专利名称：农村垃圾无害化处理装置以及方法
技术领域：
本发明涉及垃圾处理领域，具体涉及一种农村垃圾无害化处理装置以及方法。
背景技术：
随着我国新农村建设的加快，农村人口从相对分散变为相对集中，产生的垃圾如何妥善处置成为当前面临的问题。由于农村垃圾相对点位较分散、收集较困难、运输距离远、因此整体对垃圾的收运覆盖将导致运输成本较高；目前，我国农村缺乏投资成本和运行成本都相对较低的、有效处理垃圾的技术和设备；由于垃圾的收运体系不能满足全覆盖分散点位和偏远农村的垃圾，传统做法大多采用原始堆放，简易填埋的方式进行处理，但这种处理方式占用了大量土地，对土地资源造成不可恢复性的破坏；垃圾渗滤液会对水体造成污染；并且垃圾场会产生大量有害病菌，威胁人们的健康、影响生活环境。由于垃圾中有很多可燃成分，如果直接进行填埋，这些可燃成分就成了火灾隐患，并且会占用大量土地资源。因此为了减小堆放、填埋对土地和水体资源所造成的破坏，也为了降低火灾隐患，现在的通常做法是对这部分可燃垃圾通过直接焚烧的方式进行处理，这样即可以减小体积，节约土地资源，又能够降低火灾隐患。但由于直接焚烧过程中垃圾燃烧不充分，许多垃圾在受热过程中就产生大量有害气体，这部分气体产生后会直接排入大气，严重影响大气环境；此外，由于垃圾内部的氧气含量不足，不能支持垃圾充分燃烧，因此在焚烧过程中还需要对垃圾进行翻转、搅拌，使其与氧气充分混合以提高燃烧效率。但这种方式却会产生大量的粉尘，而垃圾在燃烧过程中会产生较强的上升气流，将垃圾中的粉尘带入大气，进一步加重了对大气环境的污染。
发明内容
本发明提供了一种农村垃圾无害化处理装置；本发明还提供了 一种农村垃圾无害化处理方法。本发明所述提供的农村垃圾无害化处理装置以及农村垃圾无害化处理方法能够通过热解气化和多级燃烧的方式降低垃圾燃烧完毕后所产生的气体的毒性以及粉尘含量，实现无害化处理。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，农村垃圾无害化处理装置，包括热解气化区和燃烧区；所述热解气化区的上部设有进料口 ；其底部设有点火口和排渣口 ；所述燃烧区包括多个燃烧室；所述热解气化区的下部按高度由低到高依次与每个所述燃烧室相通；相邻两个所述燃烧室的公共侧壁上均设置有一个燃烧器，且相邻两个所述燃烧器在水平方向上相互错开；所述燃烧器包括外壳和氧气导管；所述外壳的中部设置有通腔；所述氧气导管的一端与所述通腔相通，另一端与外界大气相通；所述氧气导管上设置有阀门。进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，所述燃烧区的底部设置有储灰室，所述储灰室的底部设置有清灰口 ；每个所述燃烧室的底部均与所述储灰室相通。
进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，所述燃烧区内还设置有用于使可燃气体升温以帮助其燃烧的助燃器。进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，所述燃烧区内设置有助燃室，所述助燃室串接在多个所述燃烧室之间且其底部与所述储灰室相通；所述助燃器设置在所述助燃室内。进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，所述热解气化区的底部设置有炉排。进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，所述热解气化区内设置有辅助气化装置；所述辅助气化装置包括多个竖直设置的空心柱体；多个所述空心柱体之间通过挡板连接在一起；每个所述空心柱体的侧壁上和所述挡板上均设置有多个出火孔，该出火孔为纵向长条状；所述空心柱体的顶部密封设置有锥状顶盖。进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，所述燃烧器设置在所述燃烧室的底部。进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，包括炉体，所述热解气化区和燃烧区均设于所述炉体内；所述炉体的侧壁均为耐火材料制成。进一步地，前述的农村垃圾无害化处理装置中，每个所述燃烧室内均设置有探温
装直。农村垃圾无害化处理方法，包括下列步骤:将可燃垃圾堆放在密闭环境内，使其局部燃烧；用局部燃烧产生的热量将未燃烧的垃圾热解气化，产生可燃气体和粉尘；其中，所述热解气化过程的温度保持在500 600°C ；将产生的可燃气体和粉尘按高度由低到高依次通入多个燃烧器进行有氧燃烧，同时使其中的粉尘沉降；其中，相邻两个燃烧器在水平方向上相互错开。与现有技术相比，本发明所述的农村垃圾无害化处理装置以及农村垃圾无害化处理方法通过在热解气化区内垃圾采用厚料层堆烧的方式，使垃圾局部燃烧，并利用垃圾燃烧所产生的热量对未燃烧的垃圾进行热解，能够使其产生大量可燃气体；在这种方式下垃圾处于“静态”热解状态，因此产生的粉尘较少。可燃气体大部分都在热解气化区的下部产生，因此热解气化区的下部也是主要的产气层。由于热解气化区与燃烧室的通道设置在热解气化区的下部，可燃气体产生后可通过负压经由热解气化区的下部依次引入多个燃烧室，并使其在850°C至1000°C的高温下停留超过2秒，使其燃烧的更成分，使有毒有害物质分解的较为彻底，达到无害化。通过将热解气化区按高度由低到高依次与每个所述燃烧室相通，并且相邻两个所述燃烧器在水平方向上相互错开，形成折流，可以延长可燃气体的流通路径，使其内部的粉尘自行沉降。因此，在不外加除尘设备的情况下，燃烧尾气也可直接达标排放，大气二次污染物防止措施简单。此外，本发明所提供的农村垃圾无害化处理装置以及方法还具有下列技术效果:(I)通过设置储灰室可以便于粉尘的统一收集。(2)通过设置助燃器可以提升可燃气体的温度，有助于气体的燃烧。(3)通过设置炉排能够保证底部的垃圾更有效的燃烧。(4)通过在热解气化区内设置辅助气化装置，能够有效的避免了垃圾架空，粘结等常见问题，进一步提高垃圾“静态”热解气化的效果。(5)通过将热解气化区和燃烧区均设于炉体内能够使炉子的结构更加紧凑，节约空间。
为了更清楚地说明本发明具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一所提供的农村垃圾无害化处理装置的结构示意图；图2为本发明实施例一所提供的燃烧器的结构示意图；图3为本发明实施例二所提供的农村垃圾无害化处理装置的结构示意图；图4为本发明实施例二所提供的辅助气化装置的俯视结构示意图；图5为本发明实施例二所提供的辅助气化装置的工艺流程图；图6为本发明实施例三所提供的农村垃圾无害化处理方法的流程图。附图标记1-热解气化区，2-燃烧区，3-进料口，4-点火口，5-排渣口，6_燃烧室，7-燃烧器，8-烟園，9-储灰室，10-助燃器，11-助燃室，12-炉排，13-炉体，14-外壳，15-清灰口，16-阀门，17-探温装置，18-返烧室，19-氧气导管，20-顶盖，21-空心柱体，22-挡板，23-透火孔。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式
，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。本发明的一个实施方式提供了一种农村垃圾无害化处理装置，如图1所示，包括热解气化区I和燃烧区2 ;热解气化区I的上部设有进料口 3 ;其底部设有点火口 4和排渣口 5 ;燃烧区2包括多个燃烧室6 ;热解气化区I按高度由低到高依次与每个燃烧室6相通；相邻两个燃烧室6的公共侧壁上均设置有一个燃烧器7，且相邻两个燃烧器7在水平方向上相互错开；如图2所不,燃烧器7包括外壳14和氧气导管19 ;外壳14的中部设置有通腔；氧气导管19的一端与通腔相通，另一端与外界大气相通；氧气导管19上设置有阀门16。通过在热解气化区I内使垃圾燃烧，并利用垃圾燃烧所产生的热量对垃圾进行热解，使其产生大量可燃气体。首先，由于可燃垃圾中一般都含有许多碳、氢元素，这些元素在垃圾燃烧过程中主要产生一氧化碳、二氧化碳和水。而这部分垃圾燃烧产生的热量会为其它未燃烧的垃圾提供热量，促使其热解气化，这时形成的物质主要有碳、甲烷、乙烯、乙烷等碳氢类可燃物质，而且还会产生大量的如二噁英、硫化氢、氯气等有毒物质。此外，垃圾中的液态水也会被蒸发。而在垃圾燃烧过程中产生的一氧化碳和二氧化碳还会与水以及碳反应生成一氧化碳、氢气等气体。在这种方式下垃圾处于静态热解状态，因此产生的粉尘较少。
之后将这些可燃气体由热解气化区的下部依次通过多个燃烧室6，能够生成的可燃气体快速大量的通入燃烧室，并在高温下经过较长时间，使其燃烧的更成分，使有毒有害物质分解的较为彻底。例如，硫化氢与氧气反应可生成二氧化硫，氯气与氢气反应可生成氯化氢，一氧化碳与氧气反应可生成二氧化碳。在可燃气体燃烧过程中大部分气体都是与氧气反应，因此氧气的供应量与气体的燃烧程度有着密切联系。本发明的燃烧器7通过设计氧气导管19，可以保证氧气与可燃气体的充分混合，达到有效燃烧。通过阀门16可以控制氧气量，进而控制燃烧过程。因此本实施例所提供的农村垃圾无害化处理装置在不外加除尘设备的情况下，燃烧后的尾气也可直接达标排放，大气二次污染物防止措施简单。通过将相邻的两个燃烧器7在水平方向上相互错开；可以延长可燃气体的流通路径，并形成折流，使其内部的粉尘沉降。并且可以在位于最上方的燃烧室6的顶部连接烟囱
8,这样利于废气的疏导排放。本产品可用于处理农村垃圾、秸杆或其它可燃有机物；利用热解气化将农村垃圾在高温下还原后生成可燃气体，并通过有氧高温燃烧的原理，无害化的将垃圾妥善处理。表I至表4分别为该农村垃圾无害化处理装置的废气监测指标结果、尾气二噁英检测指标、飞灰检测指标以及灰渣检测报告。通过这四个检测结果可以看出，本产品对垃圾减量化显著，各项环境排放指标均能达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485—2001)。产品运行时，除首次点火需要借助外界能源外，运行时无需添加辅助燃料，在不外加除尘设备的情况下，燃烧尾气也可直接达标排放，大气二次污染物防止措施简单；针对农村垃圾的焚烧处理来说，可以减少垃圾处理的除尘设备的配置成本；在不同地区、根据实际需要，该装置也可与其他环境控制装置配套使用。因此，本发明适用于农村垃圾`的处理，投资成本、运行成本均低。表1:废气监测指标结果`
权利要求
1.农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:包括热解气化区和燃烧区；所述热解气化区的上部设有进料口 ；其底部设有点火口和排渣口 ；所述燃烧区包括多个燃烧室；所述热解气化区的下部；按高度由低到高依次与每个所述燃烧室相通；相邻两个所述燃烧室的公共侧壁上均设置有一个燃烧器，且相邻两个所述燃烧器在水平方向上相互错开； 所述燃烧器包括外壳和氧气导管；所述外壳的中部设置有通腔；所述氧气导管的一端与所述通腔相通，另一端与外界大气相通；所述氧气导管上设置有阀门。
2.如权利要求1所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:所述燃烧区的底部设置有储灰室，所述储灰室的底部设置有清灰口 ；每个所述燃烧室的底部均与所述储灰室相通。
3.如权利要求2所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:所述燃烧区内还设置有用于使可燃气体升温以帮助其燃烧的助燃器。
4.如权利要求3所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:所述燃烧区内设置有助燃室，所述助燃室串接在多个所述燃烧室之间且其底部与所述储灰室相通；所述助燃器设置在所述助燃室内。
5.如权利要求1所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:所述热解气化区的底部设置有炉排。
6.如权利要求1所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:所述热解气化区内设置有辅助气化装置；所述辅助气化装置包括多个竖直设置的空心柱体；多个所述空心柱体之间通过挡板连接在一起；每个所述空心柱体的侧壁上和所述挡板上均设置有多个出火孔，该出火孔为纵向长条状；所述空心柱体的顶部密封设置有锥状顶盖。
7.如权利要求1所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:所述燃烧器设置在所述燃烧室的底部 。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:包括炉体，所述热解气化区和燃烧区均设于所述炉体内；所述炉体的侧壁均为耐火材料制成。
9.如权利要求8所述的农村垃圾无害化处理装置，其特征在于:每个所述燃烧室内均设置有探温装置。
10.农村垃圾无害化处理方法，其特征在于，包括下列步骤: 将可燃垃圾堆放在密闭环境内，使其局部燃烧； 用局部燃烧产生的热量将未燃烧的垃圾热解气化，产生可燃气体和粉尘；其中，所述热解气化过程的温度保持在500 600°C ； 将产生的可燃气体和粉尘按高度由低到高依次通入多个燃烧器进行有氧燃烧，同时使其中的粉尘沉降；其中，相邻两个所述燃烧器在水平方向上相互错开。
全文摘要
本发明涉及垃圾处理领域，具体涉及一种农村垃圾无害化处理装置以及方法。该装置包括热解气化区和燃烧区；燃烧区包括多个燃烧室；热解气化区的下部按高度由低到高依次与每个燃烧室相通；相邻两个燃烧室的公共侧壁上均设置有一燃烧器；燃烧器包括外壳和氧气导管。该方法包括将可燃垃圾堆放在密闭环境内，使其局部燃烧；用燃烧产生的热量将垃圾热解气化，产生可燃气体；将产生的可燃气体和粉尘依次通入多个燃烧器进行有氧燃烧，同时使其中的粉尘沉降。与现有技术相比，本发明所提供的农村垃圾无害化处理装置以及农村垃圾无害化处理方法能够通过热解气化和多级燃烧的方式实现对有机物的分解的较为彻底，达到无害化。
文档编号F23G5/44GK103075733SQ20131002592
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者付耳根 申请人:四川明日得投资管理咨询有限责任公司