废物处理工艺和设备

申请号 CN03800358.9 申请日 2003-01-07 公开(公告)号 CN1267679C 公开(公告)日 2006-08-02
申请人 东京艾雷克斯株式会社; 发明人 久米正一;
摘要 一种处理废物的设备1包括一个测量漏斗2,一个装料漏斗3,一个熔炉4和一个装料节气 阀 5,所述测量漏斗2用来测量将要处理的废物如:生活垃圾,工业垃圾,或类似的废物和如: 焦炭 , 煤 , 木炭 , 碳 化物或类似固态 燃料 的量;所述装料漏斗3用来将分别由测量漏斗2所测量的废物和固态燃料进行装料;所述熔炉4用来将从装料漏斗3装入的废物在高温下 熔化 进行解毒,和所述装料节气阀5位于装料漏斗3和熔炉4之间,具有一个多级闸阀系统9,能将从装料漏斗3装入的固态燃料和废物送进熔炉4而不使炉内气体流出。
权利要求

1.一种处理废物的设备:包括:
一测量漏斗,测量将要处理的废物和固态燃料的量;
一装料漏斗,将分别由测量漏斗所测量的废物和固态燃料进行装料;
熔化炉,将从装料漏斗装入的废物在高温下熔化进行解毒,和
一装料节气,位于装料漏斗和熔化炉之间,具有一个多级闸阀系 统,能将从装料漏斗进入的固态燃料和废物送进熔化炉而不使炉内气体 流出,其中在构成多级闸阀系统的闸阀之间所定义的空间内,充入氮气 或其它惰性气体,使熔化炉成为封闭状态,形成一个正压的惰性气体 密封处。
2.根据权利要求1所述的处理废物的设备,其特征在于:
构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个,其中一个闸阀位于上侧, 具有一个承载结构来临时屏障下落的废物,另一个闸阀位于下侧,具有 一个防火和封闭结构。
3.根据权利要求1或2所述的处理废物的设备,其特征在于:
所述测量漏斗还具有一个监测和控制废物的进料数量的控制装置。
4.根据权利要求1或2所述的处理废物的设备,其特征在于:所述 设备还包括一个可以在测量漏斗和装料漏斗之间移动的输送装置,并将 在测量漏斗内测量的废物及固态燃料装入到装料漏斗内。
5.根据权利要求5所述的处理废物的设备,其特征在于:所述输送 装置包括一个翻斗和一个绞盘,所述的翻斗位于测量漏斗的下方,用来 接收由测量漏斗测量并落下的废物和固态燃料;绞盘将翻斗举起到装料 漏斗之上。
6.根据权利要求5所述的处理废物的设备,其特征在于:所述测量 漏斗具有一个相对于平面成大度倾斜的底面,因此可以顺利地将测 量过的废物和固态燃料倒进翻斗。
7.根据权利要求1或2所述的处理废物的设备,其特征在于:所述 熔化炉是一个焦底床型减少气化熔化炉。
8.一种处理废物的工艺,将所要处理的废物放入到一个熔化炉中在 高温下熔化,该工艺包括:
在装入熔化炉的固态燃料在熔化炉内大部分被燃烧之前,予先估算 废物的装入量;
根据估算的装入量,测量废物和固态燃料;以及
将测量过的废物和固态燃料装入到所述熔化炉内。
9.根据权利要求8所述的处理废物的工艺,其特征在于:在每次将 废物和固态燃料装入到熔化炉之前,要算出估算的废物和固态燃料的装 入比例。
10.根据权利要求8或9所述的处理废物的工艺,其特征在于:熔 化炉是封闭型的熔化炉,在它的上部具有装料节气阀,所述的装料节气 阀具有一个多级闸阀系统;当废物和固态燃料通过装料节气阀装入后, 多级闸阀系统中的至少一个闸阀被关闭。
11.根据权利要求10所述的处理废物的工艺,其特征在于:构成多 级闸阀系统的闸阀的数量是2个;位于上方的上闸阀具有一个承载结构 来临时屏障下落的废物,位于下方的下闸阀有一个防火和封闭结构;当 废物和固态燃料被装入到熔化炉时,只有上闸阀是打开的,当所有的废 物和固态燃料都下落后,上闸阀是封闭的,而下闸阀是打开的。
12.根据权利要求11所述的处理废物的工艺,其特征在于:把氮气 或其他惰性气体充入到位于构成多级闸阀系统的闸阀和之间的空间,以 形成一个正压的惰性气体密封处,使得熔化炉形成一个封闭构造。
13.根据权利要求10所述的处理废物的工艺,其特征在于:把氮气 或其他惰性气体充入到位于构成多级闸阀系统的闸阀和之间的空间,以 形成一个正压的惰性气体密封处,使得熔化炉形成一个封闭构造。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种废物处理工艺和设备,当把要处理的废物如:生活 垃圾,工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中时,本发明可以有效减少 用来保持炉内温度的如:焦木炭,碳化物或类似的固态燃料的 量。

背景技术

直到如今,当将如生活垃圾,工业垃圾和类似的废物在一个立式熔 炉中进行处理时,连续地或持续地重复一个动作:贮存在贮存漏斗内的 废物通过一个装料漏斗装入到熔炉内来进行熔炼处理,此外包含有残渣 的气体从出口排出,残渣通过旋转机被分离出去,通过一个袋式过滤器 或类似的装置将清洁的气体排放进大气内。
这样的一个熔炉一般为一个机械加煤炉或是一个旋转窑流化床炉, 或是一个燃烧型熔炉,其以重油或丙烷气体作为燃料,这些燃料被投入 到炉芯来将所装入的废物熔化
但,炉火式熔炉具有这样的缺点:因为使用重油或丙烷气体做为燃 料,所以燃料成本高,同时因为炉体内的温度是中温300-800℃,熔炉内 产生的飞尘和焚化灰在熔化处理定额管理,在排放气体中产生大量的如 二芑(dioxin)和类似的有害物质。同时,如图2所示,在大概地估计了 废物的装入量之后,贮存在贮存漏斗17’内的废物通过一个装料漏斗进 入到熔炉4’内,或是不进行测量而由一个夹头起重机18’的夹头19’接收, 因此不进行正确的工艺处理,如调整炉内的温度,因此存在除了产生上 面所述的二氧芑外,还有炉体气体在出口爆炸的危险。
因此,本发明的一个目的是提供一种处理废物的工艺和设备,当把 要处理的废物如:生活垃圾,工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中时, 本发明可以有效减少用来保持炉内温度的如:焦碳,煤,木炭,碳化物 或类似的固态燃料的量。

发明内容

为了实现以上目的,根据本发明的处理废物的设备包括一个测量漏 斗,一个装料漏斗,一个熔炉和一个装料节气,所述测量漏斗用来测 量将要处理的废物如:生活垃圾,工业垃圾,或类似的废物和如:焦碳, 煤,木炭,碳化物或类似固态燃料的量;所述装料漏斗用来将分别由测 量漏斗所测量的废物和固态燃料进行装料;所述熔炉用来将从装料漏斗 装入的废物在高温下熔化进行解毒;所述装料节气阀位于装料漏斗和熔 炉之间,具有一个多级闸阀系统,能将从装料漏斗装入的固态燃料和废 物送进熔炉而不使炉内气体流出。
在所述的装料节气阀内,优选的是,构成多级闸阀系统的闸阀之间 所定义的空间内,充入如氮气或类似的惰性气体,使熔炉成为封闭结构, 形成一个正压的惰性气体密封处。
而且,优选的是,构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个,其中一 个闸阀位于上侧,具有一个承载结构来临时屏障(damming)下落的废物; 另一个闸阀位于下侧,具有一个防火和封闭结构。
而且,优选的是,所述测量漏斗还具有一个监测和控制废物的进料 数量的控制装置。
另外,优选的是还包括一个可以在测量漏斗和装料漏斗之间移动的 输送装置,该输送装置将在测量漏斗内测量的废物及固态燃料装入到装 料漏斗内。特别是,所述输送装置包括一个翻斗和一个绞盘,所述的翻 斗位于测量漏斗的下方,用来接收由测量漏斗测量并落下的废物和固态 燃料;绞盘将翻斗举起到料料漏斗之上。
而且同时,优选的是,所述测量漏斗具有一个相对于平面成大 度倾斜的底面,因此可以顺利地将测量过的废物和固体倒进翻斗。
而且,所述熔炉更优选的是一个焦碳底床型减少气化熔炉。
根据本发明的种处理废物的工艺,将所要处理的废物如:生活垃圾, 工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中在高温下熔化,该工艺包括:在 装入熔炉的焦碳、煤或类似物的固态燃料在熔炉内大部分被燃烧之前, 予先估算废物的装入量,根据估算的装入量测量废物及固态燃料,将测 量过的废物和固态燃料装入到所述熔炉内。
并且,优选的是,在每次将废物和固态燃料装入到熔炉之前,要算 出估算的废物和固态燃料的装入比例。
而且,优选的是,熔炉是封闭型的熔炉,在它的上部具有装料节气 阀,所述的装料节气阀具有一个多级闸阀系统;当废物和固态燃料通过 装料节气阀装入后,多级闸阀系统中的至少一个闸阀被关闭。特别是, 优选的构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个;位于上方的闸阀具有一 个承载结构来临时屏障下落的废物,位于下方的闸阀有一个防火和封闭 结构;通过这种构造,废物和固态燃料被装入到熔炉内,当废物和固态 燃料被装入到熔炉时,只有上闸阀是打开的,当所有的废物和固态燃料 都下落后,上闸阀是封闭的,而下闸阀是打开的。
另处,优选的是,如氮气或类似的惰性气体被充入到位于构成多级 闸阀系统的闸阀和之间的空间,以形成一个正压的惰性气体密封处,使 得熔炉形成一个封闭构造。
附图说明
图1是根据本发明的典型的处理废物的设备的示意性的主视图;
图2是现有的处理废物的设备的示意性的部分视图;
图3是根据本发明的另一个处理废物的设备的放大视图,图中只示 出了一个二级装料节气阀(two-stage charging damper)。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的处理生活垃圾(如生垃圾,塑 料等等)和工业垃圾(如医用垃圾)的设备。
图1所示的处理废物的设备1主要由一个测量漏斗2,一个装料漏斗 3,一个熔炉4和一个装料节气阀5组成。在图1中,设备还包括一个贮 存废物用的储料漏斗6,和一个输送装置,例如是一个输送器8或类似的 位于储料漏斗6下面的输送装置,该装置将一定量的从储料漏斗6的进 料器7落下来的废物输送到测量漏斗2。
测量漏斗2是用来测量将要处理的如:生活垃圾,工业垃圾,或类 似的废物和如:焦碳,煤,木炭,碳化物或类似固态燃料的量。
装料漏斗3位于熔炉4的上部分,用作将测量漏斗2内所测量的废 物和固态燃料装入熔炉的进料口。
熔炉4优选的是一个焦碳底床型减少气化熔炉,在这个熔炉中,通 过装料漏斗3装入的废物在1200-2600℃的高温下熔化成熔渣或金属。
装料节气阀5位于装料漏斗3和熔炉4之间,具有一个多级闸阀系 统9,其能将从装料漏斗3进入的固态燃料和废物送进熔炉4而不会使炉 内气体流出。特别是,在图1中,装料漏斗3,多级闸阀9和熔炉4沿着 一条竖线成一排安装,形成一个竖直的封闭熔炉。
在装料节气阀5内,位于构成多级闸阀系统9的闸阀9a和9b之间 的空间,形成一个正压力的惰性气体密封处,即:通过向所述的空间充 入如氮气或类似的气体得到一个比大气压高的压力,使熔炉成为封闭状 态。因此,即使熔炉气体内包含有害气体,熔炉气体也不会从装料节气 阀5内排出,所以不会出现由此引生气体膨胀的危险。
同样,当构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个时,如图1所示, 闸阀9a位于上方,优选的是具有一个承载结构来临时屏障下落的废物, 闸阀9b位于下方,优选的是具有一个防火和封闭结构,它与熔炉内的高 温气体相接触,切断从熔炉的上部向外排放炉内气体。
测量漏斗2优选地还具有一个控制装置10,对排出废物的量进行监 测和控制。通过控制装置10可以将固态燃料的进料量相对于装入的废物 的量来说调整到一个最小的量,又能保持熔炉内的焦碳的可燃性,此处 的废物可以在消耗最少的燃料的情况下被有效的处理掉。同样,炉内的 温度能够持续地保持在1200-2600℃的高温下,因此炉内产生的如二氧芑 和类似的有害物质可以尽可能地被去除。而且,控制装置10与熔炉4和 一个气体排出管11相连,如图1所示,使得在考虑熔炉内和气体排出管 内的如温度和类似条件情况下,可以对测量漏斗2内的给定量的物质进 行测量。
在图1中,设备还具有一个输送装置,该输送装置可以在测量漏斗 和装料漏斗之间移动来将测量漏斗内所测量的废物和固态燃料输送到装 料漏斗3。更具体地说,输送装置包括一个翻斗12和一个绞盘14,所述 的翻斗12位于测量漏斗2的下方,用来接收由测量漏斗12测量并落下 的废物和固态燃料;绞盘14沿着导向元件13,如一个轨道,将翻斗12 举起到装料漏斗3处。输送装置不局限于这种结构,只要测量漏斗2所 测量的废物和固态燃料可以被装进装料漏斗3就可以。
测量漏斗2优选地具有相对于水平面成大角度倾斜的底面,因此可 以顺利地将测量过的废物和固体倒进翻斗12,因为废物和固态燃料从测 量漏斗2向翻斗12的运动可以在短时间内完成。这一点使得向熔炉内装 入废物和固态燃料的时间缩短,这可以提高废物的处理能力。而且,当 测量漏斗2的出口部分的面积大时,废物和固态燃料向翻斗的下落运动 可以加速
下面对根据本发明的处理废物的工艺进行说明。
当在熔炉内在高温下对如生活垃圾,工业垃圾和类似的废物进行处 理时,当装入到熔炉内的固态燃料如焦碳,煤或类似的燃料大部被燃烧 以前,装入的废物的量是预先估算好的,根据估算好的装料比例,来分 别测量算废物和固态燃料,然后将测量过的废物和固态燃料装入到熔炉 内。
而且,相对于原先装入的量,假如增加或减少装入的量,在将废物 和固态燃料每次装入到熔炉前优选的是重新计算它们的装入比例。用这 种方法,不但能抑制二氧芑的产生,还能抑制飞尘和燃烧灰的产生,同 时保持例如焦炭和类似的固态燃料的可燃性。
因为熔炉4是封闭型的熔炉,在它的上部具有装料节气阀5,所述的 装料节气阀5具有一个多级闸阀系统9。优选的是当废物和固态燃料通过 装料节气阀5装入后,多级闸阀系统9中的至少一个闸阀被安装在装料 节气阀5内,为了确保熔炉4的密封性,所述的这个闸阀是封闭的。
例如,当构成多级闸阀系统的闸阀的数量是2个时,优选是的闸阀 9a位于上方,闸阀9a优选的是具有一个承载结构来临时屏障下落的废物, 闸阀9b位于下方,闸阀9b优选的是具有一个防火和封闭结构,当废物 和固态燃料被装入到熔炉4时,只有上闸阀9a是打开的。当所有的废物 和固态燃料都下落后,上闸阀9a是封闭的,而下闸阀9b是打开的,由 此废物和固态燃料被装入到熔炉4内。
并且同样,如氮气或类似的惰性气体被充入到位于构成多级闸阀系 统的闸阀9a和9b之间的空间,以形成一个正压的惰性气体密封处,使 得熔炉4形成一个封闭构造,因此在装料过程中阻止了炉体内产生的有 害气体的泄漏
通过使用根据本发明的废物处理装置(图1所示)对废物进行处理。熔 炉是焦碳底床型减少气化熔炉4,它每处理1kg的废物消耗0.75kg的固 态燃料焦碳。分析从熔炉4的气体排出管11排出的气体的结果是,二氧 芑的浓度是0.002ppm。相反,对于如图2所示的现有熔炉,每处理1kg 的废物消耗1.4kg的固态燃料焦碳,这大约是根据本发明的构成处理设备 的熔炉消耗量的两倍。从这个对比可以看出,根据本发明的处理废物的 设备的燃料成本低,并且具有很好的燃烧性能。
在本发明的另一个实施例中,如图3所示,两个装料节气阀5a,5b 沿熔炉4的中心线交叠安装。所述的装料节气阀5a由一个上闸阀9a1(和 一个位于下方的切断通道15a,一个氮气密封闸阀16a构成;所述的装料 节气阀5b由一个位于下方的切断通道15b,一个氮气密封闸阀16b构成; 所述的上闸阀9a1用于接收废物,下闸阀9a1和9b2用来接收废物。通 过安装这两级装料节气阀5a,5b,可以进一步阻止炉内气体,灰和类似 的从炉内出来的气体的外流,阻止炉顶气体的膨胀。虽然图3示出了装 有两级装料节气阀5a,5b的情况,如果需要也可以交叠安装有三个或更 多的装料节气阀。
虽然上面所描述的是本发明的一个优选的实施例,在本发明的保护 范围之内的各种变动也是允许的。
工业应用
本发明,提供一种处理废物的工艺和装置,当把要处理的废物如: 生活垃圾,工业垃圾和类似废物放入到一个熔炉中时,本发明可以有效 减少用来保持炉内温度的固态燃料如:焦碳,煤,木炭,碳化物或类似 的东西的量。特别是,当以一定的比例将废物和固态燃料装入到熔炉中, 如焦碳,投入到熔炉中的煤和类似的固态燃料在炉体内大部分燃烧,所 以在熔炉内可以进行高温熔炼,炉内温度可以保持在高温状态,因此如 二氧芑和类似的有害物质的产生会大大受到限制。
并且同样,通过在入口部安装多级闸阀系统来将对原材料(如废物 和固态燃料)进行装料,和/或通过将如氮气或类似的惰性气体充入到构 成多级闸阀系统的闸阀之间的空间内,以形成一个正压的惰性气体密封 处,使得熔炉形成一个封闭结构,不存在炉体顶部产生气体膨胀的危险, 还不用担心包括有害气体在内的炉内气体扩散到空气中。
而且,通过增大测量漏斗的底部的倾斜角,或通过扩大测量漏斗或 类似装置的入口部分,从测量到将废物投入到熔炉的时间会缩短,熔炉 处理废物的能力因此得到提高。
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