CN102407232B - 一种城市生活垃圾资源化循环利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种城市生活垃圾资源化循环利用方法，其特征包括如下步骤：a.渗水处理；b.水相进行油水分离，油相精致处理；c.进行高温杀毒、灭菌、缩水、减量、减体积处理，进入分级筛进行初级分类；d.经烘进行初级分类；e.将上述分拣完厚的余物进行筛选；f.进行沼气发酵；炼制生物柴油；供热系统燃烧。本发明的有益效果：本发明加工餐厨垃圾充分回收利用，解决了废水、废气等问题，达到高效、节能、低耗、环保，变质为宝处理成本低，实现循环经济的目标。本发明的有益效果：将城市生活垃圾充分回收利用，解决了废水、废气等问题，达到高效、节能、低耗、环保，变质为宝处理成本低，实现循环经济的目标。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾回收循环利用方法，具体涉及一种城市生活垃圾资源化循环利用方法。
背景技术
目前我国餐厨垃圾处理的几种方法及利弊：1)填埋是我国城市生活垃圾最主要的处理方式，生活垃圾处置量的70％以上，尤其是对不可回收垃圾，填埋是理想的，也是最终的处理方式。填埋是基于微生物厌氧发酵的原理，将垃圾慢慢转化而达到无害化目的。填埋分2类：①简易填埋，又称传统填埋；②卫生填埋。尽管填埋处理垃圾具有处理量大，操作管理简单，投资运行费用较低，适应性强等优点，但因填埋场在选址、设计、管理等方面的欠缺，大量填埋造成城市周边土地资源的严重浪费；填埋场还产生大量有害气体费；填埋场渗滤液污染严重。2)堆肥是一种较常见的有机垃圾资源化处理方式，餐厨垃圾堆肥处理具有处理方法简单、实用性强，利于补充土壤中有机质和微量元素，实现资源重复利用等优点；缺点是占地面积大、处理周期长，堆肥过程中产生的污水和臭气会对周边环境造成二次污染，同时较高的盐分、油脂含量降低了堆肥的品质，尤其是高盐分抑制了植物的生长，长期使用还将导致土壤的盐碱化。3)出于安全性考虑，许多国家禁止直接将泔脚作为动物饲料，于是人们开始研究餐厨垃圾的饲料化处理方式。此方式处理餐厨垃圾具有操作安全、成本低、占地面积小、饲料生产周期短等优点；缺点是须将垃圾及时收运到指定地点，设备复杂，一次投人巨大，垃圾存放时间要短，以避免其腐烂变质。4)生物发酵处理是通过微生物的代谢活动对餐厨垃圾进行分解和转化，生产微生物蛋白饲料。生物发酵处理的优点是设备投资较少，占地面积小，能耗低；缺点是菌种生长代谢需一定时间，生产周期较长，部分菌种需要培养驯化，处理须及时。目前的工艺，几乎没有考虑生产过程中的循环利用，包括废气、废水及其他物质的循环利用。
发明内容
本发明的目的在于克服以上不足之处，提供城市生活垃圾资源化循环利用方法，
该方法的思路是逆向思维解决问题将垃圾干燥以后分拣，采用的大口径入料方式，使大小不一的物料能混合入料，经过处理转化为炭灰，油，可燃气体，液相，从而达到了综合利用，解决了废水、废气等问题，达到高效、节能、低耗、环保，实现循环经济的目标。
本发明的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种城市生活垃圾资源化循环利用新方法，本发明所采用的技术方案包括如下步骤：
a.将运往处理场的城市生活垃进行渗水处理；
b.水相进行油水分离，油相精致处理，通过酯化反应和酯交换反应制备生物柴油；
c.固相被输送装置输送到专业烘干机进行高温杀毒、灭菌、缩水、减量、减体积处理；总体含水量降低25％-30％左右，进入分级筛进行初级分类；
e.经烘干后的垃圾进入分级筛进行初级分类，大部分灰分被清理出，比重大的大块被分离出来，其余的由磁选设置分拣铁质类和人工分拣橡塑类、纸类、非铁质金属类、木质类回收；
f.将上述分拣完厚的余物进行筛选，筛下的小颗料被输送到搅拌混合系统里，筛上的被送入下一级平板分拣机上进行再次分拣，分拣内容和上述初级分拣一致，再由比重分级机分拣出菜叶、果皮、鱼骨有机物，炼油废料和木质类；
g.将上述分拣出的菜叶、果皮、鱼骨有机物粉碎处理后输送到混合搅拌系统中和细小颗料同混一起加入微量元素和发酵菌进行混合后送入发酵加温罐中添加浆液和原料进行沼气发酵；炼油废料输入到炼油系统炼制生物柴油；木质类送至供热系统燃烧。
所述的餐城市生活垃圾资源化循环利用新方法步骤g中的浆液在70-80℃条件下灭菌，含水率在90-92％，碳氮比配成25-30。
所述的餐城市生活垃圾资源化循环利用新方法步骤g中的原料量达到沼气池容积的90％，pH在5.7-6.0，温度21-25℃添加乙酸或丙酸或丁酸或异丁酸发酵产物产生甲烷。
所述的餐城市生活垃圾资源化循环利用新方法，经发酵后产出的沼渣、沼液其中有机质36％-49.9％；腐殖酸10.1％-24.6％；全氮0.8％-1.5％；全磷0.39％-0.71％，全钾0.61％-1.3％。
本发明的有益效果：将城市生活垃圾充分回收利用，解决了废水、废气等问题，达到高效、节能、低耗、环保，变质为宝处理成本低，实现循环经济的目标。具体实施例
本发明所述的一种城市生活垃圾资源化循环利用新方法施工步骤为：
a.将运往处理场的城市生活垃进行渗水处理；
b.水相进行油水分离，油相精致处理，通过酯化反应和酯交换反应制备生物柴油；
c.固相被输送装置输送到专业烘干机进行高温杀毒、灭菌、缩水、减量、减体积处理；总体含水量降低25％-30％左右，进入分级筛进行初级分类；
e.经烘干后的垃圾进入分级筛进行初级分类，大部分灰分被清理出，比重大的大块被分离出来，其余的由磁选设置分拣铁质类和人工分拣橡塑类、纸类、非铁质金属类、木质类回收；
f.将上述分拣完厚的余物进行筛选，筛下的小颗料被输送到搅拌混合系统里，筛上的被送入下一级平板分拣机上进行再次分拣，分拣内容和上述初级分拣一致，再由比重分级机分拣出菜叶、果皮、鱼骨有机物，炼油废料和木质类；
g.将上述分拣出的菜叶、果皮、鱼骨有机物粉碎处理后输送到混合搅拌系统中和细小颗料同混一起加入微量元素和发酵菌进行混合后送入发酵加温罐中添加浆液和原料进行沼气发酵；炼油废料输入到炼油系统炼制生物柴油；木质类送至供热系统燃烧。
所述的餐城市生活垃圾资源化循环利用新方法步骤g中的浆液在70-80℃条件下灭菌，含水率在90-92％，碳氮比配成25-30。
所述的餐城市生活垃圾资源化循环利用新方法步骤g中的原料量达到沼气池容积的90％，pH在5.7-6.0，温度21-25℃添加乙酸或丙酸或丁酸或异丁酸发酵产物产生甲烷。
所述的餐城市生活垃圾资源化循环利用新方法，经发酵后产出的沼渣、沼液其中有机质36％-49.9％；腐殖酸10.1％-24.6％；全氮0.8％-1.5％；全磷0.39％-0.71％，全钾0.61％-1.3％。
现就本发明方法做出如下说明：
a.城市生活垃圾进入处理场后，首先被卸到预存渗水区进行渗水
b.水相进行油水分离，油相精致处理后利用公司专利方法(“一种利用废弃油脂工业化生产生物柴油的方法”专利申请号200910229940.7)通过酯化反应和酯交换反应制备生物柴油。
c.固相被输送装置输送到专业烘干机进行高温杀毒、灭菌、缩水、减量、减体积，被烘干机处理过的垃圾里面的塑料、橡胶在此温度下减量收缩，为下一步进行油化处理提供了好的前提。
e.经烘干后的垃圾总体含水量降低25％-30％左右，然后进入分级筛进行初级分类，其中灰分被清理出一大部分，比重大的大块被分离出来，其余的被送到分选机进行分选或送到8-12米长的平板人工分拣输送机进行人工分拣。
f.人工只分拣橡塑类、纸类、非铁质金属类、木质类，铁质类由磁选设置分拣，然后进入下一级筛选，筛下的小颗料被输送到搅拌混合系统里，筛上的被送入下一级平板分拣机上进行再次分拣，分拣内容和初级分拣一样，然后进入比重分级机进行比重分级。轻的菜叶、果皮、鱼骨等有机物被粉碎处理后输送到混合搅拌系统中和细小颗料同混一起加入微量元素和发酵菌进行混合后送入发酵加温罐中进行沼气发酵。
g.分拣出来的织物、纸类、金属类物品、玻璃不作处理卖掉；可炼油的废料输入到炼油系统炼油；方法为本公司专利方法(专利申请号：201010223429.9)。木质类送至供热系统燃烧。
h.水相及菜叶、果皮、鱼骨等有机物沼气发酵。
1.浆液在70-80℃条件下灭菌
2.浆液含水率在90-92％，固液比失调，可利用增加清水，或投放粉碎的植物秸秆来调节；
3.碳氮比配成25-30∶1，比例变化时可用增加粉碎的植物秸秆来增加碳元素，加氮肥的方式来增加氮元素；
4.投料量达到沼气池容积的90％，沼气池贮气间较大，空气含量多，需添加原料或水缩小贮气间容积。同时测定甲烷菌生长需要的微量元素Na+、Ca2+等。
5.两级发酵
它是根据产酸和产甲烷两个不同阶段是由两类不同的微生物所调节的原理而设计的。
(1)原料进行化学水解(如采用酸、碱)，产生一定浓度的葡萄糖，进入酸消化器发酵产酸，或者是将原料直接加入酸消化器。
(2)加入30％接种物。一般加入各种活性污泥或消化器排出物。
(3)维持酸消化器的适宜发酵条件，使产酸菌达到优势生长，大量产生挥发酸。为此，必须控制pH在5.7左右，最多不能超过6.0，温度22℃左右。采用加大纤维素浓度可降低pH，提高产酸量。这一阶段的发酵产物为挥发酸，如乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸等，其中乙酸含量最高。
(4)将酸消化器产生的大量挥发酸排入甲烷消化器。控制pH在7.4-7.5，适，适宜温度36℃-37℃。
6.调节pH，若偏酸，用30～50公斤石灰配成30％～40％的石灰水，倒入池子调节酸碱度，采用沼液回流将石灰水冲拌均匀。亦可加少量氨水。若偏碱可用加红薯粉等酸性物质来调节。
7.密闭试压，，检查是否漏气。无漏气条件利用下，惰性气体吹扫开始发酵，适当搅拌，发酵过程中待压力稳定后，根据设计时预定的处理量，连续不断地或每天定量地加入新的发酵原料，同时排走相同数量的发酵料液，使发酵过程连续进行下去。保证连续、稳定产气。
8.因发酵采用28-38℃为中温发酵，冬天温度较低需要热源，热源采用垃圾干燥时产生的蒸汽加热。辅助热源为沼气利用过程中的废气。发酵池同时采用外保温设施。
9.沼气用于能源。沼渣、沼液是腐熟的优质安全肥料。含有较全面的养分和丰富的有机物，沼气池中的厌氧环境导致填料中的大量对植物有害微生物活性降低或死亡，其中有机质36％49.9％；腐殖酸10.1％-24.6％；全氮0.8％-1.5％；全磷0.39％-0.71％，全钾0.61％-1.3％，含量明显高于沤制的土杂肥，还有一些富含矿物质的灰分，是优质有机肥料。长期使用，可以改良土壤结构，增强土壤保肥、保水能力。沼渣还可以用于水产养殖。
本发明中的废气排放标准达到国家标准，通过验收，废气排放符合国家环保要求。
本发明中生物柴油合申请发明人的企业标准，莱西市企业产品标准备案标准号Q/02FRS001-2007-01。
本发明中活性炭符合国家活性炭标准关于城市供水和工业用水处理中用作吸附剂的太或压制活性炭的规定。
本领域的普通技术人员都会理解，在本发明的保护范围内，对于上述实施例进行修改，添加和替换都是可能的，其都没有超出本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种城市生活垃圾资源化循环利用方法，其特征包括如下步骤：
a．将运往处理场的城市生活垃圾进行渗水处理；
b.水相进行油水分离，油相精致处理，通过酯化反应和酯交换反应制备生物柴油；
c.固相被输送装置输送到专业烘干机进行高温杀毒、灭菌、缩水、减量、减体积处理；总体含水量降低25%-30%，进入分级筛进行初级分类；
e. 经烘干后的垃圾进入分级筛进行初级分拣，大部分灰分被清理出，比重大的大块被分离出来，其余的由磁选设置分拣铁质类和人工分拣橡塑类、纸类、非铁质金属类、木质类回收；
f.将上述分拣完后的余物进行筛选，筛下的小颗料被输送到搅拌混合系统里，筛上的被送入下一级平板分拣机上进行再次分拣，分拣内容和上述初级分拣一致，再由比重分级机分拣出菜叶、果皮、鱼骨有机物，炼油废料和木质类；
g．将上述分拣出的菜叶、果皮、鱼骨有机物粉碎处理后输送到混合搅拌系统中和细小颗料同混一起加入微量元素和发酵菌进行混合后送入发酵加温罐中添加浆液和原料进行沼气发酵；炼油废料输入到炼油系统炼制生物柴油；木质类送至供热系统燃烧。
2.根据权利要求1所述的城市生活垃圾资源化循环利用方法，其特征在于：步骤g中的浆液在70-80℃条件下灭菌，含水率在90-92%，碳氮比配成25-30。
3.根据权利要求1所述的城市生活垃圾资源化循环利用方法，其特征在于：步骤g中的原料量达到沼气池容积的90%， pH在5.7-6.0，温度21-25℃添加乙酸或丙酸或丁酸或异丁酸发酵产物产生甲烷。
4.根据权利要求2或3所述的城市生活垃圾资源化循环利用方法，经发酵后产出的沼渣、沼液其中有机质36%-49.9%；腐殖酸10.1%-24.6%；全氮0.8%-1.5%；全磷0.39%-0.71%,全钾0.61%-1.3%。
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