专利名称：废物处理工艺和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废物处理工艺和设备，当把要处理的废物如生活垃圾，工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中时，本发明可以有效减少用来保持炉内温度的如焦碳，煤，木炭，碳化物或类似的固态燃料的量。
背景技术：
直到如今，当将如生活垃圾，工业垃圾和类似的废物在一个立式熔炉中进行处理时，连续地或持续地重复一个动作贮存在贮存漏斗内的废物通过一个装料漏斗装入到熔炉内来进行熔炼处理，此外包含有残渣的气体从出口排出，残渣通过旋转机被分离出去，通过一个袋式过滤器或类似的装置将清洁的气体排放进大气内。
这样的一个熔炉一般为一个机械加煤炉或是一个旋转窑流化床炉，或是一个燃烧型熔炉，其以重油或丙烷气体作为燃料，这些燃料被投入到炉芯来将所装入的废物熔化。
但，炉火式熔炉具有这样的缺点因为使用重油或丙烷气体做为燃料，所以燃料成本高，同时因为炉体内的温度是中温300-800℃，熔炉内产生的飞尘和焚化灰在熔化处理定额管理，在排放气体中产生大量的如二氧芑(dioxin)和类似的有害物质。同时，如图2所示，在大概地估计了废物的装入量之后，贮存在贮存漏斗17’内的废物通过一个装料漏斗进入到熔炉4’内，或是不进行测量而由一个夹头起重机18’的夹头19’接收，因此不进行正确的工艺处理，如调整炉内的温度，因此存在除了产生上面所述的二氧芑外，还有炉体气体在出口爆炸的危险。
因此，本发明的一个目的是提供一种处理废物的工艺和设备，当把要处理的废物如生活垃圾，工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中时，本发明可以有效减少用来保持炉内温度的如焦碳，煤，木炭，碳化物或类似的固态燃料的量。
发明内容
为了实现以上目的，根据本发明的处理废物的设备包括一个测量漏斗，一个装料漏斗，一个熔炉和一个装料节气阀，所述测量漏斗用来测量将要处理的废物如生活垃圾，工业垃圾，或类似的废物和如焦碳，煤，木炭，碳化物或类似固态燃料的量；所述装料漏斗用来将分别由测量漏斗所测量的废物和固态燃料进行装料；所述熔炉用来将从装料漏斗装入的废物在高温下熔化进行解毒；所述装料节气阀位于装料漏斗和熔炉之间，具有一个多级闸阀系统，能将从装料漏斗装入的固态燃料和废物送进熔炉而不使炉内气体流出。
在所述的装料节气阀内，优选的是，构成多级闸阀系统的闸阀之间所定义的空间内，充入如氮气或类似的惰性气体，使熔炉成为封闭结构，形成一个正压力的惰性气体密封处。
而且，优选的是，构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个，其中一个闸阀位于上侧，具有一个承载结构来临时屏障(damming)下落的废物；另一个闸阀位于下侧，具有一个防火和封闭结构。
而且，优选的是，所述测量漏斗还具有一个监测和控制废物的进料数量的控制装置。
另外，优选的是还包括一个可以在测量漏斗和装料漏斗之间移动的输送装置，该输送装置将在测量漏斗内测量的废物及固态燃料装入到装料漏斗内。特别是，所述输送装置包括一个翻斗和一个绞盘，所述的翻斗位于测量漏斗的下方，用来接收由测量漏斗测量并落下的废物和固态燃料；绞盘将翻斗举起到料料漏斗之上。
而且同时，优选的是，所述测量漏斗具有一个相对于水平面成大角度倾斜的底面，因此可以顺利地将测量过的废物和固体倒进翻斗。
而且，所述熔炉更优选的是一个焦碳底床型减少气化熔炉。
根据本发明的种处理废物的工艺，将所要处理的废物如生活垃圾，工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中在高温下熔化，该工艺包括在装入熔炉的焦碳、煤或类似物的固态燃料在熔炉内大部分被燃烧之前，予先估算废物的装入量，根据估算的装入量测量废物及固态燃料，将测量过的废物和固态燃料装入到所述熔炉内。
并且，优选的是，在每次将废物和固态燃料装入到熔炉之前，要算出估算的废物和固态燃料的装入比例。
而且，优选的是，熔炉是封闭型的熔炉，在它的上部具有装料节气阀，所述的装料节气阀具有一个多级闸阀系统；当废物和固态燃料通过装料节气阀装入后，多级闸阀系统中的至少一个闸阀被关闭。特别是，优选的构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个；位于上方的闸阀具有一个承载结构来临时屏障下落的废物，位于下方的闸阀有一个防火和封闭结构；通过这种构造，废物和固态燃料被装入到熔炉内，当废物和固态燃料被装入到熔炉时，只有上闸阀是打开的，当所有的废物和固态燃料都下落后，上闸阀是封闭的，而下闸阀是打开的。
另处，优选的是，如氮气或类似的惰性气体被充入到位于构成多级闸阀系统的闸阀和之间的空间，以形成一个正压的惰性气体密封处，使得熔炉形成一个封闭构造。
图1是根据本发明的典型的处理废物的设备的示意性的主视图；图2是现有的处理废物的设备的示意性的部分视图；图3是根据本发明的另一个处理废物的设备的放大视图，图中只示出了一个二级装料节气阀(two-stage charging damper)。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的一个实施例的处理生活垃圾(如生垃圾，塑料等等)和工业垃圾(如医用垃圾)的设备。
图1所示的处理废物的设备1主要由一个测量漏斗2，一个装料漏斗3，一个熔炉4和一个装料节气阀5组成。在图1中，设备还包括一个贮存废物用的储料漏斗6，和一个输送装置，例如是一个输送器8或类似的位于储料漏斗6下面的输送装置，该装置将一定量的从储料漏斗6的进料器7落下来的废物输送到测量漏斗2。
测量漏斗2是用来测量将要处理的如生活垃圾，工业垃圾，或类似的废物和如焦碳，煤，木炭，碳化物或类似固态燃料的量。
装料漏斗3位于熔炉4的上部分，用作将测量漏斗2内所测量的废物和固态燃料装入熔炉的进料口。
熔炉4优选的是一个焦碳底床型减少气化熔炉，在这个熔炉中，通过装料漏斗3装入的废物在1200-2600℃的高温下熔化成熔渣或金属。
装料节气阀5位于装料漏斗3和熔炉4之间，具有一个多级闸阀系统9，其能将从装料漏斗3进入的固态燃料和废物送进熔炉4而不会使炉内气体流出。特别是，在图1中，装料漏斗3，多级闸阀9和熔炉4沿着一条竖线成一排安装，形成一个竖直的封闭熔炉。
在装料节气阀5内，位于构成多级闸阀系统9的闸阀9a和9b之间的空间，形成一个正压力的惰性气体密封处，即通过向所述的空间充入如氮气或类似的气体得到一个比大气压高的压力，使熔炉成为封闭状态。因此，即使熔炉气体内包含有害气体，熔炉气体也不会从装料节气阀5内排出，所以不会出现由此引生气体膨胀的危险。
同样，当构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个时，如图1所示，闸阀9a位于上方，优选的是具有一个承载结构来临时屏障下落的废物，闸阀9b位于下方，优选的是具有一个防火和封闭结构，它与熔炉内的高温气体相接触，切断从熔炉的上部向外排放炉内气体。
测量漏斗2优选地还具有一个控制装置10，对排出废物的量进行监测和控制。通过控制装置10可以将固态燃料的进料量相对于装入的废物的量来说调整到一个最小的量，又能保持熔炉内的焦碳的可燃性，此处的废物可以在消耗最少的燃料的情况下被有效的处理掉。同样，炉内的温度能够持续地保持在1200-2600℃的高温下，因此炉内产生的如二氧芑和类似的有害物质可以尽可能地被去除。而且，控制装置10与熔炉4和一个气体排出管11相连，如图1所示，使得在考虑熔炉内和气体排出管内的如温度和类似条件情况下，可以对测量漏斗2内的给定量的物质进行测量。
在图1中，设备还具有一个输送装置，该输送装置可以在测量漏斗和装料漏斗之间移动来将测量漏斗内所测量的废物和固态燃料输送到装料漏斗3。更具体地说，输送装置包括一个翻斗12和一个绞盘14，所述的翻斗12位于测量漏斗2的下方，用来接收由测量漏斗12测量并落下的废物和固态燃料；绞盘14沿着导向元件13，如一个轨道，将翻斗12举起到装料漏斗3处。输送装置不局限于这种结构，只要测量漏斗2所测量的废物和固态燃料可以被装进装料漏斗3就可以。
测量漏斗2优选地具有相对于水平面成大角度倾斜的底面，因此可以顺利地将测量过的废物和固体倒进翻斗12，因为废物和固态燃料从测量漏斗2向翻斗12的运动可以在短时间内完成。这一点使得向熔炉内装入废物和固态燃料的时间缩短，这可以提高废物的处理能力。而且，当测量漏斗2的出口部分的面积大时，废物和固态燃料向翻斗的下落运动可以加速。
下面对根据本发明的处理废物的工艺进行说明。
当在熔炉内在高温下对如生活垃圾，工业垃圾和类似的废物进行处理时，当装入到熔炉内的固态燃料如焦碳，煤或类似的燃料大部被燃烧以前，装入的废物的量是预先估算好的，根据估算好的装料比例，来分别测量算废物和固态燃料，然后将测量过的废物和固态燃料装入到熔炉内。
而且，相对于原先装入的量，假如增加或减少装入的量，在将废物和固态燃料每次装入到熔炉前优选的是重新计算它们的装入比例。用这种方法，不但能抑制二氧芑的产生，还能抑制飞尘和燃烧灰的产生，同时保持例如焦炭和类似的固态燃料的可燃性。
因为熔炉4是封闭型的熔炉，在它的上部具有装料节气阀5，所述的装料节气阀5具有一个多级闸阀系统9。优选的是当废物和固态燃料通过装料节气阀5装入后，多级闸阀系统9中的至少一个闸阀被安装在装料节气阀5内，为了确保熔炉4的密封性，所述的这个闸阀是封闭的。
例如，当构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个时，优选是的闸阀9a位于上方，闸阀9a优选的是具有一个承载结构来临时屏障下落的废物，闸阀9b位于下方，闸阀9b优选的是具有一个防火和封闭结构，当废物和固态燃料被装入到熔炉4时，只有上闸阀9a是打开的。当所有的废物和固态燃料都下落后，上闸阀9a是封闭的，而下闸阀9b是打开的，由此废物和固态燃料被装入到熔炉4内。
并且同样，如氮气或类似的惰性气体被充入到位于构成多级闸阀系统的闸阀9a和9b之间的空间，以形成一个正压的惰性气体密封处，使得熔炉4形成一个封闭构造，因此在装料过程中阻止了炉体内产生的有害气体的泄漏。
通过使用根据本发明的废物处理装置(图1所示)对废物进行处理。熔炉是焦碳底床型减少气化熔炉4，它每处理1kg的废物消耗0.75kg的固态燃料焦碳。分析从熔炉4的气体排出管11排出的气体的结果是，二氧芑的浓度是0.002ppm。相反，对于如图2所示的现有熔炉，每处理1kg的废物消耗1.4kg的固态燃料焦碳，这大约是根据本发明的构成处理设备的熔炉消耗量的两倍。从这个对比可以看出，根据本发明的处理废物的设备的燃料成本低，并且具有很好的燃烧性能。
在本发明的另一个实施例中，如图3所示，两个装料节气阀5a，5b沿熔炉4的中心线交叠安装。所述的装料节气阀5a由一个上闸阀9a1(和一个位于下方的切断通道15a，一个氮气密封闸阀16a构成；所述的装料节气阀5b由一个位于下方的切断通道15b，一个氮气密封闸阀16b构成；所述的上闸阀9a1用于接收废物，下闸阀9a1和9b2用来接收废物。通过安装这两级装料节气阀5a，5b，可以进一步阻止炉内气体，灰和类似的从炉内出来的气体的外流，阻止炉顶气体的膨胀。虽然图3示出了装有两级装料节气阀5a，5b的情况，如果需要也可以交叠安装有三个或更多的装料节气阀。
虽然上面所描述的是本发明的一个优选的实施例，在本发明的保护范围之内的各种变动也是允许的。
工业应用本发明，提供一种处理废物的工艺和装置，当把要处理的废物如生活垃圾，工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中时，本发明可以有效减少用来保持炉内温度的固态燃料如焦碳，煤，木炭，碳化物或类似的东西的量。特别是，当以一定的比例将废物和固态燃料装入到熔炉中，如焦碳，投入到熔炉中的煤和类似的固态燃料在炉体内大部分燃烧，所以在熔炉内可以进行高温熔炼，炉内温度可以保持在高温状态，因此如二氧芑和类似的有害物质的产生会大大受到限制。
并且同样，通过在入口部安装多级闸阀系统来将对原材料(如废物和固态燃料)进行装料，和/或通过将如氮气或类似的惰性气体充入到构成多级闸阀系统的闸阀之间的空间内，以形成一个正压的惰性气体密封处，使得熔炉形成一个封闭结构，不存在炉体顶部产生气体膨胀的危险，还不用担心包括有害气体在内的炉内气体扩散到空气中。
而且，通过增大测量漏斗的底部的倾斜角，或通过扩大测量漏斗或类似装置的入口部分，从测量到将废物投入到熔炉的时间会缩短，熔炉处理废物的能力因此得到提高。
权利要求
1.一种处理废物的设备包括一测量漏斗，测量将要处理的废物，生活垃圾，工业垃圾，或类似的废物和固态燃料，焦碳，煤，木炭，碳化物或类似的燃料的量；一装料漏斗，将分别由测量漏斗所测量的废物和固态燃料进行装料；一熔化炉，将从装料漏斗装入的废物在高温下熔化进行解毒，和一装料节气阀，位于装料漏斗和熔炉之间，具有一个多级闸阀系统，能将从装料漏斗进入的固态燃料和废物送进熔炉而不使炉内气体流出。
2.根据权利要求1所述的处理废物的设备，其特征在于该装料节气阀在构成多级闸阀系统的闸阀之间所定义的空间内，充入氮气或类似的惰性气体，使熔炉成为封闭状态，形成一个正压力的惰性气体密封处。
3.根据权利要求1或2所述的处理废物的设备，其特征在于构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个，其中一个闸阀位于上侧，具有一个承载结构来临时屏障下落的废物，另一个闸阀位于下侧，具有一个防火和封闭结构。
4.根据权利要求1，2或3所述的处理废物的设备，其特征在于所述测量漏斗还具有一个监测和控制废物的进料数量的控制装置。
5.根据权利要求1到4中的任意一项所述的处理废物的设备，其特征在于所述设备还包括一个可以在测量漏斗和装料漏斗之间移动的输送装置，并将在测量漏斗内测量的废物及固态燃料装入到装料漏斗内。
6.根据权利要求5所述的处理废物的设备，其特征在于所述输送装置包括一个翻斗和一个绞盘，所述的翻斗位于测量漏斗的下方，用来接收由测量漏斗测量并落下的废物和固态燃料；绞盘将翻斗举起到装料漏斗之上。
7.根据权利要求6所述的处理废物的设备，其特征在于所述测量漏斗具有一个相对于水平面成大角度倾斜的底面，因此可以顺利地将测量过的废物和固体倒进翻斗。
8.根据权利要求1到7中的任意一项所述的处理废物的设备，其特征在于所述熔炉是一个焦碳底床型减少气化熔炉。
9.一种处理废物的工艺，将所要处理的废物，生活垃圾，工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中在高温下熔化，该工艺包括在装入熔炉的焦碳、煤或类似物的固态燃料在熔炉内大部分被燃烧之前，予先估算废物的装入量；根据估算的装入量，测量废物和固态燃料；以及将测量过的废物和固态燃料装入到所述熔炉内。
10.根据权利要求9所述的处理废物的工艺，其特征在于在每次将废物和固态燃料装入到熔炉之前，要算出估算的废物和固态燃料的装入比例。
11.根据权利要求9或10所述的处理废物的工艺，其特征在于熔炉是封闭型的熔炉，在它的上部具有装料节气阀，所述的装料节气阀具有一个多级闸阀系统；当废物和固态燃料通过装料节气阀装入后，多级闸阀系统中的至少一个闸阀被关闭。
12.根据权利要求11所述的处理废物的工艺，其特征在于构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个；位于上方的上闸阀具有一个承载结构来临时屏障下落的废物，位于下方的下闸阀有一个防火和封闭结构；当废物和固态燃料被装入到熔炉时，只有上闸阀是打开的，当所有的废物和固态燃料都下落后，上闸阀是封闭的，而下闸阀是打开的。
13.根据权利要求11或12所述的处理废物的工艺，其特征在于把氮气或类似的惰性气体充入到位于构成多级闸阀系统的闸阀和之间的空间，以形成一个正压的惰性气体密封处，使得熔炉形成一个封闭构造。
全文摘要
一种处理废物的设备1包括一个测量漏斗2，一个装料漏斗3，一个熔炉4和一个装料节气阀5，所述测量漏斗2用来测量将要处理的废物如生活垃圾，工业垃圾，或类似的废物和如焦炭，煤，木炭，碳化物或类似固态燃料的量；所述装料漏斗3用来将分别由测量漏斗2所测量的废物和固态燃料进行装料；所述熔炉4用来将从装料漏斗3装入的废物在高温下熔化进行解毒，和所述装料节气阀5位于装料漏斗3和熔炉4之间，具有一个多级闸阀系统9，能将从装料漏斗3装入的固态燃料和废物送进熔炉4而不使炉内气体流出。
文档编号F23G5/44GK1547653SQ03800358
公开日2004年11月17日 申请日期2003年1月7日 优先权日2002年11月7日
发明者久米正一 申请人:东京艾雷克斯株式会社