新农村小城镇生活垃圾与污水综合处理系统及处理方法

摘要

本发明涉及新农村小城镇生活垃圾与污水综合处理系统，其特征在于：循环气化干馏焚烧炉通过尾气出口与二次燃烧室连通，二次燃烧室出口与热交换装置连通，热交换装置通过热交换管道分别与循环气化干馏焚烧炉和厌氧反应塔相连，厌氧反应塔通过沼气包与二次燃烧室相连，热交换装置出烟口与烟气吸收除尘装置、烟囱相连，厌氧反应塔内设有节能厌氧脉冲发生器，厌氧反应塔一侧设置有进液口和污水进口，另一侧与好氧池相连，好氧池末端设置有出水口；本发明使垃圾在二次燃烧热交换过程中产生的部分热量提供给厌氧反应塔加快反应，在厌氧塔反应过程中产生的沼气可供给二次燃烧室作为助燃气体，使垃圾和污水可以进行综合循环化处理。

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种垃圾及污水处理系统及方法，尤其涉及一种新农村小城镇生活垃圾与污水综合处理系统及处理方法。

背景技术

我国有4万多个乡镇，其中绝大多数没有环保基础设施，另外在60多万个行政村中，绝大部分污染治理还处于空白状态。农村环境保护是关系到提高农民生活质量、改善农村面貌、推动社会主义新农村建设的重要基础性工作。党中央、国务院高度重视，要求将其纳入国家环境保护总体战略，统筹推进。当前我国农村环境问题十分突出，广大小城镇和农村地区发展水平落后，基础设施建设滞后，缺乏必要的污水收集、输送和处理设施，大部分污水未经处理直接排入周边水体，成为区域性水环境的重要污染源，严重影响了农村地区经济发展和人民群众的生产生活。在新农村建设中垃圾处理与污水处理已成为影响环境保护、城市建设、人民生活和可持续发展的重要因素。

为解决以上问题，实践中发明了生活垃圾处理系统及方法，以国家知识产权局专利局已公开的专利名称为：小城镇生活垃圾焚烧系统及焚烧方法(专利号：200910212531.6)及专利名称为：小城镇生活垃圾分散型处理系统及处理方法(专利号：200910212532.0)为例，两件专利虽都对生活垃圾经压滤机压榨后的生活垃圾进行焚烧处理，并将过滤的滤液经厌氧反应后获得的沼气作为可燃气体对焚烧炉和二次燃烧室进行助燃，利用了垃圾的热能循环处理，但类似专利只能对生活垃圾进行处理，对污水需采用另外系统进行处理；并且焚烧和二次燃烧室产生的热能并未充分利用，降低了厌氧反应速率。

发明内容

本发明专利针对现有技术的不足，提供了一种可以解决垃圾焚烧及污水综合处理，并在二次燃烧热交换过程中产生的部分热量提供给厌氧反应塔加快反应，在厌氧塔反应过程中产生的沼气可供给二次燃烧室作为助燃气体，使垃圾和污水可以进行综合循环化处理的一种新农村生活垃圾与污水综合处理系统及处理方法。

为实现以上目的，本发明专利采用的技术方案是：

新农村小城镇生活垃圾与污水综合处理系统，包括循环气化干馏焚烧炉、二次燃烧室、热交换装置、烟气吸收除尘装置、烟囱、厌氧反应塔、节能厌氧脉冲发生器、进液口、污水进口、沼气包、好氧池组成；其特征在于：循环气化干馏焚烧炉通过尾气出口与二次燃烧室连通，二次燃烧室出口与热交换装置连通，热交换装置通过热交换管道分别与循环气化干馏焚烧炉和厌氧反应塔相连，厌氧反应塔通过沼气包与二次燃烧室相连，热交换装置出烟口与烟气吸收除尘装置、烟囱相连，厌氧反应塔内设有节能厌氧脉冲发生器，厌氧反应塔一侧设置有进液口和污水进口，另一侧与好氧池相连，好氧池末端设置有出水口。

所述的二次燃烧室设置有独立的二次供风装置。

所述的烟气吸收除尘装置包括水冷集尘器、循环吸收塔、袋式除尘器组成。

所述的循环气化干馏焚烧炉分为A炉、B炉和C炉，之间通过热交换管道连通。

新农村小城镇生活垃圾与污水综合处理方法，包括以下步骤：

将含水量75％以上的生活垃圾经过压榨后分离出干垃圾和滤液；

将上述分离出的干垃圾经格栅分选后人工投料或送料装置送入循环气化干馏焚烧A炉，在向炉体内提供理论空气量80％的空气下进行焚烧，干馏焚烧炉炉本体温度控制在850℃，燃烧时间一般为6-8个小时，有机质在炉内完全燃烧分解，大部分有机物质热解成可燃气体，没有完全燃烧的残留气体通过尾气出口进入二次燃烧室进行燃烧；燃烧过程中所产生多余热量经风机将外界空气吹入热交换装置进行热交换，经热交换后通过热交换管道提供给B炉，对B炉中需处理的废料进行气化，当A炉中废料完全燃烧分解后，点燃B炉点火助燃器开始对B干馏气化后废料进行燃烧分解，燃烧分解同时部分热量通过热交换管道对C炉废料进行干馏气化，同时对A炉已冷却6-8个小时废料，进行出灰、加料等待下一次工作；最后，当对C炉干馏气化废料进行点火燃烧分解时，通过热交换管道对已装料A炉进行干熘气化，如此循环进行；

经热交换后的尾气通过烟气吸收除尘装置进行净化，然后通过烟囱排出；

将滤液和生活污水分别通过进液口和污水进口进入厌氧反应塔、节能厌氧脉冲发生器内进行厌氧生化反应，将产生的沼气通过沼气包与二次燃烧室相连，进行助燃；

经热交换装置产生的热量通过热交换管道一部分被循环气化干馏焚烧炉利用进行干馏气化；另一部分热量送至厌氧反应塔，并使温度控制在35℃以上；

经厌氧反应后的滤液进入好氧池进行好氧反应后排出。

所述的沼气通过沼气包进入二次燃烧室进行助燃，二次燃烧室设置有独立的二次供风装置，并使二次燃烧室温度控制在1100℃，使烟气同氧气充分接触，同时保证烟气在二次燃烧室的滞留时间。

本发明专利具有如下优点：

(1)该系统不仅可对生活垃圾及压榨后的滤液进行处理，还可同时对生活污水进行处理，并且污水经厌氧反应塔反应后产生沼气，进入沼气包收集，然后提供给二次燃烧室作为助燃气源，节约资源。

(2)二次燃烧室燃烧过程中产生的热量经热交换装置转换后，一部分热量送至厌氧反应塔，并使温度控制在35℃以上，这样可以大大提高厌氧反应的速率(大约在三倍左右)，而反过来提高反应速率就是缩短了反应的时间，也就是中温厌氧塔可以比常温厌氧塔体积可以缩小很多，实践证明，生活污水的厌氧停留时间控制在6小时以内就可以达到产生沼气的效果。

(3)目前大量的小城镇和新农村的生活垃圾含水率在75％以上，如果采用普通热解焚烧炉来处理将要增加大量的助燃油或助燃气，在广大农村，采用这种焚烧方式不仅经济上无法承担，也大大浪费了能源，与我国新能源政策不相符；而本专利采用的循环气化干馏焚烧炉因A炉、B炉、C炉循环同时进行工作，可合理安排焚烧时间、连续循环封闭运行、提高燃料的综合利用率，无需另外添加燃料助燃就能够完全彻底分解垃圾。

附图说明

图1为本发明专利结构示意图；

图2为本发明专利工艺流程图。

图中：循环气化干馏焚烧炉1、二次燃烧室2、热交换装置3、烟气吸收除尘装置4、烟囱5、进液口6、污水进口7、厌氧反应塔8、节能厌氧脉冲发生器9、沼气包10、好氧池11、出水口12、炉排13、点火助燃器14、风机15、风道16、高压风嘴17、控风系统18、尾气出口19、热交换管道20、自动气动蝶阀21，二次供风装置22。

具体实施方式

新农村小城镇生活垃圾与污水综合处理系统，包括循环气化干馏焚烧炉1、二次燃烧室2、热交换装置3、烟气吸收除尘装置4、烟囱5、进液口6、污水进口7、厌氧反应塔8、节能厌氧脉冲发生器9、沼气包10、好氧池11组成；其特征在于：循环气化干馏焚烧炉1通过尾气出口19与二次燃烧室2连通，二次燃烧室2出口与热交换装置3连通，热交换装置3通过热交换管道20分别与循环气化干馏焚烧炉1和厌氧反应塔8相连，厌氧反应塔8通过沼气包10与二次燃烧室2相连，热交换装置3出烟口与烟气吸收除尘装置4、烟囱5相连，厌氧反应塔8内设有多组节能厌氧脉冲发生器9，厌氧反应塔8一侧设置有进液口6和污水进口7，另一侧与好氧池11相连，好氧池11末端设置有出水口12，二次燃烧室2设置有独立的二次供风装置22，使烟气同氧气充分接触。

具体处理过程包括以下步骤：

将含水量75％以上的生活垃圾经过压榨后分离出干垃圾和滤液；

将上述分离出的干垃圾经格栅分选后人工投料或送料装置送入循环气化干馏焚烧A炉1，A炉炉排13底部安装有点火助燃器14打火，使A炉炉排上废物燃烧开始燃烧，通过风机15、风道16向炉体内提供理论空气量80％的空气，利用高压风嘴17向炉排13上燃烧废料提供空气，控风系统18用来控制进入风道16内风量，A炉中废料开始燃烧分解，干馏焚烧炉炉本体温度控制在850℃，燃烧时间一般为6-8个小时，燃烧过程中没有完全燃烧的残留气体通过尾气出口19进入二次燃烧室2进行燃烧，燃烧过程中所产生多余热量经风机将外界空气吹入热交换装置3进行热交换后，通过热交换管道20提供给B炉，此时C炉热交换管道20上自动气动蝶阀21关闭，对B炉中需处理的废料进行气化，当A炉中废料完全燃烧分解后，点燃B炉点火助燃器开始对B干馏气化后废料进行燃烧分解，燃烧分解同时部分热量通过热交换管道20对C炉废料进行干馏气化，同时对A炉已冷却6-8个小时废料，进行出灰、加料等待下一次工作；最后，当对C炉干馏气化废料进行点火燃烧分解时，通过热交换管道20对已装料A炉进行干熘气化，如此循环进行；

经热交换后的尾气通过烟气吸收除尘装置4进行净化，然后通过烟囱5排出；

将滤液和生活污水分别通过进液口6和污水进口7进入厌氧反应塔8、节能厌氧脉冲发生器9内进行厌氧生化反应，将产生的沼气通过沼气包10与二次燃烧室2相连，进行助燃，二次燃烧室2设置有独立的二次供风装置22，并使二次燃烧室2温度控制在1100℃，使烟气同氧气充分接触，同时保证烟气在二次燃烧室2的滞留时间。

经热交换装置3产生的热量通过热交换管道20一部分被循环气化干馏焚烧炉1利用进行干馏气化；另一部分热量送至厌氧反应塔8，并使温度控制在35℃以上。

经厌氧反应后的滤液进入好氧池11进行好氧反应后从出水口12排出。