一种小规模生活垃圾处理系统的制作方法

本实用新型属于垃圾处理技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种小规模生活垃圾处理系统。

背景技术：

在现有的小规模(一般低于100吨/天)生活垃圾热解工艺(如图2所示)中，生活垃圾不经分选直接进入热解系统，热解后产生污染物和有价资源。污染物主要分为废气、飞灰和污水；有价资源主要为废渣和热水。

热解产生的废气经烟气净化后达标排放；热解产生的飞灰经螯合固化后送至填埋场去填埋；热解产生的污水经污水处理后达标排放，而经污水处理设施处理后产生的浓缩液回喷至热解炉内。

热解产生的废渣经过磁选实现金属回收，回收有价金属，剩余的运至周边砖厂用作制砖(免烧砖)。热解产生的热量以热水的形式进行存储，之后热水自然冷却，因此此过程中热量并未得到利用(由于生活垃圾热解项目的处理规模较小，无法稳定产生蒸汽进行发电，并且小规模的垃圾处理工程上发电系统不太经济，所以垃圾热解产生的热量主要以热水的形式进行储存。由于生活垃圾热解项目一般远离居民区，远离热水需求源，所以产生的热水只能自然冷却，让热量白白浪费)。

由以上分析可知，现有的小规模生活垃圾热解工艺存在以下不足：

1、现有的垃圾热解工艺一般不经分选，生活垃圾中含有较多的餐厨和厨余垃圾，垃圾中水分含量大、热值低，不利于热解炉温度的提高和稳定运行；

2、现有的垃圾热解工艺产生的热水没有得到合理利用，热量白白散失，经济性差。

技术实现要素：

为了解决现有技术中由于垃圾热值偏低产生的热解系统设备运行不稳定的技术问题和现有技术中小规模生活垃圾热解工艺经济性差的技术问题，本实用新型提供了一种小规模生活垃圾处理系统，其技术方案如下：

一种小规模生活垃圾处理系统，其包括：分选装置、热解气化装置、循环冷却水箱、烟气净化系统、好氧发酵系统和温室系统；所述分选装置分别与所述热解气化装置、所述好氧发酵系统相连，用于将生活垃圾分选为可燃物垃圾和有机物垃圾；所述循环冷却水箱通过第一管路与所述热解气化装置的换热夹套相连，用于为所述热解气化装置降温冷却；所述热解气化装置与所述烟气净化系统相连；所述好氧发酵系统与所述温室系统相连。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述第一管路包括第一进水管和第一出水管；所述第一进水管的两端、所述第一出水管的两端分别与所述换热夹套、所述循环冷却水箱相连。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述换热夹套通过第二管路与所述好氧发酵系统相连，所述第二管路用于为所述好氧发酵系统提供热源并将冷却水输回所述循环冷却水箱。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述第二管路包括第二进水管和第二出水管；所述第二进水管两端分别与所述换热夹套、所述好氧发酵系统相连；所述第二出水管两端分别与所述好氧发酵系统、所述循环冷却水箱相连。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述换热夹套通过第三管路与所述温室系统相连，所述第三管路用于为所述温室系统提供保温加热并将冷却水输回所述循环冷却水箱。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述第三管路包括第三进水管和第三出水管；所述第三进水管两端分别与所述换热夹套、所述温室系统相连；所述第三出水管两端分别与所述温室系统、所述循环冷却水箱相连。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述小规模生活垃圾处理系统还包括粉碎装置，所述粉碎装置分别与所述分选装置和所述好氧发酵系统相连，用于粉碎所述分选装置分选出的有机物垃圾。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述好氧发酵系统内设有搅拌装置，所述搅拌装置用于搅拌有机物垃圾。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：还包括污水处理装置，所述污水处理装置与所述热解气化装置相连，用于处理所述热解气化装置产生的污水，并向所述热解气化装置回排污水浓缩液。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述污水处理装置通过第四管路与所述循环冷却水箱相连，用于为所述循环冷却水箱补充冷却水。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述烟气净化系统与所述第二管路相连，即所述第二管路(所述第二管路的所述第二进水管某一段)穿插进所述烟气净化系统内，使得所述烟气净化系统内的烟气用于加热所述第二管路。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：所述烟气净化系统与所述第三管路相连，即所述第三管路(所述第三管路的所述第三进水管某一段)穿插进所述烟气净化系统内，使得所述烟气净化系统内的烟气用于加热所述第三管路。

如上述的小规模生活垃圾处理系统，进一步优选为：还包括周转箱，所述周转箱与所述热解气化装置相连，用于回收所述热解气化装置产出的灰渣。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型在处理生活垃圾时首先对生活垃圾进行分选，将生活垃圾中的有机物垃圾分离出来，而将剩余的可燃物垃圾送至热解气化装置中进行热解气化处理，能够提高参与热解气化的生活垃圾的热值，有利于热解气化装置的稳定运行；并且，本实用新型通过设置循环冷却水箱对热解气化装置进行降温，能够进一步保证热解气化装置的稳定运行；再者，本实用新型将分选出来的有机物垃圾制成有机肥料供温室系统使用，并产出反季节产品，能够提高本实用新型的经济效益，从而使得本实用新型具有运行稳定、经济效益好的特点。

2、本实用新型采用具有热能的冷却水作为好氧发酵系统的热源，好氧发酵系统无需再单独设置热源；采用具有热能的冷却水在冬季为温室系统供暖，能够进一步提高热能利用率，从而提高本实用新型的经济效益。本实用新型将冷却水中的热能用作温室系统的保温和好氧发酵系统的伴热，易于实现，能够降低温室系统和好氧发酵系统的能耗，降低运行成本，实现热能的充分利用，提高本实用新型的经济性。

3、本实用新型通过设置粉碎装置，能够提高有机物垃圾的堆肥效率；通过设置搅拌装置，能够进一步缩短有机肥的产出时间；通过设置污水处理装置和污水处理装置与循环冷却水箱的连接，能够实现污水的零排放，避免对环境的污染，从而使得本实用新型具有经济效益好、污染小的特点。

4、本实用新型通过设置烟气净化系统与第二管路的连接、烟气净化系统与第三管路的连接，能够充分利用烟气的余热，进一步提高热能利用率。

附图说明

图1为本实用新型的小规模生活垃圾处理系统的示意图。

图2为现有的小规模生活垃圾热解工艺的流程示意图。

图中：1-分选装置；2-粉碎装置；3-第二出水管；4-好氧发酵系统；5-搅拌装置；6-第三出水管；7-温室系统；8-第三进水管；9-烟气净化系统；10-第二进水管；11-热解气化装置；12-第一进水管；13-循环冷却水箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，还可以是功能上的连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图2，其中，图1为本实用新型的小规模生活垃圾处理系统的示意图；图2为现有的小规模生活垃圾热解工艺的流程示意图。

如图1所示，本实用新型提供了一种小规模生活垃圾处理系统，主要包括分选装置1、热解气化装置11、循环冷却水箱13、烟气净化系统9、好氧发酵系统4和温室系统7；分选装置1分别与热解气化装置11、好氧发酵系统4相连，用于将生活垃圾分选为可燃物垃圾和有机物垃圾；循环冷却水箱13通过第一管路与热解气化装置11的换热夹套(夹套式换热器，用于换热，在实用新型中将热解气化装置11的热量传递给冷却水，为热解气化装置11降温)相连，用于为热解气化装置11降温冷却；热解气化装置11与烟气净化系统9相连；好氧发酵系统4与温室系统7相连。

具体而言，本实用新型通过设置分选装置1对生活垃圾进行分选，将生活垃圾筛分为筛上物和筛下物；筛上物主要为可燃物垃圾，例如塑料、纸片、木条等，筛下物主要为有机物垃圾，例如餐厨、烂水果、水果皮等。筛上物进入热解气化装置11进行处理，在热解温度为750℃至900℃的热解气化装置11内发生反应，产出灰渣和高温烟气，高温烟气经过烟气净化系统9处理后产出飞灰和可直接排放的净化后烟气。筛下物进入好氧发酵系统4进行发酵，能够实现有机物垃圾的资源化利用，发酵周期约30天，产出的有机肥经过二次腐熟后进入温室系统7作为温室系统7的肥料使用，能够降低温室系统7的运行成本，温室系统7用于种植经济作物、花卉、农作物等多种反季节产品，可通过出售所述种植的反季节产品盈利。循环冷却水箱13通过第一管路与热解气化装置11的换热夹套相连，循环冷却水箱13通过第一管路的第一进水管12向热解气化装置11(热解气化装置11的换热夹套)输送冷却水，带走热解气化过程产生的热量，为热解气化装置11降温冷却，避免热解气化装置11因炉内高温而产生变形，热解气化装置11(热解气化装置11的换热夹套)通过第一管路的第一出水管向循环冷却水箱13回输冷却水。热解气化装置11产出的灰渣可以运至砖厂用作制砖或运至填埋场填埋处理，烟气净化系统9产出的飞灰经过固化稳定化处理后可以运至填埋场填埋处理，烟气净化系统9产出的净化后烟气直接排放。本实用新型在处理生活垃圾时首先对生活垃圾进行分选，将生活垃圾中的餐厨、烂水果、水果皮等含水量大的有机物垃圾分离出来，而将剩余的可燃物垃圾送至热解气化装置11中进行热解气化处理，其中含水量的减少能够提高参与热解气化的生活垃圾的热值，有利于热解气化装置11的稳定运行；并且，本实用新型通过设置循环冷却水箱13对热解气化装置11进行降温，能够进一步保证热解气化装置11的稳定运行(不会因为炉内高温而产生变形)；再者，本实用新型将分选出来的有机物垃圾送至好氧发酵系统4堆肥，并制成有机肥料供温室系统7使用，温室系统7用于产出反季节产品来提高经济效益，一定程度上降低生活垃圾的处理成本，提高本实用新型的经济效益，从而使得本实用新型具有运行稳定、经济效益好的特点。

作为对本实用新型的改进，如图1所示，本实用新型还提供了如下改良方案：

为了进一步提高本实用新型的经济效益，如图1所示，本实用新型的换热夹套通过第二管路与好氧发酵系统4相连，能够为好氧发酵系统4提供热源并将冷却水输回循环冷却水箱13。由换热夹套流出的冷却水能够加热好氧发酵系统4，维持好氧发酵系统4的温度(将好氧发酵系统4内的发酵温度维持在55℃至60℃)，有利于提高好氧发酵系统4的堆肥效果。具体的，第二管路包括第二进水管10和第二出水管3；第二进水管10两端分别与换热夹套、好氧发酵系统4相连，能够将温度升高的冷却水由换热夹套输送给好氧发酵系统4；第二出水管3两端分别与好氧发酵系统4、循环冷却水箱13相连，能够将冷却水由好氧发酵系统4输送给循环冷却水箱13。本实用新型采用换热夹套产出的热水作为好氧发酵系统4的热源，好氧发酵系统4无需再单独设置热源，从而能够提高本实用新型对热能的利用率，进一步提高本实用新型的经济效益。

为了进一步提高冷却水中的热能利用率，如图1所示，本实用新型的换热夹套通过第三管路与温室系统7相连，能够为温室系统7提供保温加热并将冷却水输回循环冷却水箱13，在冬季为温室系统7供暖，使温室系统7的温度维持在20℃以上，保证温室系统7内的反季节产品的生长。具体的，第三管路包括第三进水管8和第三出水管6；第三进水管8两端分别与换热夹套、温室系统7相连，能够将冷却水由换热夹套输送给温室系统7；第三出水管6两端分别与温室系统7、循环冷却水箱13相连，能够将冷却水由温室系统7输送给循环冷却水箱13。本实用新型采用换热夹套产出的热水在冬季为温室系统7供暖，能够进一步提高热能利用率，从而提高本实用新型的经济效益。

值得说明的是，在使用第二管路和第三管路时，第一管路、第二管路、第三管路的连接关系为：第一管路的第一进水管12一端连接循环冷却水箱13、另一端连接热解气化装置11(此时不再设置第一管路的第一出水管，而采用第二出水管3和第三出水管6向循环冷却水箱13输送冷却水)；第二管路的第二进水管10一端连接换热夹套、另一端连接好氧发酵系统4，第二管路的第二出水管3一端连接好氧发酵系统4、另一端连接循环冷却水箱13；第三管路的第三进水管8一端连接换热夹套(也可通过连通第二进水管10实现与换热夹套的连接)、另一端连接温室系统7，第三管路的第三出水管6一端连接温室系统7、另一端连接循环冷却水箱13(也可通过连通第二出水管3实现与循环冷却水箱13的连接)。经过在好氧发酵系统4和温室系统7中换热后，第二出水管3和第三出水管6流出的冷却水温度降低，重新进入循环冷却水箱13参与对热解气化装置11的降温。第一进水管12、第二进水管10、第三进水管8上均配置有调节阀，能够通过调节水流量而进行温度调节以及管路的通断调节。本实用新型将通过换热夹套的冷却水中所带的热能用于温室系统7的保温和好氧发酵系统4的伴热，易于实现，能够降低温室系统7和好氧发酵系统4的能耗，降低运行成本，实现热能的充分利用，而温室系统7产出的反季节产品进一步提高了本实用新型的经济性。

为了提高有机物垃圾的堆肥效率，如图1所示，本实用新型还包括粉碎装置2，粉碎装置2分别与分选装置1和好氧发酵系统4相连，粉碎装置2能够粉碎分选装置1分选出的有机物垃圾，可将有机物垃圾粉碎为粒度小于10mm的物料，为好氧发酵系统4提供粉碎后的有机物垃圾，从而提高有机物垃圾的堆肥效率，进而提高本实用新型的经济效益。

为了进一步提高有机物垃圾的堆肥效率，如图1所示，本实用新型的好氧发酵系统4内设有搅拌装置5，搅拌装置5在好氧发酵系统4对有机物垃圾进行发酵时能够搅拌有机物垃圾，从而增大有机物垃圾与空气的接触面积，提高有机物垃圾的堆肥效率，缩短本实用新型的有机肥产出时间，进而提高本实用新型的经济效益。

为了便于对热解产生的污水进行处理，减小处理生活垃圾时对环境的二次污染，如图1所示，本实用新型还包括污水处理装置，污水处理装置与热解气化装置11相连，能够处理热解气化装置11产生的污水，并向热解气化装置11回排污水浓缩液(处理后污水浓缩液回排至热解气化装置11，而处理后的水可直接外排)，从而减小对环境的二次污染。

为了进一步防止污染环境，如图1所示，本实用新型的污水处理装置通过第四管路与循环冷却水箱13相连，第四管路用于连通循环冷却水箱13和污水处理装置，将经过污水处理装置处理后的水作为循环冷却水箱13的补水，能够为循环冷却水箱13补充冷却水，实现污水的零排放，避免对环境的污染。

为了进一步实现热能的充分利用，如图1所示，本实用新型的烟气净化系统9与第二管路相连，即第二管路的第二进水管10某一段(本领域技术人员可根据实际情况选择)穿插进烟气净化系统9内，以使得能够利用烟气余热加热第二进水管10，从而进一步提高热能利用率。本实用新型的烟气净化系统9与第三管路相连，即第三管路的第三进水管8某一段(本领域技术人员可根据实际情况选择)穿插进烟气净化系统9内，以使得利用烟气余热加热第三进水管8，进一步提高热能利用率。

为了便于灰渣和飞灰的存储和转运，如图1所示，本实用新型还包括周转箱，周转箱与热解气化装置11相连，用于回收热解气化装置11产出的灰渣，同时还可用于放置固化稳定化处理后的飞灰，方便灰渣和飞灰的存储和转运。

在实施时，本实用新型不对分选装置1、热解气化装置11、烟气净化系统9、好氧发酵系统4、温室系统7、粉碎装置2、污水处理装置的规模及类型进行限定，本领域技术人员可根据需求进行选择。例如：分选装置1可以选择不同的滚筒筛、风选、磁选等设备，以及不同的工艺组合；热解气化装置11可以选择不同的热解气化设备，如移动床、流化床、炉排炉等热解气化设备；好氧发酵系统4可以选择静态堆肥、间歇式堆肥或连续式堆肥等不同工艺及不同形式的好氧发酵设备；温室系统7可以选择玻璃温室、薄膜温室、阳光板温室等；粉碎装置2可以选择锤式粉碎机、对辊粉碎机等；可以选择物理法、化学法、物理化学法和生物法等污水处理方法的相关工艺及其相关的设备。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。