一种生活垃圾处理设备的制作方法

本发明涉及环境保护和垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种生活垃圾处理设备。

背景技术：

随着城市化进程和经济的发展，生活垃圾的管理和处理现状已经不能适应社会发展的需要，也不能满足人民群众对生活环境日益提高的要求，更不能满足社会经济环境可持续发展的要求。

中国每年的生活垃圾增长率已经超过10％，比世界年均数字高出大约1.5个百分点，每年产生的城市生活垃圾总量将近1.5亿吨。中国除县城之外的668个城市中，有2/3的城市处于垃圾包围之中，1/4已经无垃圾填埋堆放场地。全国城市垃圾堆存累计侵占土地超过5亿平方米，每年的经济损失高达300亿元，全国城市生活垃圾累计堆存量已达70亿吨。同时，随着近年来农村经济的发展，城镇化进程的加快，农民生活水平的提高，农村生活垃圾的产量和堆积量也在与日俱增，预计农村生活垃圾产生量每年已经超过2亿吨。

生活垃圾的危害主要表现在：对土壤的污染与危害、对水源的污染与危害、对大气的污染与危害。

1、生活垃圾对土壤的污染在于，饱含大量有机物和病原体的生活垃圾是危险的污染源，过多的生活垃圾排入土壤，污染程度超过土壤自净能力，会产生各种有害的影响。生活垃圾内的病原体(大肠杆菌、沙门氏菌、伤寒杆菌、蛔虫等)在土壤中的生存时间有的长达30年，同时生活垃圾中的白色污染物(塑料、橡胶类)100年都不易降解，它们和其它有毒物质一起污染植物、蔬菜和水体，并且造成土地板结现象。同时生活垃圾中有许多致病微生物，且蚊、蝇、鼠大量孳生，严重威胁到人民身体健康。生活垃圾中含有各种重金属和有机污染物，例如汞(废电池等)、铅(油漆)、镉(颜料业)、洗涤剂(生活污水)、多氯联苯等，这些可以引起各种难以治愈的急慢性中毒，还可以导致癌变，畸形等。

2、生活垃圾对水源的污染形式是多种多样的。生活垃圾中的有机质和病原体是造成水体耗氧物质污染、水体富营养化、水型流行病的主要原因。生活垃圾在水体中由于有机物在微生物参与下的分解需要大量氧(一般1吨生活垃圾需115吨清洁河水)，氧耗尽后有机质进入厌氧分解并产生硫化氢、氨气等有害气体，生活垃圾自身分解产生的渗沥液也可导致水体水质恶化。生活垃圾中不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将生活垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质、重金属和病原微生物三为一体严重的污染地下水。

3、生活垃圾对大气的污染与危害也是不容忽视的。由于生活垃圾的污染，空气中含有了各种悬浮微粒、溶胶、有毒恶臭、易燃易爆的气体，它们的蔓延会严重危害自然环境、人体健康，并成为许多事故的隐患。生活垃圾简易填埋，大量氨、硫化物等有害气体被释放，严重污染了大气。并且随着生活垃圾中有机物含量的提高和由露天分散堆放变成集中堆存，极易造成产生甲烷气体的厌氧环境，易燃易爆，存在不安全隐患。

我国目前生活垃圾处理的现状

生活垃圾处理，在整个城镇生活垃圾管理中占有重要位置，能否处理好将对城镇环境和居民的健康产生深远影响。我国城市生活垃圾现在主要采用填埋、焚烧、堆肥及综合处理的方式。

1、卫生填埋：卫生填埋是世界上处理生活垃圾量最大的方法。哈佛大学研究人员的试验证明，生活垃圾中有机质含量达20％时，1吨有机生活垃圾产生甲烷100立方米，若处理不当，会发生火灾、爆炸事故。同时，甲烷气还是重要的温室气体，其影响甚至超过二氧化碳，并且，填埋场占地大，填埋1吨生活垃圾需占地3立方米。另外，除了发生沥液污染外，填埋挖土、覆土等的费用也较高，严格地讲，填埋是消纳，与资源化、无害化、减量化还有很大的距离。有机质含量大于5％的生活垃圾直接进入填埋场也是资源的浪费。

2、焚烧发电：焚烧发电是目前世界各国广泛采用的城市生活垃圾处理技术。焚烧法是一种建立在政府向居民高额收费、政府大量补贴、生活垃圾源头严格分类、垃圾热值较高的情况下的一种较为理想的处理方式。焚烧发电厂的建设和生产费用昂贵，焚烧处理要求生活垃圾的热值大于3.35mj/kg，否则，必须添加助燃剂，这将使运行费用增高到一般城市难以承受的地步；对于生活垃圾焚烧发电存在最大争议的，还在于如果解决不好排烟净化问题，很容易使得垃圾这种固体污染转化成气体污染，同时垃圾焚烧过程中会释放出几十种乃至上百种的金属“飞灰”和酸性气体，特别是焚烧炉炉温在小于850℃时释放二恶英，它具有致癌、致畸性及生殖毒性，影响人体健康。由于我国城市生活垃圾中有机物含量高，含水量高，因此生活垃圾的热量值低，所以一般生活垃圾焚烧需要加助燃剂(煤、电、油等)，这样就会有大量的二氧化碳排放。全球气候变暖，其主要原因就是温室气体(co2、ch4、n2o)排放，破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高的气体。1998年开始，各国签订了京都议定书就是对各个国家二氧化碳排放量规定了标准。因此，垃圾焚烧发电不符合国际国内的大环境。

2012年09月19日，中国发明专利申请公布号cn102679364a公开了一种生活垃圾处理系统。包括磁化热解装置、烟气净化装置、数显监视控制装置，经过该垃圾处理系统处理的垃圾，其排放的烟气达到国家排放标准，但是，该系统使用磁化热解装置，其技术效果尚处于科技界有争议的话题，同时结构复杂，不利于推广。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述生活垃圾处理诸多的不足，提供一种生活垃圾处理设备，该设备对生活垃圾处理后不会造成二次污染，技术效果确定，结构简单。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种生活垃圾处理设备，包括热解炉和烟气净化装置；热解炉的炉体内设有热解室，炉体侧壁上部设有由u型水槽密封给料的入料口；炉体底部设有辊筒和或转盘布料器和除渣口；除渣口下安装刮板除渣机；所述炉体炉膛下部有用保温耐火材料捣筑或构筑的漏斗形燃烧区；在漏斗形燃烧区的侧面环向设置有多个供氧口；所述热解室炉膛体的顶部中央设有出烟口，出烟口排放的烟气经过排烟管送烟气净化装置处理；所述烟气净化装置包括依次连接的表冷脱焦部分、洗涤部分、脱硫部分、除水雾器、静电除油烟器和活性炭吸附室六级；其中的第一级为表冷脱焦部分；该部分采用多根立管竖直排列，上下依次迂回连接的冷却系统；所有立管的上端暴露在空气中，下端均贯穿一冷却水池底，使立管的上半部分表面与空气换热冷却，下半部分表面浸泡在冷却水池中被水冷却；在冷却水池池底，每两根立管的下迂回连通处设渣料收集仓；其中的第二级为洗涤部分有一组以上的烟硫味洗涤塔串联组成；每组烟硫味洗涤塔的结构在于，塔体为一竖直的方筒，方筒的底侧有烟气进口，顶部中央设有烟气出口；在方筒的内部上下布置两组以上的叶轮，由方筒外部的电机通过轴杆连接驱动；在每组叶轮的上方设有旋涡喷头；其中的第三级为脱硫部分，使用脱硫塔；该脱硫塔的内塔板上装有的一层鲍尔环填料；其中的第四级为除水雾器，使用水帘纸；其中的第五级静电除油烟器和第六级活性炭吸附室之间设置一台引风机，活性炭吸附室连接烟囱。

进一步地，所述的刮板除渣机的出口处安装分筛机。

进一步地，所述的供氧口的炉体内侧还有伞形帽挡灰。

进一步地，所述的炉体侧壁还安装有通向炉膛中央的观察镜孔。

进一步地，所述的热解室炉膛体的顶部为球冠形。

进一步地，所述方筒的底部还设有连通筒外污水沉淀池的排污水管。

进一步地，所述的污水沉淀池的澄清水边还有提供旋涡喷头用水的循环水泵。

进一步地，所述方筒内壁靠近两叶轮处设置档块。

所述的水帘纸是一种用纸质材料制成的蜂窝结构，波高有7mm和5mm两种，波纹为45×45度交错对置，采用新一代高分子材料与空间交联技术，高吸水、高耐水、抗霉变、使用寿命长。水帘纸通常用于降温，具有蒸发面比表面大，降温效果达80％以上；水帘纸，自然吸水，扩散速度快，效能持久。一滴水4～5秒钟即可扩散完毕。

本发明所述的生活垃圾处理设备的优点和积极效果是：本发明在炉体炉膛下部有用保温耐火材料捣筑或构筑的漏斗形燃烧区,有利于烧渣集中汇聚进入除渣口,同时漏斗形面可以将燃烧区中心的高温聚焦反射,使热解炉的燃烧保持稳定；本发明在方筒的内部上下布置两组以上的叶轮，利用叶轮的高速旋转不但解决了烟气搅拌的问题，还产生了在叶轮离心力的作用下，气体所携带的液滴粉尘被甩到方筒壁上形成污水与气体分离，从而使气体得到进一步净化的新技术效果；本发明在除水雾器中使用水帘纸，并非用于降温；而是利用其高吸水、蒸发面比表面大的特点对烟气中的水份进行拦截吸附，达到除水雾的效果。本发明经过对生活垃圾的处理，其排放的烟气达到国家排放标准，尤其是二噁英远低于国家排放标准。整个处理过程属常压运行，无需分拣，不存在安全隐患，技术效果确定，结构简单。该处理设备处理生活垃圾占地少，规模可大可小，总投资小，运行费用低，在节能、环保、节省土地资源等方面可取得良好的效果。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

图2为本发明烟硫味洗涤塔的结构示意图。

其中：1热解炉；2烟气净化装置；3热解室；4入料口；5辊筒和或转盘布料器；6除渣口；7刮板除渣机；8分筛机；9漏斗形燃烧区；10供氧口；11观察镜孔；12出烟口；13排烟管；14表冷脱焦部分；15洗涤部分；16脱硫部分；17除水雾器；18静电除油烟器；19活性炭吸附室；20立管；21冷却水池；22渣料收集仓；23塔体；24烟气进口；25烟气出口；26叶轮；27旋涡喷头；28污水沉淀池；29排污水管；30循环水泵；31档块；32鲍尔环填料；33水帘纸；34引风机；35烟囱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种生活垃圾处理设备,包括热解炉1和烟气净化装置2；热解炉1的炉体内设有热解室3，炉体侧壁上部设有由u型水槽密封给料的入料口4；炉体底部设有辊筒和或转盘布料器5和除渣口6；除渣口6下安装刮板除渣机7；在刮板除渣机7的出口处安装分筛机8；所述炉体炉膛下部有用保温耐火材料捣筑的漏斗形燃烧区9；在漏斗形燃烧区9的侧面环向设置有多个供氧口10；在供氧口10的炉体内侧有伞形帽挡灰；炉体侧壁安装有通向炉膛中央的观察镜孔11；热解室3炉膛体的顶部为球冠形，顶部中央设有出烟口12，出烟口12排放的烟气经过排烟管13送烟气净化装置2处理；

所述烟气净化装置2包括依次连接的表冷脱焦部分14、洗涤部分15、脱硫部分16、除水雾器17、静电除油烟器18和活性炭吸附室19六级；其中的第一级为表冷脱焦部分14；该部分采用多根立管20竖直排列，上下依次迂回连接的冷却系统，起到烟气除尘、脱焦和降温的作用；所有立管20的上端暴露在空气中，下端均贯穿一冷却水池21底，使立管20的上半部分表面与空气换热冷却，下半部分表面浸泡在冷却水池21中被水冷却；在冷却水池21池底，每两根立管20的下迂回连通处设渣料收集仓22收集除尘的烟尘和脱焦的焦油；其中的第二级为洗涤部分15有一组以上的烟硫味洗涤塔串联组成；每组烟硫味洗涤塔的结构在于，塔体23为一竖直的方筒，方筒的底侧有烟气进口24，顶部中央设有烟气出口25；使烟气由烟硫味洗涤塔的下部烟气进口24进入，从顶部烟气出口25排出；在方筒的内部上下布置两组以上的叶轮26，由方筒外部的电机通过轴杆连接驱动；在每组叶轮26的上方设有旋涡喷头27，使塔体23内形成雨幕，雨幕可以使液滴与烟气气体充分接触，洗净烟气中的有害气体与粉尘；旋涡喷头27下方的叶轮26通过电机驱动旋使烟气气体在塔体23内高速旋转搅动；在离心力的作用下，气体所携带的液滴粉尘被甩到方筒壁上形成污水与气体分离，从而使气体得到进一步的净化；为了防止已经分离的污水沿方筒内壁逆流，在方筒内壁靠近两叶轮26处设置档块31：所述方筒的底部还设有连通筒外污水沉淀池28的排污水管29；所述的污水沉淀池28的澄清水边还有提供旋涡喷头27用水的循环水泵30；其中的第三级为脱硫部分16，使用脱硫塔；该脱硫塔的内塔板上装有的一层鲍尔环填料32对有害气进行进一步分离；其中的第四级为除水雾器17，使用水帘纸33对烟气中水分进行分离；其中的第五级静电除油烟器18和第六级活性炭吸附室19之间设置一台引风机34，经活性炭吸附室19处理的气体，经烟囱35直接排入大气。

本发明的工作过程是：

先在热解炉1的漏斗形燃烧区9用秸秆、报纸、树皮等易燃物点火后热炉，当漏斗形燃烧区9的温度上升到600-900℃后，打开炉体侧壁上部的u型水槽密封给料入料口4，生活垃圾直接通过垃圾运输车输送到热解炉1，生活垃圾装至热解炉1热解室33/4高度时，停止入料；热解室3持续燃烧，外界空气通过供氧口10补充氧气；漏斗形燃烧区9中心点温度在1000℃以上，以该区中心点呈放射状向四周散发热量，当热解室3的平均温度达到850℃以上时热解效果最佳，二噁英的产生量最小，烟气经过热解室3炉膛体的顶部的出烟口12排放送排烟管13送烟气净化装置2处理；在引风机34作用下，烟气经过表冷脱焦部分14、洗涤部分15、脱硫部分16、除水雾器17、静电除油烟器18，活性炭吸附室19六级处理，经烟囱35直接排入大气中。

经过本发明所排放的烟气，其气体无色无味无嗅，送交国家权威实验室检测，已达到国家标准的要求，二噁英含量仅为0.318ng/m³，远低于国家排放标准(国家标准为1ng/m³)。