基于低温磁化热解的生活垃圾处理方法及系统与流程

本发明涉及固体废弃物处理设备领域，具体涉及基于低温磁化热解的生活垃圾处理方法及系统。

背景技术：

传统的垃圾处理方式主要有填埋、焚烧等，填埋会占用大量宝贵的土地资源，同时污染环境，因而这种简单处理方式已基本不再采用。与填埋处理相比，垃圾焚烧是一种较好的处理方式，生活垃圾通过焚烧，不仅体积大大减小，还可利用焚烧产生的热量发电、供热，达到能量再利用的目的。但垃圾直接焚烧还存在很多问题，1、二次污染问题，垃圾成分中有机物焚烧产生的酸性气体(hcl、hf、nox等)、剧毒的含氯高分子化合物(统称二噁英类物质)以及含hg、pb的飞灰都会对环境造成污染；2、焚烧设备损坏问题，垃圾中含氯化合物在炉内形成hcl等腐蚀性气体，在300℃以上即会严重腐蚀炉内金属部件；3、垃圾成分复杂，各种不同成分有不同的密度、形状、化学性质、着火及燃烧特性，它们在焚烧炉内呈现不同的燃烧性状，因而难以控制燃烧过程。

为了克服垃圾焚烧技术的上述缺点，作为垃圾焚烧替代技术的垃圾低温热解技术得到了开发和应用。其主要是在缺氧环境下，采用不高于300℃温度，对生活垃圾采取分解的方式。这种方法由于采用低温方法，理论上处理过程中不会形成二噁英以及重金属烟气，但是这种方法也存在处理时间长、效率低，缺氧情况下产生大量co以及处理残留率过高等致命性问题。同时该方法在处理生活垃圾的过程中会排放处污水而污染外界环境，同时需要额外的热能对生活垃圾进行预热处理，无疑增加能源的消耗。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了基于低温磁化热解的生活垃圾处理方法，该方法解决了现有低温热解处理生活垃圾需要额外消耗大量能源且生活垃圾焚烧速度过慢、生活垃圾处理效果低下的问题；同时本发明还设计了基于低温磁化热解的生活垃圾处理系统，该系统在运行的过程中不会向外界排放污水，且系统利用低温磁化热解技术，在炉体内腔中形成磁场，以提升磁化焚烧炉中生活垃圾中有机物的燃烧热，加速生活垃圾焚烧的速度。

为了达到上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现的：

基于低温磁化热解的生活垃圾处理方法，包括以下步骤：

step1、分拣、烘干：将可燃有机废弃物从生活垃圾中分拣出来并送入第一烘干箱和第二烘干箱中，含水的可燃有机废弃物在烟气热能的烘干作用下烘干至含水率20％左右；

step2、低温磁化热解：将第一烘干箱和第二烘干箱中烘干的可燃有机废弃物送入磁化焚烧炉中进行低温磁化热解，磁化焚烧炉的内腔中产生的磁场提升可燃有机废弃物的燃烧热以加快焚烧的速度；

step3、除尘：可燃有机废弃物低温磁化热解产生烟气混合物和灰烬，烟气混合器经过除尘器除尘后分别流入第一烘干箱和第二烘干箱中，除尘后的烟气混合物对第一烘干箱和第二烘干箱中的含水的可燃有机废弃物进行烘干，可燃有机废弃物对烟气混合物进行吸热和吸附；

step4、尾气处理：第一烘干箱和第二烘干箱中多余的烟气混合物依次经过除沫塔、吸附塔和淋洗塔的冷凝除沫、吸附和高压淋洗后经引风机引流至烟囱中进行排放；

stpe5、污水处理：第一烘干箱和第二烘干箱中残留的污水以及除沫塔中产生的冷凝水进入污水处理器中进行处理后排出中水。

本发明还提供了基于低温磁化热解的生活垃圾处理系统，包括：

第一烘干箱、第二烘干箱、磁化焚烧炉、除尘器、除沫塔、吸附塔、淋洗塔、引风机、烟囱和污水处理器，第一烘干箱与第二烘干箱底部通过管道连接，磁化焚烧炉与除尘器连接，除尘器分别与第一烘干箱和第二烘干箱连接，第二烘干箱与除沫塔连接，除沫塔与吸附塔连接，吸附塔与淋洗塔连接，淋洗塔与引风机连接，引风机与烟囱连接，第二烘干箱和除沫塔与污水处理器连接。

进一步的，所述的磁化焚烧炉上固定有磁化装置，磁环装置包括磁环焚烧炉外壁上环状固定的若干条状永磁体和内腔上方固定的u型永磁体。

本发明的有益效果是：本发明提供的方法解决了现有低温热解处理生活垃圾需要额外消耗大量能源且生活垃圾焚烧速度过慢、生活垃圾处理效果低下的问题；同时本发明还设计了基于低温磁化热解的生活垃圾处理系统，该系统利用焚烧产生的高热气体对垃圾进行循环干燥、二次利用，节约大量的电力能源；该系统利用低温磁化热解技术，在炉体内腔中形成磁场，以提升磁化焚烧炉中生活垃圾中有机物的燃烧热，加速生活垃圾焚烧的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是基于低温磁化热解的生活垃圾处理系统结构示意图；

图2是所述的磁化装置的固定结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-第一烘干箱，2-第二烘干箱，3-磁化焚烧炉，4-除尘器，5-除沫塔，6-吸附塔，7-淋洗塔，8-引风机，9-烟囱，10-污水处理器，12-u型永磁体，13-条状永磁体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

基于低温磁化热解的生活垃圾处理方法，包括以下步骤：

step1、分拣、烘干：将可燃有机废弃物从生活垃圾中分拣出来并送入第一烘干箱和第二烘干箱中，含水的可燃有机废弃物在烟气热能的烘干作用下烘干至含水率20％左右；

step2、低温磁化热解：将第一烘干箱和第二烘干箱中烘干的可燃有机废弃物送入磁化焚烧炉中进行低温磁化热解，磁化焚烧炉的内腔中产生的磁场提升可燃有机废弃物的燃烧热以加快焚烧的速度；

step3、除尘：可燃有机废弃物低温磁化热解产生烟气混合物和灰烬，烟气混合器经过除尘器除尘后分别流入第一烘干箱和第二烘干箱中，除尘后的烟气混合物对第一烘干箱和第二烘干箱中的含水的可燃有机废弃物进行烘干，可燃有机废弃物对烟气混合物进行吸热和吸附；

step4、尾气处理：第一烘干箱和第二烘干箱中多余的烟气混合物依次经过除沫塔、吸附塔和淋洗塔的冷凝除沫、吸附和高压淋洗后经引风机引流至烟囱中进行排放；

stpe5、污水处理：第一烘干箱和第二烘干箱中残留的污水以及除沫塔中产生的冷凝水进入污水处理器中进行处理后排出中水。

如图1-2所示，基于低温磁化热解的生活垃圾处理系统，包括：

第一烘干箱1、第二烘干箱2、磁化焚烧炉3、除尘器4、除沫塔5、吸附塔6、淋洗塔7、引风机8、烟囱9和污水处理器10，第一烘干箱1与第二烘干箱2底部通过管道连接，便于水分经第二烘干箱流入污水处理器10中；磁化焚烧炉3与除尘器4连接，除尘器4分别与第一烘干箱1和第二烘干箱2连接，第二烘干箱2与除沫塔5连接，除沫塔5与吸附塔6连接，吸附塔6与淋洗塔7连接，淋洗塔7与引风机8连接，引风机8与烟囱9连接，第二烘干箱2和除沫塔5与污水处理器10连接。

磁化焚烧炉3上固定有磁化装置，磁环装置包括磁环焚烧炉外壁上环状固定的若干条状永磁体13和内腔上方固定的u型永磁体12。

本发明的提供的基于低温磁化热解的生活垃圾处理系统工作原理如下：

(1)含水可燃有机废弃物的筛分分拣

把生活垃圾中的建筑垃圾如砖块、石头等大件建筑垃圾进行筛分，给城市专用再生砖厂进行再生产；把易拉罐、玻璃瓶、纸张、废旧塑料等垃圾进行回收以再利用；不能再回收利用的含水可燃有机废弃物则进入本发明的系统进行处理；

(2)含水可燃有机废弃物的烘干

含水可燃有机废弃物第一时间进入烘干系统，磁化焚烧炉4焚烧产生的烟气热能对含水可燃有机废弃物进行预热干燥，利用预热进行干燥可节约大量的电能；在干燥的过程中，烟气和含水可燃有机废弃物充分接触混合，含水可燃有机废弃物吸收热量并粘附烟气中的有毒有害物质(烟气中的重金属、灰飞及颗粒物再次附着于原生垃圾上)，待含水可燃有机废弃物的含水率降至20％左右即可进入磁化焚烧炉，有效地提升了烟气中重金属、灰飞、颗粒物及有毒有害物质的处理，第一烘干箱和第二烘干箱的箱体密闭工作，既解决了垃圾的暂存问题也解决了垃圾存放过程中产生的臭味气体问题。

(3)含水可燃有机废弃物的燃烧

烘干的含水可燃有机废弃物从第一烘干箱1和第二烘干箱2送入至磁化焚烧炉4中，磁化焚烧炉外壁上固定的条状永磁体和内腔上方固定的u型永磁体，条状永磁体与u型永磁体之间形成磁场，该磁场把炉体内的空气原子电离磁化，促使氢离子和氧离子进行裂变，氮元素被分离，将垃圾中的有机成分和可燃成分在富氧环境中充分燃烧，火焰温度提高，热辐射迅速增强，从而缩短燃烧时间，且该磁场可以提升垃圾中有机物的燃烧热，进而加速垃圾焚烧的速度，提升生活垃圾处理的作业效率。

(4)尾气净化排放

磁化焚烧炉产生的烟气混合物依次经过除尘器5的旋风除尘后进入第一烘干箱1和第二烘干箱2中，经过可燃有机废弃物的烟气热能吸收和颗粒物以及金属离子的吸附后，第一烘干箱1和第二烘干箱2中残留的烟气混合物依次经过除沫塔7、吸附塔8和淋洗塔9的双效冷凝、丝网除沫、活性炭吸附和高压喷淋后经引风机10引至烟囱11排放。

(5)污水处理

第一烘干箱1和第二烘干箱2中残余的污水以及除沫塔中冷凝产生的冷凝水则流入污水处理器10中，经过污水处理器10的沉淀、生物降解和消毒后成为对环境友好的中水，防止污水直接排放对环境造成污染。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。