生活垃圾制备蒸压砖的方法以及实施其的系统与流程

本发明涉及固废资源化处理技术领域，尤其是涉及一种生活垃圾制备蒸压砖的方法以及实施该生活垃圾制备蒸压砖的方法的系统。

背景技术：

垃圾处理问题目前已经成为我国继能源危机、水污染治理、工业废物处理后所面临的又一项严峻的环境问题。

生活垃圾常用的处理方式有填埋、焚烧，其中单独的填埋已陷入占用大量用地、产品销路不畅、资源化水平低的困境，而焚烧虽然能达到减容减量和资源化利用的目的，但其处理却始终无法摆脱二噁英及飞灰污染的问题。

目前，市场上主要有烧结砖和非烧结砖。其中利用粘土制砖就地取材，价格便宜，经久耐用，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点，在土木建筑工程中使用广泛，但随着“禁实限粘”政策的实施，利用废弃物制备环保砖已经十分必要。

若不将生活垃圾制备蒸压砖，现有技术存在多种缺陷。例如，一些垃圾单独热解工艺，由于有机物含水量大，导致热解能耗太大，成本较高，产品价值低，很难工业化应用。一些垃圾单独热解工艺，由于产水量巨大，污水处理负荷较大，在应用中会受到很多制约。还有一些废弃物制砖工艺，由于所需原料较多，制备成本也较高，经济效益较差。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种生活垃圾制备蒸压砖的方法，该方法可以制备出蒸压砖，而且污染少，经济性好。

本发明进一步地提出了一种实施生活垃圾制备蒸压砖的方法的系统。

根据本发明的生活垃圾制备蒸压砖的方法，包括：s1、将生活垃圾进行预处理，分出金属、渣土无机物及有机物；s2、将预处理后得到的有机物送入热解装置进行热解处理，得到热解炭和热解油气；s3、将热解油气进行分离、净化处理，得到炭灰、净化气、热解水和热解油；s4、将热解水送入污水处理，得到达标废水，还将净化气及热解油送入锅炉发电系统，发电并得到乏汽；s5、将废水、渣土、热解炭、炭灰及生石灰进行处理，制备出蒸压砖。

由此，不仅可以解决生活垃圾处理过程中二噁英及飞灰污染等问题，还可以将达标废水、渣土与炭灰等废物共同进行高效利用，并且可以制备出蒸压砖，从而可以增加工艺的清洁性，可以降低运行成本，可以使得经济性好，易于工业化推广。

在本发明的一些示例中，在所述步骤s1中，所述预处理包括分选和筛分，筛分采用滚筒筛，筛网孔径为10mm-80mm。

在本发明的一些示例中，所述热解装置为旋转床，所述旋转床包括干燥区和热解区，所述旋转床采用蓄热式辐射管供热；在所述步骤s2中，热解时间为30min-90min；所述干燥区的蓄热式辐射管温度为350℃～550℃；所述热解区的蓄热式辐射管温度为550℃～950℃。

在本发明的一些示例中，在所述步骤s3中，所述热解装置产生的热解油气先经过旋风分离，以便去除其中的炭灰。

在本发明的一些示例中，在所述步骤s5中，将废水、渣土、热解炭、炭灰及生石灰依次进行混合搅拌、消化、成型及蒸压养护，制备出蒸压砖。

在本发明的一些示例中，在所述步骤s5中，将乏汽作为蒸压养护的蒸汽使用。

在本发明的一些示例中，在所述步骤s5中，混合搅拌时添加的废水质量含量为12％～24％，渣土质量含量为12％～24％，热解炭质量含量15％～35％，炭灰含量12～24％，生石灰含量15～45％。

在本发明的一些示例中，在所述步骤s5中，在蒸压养护过程中，蒸汽压力为0.6mpa-1.8mpa，养护时间为8h-18h。

根据本发明的生活垃圾制备蒸压砖的方法的系统，包括：预处理装置，所述预处理装置包括筛分、磁选设备，所述预处理装置具有垃圾入口、渣土出口、金属出口、有机物出口；热解装置，所述热解装置具有物料入口、热解炭入口、热解油气出口、辐射管燃气入口、辐射管热烟气出口，所述物料入口与所述有机物出口相连；旋风分离装置，所述旋风分离装置具有热解油气入口、热解气液混合物出口、炭灰出口，所述热解油气入口与高温热解油气出口相连；气液分离装置，所述气液分离装置具有热解气液混合物入口、热解气出口、热解液出口、循环水入口、循环水出口，所述热解气液混合物入口与所述热热解气液混合物出口相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有热解液入口、热解油出口、热解水出口，所述热解液入口与所述热解液出口相连；污水处理装置，所述污水处理装置具有热解水入口、达标废水出口，所述热解水入口与所述热解水出口相连；净化装置，所述净化装置具有热解气入口、净化气出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连；锅炉装置，所述锅炉装置具有净化气入口、助燃空气入口、热解油入口、烟气出口、蒸汽出口，所述净化气入口与所述净化气出口相连；发电装置，所述发电装置具有蒸汽入口、电能出口、乏汽出口，所述蒸汽入口与所述蒸汽出口相连；混合搅拌装置，所述混合搅拌装置具有达标废水入口、渣土入口、热解炭入口、炭灰入口、生石灰入口、混合料出口，所述达标废水入口与所述达标废水出口相连，所述渣土入口与所述渣土出口相连，所述热解炭入口与所述热解炭出口相连，所述炭灰入口与所述炭灰出口相连；消化装置，所述消化装置具有混合料入口、消化物料出口，所述混合料入口与所述混合料出口相连；成型装置，所述成型装置具有消化物料入口、砖坯出口，所述消化物料入口与所述消化物料出口相连；蒸压养护装置，所述蒸压养护装置具有砖坯入口、乏汽入口、蒸压砖出口、废汽出口，所述砖坯入口与所述砖坯出口相连，所述乏汽入口与所述乏汽出口相连。

在本发明的一些示例中，所述油水分离装置采用静置分离，上层与下层为热解油，中层为热解水，采用泵将热解水抽出。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的生活垃圾制备蒸压砖的方法的步骤示意图；

图2是根据本发明实施例的生活垃圾制备蒸压砖的方法的各个步骤的流程图；

图3是根据本发明实施例的实施生活垃圾制备蒸压砖的方法的系统的示意图。

附图标记：

预处理装置1；热解装置2；旋风分离装置3；气液分离装置4；油水分离装置5；污水处理装置6；净化装置7；锅炉装置8；发电装置9；混合搅拌装置10；消化装置11；成型装置12；蒸压养护装置13。

具体实施方式

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的生活垃圾制备蒸压砖的方法。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的生活垃圾制备蒸压砖的方法包括以下步骤：

s1、将生活垃圾进行预处理，分出金属、渣土无机物及有机物。渣土无机物可以含有其他物质。其中，预处理包括分选和筛分，筛分采用滚筒筛，筛网孔径为10mm-80mm。由此，可以便于得到粒径小的渣土，这样可以有利于后续的蒸压砖的制备。

s2、将预处理后得到的有机物送入热解装置2进行热解处理，得到热解炭和热解油气，此时的热解油气处于高温状态。其中，热解装置2可以为旋转床，旋转床包括干燥区和热解区，旋转床采用蓄热式辐射管供热。热解时间为30min-90min；干燥区的蓄热式辐射管温度为350℃～550℃；热解区的蓄热式辐射管温度为550℃～950℃。可以理解的是，通过合理设置干燥区和热解区的蓄热式辐射管温度，可以有利于热解装置2有效进行热解处理，而且可以有利于其得到热解炭和热解油气。

s3、将热解油气进行分离、净化处理，得到炭灰、净化气、热解水和热解油。其中，热解装置2产生的热解油气可以先经过旋风分离，以便去除其中的炭灰，这样可以避免炭灰混入到热解油气中，可以有利于后续的净化处理，从而可以更好地获得纯净的热解油。将除灰后的热解油气再进行气液分离，以便分离出热解气和热解液；将热解气进行净化处理，以便得到净化气；将热解液进行油水分离，以便得到热解水及热解油。

s4、将热解水送入污水处理，得到达标废水，还将净化气及热解油送入锅炉发电系统，发电并得到乏汽，发电可以获得经济利益。

s5、将废水、渣土、热解炭、炭灰及生石灰进行处理，制备出蒸压砖。具体地，将废水、渣土、热解炭、炭灰及生石灰依次进行混合搅拌、消化、成型及蒸压养护，制备出蒸压砖。其中，将乏汽作为蒸压养护的蒸汽使用，如此可以合理利用乏汽，而且可以使得蒸压砖的质量较好。在蒸压养护过程中，蒸汽压力为0.6mpa-1.8mpa，养护时间为8h-18h。

另外，混合搅拌时添加的废水质量含量为12％～24％，渣土质量含量为12％～24％，热解炭质量含量15％～35％，炭灰含量12～24％，生石灰含量15～45％。采用上述成分制备出来的蒸压砖质量好，而且制造工艺简单。

由此，通过采用本发明上述实施例的生活垃圾制备蒸压砖的方法，不仅可以解决生活垃圾处理过程中二噁英及飞灰污染等问题，还可以将达标废水、渣土与炭灰等废物共同进行高效利用，并且可以制备出蒸压砖，从而可以增加工艺的清洁性，可以降低运行成本，可以使得经济性好，易于工业化推广。

下面结合图3详细描述一下根据本发明实施例的实施生活垃圾制备蒸压砖的方法的系统。

如图3所示，根据本发明实施例的实施生活垃圾制备蒸压砖的方法的系统包括：预处理装置1、热解装置2、旋风分离装置3、气液分离装置4、油水分离装置5、污水处理装置6、净化装置7、锅炉装置8、发电装置9、混合搅拌装置10、消化装置11、成型装置12、蒸压养护装置13。

预处理装置1包括筛分、磁选等设备，预处理装置1具有垃圾入口、渣土出口、金属出口、有机物出口，以便分选出渣土、金属及有机物等物质。

热解装置2对物料进行热解处理，以便得到热解炭和高温热解油气，热解装置2具有物料入口、热解炭入口、热解油气出口、辐射管燃气入口、辐射管热烟气出口，物料入口与有机物出口相连。

旋风分离装置3将高温热解油气中的炭灰分离出来，提高热解产品品质。旋风分离装置3具有热解油气入口、热解气液混合物出口、炭灰出口，热解油气入口与高温热解油气出口相连。

气液分离装置4将热解气液混合物进行分离，以便得到热解气及热解液。气液分离装置4具有热解气液混合物入口、热解气出口、热解液出口、循环水入口、循环水出口，热解气液混合物入口与热热解气液混合物出口相连。

油水分离装置5将热解液分为热解油及热解水。油水分离装置5具有热解液入口、热解油出口、热解水出口，热解液入口与热解液出口相连。其中，油水分离装置5采用静置分离，上层与下层为热解油，中层为热解水，采用泵将热解水抽出，剩下热解油作为产品出售，从而可以获得经济利益，而且此种方式简单可靠。

污水处理装置6将热解水进行处理，以便得到达标废水。污水处理装置6具有热解水入口、达标废水出口，热解水入口与热解水出口相连。

净化装置7具有热解气入口、净化气出口，热解气入口与热解气出口相连，锅炉装置8具有净化气入口、助燃空气入口、热解油入口、烟气出口、蒸汽出口，净化气入口与净化气出口相连，发电装置9具有蒸汽入口、电能出口、乏汽出口，蒸汽入口与蒸汽出口相连。

混合搅拌装置10具有达标废水入口、渣土入口、热解炭入口、炭灰入口、生石灰入口、混合料出口，达标废水入口与达标废水出口相连，渣土入口与渣土出口相连，热解炭入口与热解炭出口相连，炭灰入口与炭灰出口相连。

消化装置11将混合料进行消化处理，以便将生石灰变为熟石灰消化装置11具有混合料入口、消化物料出口，混合料入口与混合料出口相连，成型装置12具有消化物料入口、砖坯出口，消化物料入口与消化物料出口相连，蒸压养护装置13具有砖坯入口、乏汽入口、蒸压砖出口、废汽出口，砖坯入口与砖坯出口相连，乏汽入口与乏汽出口相连。

通过实施本发明上述实施例的生活垃圾制备蒸压砖的系统，不仅可以解决生活垃圾处理过程中二噁英及飞灰污染等问题，还可以将达标废水、渣土与炭灰等废物共同进行高效利用，并且可以制备出蒸压砖，从而可以增加工艺的清洁性，可以降低运行成本，可以使得经济性好，易于工业化推广。

下面再结合上述内容给出两个具体实施例。

根据本发明的第一个实施例，利用系统对某城市的生活垃圾进行处理，所取原料为生活垃圾，含水率约为38％，其各组分百分含量如表1所示，其中，系统的结构如图3所示，工艺流程如图2所示，具体处理流程如下：

表1生活垃圾组分分析表(％)

将生活垃圾进行预处理，分出金属、渣土等无机物及有机物，筛网孔径为50mm；将预处理后得到的有机物送入旋转床进行热解处理，便得到热解炭和高温热解油气，热解时间为60min，干燥区的蓄热式辐射管温度为480-500℃；热解区的蓄热式辐射管温度为880-900℃；将高温热解油气进行旋风分离，以便去除其中的炭灰；将除灰后的热解油气进行气液分离，以便分离出热解气和热解液；将热解气进行净化处理，以便得到净化气；将热解液进行油水分离，以便得到热解水及热解油；将净化气及热解油送入锅炉发电系统，以便上网发电，获得经济效益，同时将乏汽作为蒸压养护的蒸汽使用，乏汽温度为350-370℃；将热解水送入污水处理，以便得到达标废水；将15％达标废水、12％渣土、28％热解炭、15％炭灰及30％生石灰一同进行混合搅拌、消化、成型及蒸压养护等处理，以便制备蒸压砖，蒸汽压力为0.8mpa，养护时间为12h，制备的蒸压砖强度为10mpa。

根据本发明的第二个实施例，系统对某城市的生活垃圾进行处理，所取原料为生活垃圾，含水率约为42％，其各组分百分含量如表2所示，其中，系统的结构如图3所示，工艺流程如图2所示，具体处理流程如下：

表2生活垃圾组分分析表(％)

将生活垃圾进行预处理，分出金属、渣土等无机物及有机物，筛网孔径为30mm；将预处理后得到的有机物送入旋转床进行热解处理，便得到热解炭和高温热解油气，热解时间为80min，干燥区蓄热式辐射管温度为580-600℃；热解区蓄热式辐射管温度为910-930℃；将高温热解油气进行旋风分离，以便去除其中的炭灰；将除灰后的热解油气进行气液分离，以便分离出热解气和热解液；将热解气进行净化处理，以便得到净化气；将热解液进行油水分离，以便得到热解水及热解油；将净化气及热解油送入锅炉发电系统，以便上网发电，获得经济效益，同时将乏汽作为蒸压养护的蒸汽使用，乏汽温度为380-400℃；将热解水送入污水处理，以便得到达标废水；将18％达标废水、16％渣土、32％热解炭、12％炭灰及22％生石灰一同进行混合搅拌、消化、成型及蒸压养护等处理，以便制备蒸压砖，蒸汽压力为1.4mpa，养护时间为12h，制备的蒸压砖强度为9mpa。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。