由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统
阅读说明：本技术 由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统 (High-moisture mixed garbage treatment system composed of kitchen garbage and water-containing sludge ) 是由 刘效洲 薛克书 屈建龙 林培斌 文水润 林远劲 于 2020-11-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统,其包括：混合垃圾存储装置、混合垃圾初级干燥装置以及混合垃圾焚烧装置,其中,混合垃圾初级干燥装置包括：混合垃圾初级干燥本体、初级干燥物入口、初级干燥物出口、烘干气入口、以及初级废气出口,混合垃圾存储装置的排出口通过第一运输带与混合垃圾初级干燥装置的初级干燥物入口相连接；混合垃圾焚烧装置包括：焚烧炉、焚烧物入口、焚烧物出口、助燃气入口、烟气出口,焚烧物入口与混合垃圾初级干燥装置的初级干燥物出口通过第二运输带相连接,助燃气入口与混合垃圾初级干燥装置的初级废气出口相连接,烟气出口与混合垃圾初级干燥装置的烘干气入口相连接。(The invention discloses a high-moisture mixed waste treatment system consisting of kitchen waste and water-containing sludge, which comprises the following components: mix rubbish storage device, mix the elementary drying device of rubbish and mix the msw incineration device, wherein, mix the elementary drying device of rubbish and include: the mixed garbage primary drying device comprises a mixed garbage primary drying body, a primary dried object inlet, a primary dried object outlet, a drying gas inlet and a primary waste gas outlet, wherein a discharge port of the mixed garbage storage device is connected with the primary dried object inlet of the mixed garbage primary drying device through a first conveying belt; the mixed refuse incineration device comprises: burn burning furnace, burn thing entry, burn thing export, combustion-supporting gas entry, exhanst gas outlet, burn the thing entry and be connected through the second conveyer belt with the elementary dry thing export of the elementary drying device of mixed rubbish, and combustion-supporting gas entry is connected with the elementary waste gas outlet of the elementary drying device of mixed rubbish, and exhanst gas outlet is connected with the stoving gas entry of the elementary drying device of mixed rubbish.)
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，具体为一种由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统。
背景技术
随着人口数量持续增加、城市化进程加快和生活水平的提高，近年来，城市垃圾数量迅猛增加。我国城市垃圾无害化处置主要有三种方式：填埋、焚烧和堆肥。我国生活垃圾处理主要是以填埋为主，焚烧和堆肥的比例较少，但是焚烧的比例每年都在增长。焚烧相比填埋具有减容、减量、以及能源再次利用等优点。如果继续以填埋为主，在不久的将来，更多城市将被垃圾所包围，这就迫使我国加快垃圾焚烧厂的建设速度。
城市生活垃圾涉及的厨余垃圾及污泥垃圾中均含有大量的水分，因此，这些垃圾在进行焚烧处理时必须经过干燥去水的过程，在去除这些水分时，不仅需要大量的热量对垃圾进行烘干处理，而且烘干后产生的废气也需要经过恰当的处理才可排放至大气中，以避免对环境造成二次污染。
另外，高含水量垃圾在焚烧过程中，需要耗费能源，垃圾处理成本高；垃圾焚烧炉在相对较低的温度下燃烧垃圾时，产生的灰分多，炉壁容易产生结焦现象，影响垃圾焚烧炉使用寿命和焚烧效率。
因此，提供一种可有效去除垃圾内的水分并实现无污染式、节约能源式的由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统成为业内急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供一种可以有效去除垃圾内的水分，并充分利用垃圾焚烧热量，实现能量循环、环境保护的由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统。
为达到上述目的，本发明提供了一种由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统，其包括：依次连接的混合垃圾存储装置、混合垃圾初级干燥装置、以及混合垃圾焚烧装置，其中，混合垃圾初级干燥装置包括：混合垃圾初级干燥本体、设于混合垃圾初级干燥本体上的初级干燥物入口、初级干燥物出口、烘干气入口、以及初级废气出口，混合垃圾存储装置的排出口通过第一运输带与混合垃圾初级干燥装置的初级干燥物入口相连接；混合垃圾焚烧装置包括：焚烧炉、设于焚烧炉上的焚烧物入口、焚烧物出口、助燃气入口、烟气出口，助燃气入口与混合垃圾初级干燥装置的初级废气出口相连接，烟气出口与混合垃圾初级干燥装置的烘干气入口相连接。
优选地，混合垃圾初级干燥装置的初级废气出口处设有风机以向混合垃圾焚烧装置中导入废气。
可选择地，混合垃圾初级干燥装置与混合垃圾焚烧装置之间还包括混合垃圾二级干燥装置，混合垃圾二级干燥装置包括：混合垃圾二级干燥本体、设于二级干燥本体上的二级干燥物入口、二级干燥物出口、干燥气入口、干燥气出口、以及二级废气出口，其中，二级干燥物入口通过运输装置与混合垃圾初级干燥装置的初级干燥物出口相连接，二级干燥物出口通过第二运输带与混合垃圾焚烧装置的焚烧物入口相连接，干燥气入口与混合垃圾焚烧装置的烟气出口相连接，干燥气出口及二级废气出口分别与混合垃圾焚烧装置的助燃气入口相连接。
优选地，运输装置包括抓斗及横梁，混合垃圾经混合垃圾初级干燥装置烘干后，再通过抓斗经过横梁再由抓斗输送至混合垃圾二级干燥装置，随后抓斗又经横梁回到混合垃圾初级干燥装置，继续完成混合垃圾的抓取。
优选地，二级废气出口处设有废气真空泵以向混合垃圾焚烧装置中导入废气。
可选择地，混合垃圾二级干燥装置与混合垃圾焚烧装置之间设有真空干燥装置，真空干燥装置的物料入口与混合垃圾二级干燥装置的二级干燥物出口相连接，真空干燥装置的物料出口与混合垃圾焚烧装置的焚烧物入口相连接，真空干燥装置的蒸汽出口通过真空泵与混合垃圾焚烧装置的助燃气入口相连接。
可选择地，来自混合垃圾存储装置的含水量80％～90％的垃圾通过第一运输带输送至混合垃圾初级干燥装置烘干至含水量为40％～50％后，再通过运输装置输送至混合垃圾二级干燥装置，烘干至含水量为20％～25％后，再通过真空干燥装置，使得混合垃圾的含水率降到10％以下，然后再通过第二运输带输送至混合垃圾焚烧装置进行焚烧，产生的烟气再回输至混合垃圾初级干燥装置及混合垃圾二级干燥装置对垃圾进行烘干。
可选择地，混合垃圾焚烧装置的助燃气入口处设有混合器，混合器的入口与混合垃圾初级干燥装置的初级废气出口、混合垃圾二级干燥装置的二级废气出口、混合垃圾二级干燥装置的干燥气出口相连接，混合器的出口与混合垃圾焚烧装置的助燃气入口相连接。
优选地，混合器的出口处设有风机以向混合垃圾焚烧装置的助燃气入口导入助燃气。
可选择地，混合垃圾焚烧装置的烟气出口处设有换热器，换热器包括：换热器本体、设于换热器本体上的冷空气入口、热空气出口、高温烟气入口、以及中温烟气出口，冷空气入口处连接有风机，热空气出口与混合器的入口相连接，高温烟气入口与混合垃圾焚烧装置的烟气出口相连接，中温烟气出口通过第一烟气管线与混合垃圾初级干燥装置的烘干气入口及混合垃圾二级干燥装置的干燥气入口相连接。
优选地，第一烟气管线上设有第一烟气风机及第一烟气阀门以控制向混合垃圾初级干燥装置及混合垃圾二级干燥装置导入中温烟气。
优选地，中温烟气出口处还通过第二烟气管线与烟囱相连接，第二烟气管线上设有第二烟气阀门及第二烟气风机。
可选择地，来自大气的20摄氏度～25摄氏度的空气通过换热器与混合垃圾焚烧装置产生的350摄氏度～360摄氏度的烟气进行换热，形成250摄氏度～260摄氏度的热空气，再输送至混合器中，对混合垃圾焚烧装置进行助燃，提高混合垃圾的燃烧效率，换热后形成的240摄氏度～250摄氏度的烟气再回输至混合垃圾初级干燥装置及混合垃圾二级干燥装置对垃圾进行烘干。
可选择地，混合垃圾初级干燥装置的烘干气入口设于混合垃圾初级干燥本体的底端，初级废气出口设于混合垃圾初级干燥本体的顶端，初级干燥物入口设于混合垃圾初级干燥本体的一侧上方，初级干燥物出口设于混合垃圾初级干燥本体的另一侧上方。
可选择地，混合垃圾初级干燥本体的内部下方设有底板以将混合垃圾初级干燥本体的内腔分为位于上部的垃圾烘干区和位于下部的气体循环区，底板上开设有若干个均匀分布的通孔，每个通孔上设有向上凸起的锥形台状的风帽，每个风帽的周壁开设有若干的风眼，以将通过烘干气入口进入的烘干气，自每个风眼进入垃圾烘干区内对垃圾进行初步烘干。
可选择地，混合垃圾二级干燥装置为真空干燥装置，二级干燥物入口设于混合垃圾二级干燥本体的顶端中央，二级干燥物出口设于混合垃圾二级干燥本体的底端中央，干燥气入口设于混合垃圾二级干燥本体的底端一侧，干燥气出口设于混合垃圾二级干燥本体的顶端一侧，二级废气出口设于混合垃圾二级干燥本体的一侧上方，于混合垃圾二级干燥本体的内壁环设有若干个进风管，相邻的进风管首尾相连通，未连通尾端的进风管与干燥气入口相连通，未连通顶端的进风管与干燥气出口相连通。
可选择地，混合垃圾初级干燥装置的烘干气入口与换热装置的中温烟气出口之间还包括补燃装置，补燃装置包括：补燃本体、设于补燃本体上的第一气体入口、第二气体入口、以及燃烧气体出口，第一气体入口与甲烷气体源相连通，第二气体入口与换热装置的中温烟气出口相连通，燃烧气体出口与混合垃圾初级干燥装置的烘干气入口相连通。
可选择地，通过补燃器燃烧产生的270摄氏度～280摄氏度的燃烧气体输送至混合垃圾初级干燥装置进行垃圾烘干。
可选择地，混合垃圾的含水率为大于或等于80％，混合垃圾为重量比为1:1～3:1的厨余垃圾和生活污泥的混合物。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果包括：(1)、将垃圾中的水分烘干形成的废气与烘干后的垃圾共同进行焚烧，实现了垃圾的彻底处理，避免了垃圾泄露污染环境；(2)、充分地对焚烧垃圾产生的烟气热量进行余热回收利用，有效地节约能源消耗，实现能量的循环利用；(3)、共使用了三个级别且不同构造的垃圾干燥装置，适应不同水分含量的垃圾烘干，运行成本低，运行管理简便；(4)、通过换热器将冷空气加热为热空气，提高了混合垃圾焚烧装置的焚烧温度，产生的灰分，降低了炉壁产生的结焦现象，提高了混合垃圾焚烧装置的使用寿命和焚烧效率，同时减少了垃圾焚烧过程中氮氧化物的产生，降低了污染物的产量；(5)、补燃器可进一步提高混合垃圾初级干燥装置的烘干温度，提高垃圾烘干效率。
附图说明
图1为本发明的由餐厨垃圾和含水污泥组成的高水份混合垃圾处理系统的结构示意图。
图2为本发明的混合垃圾初级干燥装置的风帽的截面示意图。
图3为本发明的混合垃圾二级干燥装置的横截面结构示意图。
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。
请参考图1，作为一种非限制性实施方式，本发明提供的高含水量混合垃圾处理系统包括：混合垃圾存储装置10、混合垃圾初级干燥装置20、混合垃圾二级干燥装置30、混合垃圾焚烧装置40以及真空干燥装置80。
混合垃圾存储装置10中存储有含水量80％～90％的混合垃圾，比如厨余垃圾和生活污泥的混合物，这些垃圾通过第一运输带L1运送至混合垃圾初级干燥装置20处。
混合垃圾初级干燥装置20包括：混合垃圾初级干燥本体200、初级干燥物入口201、初级干燥物出口202、烘干气入口203、以及初级废气出口204。
混合垃圾二级干燥装置30包括：混合垃圾二级干燥本体300、二级干燥物入口301、二级干燥物出口302、干燥气入口303、干燥气出口304、以及二级废气出口305。
混合垃圾焚烧装置40包括：焚烧炉400、焚烧物入口401、焚烧物出口(图未示)、助燃气入口402、烟气出口403。
真空干燥装置80包括：物料入口801、物料出口802以及蒸汽出口803。
其中，混合垃圾二级干燥装置30的二级干燥物入口301通过运输装置L与混合垃圾初级干燥装置20的初级干燥物出口202相连接，真空干燥装置80的物料入口801与混合垃圾二级干燥装置30的二级干燥物出口302相连接，真空干燥装置80的物料出口802通过第二运输带L2与混合垃圾焚烧装置40的焚烧物入口401相连接，真空干燥装置80的蒸汽出口803通过真空泵VP与混合垃圾焚烧装置40的助燃气入口402相连接。
在该非限制性实施方式中，真空干燥装置80的真空压力为0.005Mpa，真空干燥装置80采用多级高效真空泵，真空压力下降为0.005Mpa，远低于混合垃圾二级干燥装置30。由此，混合垃圾中的水分无需加热就可以进一步快速蒸发，使得混合垃圾的含水率降到10％以下。
混合垃圾焚烧装置40的助燃气入口402与混合垃圾初级干燥装置20的初级废气出口204、混合垃圾二级干燥装置30的干燥气出口304及二级废气出口305相连接，混合垃圾焚烧装置40的烟气出口403与混合垃圾初级干燥装置20的烘干气入口203及混合垃圾二级干燥装置30的干燥气入口303相连接。为了实现气体的定向流动，初级废气出口204处设有风机F、二级废气出口处305设有废气真空泵WP，从而实现向混合垃圾焚烧装置40中导入废气的效果。
在该非限制性实施方式中，运输装置L包括抓斗L3及横梁L4。由此，来自混合垃圾存储装置10的含水量80％～90％的混合垃圾通过第一运输带L1输送至混合垃圾初级干燥装置20烘干至含水量为40％～50％后，通过抓斗L3经过横梁L4再由抓斗L3输送至混合垃圾二级干燥装置30，随后抓斗L3又经横梁L4回到混合垃圾初级干燥装置20，继续抓取含水量为40％～50％的初级干燥垃圾。含水量40％～50％的初级干燥垃圾在混合垃圾二级干燥装置30中烘干至含水量为20％～25％后，再通过真空干燥装置80，使得混合垃圾的含水率降到10％以下，然后再通过第二运输带L2输送至混合垃圾焚烧装置40处进行焚烧，产生的烟气再回输至混合垃圾初级干燥装置20及混合垃圾二级干燥装置30中，对垃圾进行烘干。
作为另一种非限制性实施方式，混合垃圾焚烧装置40的助燃气入口402处设有混合器50，混合器50的入口(图中未标示)与混合垃圾初级干燥装置20的初级废气出口204、混合垃圾二级干燥装置30的干燥气出口304和二级废气出口305相连接，混合器50的出口(图中未标示)与混合垃圾焚烧装置40的助燃气入口402相连接。同样地，混合器50的出口处设有风机F，从而向混合垃圾焚烧装置40的助燃气入口402导入助燃气。
在该非限制性实施方式中，混合垃圾焚烧装置40的烟气出口403处设有换热器60，其包括：换热器本体600、冷空气入口601、热空气出口602、高温烟气入口603、以及中温烟气出口604。冷空气入口601处连接有风机F，热空气出口602与混合器50的入口(图中未标示)相连接，高温烟气入口603与混合垃圾焚烧装置40的烟气出口403相连接，中温烟气出口604与混合垃圾初级干燥装置20的烘干气入口203及混合垃圾二级干燥装置30的干燥气入口303相连接。其中，来自换热器60的热空气出口602的热空气量设定为占混合垃圾焚烧装置40的助燃气入口402的总进风量的30％～50％，比如可设定为约35％，使得混合垃圾焚烧装置40可实现高温低氧燃烧。
如图1所示，中温烟气出口604通过第一烟气管线G1与混合垃圾初级干燥装置20的烘干气入口203及混合垃圾二级干燥装置30的干燥气入口303相连接，第一烟气管线G1上设有第一烟气风机F1及第一烟气阀门V1，中温烟气出口604处还通过第二烟气管线G2与烟囱Y相连接，第二烟气管线G2上设有第二烟气阀门V2及第二烟气风机F2，从而可以控制中温烟气进入混合垃圾初级干燥装置20及混合垃圾二级干燥装置30的流量和速度，当不需要大量中温烟气时，便可将烟气排放至烟囱Y处。
由此，来自大气的20～25摄氏度的空气通过换热器60与混合垃圾焚烧装置40产生的350～360摄氏度的烟气进行换热，形成250～260摄氏度的热空气，再输送至混合器50中，对混合垃圾焚烧装置进行助燃，提高了垃圾的燃烧效率，也保证了焚烧炉内的温度的稳定，换热后形成的240～250摄氏度的烟气再回输至混合垃圾初级干燥装置20及混合垃圾二级干燥装置30对垃圾进行烘干。
在又一种非限制性实施方式中，如图1所示，混合垃圾初级干燥装置20的初级干燥物入口201设于混合垃圾初级干燥本体200的一侧上方，初级废气出口204设于混合垃圾初级干燥本体200的另一侧上方，烘干气入口203设于混合垃圾初级干燥本体200的底端，初级干燥物出口202设于混合垃圾初级干燥本体200的顶端，混合垃圾初级干燥本体200的内部下方设有底板205，从而将混合垃圾初级干燥本体的内腔分为位于上部的垃圾烘干区H和位于下部的气体循环区X，底板205上开设有若干个均匀分布的通孔206，每个通孔206上设有向上凸起的锥形台状的风帽207。如图2所示，每个风帽207的周壁开设有若干的风眼208，从而烘干气可以自每个风眼208进入垃圾烘干区H内对垃圾进行初步烘干。
在该非限制性实施方式中，如图1所示，混合垃圾二级干燥装置30为真空压力为0.02Mpa的真空干燥装置，二级干燥物入口301设于混合垃圾二级干燥本体300的顶端中央，二级干燥物出口302设于混合垃圾二级干燥本体300的底端中央，干燥气入口303设于混合垃圾二级干燥本体300的底端一侧，干燥气出口304设于混合垃圾二级干燥本体300的顶端一侧，二级废气出口305设于混合垃圾二级干燥本体300的一侧上方，于混合垃圾二级干燥本体300的内壁环设有若干个进风管306(如图3所示)，相邻的进风管首尾相连通，形成两头分别设有尾端开口和顶端开口的类似暖气片组的环形结构，未连通尾端(设有尾端开口)的进风管306A与干燥气入口303相连通，未连通顶端(设有顶端开口)的进风管306B与干燥气出口304相连通。
作为再一种实施方式，如图1所示，混合垃圾初级干燥装置20的烘干气入口203与换热装置60的中温烟气出口604之间还包括补燃装置70，补燃装置70包括：补燃本体700、第一气体入口701、第二气体入口702、以及燃烧气体出口703，第一气体入口701与甲烷气体源相连通，第二气体入口702与换热装置60的中温烟气出口604相连通，燃烧气体出口703与混合垃圾初级干燥装置20的烘干气入口203相连通。由此，通过补燃器燃烧产生的270～280摄氏度的燃烧气体便可输送至混合垃圾初级干燥装置20中进行垃圾烘干。
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。
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