处理农村生活垃圾的系统和方法与流程

本发明属于固体废弃物资源化处理领域，具体而言，本发明涉及处理农村生活垃圾的系统和方法。

背景技术：

随着经济的迅速发展、人口的不断增长以及人民生活水平的日益提高，特别是城镇化步伐加快，农民生活质量水平提升，我国农村生活垃圾的产生量急剧增加。当前，国内农村生活垃圾一般是被随意倾倒、简单掩埋等。许多农村地区因缺少垃圾收运和处理体制，居民的生活垃圾常常会肆意倾倒在建筑物前后或是坑边、路旁等。只有少部分经济相对发达的地区或是近郊农村的生活垃圾才被归属到城市的换位体系中。

许多农村生活垃圾并未进行有效处理，其中医疗垃圾和废旧垃圾等多种危险垃圾直接抛弃，不仅在一定程度上影响农村的生态环境，还直接对农村居民的生产、生活及身心健康造成一定的影响。另外，垃圾中存在的有害成分能够改变土壤的性质与结构，严重影响农作物的产量与品质。同时在雨水的强烈冲刷作用下，垃圾中存在的有机物与有害物质会侵入水体，进而严重污染水体。对于垃圾腐烂形成的恶臭会滋生蚊虫并传播疾病，对垃圾进行分解或是焚烧产生的有害气体还会污染大气，严重危害人们的身体健康。乱堆和乱放垃圾，在被风吹散落在地面或是树梢上就会造成景观污染，严重影响村庄的环境，破坏人们的居住环境。

因此，现有的处理农村生活垃圾的技术有待进一步改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理农村生活垃圾的系统和方法。采用该系统可以避免现有技术中复杂的预处理工序，并且所得热解炭灰分较低，从而使得热解炭的热值较高，可就近供村民利用，进而实现了农村生活垃圾的就地减量化和资源化利用。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理农村生活的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：

预处理单元，所述预处理单元包括农村生活垃圾入口和生活垃圾颗粒出口；

移动床热解炉，所述移动床热解炉内具有可转动的炉底，所述炉底上布置有筛孔，所述炉底将所述移动床热解炉内分为自上而下的上方空间和下方空间，并且所述上方空间和所述下方空间分别独立地布置有蓄热式燃气辐射管燃烧器，沿着所述炉底的转动方向，所述上方空间内依次限定出筛分区、干燥区、热解区和出料区，所述筛分区布置有生活垃圾颗粒入口，所述生活垃圾颗粒入口与所述生活垃圾颗粒出口相连，所述热解区布置有高温油气出口，所述高温油气出口与所述上方空间和所述下方空间中至少之一的蓄热室燃气辐射管燃烧器相连，所述出料区布置有热解炭出口，所述下方空间布置有无机垃圾出口。

由此，根据本发明实施例的处理农村生活垃圾的系统通过将农村生活垃圾供给至预处理单元进行简单的预处理后得到的生活垃圾颗粒供给至移动床热解炉内进行热解，因在炉底上布置有筛孔，在炉底转动的过程中生活垃圾颗粒中的无机垃圾会从筛孔中筛出，尤其是渣土，从而较现有技术相比，可以有效避免现有技术中复杂的预处理工序，并且本申请热解所得热解炭中的灰分较低，从而使得热解炭的热值较高，可就近供村民利用，同时通过将热解所得的高温油气作为燃料直接通入移动床热解炉内的蓄热式燃气辐射管燃烧器中，不仅可以解决现有技术中高温油气后处理工序复杂的问题，而且可显著降低移动床热解炉的外加燃料成本，从而真正意义上实现了农村生活垃圾的就地减量化和资源化利用。

另外，根据本发明上述实施例的处理农村生活垃圾的系统，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述预处理单元依次包括堆滤装置和粉碎装置。由此，有利于去除农村生活垃圾中的水分，同时得到粒度较小的生活垃圾颗粒，可显著降低后续移动床热解炉的能耗。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理农村生活垃圾的系统处理农村生活垃圾的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将农村生活垃圾供给至所述预处理单元中进行预处理，以便得到生活垃圾颗粒；

(2)将所述生活垃圾颗粒供给至所述移动床热解炉，使得所述生活垃圾颗粒依次经过所述移动床热解炉内的筛分区、干燥区、热解区和出料区，得到无机垃圾、高温油气和热解炭，并将所述高温油气供给至所述移动床热解炉内的至少一部分蓄热式燃气辐射管燃烧器作为燃料使用。

由此，根据本发明实施例的处理农村生活垃圾的方法将农村生活垃圾供给至预处理单元进行简单的预处理后得到的生活垃圾颗粒供给至移动床热解炉内进行热解，因在炉底上布置有筛孔，在炉底转动的过程中生活垃圾颗粒中的无机垃圾会从筛孔中筛出，尤其是渣土，从而较现有技术相比，可以有效避免现有技术中复杂的预处理工序，并且本申请热解所得热解炭中的灰分较低，从而使得热解炭的热值较高，可就近供村民利用，同时通过将热解所得的高温油气作为燃料直接通入移动床热解炉内的蓄热式燃气辐射管燃烧器中，不仅可以解决现有技术中高温油气后处理工序复杂的问题，而且可显著降低移动床热解炉的外加燃料成本，从而真正意义上实现了农村生活垃圾的就地减量化和资源化利用。

另外，根据本发明上述实施例的处理农村生活垃圾的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述预处理包括堆滤处理和粉粹处理。由此，有利于去除农村生活垃圾中的水分，同时得到粒度较小的生活垃圾颗粒，可显著降低后续移动床热解炉的能耗。

在本发明的一些实施例中，所述生活垃圾颗粒中含水率不高于40wt％。由此，可进一步降低移动床热解炉的能耗。

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是根据本发明一个实施例的处理农村生活垃圾的系统结构示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的处理农村生活垃圾的移动床热解炉的部分结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的处理农村生活垃圾的方法流程示意图；

图4是根据本发明再一个实施例的处理农村生活垃圾的系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理农村生活垃圾的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：预处理单元100和移动床热解炉200。

根据本发明的实施例，预处理单元100包括农村生活垃圾入口101和生活垃圾颗粒出口102，且适于将农村生活垃圾进行预处理，以便得到生活垃圾颗粒。发明人发现，通过将农村生活垃圾进行简单的预处理不仅可以减少整个农村生活垃圾的处理工序，而且可以减少整个农村生活垃圾处理系统的能耗。

根据本发明的一个实施例，预处理单元可以依次包括堆滤装置和粉碎装置。具体的，农村生活垃圾经过堆滤装置进行堆滤处理有利于减少农村生活垃圾中的水分，由此可减少后续移动床热解炉的能耗。农村生活垃圾经过粉碎装置进行粉碎处理，可降低农村生活垃圾的粒径，一方面有利于后续生活垃圾颗粒在移动床热解炉内筛出无机垃圾，一方面可降低移动床热解炉热解区的能耗。

根据本发明的再一个实施例，生活垃圾颗粒中的含水率并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，生活垃圾颗粒中的含水率可以不高于40wt％。由此，可以显著提高后续热解过程的热解效率。

根据本发明的实施例，参考图1和2，移动床热解炉200内具有可转动的炉底21，炉底21上布置有筛孔22，炉底21将移动床热解炉200内分为自上而下的上方空间23和下方空间24，并且上方空间23和下方空间24分别独立地布置有蓄热式燃气辐射管燃烧器25，沿着炉底21的转动方向，上方空间23内依次限定出筛分区26、干燥区27、热解区28和出料区29，筛分区26布置有生活垃圾颗粒入口201，生活垃圾颗粒入口201与生活垃圾颗粒出口102相连，热解区28布置有高温油气出口202，高温油气出口202与上方空间23和下方空间24中至少之一的蓄热室燃气辐射管燃烧器25相连，出料区29布置有热解炭出口203，下方空间24布置有无机垃圾出口204，且适于将生活垃圾颗粒依次经过移动床热解炉内的筛分区、干燥区、热解区和出料区，得到无机垃圾、高温油气和热解炭，并将高温油气供给至移动床热解炉内的至少一部分蓄热式燃气辐射管燃烧器作为燃料使用。发明人发现，通过在移动热解床的炉底上布置筛孔，农村生活垃圾在进移动床热解炉时以生活垃圾颗粒的状态进入，在炉底转动的过程中生活垃圾颗粒中的无机垃圾会从筛孔中筛出，尤其是渣土，从而较现有技术相比，可以有效避免现有技术中复杂的预处理工序，并且本申请热解所得热解炭中的灰分较低，从而使得热解炭的热值较高，可就近供村民利用，同时通过将热解所得的高温油气作为燃料直接通入移动床热解炉内的蓄热式燃气辐射管燃烧器中，不仅可以解决现有技术中高温油气后处理工序复杂的问题，而且可显著降低移动床热解炉的外加燃料成本，从而真正意义上实现了农村生活垃圾的就地减量化和资源化利用。

如上所述，根据本发明实施例的处理农村生活垃圾的系统可具有选自下列的优点至少之一：

根据本发明实施例的处理农村生活垃圾的系统针对农村生活垃圾渣土等无机物含量高等特点，不用经过复杂的预处理即可入移动床热解炉进行热解，大大缩短了热解工艺流程，避免了预处理效果差、处理设备故障率高的问题。

根据本发明实施例的处理农村生活垃圾的系统农村生活垃圾在完全绝氧条件下热解，不会产生二噁英污染物。

根据本发明实施例的处理农村生活垃圾的系统热解产生的高温油气直接进入蓄热式燃气辐射管燃烧器中燃烧，供移动床热解炉使用，而且不会产生大量难以处理的废水，不存在热解油堵塞管道的问题，同时解决了垃圾热解油难以处理和利用的问题。

根据本发明实施例的处理农村生活垃圾的系统热解产生的热解炭可作为产品外售，供当地居民使用。真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述处理农村生活垃圾的系统处理农村生活垃圾的方法。根据本发明的实施例，参考图3，该方法包括：

S100：将农村生活垃圾供给至预处理单元中进行预处理

该步骤中，将农村生活垃圾供给至预处理单元中进行预处理，以便得到生活垃圾颗粒。发明人发现，通过将农村生活垃圾进行简单的预处理不仅可以减少整个农村生活垃圾的处理工序，而且可以减少整个农村生活垃圾处理系统的能耗。

根据本发明的一个实施例，预处理并可以包括堆滤处理和粉粹处理。具体的，农村生活垃圾经过堆滤装置进行堆滤处理有利于减少农村生活垃圾中的水分，由此可减少后续移动床热解炉的能耗。农村生活垃圾经过粉碎装置进行粉碎处理，可降低农村生活垃圾的粒径，一方面有利于后续生活垃圾颗粒在移动床热解炉内筛出无机垃圾，一方面可降低移动床热解炉热解区的能耗。

根据本发明的再一个实施例，生活垃圾颗粒中的含水率并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，生活垃圾颗粒中的含水率可以不高于40wt％。由此，可以显著提高后续热解过程的热解效率。

S200：将生活垃圾颗粒供给至移动床热解炉，使得生活垃圾颗粒依次经过移动床热解炉内的筛分区、干燥区、热解区和出料区

该步骤中，将生活垃圾颗粒供给至移动床热解炉，使得生活垃圾颗粒依次经过移动床热解炉内的筛分区、干燥区、热解区和出料区，得到无机垃圾、高温油气和热解炭，并将高温油气供给至移动床热解炉内的至少一部分蓄热式燃气辐射管燃烧器作为燃料使用。发明人发现，通过在移动热解床的炉底上布置筛孔，农村生活垃圾在进移动床热解炉时以生活垃圾颗粒的状态进入，在炉底转动的过程中生活垃圾颗粒中的无机垃圾会从筛孔中筛出，尤其是渣土，从而较现有技术相比，可以有效避免现有技术中复杂的预处理工序，并且本申请热解所得热解炭中的灰分较低，从而使得热解炭的热值较高，可就近供村民利用，同时通过将热解所得的高温油气作为燃料直接通入移动床热解炉内的蓄热式燃气辐射管燃烧器中，不仅可以解决现有技术中高温油气后处理工序复杂的问题，而且可显著降低移动床热解炉的外加燃料成本，从而真正意义上实现了农村生活垃圾的就地减量化和资源化利用。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例

参考图4，采用乡镇农村生活垃圾为原料，该农村生活垃圾的含水率为55wt％，其成分组成如表1所示。将该农村生活垃圾供给至预处理单元，经过堆滤和粉碎，得到含水率低于40wt％的生活垃圾颗粒。在将该生活垃圾颗粒输送至移动床热解炉中时，捡出生活垃圾颗粒中的大块无机物，如砖头、石块、大件玻璃金属制品等。

移动床热解炉内具有可转动的炉底，炉底上布置有筛孔，炉底将移动床热解炉内分为自上而下的上方空间和下方空间，并且上方空间和下方空间分别独立地布置有蓄热式燃气辐射管燃烧器，沿着炉底的转动方向，上方空间内依次限定出筛分区、干燥区、热解区和出料区。生活垃圾颗粒在移动床热解炉中依次经过移动床热解炉内的筛分区、干燥区、热解区和出料区，得到无机垃圾、高温油气和热解炭，并将高温油气供给至移动床热解炉内的至少一部分蓄热式燃气辐射管燃烧器作为燃料使用。所得热解炭的灰分为30-55wt％，热值约为2500-3500kcal/kg，可作为产品外售，供当地居民使用。

表1某乡镇农村生活垃圾成分组成(wt％)

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。