CN101912870B

CN101912870B - 一种无碳化村镇建设的方法

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Publication number: CN101912870B
Application number: CN2010102302737A
Authority: CN
Inventors: 柏英庭
Original assignee: Individual
Current assignee: Bai Tiangang
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2030-07-20
Also published as: CN101912870A

Abstract

本发明涉及一种无碳化村镇的建设方法。该方法包括村镇垃圾收集与预处理步骤、所述可燃物的处理步骤、无机物处理步骤与有机物处理步骤。采用本发明的方法可以实现村镇垃圾无害化、资源化处理，可以将村镇垃圾化废为宝，在很大程度上解决了村镇环境保护、文明卫生、提供生活燃料、提高农村电气化，进而也为电器下乡、扩大内需、扩大就业创造更多条件，同时由于村镇垃圾无害化、资源化处理的经济效益非常可观，因此能够根本改善农民的生活状况，大大提高农民的生活质量。实现新农村建设中的无碳化村镇。

Description

一种无碳化村镇建设的方法

【技术领域】

本发明属于农村建设技术领域，更具体地，本发明涉及一种无碳化村镇的建设方法。

【背景技术】

发展低碳经济是一场涉及生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的全球性革命。低碳经济以低能耗、低排放、低污染为基础，其实质是提高能源利用效率和创建清洁能源结构，核心是技术创新、制度创新和发展观的改变。氧参与的燃烧所产生的CO₂占世界CO₂排放的80％，村镇CO₂排放主要是各种垃圾和氧燃烧造成的。

村镇无碳建设首先要控制氧燃烧和垃圾与农业生产废物处理，而这些是建设资源节约型和环境友好型社会，实施治污减排，确保村镇公共卫生安全，提高人居环境质量和生态文明水平，实现村镇科学发展的一项重要工作。

我们的村镇无碳建设，是通过垃圾(粪便、植物秸杆、垃圾中的有机物)生产沼气，用沼气发电实现农村电气化和无碳化，用生产沼气的沼渣、沼液生产生物有机肥和生物液体肥，实现农业种植有机化，达到绿色农业。用农业秸秆饲养畜禽，再用畜禽粪便生产有机肥，以此形成绿色循环经济。我国生物质资源主要集中在农村，开发利用农村丰富的生物质资源可以缓解农村及边远地区的用电及燃料能源问题，显著改进农村的用能方式，改善农村生活条件，提高农民收入，增加农民就业机会，开辟农业经济和县域经济新的领域。综合开发利用生物质能，形成完整的产业链条，为村镇的垃圾处理，为实现无碳村镇提出了一条快捷方式，同时可以加强农民的组织、联合和分工，促进农村基层组织建设。

村镇垃圾的构成。村镇垃圾与城市垃圾有所不同。一般地，村镇垃圾不含医疗垃圾、坩水垃圾，建筑垃圾也较少。村镇垃圾的主要由30％粪便垃圾、5％家禽加工废弃物垃圾、10％蔬菜垃圾、10％农作物废弃垃圾、30％煤渣、3％废弃塑料等可燃物垃圾、10％废弃水泥、沙石、砖头、泥土等，2％其它废弃物。

村镇垃圾按地域不同也有很大区别。沿海经济发达地区垃圾组成接近城市垃圾，数量也大。内陆省份村镇垃圾农作物秸杆成分要更大一些。牧区垃圾则是牲畜粪便数量更大。沼气化垃圾处理工程要针对垃圾成分、数量规模、气候气温、垃圾和秸秆收集成本等地域特点进行具体设计。我国以农作物秸秆为主的生物质燃料资源很丰富，但是分布却很分散。而且不同地区，资源种类、特性(如形状、尺寸、燃烧特性、灰分含量的物理、化学特性)差异也很大。生物质能资源的收集、运输、加工以及贮存面临一定困难。

村镇垃圾处理应该遵循下述几个基本原则。

无害化原则。在垃圾处理中，无二次污染的原则：要大幅度地减少化肥和农药使用量，减轻农业发展中的碳含量。用垃圾生产的有机肥替代化肥，提高土壤有机质含量；利用生物之间的相生相克关系防治病虫害，减少农药、特别是高残留农药的使用量，这样可以提供无公害的食品，保障人民的身体健康。沼气化垃圾处理，将村镇废弃物进行无害化处理，并且不产生二次污染，产生的沼渣、沼液是很好的生产有机肥料的原料，垃圾中的无机物则可以成为建筑材料。

资源化原则。垃圾资源化处理就是将垃圾全部变废为宝。据调查，例如1887个镇，如果每个镇先建50吨/日垃圾处理厂一个，年可处理3500万吨垃圾，年可生产沼气280000万m³、发电414814.8万度电，可以少排放二氧化碳325.6万吨。

循环经济原则。将垃圾处理同循环经济相结合，循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式。它要求把经济活动组织成一个″资源一产品一再生资源″的反馈式流程，其特征是低开采、高利用、低排放。所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用，以把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。

村镇垃圾无害化处理利用村镇垃圾及人畜粪便和垃圾，利用农作物秸秆，使之转变为热质能源、电力、有机肥和建筑材料，同时治理和改善了村镇环境，形成循环经济、生态经济。

经营的可行性原则。村镇垃圾无害化处理，不仅仅是一个改善村镇卫生状况和生活环境的公益事业，同时也是循环经济，利用废弃物生产燃料、电力、有机肥和建筑材料的产业。既然是生产型产业，当然要遵循经营上的可行性原则。因此，项目的公益设计、项目的规模、资源获取的方式和成本、项目运营成本、产品的价格和销售、设备维修等各个方面都必须根据项目所在村镇的实际情况作专门的调查研究，进行经济测算和风险分析，做到经营上的可行。

与新农村建设相结合的原则。村镇垃圾无害化、资源化处理要于新农村建社有机结合。如何收集村镇废弃物，如改造建设公共卫生设施、新农居的厨房、卫生间建设、垃圾分类、收集、运输，雨水收集，村镇下水管线建设，垃圾处理工程的布点、选址等都要与村镇建设规划相配合，达到合理、经济、保留后续发展、扩建和提高的空间。

村镇垃圾无害化、资源化处理可以化废为宝，在很大程度上解决村镇环境保护、文明卫生、提供生活燃料、提高农村电气化，进而也为电器下乡、扩大内需、扩大就业创造更多条件。

为此，我们对无碳化村镇建设进行了大量研究，终于完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种无碳化村镇的建设方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种无碳化村镇的建设方法。该方法包括下述步骤：

(1)村镇垃圾收集与预处理步骤

收集村镇垃圾，然后把所述垃圾置于灭菌釜中，在温度100-180℃与压力0.2-1.0MPa条件下灭菌0.5-2.0小时；再减压炮解，使釜内物质全部炮解粉碎；然后进行分选，分别得到可燃物、有机物或无机物；

(2)所述可燃物的处理步骤

将步骤(1)得到的可燃物炼制成燃料油，用于农用车辆与机具；

(3)无机物处理步骤

将步骤(1)得到的无机物制成建材制品，或者直接用于建筑工程；

(4)有机物处理步骤

使用步骤(1)得到的有机物与农业生产产生的植物秸秆生产沼气，生产沼气得到的沼渣与沼液用于生产生物肥。

所述的村镇垃圾是一种或多种选自村镇生活垃圾、塑料大棚、地膜、植物秸秆、农副产品加工废弃物、河塘泥、人粪或动物粪便的垃圾。

根据本发明的一种优选实施方式，所述垃圾置于灭菌釜中，在温度120-160℃与压力0.4-0.8MPa条件下灭菌1.0-1.8小时。

更优选地，所述垃圾置于灭菌釜中，在温度140-160℃与压力0.4-0.6MPa条件下灭菌1.2-1.6小时。

根据本发明的一种优选实施方式，将步骤(1)得到的可燃物分类后制粒，用作固体燃料，再生颗粒塑料、各种漆类产品。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的沼气用于发电或用于工业与民用燃料。

所述的生物肥是生物有机肥与生物叶面肥。

所述的生物肥是用所述沼渣和沼液、发酵菌与含氮、磷、钾大量营养元素的肥料、含钙、镁、硫中量营养元素的肥料、含铁、锰、锌、铜、钼、硼微量营养元素的肥料制成的。

所述的生物肥用于种植粮、棉、油料作物、蔬菜作物或水果作物。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的农业生产产生的植物秸秆经粉碎后制作各种饲料，用于畜禽养殖业。

下面将更详细地描述本发明。

(1)村镇垃圾收集与预处理步骤

所述的村镇垃圾是一种或多种选自村镇生活垃圾、废旧的塑料大棚、地膜、植物秸秆、农副产品加工废弃物、河塘泥、人粪或动物粪便以及生活的废弃物的垃圾。

根据本发明，所述的村镇生活垃圾应该理解是厨房垃圾和生活环境垃圾，厨房垃圾例如包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、西瓜皮、白菜帮等食品类废物，生活环境垃圾例如包括家庭与居住环境清扫垃圾、生活用品废弃物、田间地头清扫垃圾。

所述的植物秸秆例如是稻草、麦秸秆、棉花杆、高粱秸秆、玉米秸秆、芝麻秸秆、大豆秸秆等。

所述的农副产品加工废弃物例如是米槺、稻壳、玉米芯、酒糟、豆腐渣、屠宰厂废气物及废水、豆制品厂污水、奶制品厂污水及农副产品厂过期腐坏的厂料及产品等。

所述的河塘泥例如是池塘塘底淤泥、河床床底淤泥、湖泊湖底淤泥等。

所述的动物粪便例如是家禽与牲畜粪便，像鸡粪、鸭粪、鹅粪、猪粪、牛粪等。

在本发明中，一般而言，待处理村镇生活垃圾的尺寸是1-20厘米，优选地5-10厘米。如果待处理村镇生活垃圾的尺寸太大，可能还需要进行粉碎。粉碎使用的设备可以是目前市场上销售的粉碎设备。自然地，粉碎设备需要根据例如待处理村镇生活垃圾尺寸、加工难易、加工量多少、粘度状况等情况进行选择，而这种选择对于本技术领域的技术人员而言是很容易进行的。

在本发明中使用灭菌釜进行高温高压灭菌，然后减压炮解，使釜内物质全部炮解粉碎，再进入机械化分选中，在减压炮解后的垃圾达到灭杀处理，完全达到了无害化处理。所述的灭菌炮釜可以根据处理废物类型与规模选择不同的灭菌炮釜，例如诸城市富特食品机械有限公司、温州市伊瑞机械有限公司、温州市利宏轻工机械有限公司生产的产品。也可根据需要自行设计制造。

根据本发明的一种优选实施方式，所述垃圾经过高温、高压、减压炮解的釜中，在温度120-160℃与压力0.4-0.8MPa条件下灭菌1.0-1.8小时。

更优选地，所述垃圾置于釜中，在温度140-160℃与压力0.4-0.6MPa条件下灭菌1.2-1.6小时。

然后，经过灭菌的村镇生活垃圾进行无害化分选。

根据本发明，所述的分选应该理解是将待处理村镇生活垃圾分选为可燃物类、无机物类与有机物类及金属类。经过分选后，其各个组分的纯度均达到85％以上。本发明在分选时可以使用包括大型垃圾分选机、垃圾破袋破碎机与综合风选机组的分选机组。

使用大型垃圾分选机时，待处理村镇生活垃圾经垃圾运输车运入，经地磅过重后，垃圾运输车进入垃圾车回转车间，将垃圾卸料在垃圾暂存车间，卸料时同时喷淋除臭剂。经桥式双梁抓吊上料到裙板输送机，经裙板输送机将物料输送至大件垃圾分选机。该机可将垃圾中的大件垃圾全部分离出来(粒径大于300mm，分选率99％)，同时可将垃圾中的沙土类垃圾分离出85-95％(粒径30mm以下)，φ300mm以内的垃圾全部进入炮釜降解减压炮解。

经炮解后的垃圾自然下落至综合风选机。根据待处理垃圾的比重不同、粒径不同、落点不同的原理，通过风选装置、粒选装置可将待处理村镇垃圾分选为：无机物、有机物、可燃物等。金属和重金属在分选的过程中自动分选出。

(2)所述可燃物的处理步骤

根据本发明，人们应该理解所述的可燃物例如是将步骤(1)得到的可燃物炼制成燃料油。采用军信绿洁环境科学技术研究院生产的流化床炼制燃料油。

这种燃料油可以用于农用车辆，例如拖拉机、柴油机、脱粒机、联合收割机等，可以用于农用加工机具，例如粮食加工机械、农产品加工机械。

还可以采用本技术领域的技术人员熟知的制粒方法，将步骤(1)得到的可燃物进行制粒，得到的颗粒可燃物可以用作固体燃料。

(3)无机物处理步骤

根据本发明，人们应该理解所述的无机物例如是待处理村镇垃圾夹带的碎砖瓦、沙石、泥土、碎玻璃等。

可以采用本技术领域的技术人员熟知的方法将步骤(1)得到的这些无机物制成建材制品。

或者可以将步骤(1)得到的这些无机物直接用于建筑工程，例如筑路、填埋坑等。

(4)有机物处理步骤

根据本发明，人们应该理解所述的有机物例如是待处理村镇垃圾夹带的食品类废物，例如包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、西瓜皮、酱渣、树叶、树枝、白菜帮等，农副产品加工废弃物，例如米槺、稻壳、玉米芯、酒糟、豆腐渣、屠宰废水、豆制品厂污水、奶制品厂污水等；动物粪便，例如家禽与牲畜粪便，像鸡粪、鸭粪、猪粪、牛粪等。

可以采用本技术领域的技术人员熟知的生产沼气方法，例如CN200510022168、CN200610088107、CN200810141177、CN200910250280描述的方法，将步骤(1)得到的有机物与农业生产产生的植物秸秆生产沼气。所述的植物秸秆例如是稻草、麦秸秆、棉花杆、高粱秸秆、玉米秸秆、芝麻秸秆等。

所述的沼气可以用于发电，这样不但可以缓解或解决农村用电问题，减少氧燃烧物质而且还有助于发展农村农副产品加工工业，实现农村经济的良性发展。

所述的沼气还可以用作工业与民用燃料，这样能够解决长期困扰农民生火做饭的问题，从而能够根本改善农民的生活状况，可以大大提高农民的生活质量。

在生产沼气时得到的沼渣与沼液可以用于生产生物有机肥。

所述的生物有机肥是生物有机肥与生物叶面肥。

所述的生物有机肥是采用本技术领域的技术人员熟知的生物有机肥生产方法，例如专利申请CN01138982、CN02134393、CN03121263、CN200810014735、CN200910021588、CN200910181133描述的方法，将所述沼渣和沼液、发酵菌与含氮、磷、钾大量营养元素的肥料、含钙、镁、硫中量营养元素的肥料、含铁、锰、锌、铜、钼、硼微量营养元素的肥料制成的生物肥。

根据本发明，所述的发酵菌应该理解是用于生产高品质有机肥的发酵菌种，这样的发酵菌含有目前市场上可以获得的多种有益菌，例如可以从中国工业微生物菌种保藏管理中心获得的各种固氮菌、磷细菌、钾细菌等。

所述菌株的活化、培养都采用常规技术进行。

所述的含氮、磷、钾大量营养元素的肥料、含钙、镁、硫中量营养元素的肥料、含铁、锰、锌、铜、钼、硼微量营养元素都是目前市场上普遍销售的肥料。

本技术领域的技术人员可以根据土壤状况、作物品种、气候条件等因素很容易选择所述这些营养元素肥料用量。

所述的生物有机肥可以用于种植粮、棉、油料作物、蔬菜作物或水果作物。

所述的农业生产产生的植物秸秆经粉碎后还可以用于养殖业，例如喂牛、喂马、养羊等。这些牛羊产生的粪便再返回到村镇垃圾前处理。植物秸秆粉碎后，也可直接掺入有机垃圾中进行沼气生产。

[有益效果]

采用本发明的方法可以实现村镇垃圾无害化、资源化处理，可以将村镇垃圾化废为宝，在很大程度上解决了村镇环境保护、文明卫生、提供生活燃料、提高农村电气化，进而也为电器下乡、扩大内需、扩大就业创造更多条件，同时由于村镇垃圾无害化、资源化处理的经济效益非常可观，因此能够根本改善农民的生活状况，大大提高农民的生活质量。还显著减少CO₂的排放，在农村植树造林不断扩大的条件下，实现农村无碳村镇是完全可能的。

【附图说明】

图1是低碳村镇建设示意图。

【具体实施方式】

实施例1：本发明无碳化村镇建设方法。具体实施步骤见附图1。

该方法包括下述步骤：

(1)村镇垃圾收集与预处理步骤

将村镇生活垃圾、废旧的塑料大棚、地膜、植物秸秆、农副产品加工废弃物、河塘泥、人粪或动物粪便收集起来，待处理村镇生活垃圾的尺寸是1-20厘米，然后把所述垃圾置于诸城市富特食品机械有限公司生产的灭菌釜中，在温度140-160℃与压力0.4-0.6MPa条件下灭菌1.4小时；然后减压炮解，使釜内物质全部炮解粉碎，在减压炮解后的垃圾达到灭杀处理，完全达到了无害化处理再进入机械化分选。

使用大型垃圾分选机时，待处理村镇生活垃圾经垃圾运输车运入，经地磅过重后，垃圾运输车进入垃圾车回转车间，将垃圾卸料在垃圾暂存车间，卸料时同时喷淋除臭剂。经桥式双梁抓吊上料到裙板输送机，经裙板输送机将物料输送至大件垃圾分选机。该机可将垃圾中的大件垃圾全部分离出来(粒径大于300mm，分选率99％)，同时可将垃圾中的沙土类垃圾分离出85-95％(粒径30mm以下)。

经炮解后的垃圾自然下落至综合风选机。根据待处理垃圾的比重不同、粒径不同、落点不同的原理，通过风选装置、粒选装置可将待处理村镇垃圾分选为：无机物、有机物、可燃物等。金属和重金属在分选的过程中自动分选出，加以回收。

(2)所述可燃物的处理步骤

采用军信绿洁环境科学技术研究院生产的流化床技术(参见CN200610008133，发明名称“一种高能洁净燃料油及其制备方法”)，将步骤(1)得到的可燃物炼制成燃料油、油漆或颗粒燃料。

(3)无机物处理步骤

采用本技术领域的技术人员熟知的方法将步骤(1)得到的碎砖瓦、沙石、泥土、碎玻璃等这些无机物直接用于生产建筑材料与筑路、填埋坑等工程。

(4)有机物处理步骤

可以采用本技术领域的技术人员熟知的生产沼气方法，将步骤(1)得到的稻草、麦秸秆、棉花杆、高粱秸秆、玉米秸秆或芝麻秸秆等生产沼气。

所述的沼气可以用于发电，用作工业与民用燃料。

在生产沼气时得到的沼渣与沼液可以用于生产生物有机肥和叶面液体肥料。采用本发明人的技术(CN95103288.7、一种垃圾混合肥及其制造方法、CN95117980、一种植物秸秆复合肥及其生产方法、CN99100786、一种复合肥及其制造方法)，将所述沼渣和沼液、发酵菌与含氮、磷、钾大量营养元素的肥料、含钙、镁、硫中量营养元素的肥料、含铁、锰、锌、铜、钼、硼微量营养元素的肥料制成的生物肥。

所述的发酵菌应该理解是从中国工业微生物菌种保藏管理中心获得的固氮菌、磷细菌、钾细菌。所述菌株的活化、培养都采用常规技术进行。

本技术领域的技术人员根据土壤状况、作物品种、气候条件等因素选择所述这些营养元素肥料用量。

所述的生物有机肥用于种植粮、棉、油料作物、蔬菜作物或水果作物。

所述的农业生产产生的植物秸秆经粉碎后还可以用于养殖业，例如喂牛、喂马、养羊等。这些牛羊产生的粪便再返回到村镇垃圾前处理。

按照上述流程实施，建50吨垃圾无害化、资源化处理厂获得的经济效益如下：

1、沼气4000m³/日，成本0.18元/m³，0.18×4000＝720元/日×360＝25.92万元/年。

2、液体肥料：年生产液体肥料3000吨，年产值2700万元/年。年利润：2310万元。

3、生物有机肥：18000吨，年产值：4140万元，年利税：1350万元。

4、废旧塑料颗粒：年生产360吨，年产值：154.8万元，年利税118.8万元

5、建筑材料：年生产普砖500万块，年产值：175万元，年利税145万元。

6、金属回收：年产值：57.60万元，年利税：57.60万元。

建50吨垃圾处理厂的总产值达到7334.86万元；总利润达到3981.4万元。

Claims

1.一种无碳化村镇的建设方法，其特征在于该方法包括下述步骤：

(1)村镇垃圾收集与预处理步骤

收集村镇垃圾，然后把所述垃圾置于灭菌釜中，在温度100-180℃与压力0.2-1.0MPa条件下灭菌0.5-2.0小时，再减压炮解，使釜内物质全部炮解粉碎；然后进行分选，分别得到可燃物、有机物和无机物；

(2)所述可燃物的处理步骤.

将步骤(1)得到的可燃物炼制成燃料油，制作再生颗粒和油漆；用于农用车辆与机具；

(3)无机物处理步骤

(4)有机物处理步骤

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的村镇垃圾是一种或多种选自村镇生活垃圾、植物秸秆、农副产品加工废弃物、河塘泥、人粪或动物粪便的垃圾。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述垃圾置于灭菌釜中，在温度120-160℃与压力0.4-0.8MPa条件下灭菌1.0-1.8小时。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述垃圾置于灭菌釜中，在温度140-160℃与压力0.4-0.6MPa条件下灭菌1.2-1.6小时。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的沼气用于发电或用于工业与民用燃料。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的生物肥是生物有机肥与生物叶面肥。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的生物肥是用所述沼渣和沼液、发酵菌与含氮、磷、钾大量营养元素的肥料、含钙、镁、硫中量营养元素的肥料、含铁、锰、锌、铜、钼、硼微量营养元素的肥料制成的。

8.根据权利要求1、6或7中任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述的生物肥用于种植粮、棉、油料作物、蔬菜作物或水果作物。