有效。解決了農村固廢物焚燒爐和氣化爐處理不徹底、燃燒不完全、煙塵不達標排放等關鍵技術問題。
[0020]3.余熱鍋爐排出的煙氣，通過兩級水洗冷卻后可直接達標排放。
[0021]4.有機物熱解氣化后留下的灰渣可進行制磚，實現了廢物利用，功能多樣化。
[0022]綜上所述，本裝置能同時徹底、有效、環保地處理掉生活垃圾和污泥，煙氣能穩定達標排放，且無污水排放和二次污染，是縣、鄉(鎮)、村生活垃圾和污泥處置的理想設備。
【附圖說明】
[0023]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0024]圖1為本發明的結構示意圖。
[0025]圖中:1-熱解氣化爐;2-爐蓋;3-爐體;4-密封水箱;5-出水管;6_進水管;7_煙氣內部導出管;8-煙氣烘干箱;9-第一煙氣導出管；10-火焰觀察口 ； 11-進風孔；12-橫向螺旋輸送機;13-縱向螺旋輸送機;14-鼓風機;15-可燃氣導出管；16-—級冷凝器;17-二級冷疑器；18-引風機；19-可燃氣儲氣箱；20-可燃氣助燃導管；21-灰渣提升機；22-篩分機；23-磁選機;24-粉碎機;25-制磚機;26-金屬收集箱;27-水栗;28-板式換熱器;29-余熱鍋爐；30-蒸汽導出管；31-烘干箱；32-污泥進料機構；34-蒸汽冷凝水管；35-冷凝水儲水罐;36-水栗；37-補水水管;38-干污泥導出管;39-干污泥存儲罐;40-第二煙氣導出管;41-一級煙氣水洗塔;42-煙氣連接管;43-二級煙氣水洗塔;44-引風機;45-煙囪；46-管道;47-冷凝器污水導出管;48-污水池;49-管道;50-污水導出管;51-污水栗;52-括板機;53-油水分離器;54-微納米氣泡發生器;55-微納米氣泡潛射頭;56-焦油儲存罐;57-干凈水導出管；58-干凈水儲水池;59-水栗;60-氣泡。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，一種多功能處理固廢物的裝置，包括熱解氣化爐I，該熱解氣化爐I包括爐體3、兩端固定于爐體3上部內壁的煙氣烘干箱8，所述爐體3頂部設有可燃氣儲氣箱19，該可燃氣儲氣箱19通過可燃氣助燃導管20與爐體3底部連通。
[0027]爐體3上部設有可燃氣導出管15，該可燃氣導出管15連接有冷凝裝置，冷凝裝置輸出端通過管道與可燃氣儲氣箱19連接。所述冷凝裝置包括一級冷凝器16、二級冷凝器17，二級冷凝器17與可燃氣儲氣箱19之間設有引風機18。
[0028]所述爐體3下部設有與煙氣烘干箱8輸入端連通的煙氣內部導出管7，所述煙氣烘干箱8的輸出端通過第一煙氣導出管9連接有余熱鍋爐29。所述余熱鍋爐29通過第二煙氣導出管40連接有煙氣水洗系統。
[0029]余熱鍋爐29通過蒸汽導出管30連接有污泥烘干裝置。所述污泥烘干裝置包括污泥進料機構32、烘干箱31、與烘干箱31通過干污泥導出管38連接的干污泥存儲罐39、與烘干箱31通過蒸汽冷凝水管34連接的冷凝水儲水罐35。
[0030]所述煙氣水洗系統通過管道49連接有污水池48，煙氣水洗系統連接有煙囪45。冷凝裝置通過冷凝器污水導出管47與污水池48連接。
[0031]所述煙氣水洗系統包括一級煙氣水洗塔41、二級煙氣水洗塔43，兩級煙氣水洗塔之間通過煙氣連接管42連接。所述二級煙氣水洗塔43輸出端與煙囪45連接，二級煙氣水洗塔43與煙囪45之間設有引風機44。
[0032]所述污水池48的輸出端通過污水導出管50連接有可將焦油和水分離的油水分離系統。所述油水分離系統包括油水分離器53、位于油水分離器53上部的刮板機52、微納米氣泡發生器54、位于油水分離器53內的微納米氣泡潛射頭55、與油水分離器53輸出端連接的焦油儲存罐56以及干凈水儲水池58。所述干凈水儲水池58通過管道46分別與一級煙氣水洗塔41和二級煙氣水洗塔43連通，管道46上設有水栗59。
[0033]圍繞爐體3外壁設有密封水箱4，該密封水箱4上連接有進水管6和出水管5，進水管6和出水管5之間連接有板式換熱器28。板式換熱器28輸出端通過補水水管37與余熱鍋爐29連接，冷凝水儲水罐35與補水水管37連接。
[0034]所述爐體3下部設有進風孔11，進風孔11處布置有鼓風機14。進風口11上方設有火焰觀察口 10所述爐體