CN102531295A - 多种垃圾联合处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明多种垃圾联合处理的方法在实施过程中采用：预处理+均质均量+厌氧消化+絮凝脱水+反硝化+氧化处理+膜生物反应器处理+好氧堆肥+生产生物柴油，处理后的污水即可达DB11/307—2005《水污染物排放标准》中的三级标准，大大缩短了工艺流程，降低成本，在处理过程中产生的沼气和回收的废油脂进行深加工，作为绿色能源进行利用。

Description

多种垃圾联合处理的方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理的方法，特别涉及一个多种垃圾联合处理的方法。
背景技术
在人们的生活中，产生了形形色色的垃圾，如固体生活垃圾、餐厨垃圾、果蔬垃圾、人畜粪便，生活污水，垃圾渗滤液等。为了治理环境，消除污染，在现有技术和管理体制下，我国按照污染类别分别建立了垃圾填埋场、餐厨处理厂、粪便消纳站和生活污水处理场等。所以这些厂（站、场）都需要分别占领土地、需要分别设计、需要单独的设备和处理，浪费了大量的资源和土地；处理中，由于单种物质成分有限或质变，不易处理或增加处理难度，如果蔬垃圾中碳含量相对较高，氮和磷相对缺乏，单独采用微生物处理时，效果极差；如餐厨垃圾，在存放中非常易于酸化，pH可以降到4以下，进行厌氧处理时，需要添加大量的碱性物质中和后才能进行生物处理；固体生活垃圾进行填埋，占用了大量的土地，且产生二次污染，如垃圾垃圾渗滤液， 众所周知，垃圾渗滤液中氮含量较高，致使碳、氮和磷的比例严重失调，且含有重金属，所以生物处理后远远不能达标排放，还需进行纳滤或反渗透处理，纳滤或反渗透处理后的浓水不易进行处理或处理的成本非常高；粪便和生活污水中，磷含量相对较高，在处理过程中需要增加除磷设施和化学药剂，使处理成本增高，工序延长。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种多种垃圾联合处理的方法，它将固体生活垃圾、餐厨垃圾、果蔬垃圾、人畜粪便，生活污水以及垃圾填埋处理中产生的垃圾渗滤液分别进行预处理后，混合，使均质均量，然后再进行处理，处理后的污水达标排放或回用；处理过程中的可回收物进行资源化处置，使垃圾变废为宝。
为了完成本申请的发明目的，本发明是通过以下步骤实现的：
本发明的多种垃圾联合处理的方法，它包括以下步骤：
步骤（1）预处理
A、固体生活垃圾的预处理：
将固体生活垃圾送到分选生产线进行预处理，分选出的塑料制品、纸张、玻璃制品和金属类垃圾分别打包后，进行回收利用；分选出的有机类垃圾经过粉碎，使粒径小于5mm，送入步骤（2）进行均质均量，分选出的不可回收的无机物送入填埋场进行无害化填埋； 
B、餐厨垃圾的预处理：
将餐厨垃圾从卸料仓输送到破袋机中进行破袋，然后进入筛分器中进行筛分，筛分出来的大于70mm的固体进行填埋，大于或等于5mm且小于等于70mm的固体依次送入磁选机中进行磁选及震荡机进行震荡筛分，然后利用刮板进行分选，从磁选机及震荡机分选出来的金属进行回收，无机物进行填埋；利用刮板分选出的有机物进入粉碎机中进行粉碎，粉碎成粒径小于5mm的颗粒后进入步骤（2）进行均质均量；卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机、震荡机及粉碎机连接有格栅，通过隔栅的污水通过管道加热器，将污水加热到25—35℃，进行油水分离，分离后的污水送入步骤（2）进行均质均量，分离出的废油脂送入步骤（9）生产生物柴油；
C、瓜果蔬菜垃圾的预处理，
将农贸市场收集的瓜果、蔬菜垃圾送入风选机中进行风选，风选出来的塑料袋和金属进行回收，然后将其它垃圾送入果蔬垃圾减容机中进行浆化，浆化后粒径小于5mm的浆化液送入步骤（2）进行均质均量，浆化后粒径大于5mm的残渣送入步骤（8）进行好氧堆肥；
D、人粪便污水的预处理
将粪便污水进入固液分离系统，将粪便中粒径大于或等于5mm以上的固体物去除，分离出的固体物的含水率在45%～70%之间，将固体物进行填埋处理，经分离后的污水送入步骤（2）进行均质均量；
E、垃圾渗滤液的预处理  
将垃圾渗滤液首先经过5mm格栅除去其中的漂浮物和大块物质，将漂浮物和大块物质进行填埋处理，含有小于5mm颗粒的污水送入步骤（2）进行均质均量；
步骤（2）均质均量
将步骤（1）中预处理的粒径小于5mm的固体生活垃圾、含有粒径小于5mm的餐厨垃圾和分离出的污水、经过浆化粒径小于5mm的浆化液、经过固液分离后的粒径小于5mm的粪便污水和含有粒径小于5mm的垃圾渗滤液的污水中的至少一种送入均化池中，均化池中的混合物的温度控制在60℃—68℃，均化池中装有搅拌器和污泥泵，搅拌器的转速是500—1000转/分钟，连续搅拌，在均化池中，混合物的总固体TS含量为8%—12%，pH为5—9，化学耗氧量为100g/L—300g/L，混合物在均化池中的停留时间为1-6个小时，然后混合物通过污泥泵提升送入步骤（3）进行厌氧消化中；
步骤（3）厌氧消化
将步骤（2）的混合物送入厌氧反应器进行厌氧消化处理，厌氧反应器内装有占厌氧反应器四分之一至三分之一体积的厌氧污泥，混合物在厌氧反应器中的经过15—25天、55±2℃的高温发酵，将混合物中75%—85%的有机物进行了降解，转化成沼气，沼气通过脱水和脱硫后进入储气柜储存，每天对厌氧反应器中的混合物进行检测，当TS去除率大于60%以上时，将污水送入储存池中，污水在储存池中的停留时间为2—4h，储存池中安装有搅拌器，从厌氧反应器和储存池中释放出来的沼气送入储气柜中，从储存池出来的30－60％污水作为液态肥出售，其余污水送入步骤（4）的絮凝脱水中； 
步骤（4）絮凝脱水
将储存池中的污水送入管道混合器中，污水和占体积比为8%、浓度为5g/100mL的聚合氯化铝溶液作用，将污水中的固体和胶体物质生成污泥絮体，然后将生成的污泥絮体送入絮凝反应罐中，和占污水重量比为0.01—0.02%的助凝剂作用，将污泥絮体助凝成体积为其500—10000倍、絮体结实的污泥絮团，脱水后的污泥通过螺旋输送机送入步骤（8）的好氧堆肥处理，污水进入步骤（5）的反硝化处理中；
步骤（5）反硝化
将步骤（4）处理后的污水通过0.5mm的网孔格栅送入反硝化池中，和从步骤（7）返回的污水共同进入反硝化池中进行反硝化处理，反硝化池中装有兼氧污泥和自养反硝化装置，自养反硝化装置中装有自养反硝化颗粒填料，自养反硝化颗粒填料是多孔径的硫磺烧结物，兼氧污泥在污水中的含量为8—12克/升，污水中的溶解氧小于0.5mg/L，污水在反硝化池中停留3－8小时，上述污水中的有机物和自养反硝化颗粒填料中的硫磺提供的电子，将污水中的97%以上的亚硝酸盐和硝酸盐脱除；兼氧污泥增长产生的剩余污泥返回到步骤（4）絮凝脱水；筛孔格栅上截留的残渣送步骤（8）进行好氧堆肥处理；
步骤（6）氧化处理
将步骤（5）处理后的污水送入好氧池中，好氧池中污水的温度控制在20—30℃，好氧池中装有含量为8—12克/升的好氧污泥，好氧池中污水的pH为7—8.5，当pH低于7时，加碱液调整，好氧池中的污水中的氧含量控制在 2—6毫克/升，污水在好氧池中停留8－15个小时，使得污水中98%以上的有机物得到降解，98％以上的氨氮氧化为亚硝态氮和硝态氮，98.5%以上的磷转化成好氧污泥，好氧污泥增长产生的剩余污泥返回到步骤（4）絮凝脱水；
步骤（7）膜生物反应器处理
将步骤（6）处理后的污水送入膜生物反应器中进行膜生物反应器处理，膜生物反应器中的污水中的氧含量控制在4—6毫克/升，好氧污泥在膜生物反应器中的含量为8—12克/升，且污水在膜生物反应器中形成旋回流，膜的孔径小于等于0.1μm，污水从膜表面的微孔进入，从膜中心排出，排出水的COD小于100mg/L，BOD5小于5，pH6—8，悬浮物小于2mg/L，符合DB11/ 307—2005《水污染物排放标准》的三级标准；占膜处理量的200-400%的未被膜生物反应器过滤掉的污水和污泥混合液返回步骤（5）的反硝化池中进行反硝化处理； 
步骤（8）好氧堆肥
将步骤（4）絮凝脱水后的污泥、步骤（1）C中浆化后粒径大于5mm的残渣和步骤（5）筛孔格栅上截留的残渣通过无轴螺旋输送机进入堆肥车间，与占污泥和残渣总重量25-35％的外来料混合后进行堆肥处理，污泥和残渣含水率为65－72％，外来辅料为含水率小于35%、粒径小于5mm的植物性秸秆或/和树叶或/和锯末，堆料含水率为55-65%，在温度为55-65℃下，采用好氧曝气对上述堆料堆置7天以上，每日用浆式翻堆机翻倒一次；
步骤（9）生产生物柴油
将步骤（1）B中分离出的废油脂采用水化法进行除杂和脱胶处理，除去废油脂中的杂质和胶体物质后，送入反应罐中，进行酸催化酯化反应，在浓硫酸的催化作用下，将废油酯中的游离脂肪酸和加入的乙醇作用转化成生物柴油，反应中乙醇的用量为废油脂重量的15%，浓硫酸的用量为废油脂重量的3%；酸催化酯化反应后，进行碱催化酯交换反应，在反应罐中加入氢氧化钠与乙醇，废油脂在氢氧化钠的作用下与乙醇进行碱催化酯交换反应，反应产物为生物柴油和甘油，通过离心将生物柴油和甘油进行分离，分离后的生物柴油用热水进行洗涤，洗掉混在其中的氢氧化钠后，得到粗品生物柴油和粗品甘油，碱催化酯交换反应中乙醇的用量为废油脂重量的15%，氢氧化钠的用量为废油脂重量的0.9%；分离出的粗品生物柴油送入精馏塔进行精馏，精馏的压力为-0.08Mp，温度为 225℃-260℃，精馏后得到精品生物柴油；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：步骤（3）中储存在储气柜中的沼气经过分离步骤，分离出甲烷和二氧化碳；储气柜中的沼气含有55—65%的甲烷，25—35%的二氧化碳，将储气柜中的沼气送入分子筛脱水罐进行深度脱水，使沼气中含水率降低到5mg/L以下后，进入分离塔进行分离，在分离塔中利用聚乙二醇二甲醚溶液将二氧化碳吸附，释放出甲烷，分离塔的压力为2—5MPa，温度为1—10℃，吸附了二氧化碳的聚乙二醇二甲醚溶液送入到闪蒸槽中，闪蒸槽的压力为0.05MPa，由于压力骤降，二氧化碳就从聚乙二醇二甲醚溶液闪蒸出来，闪蒸出来的二氧化碳通过稳压阀装进二氧化碳储罐中，送到农作物大棚中作为二氧化碳气肥使用，释放出的甲烷送入增压机将甲烷的压力增高到0.3Mpa后，再送入分子筛脱水罐中进行深度脱水，脱水后甲烷中含水量为0.2mg/L，脱水后的甲烷经过涡轮流量计计量和缓冲罐缓冲后，再进入ZW型压缩机进行压缩至压力为20—25MPa，压缩后的甲烷直接送入甲烷钢瓶中；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：所述步骤（2）的均化池中加装有加热盘管，加热盘管的进口和沼气锅炉的出水口连接，加热盘管的出口和沼气锅炉的进水口连接，通过加热盘管中的热水循环，将均化池中的混合物的温度控制在60℃—68℃；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：所述步骤（3）中厌氧反应器为全混式厌氧反应器，厌氧反应器中装有搅拌器，24小时连续运行，搅拌转速为30-50转/min，厌氧反应器的内部加装有加热盘管，加热盘管的进口和沼气锅炉的出水口连接，加热盘管的出口和沼气锅炉的进水口连接，通过加热盘管中的热水循环，将厌氧反应器中的污水温度控制在55±2℃，热水盘管的进口温度为62℃，出口温度为58℃；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：所述步骤（3）中液态肥的氨氮含量为1000—1600mg/L、凯氏氮的含量为1100—2000mg/L，总磷的含量为200—800mg/L，COD含量为25—75g/L；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：所述步骤（4）絮凝脱水中的助凝剂为非离子聚丙烯酰胺，污泥絮团经过转速为8000转/分钟的离心脱水机脱水后.脱出污泥后的污水中的总磷含量为30—55mg/L，氨氮的含量为500—1000mg/L,化学耗氧量为4000—7000mg/L,脱水后的污泥的含水率为65%—72%，污泥通过螺旋输送机进入步骤（8）进行好氧堆肥处理；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中： 所述步骤（6）中的好氧池中安装有加热管，利用步骤（3）产生的沼气对其进行加热；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：所述步骤（6）碱液的溶质是氢氧化钠，碱液的溶剂是步骤（7）的排放水；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：所述步骤（8）的好氧曝气是在堆肥池底部安装曝气管，通过曝气机使空气从堆肥底面鼓入；
本发明的多种垃圾联合处理的方法，其中：所述步骤（5）自养反硝化颗粒填料是由比例为1：10至10：1的硫磺和碳酸钙烧结而成，自养反硝化颗粒填料占反硝化池总体积的3%—15%。
固体生活垃圾、餐厨垃圾、瓜果蔬菜垃圾、人畜粪便、生活污水以及垃圾填埋处理中产生的垃圾渗滤液联合处理，不仅节约了垃圾处理所占用土地和处理设备，并且使碳：氮：磷的比例均衡，适合微生物的处理，可以缩减处理步骤，在实施过程中采用：预处理+均质均量+厌氧消化+絮凝脱水+反硝化+氧化处理+膜生物反应处理+好氧堆肥+生产生物柴油，处理后的污水即可达DB11/ 307—2005《水污染物排放标准》中的三级标准，大大缩短了工艺流程，降低了成本。在处理过程中产生的沼气和回收的废油脂进行深加工，作为绿色能源进行利用。 
附图说明
图1为本发明多种垃圾联合处理的方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的多种垃圾联合处理的方法包括： 
步骤（1）：预处理，
A、固体生活垃圾的预处理：
通过密闭的垃圾车运送进场的固体生活垃圾送到分选生产线进行预处理，分选出的塑料制品、纸张、玻璃制品和金属类垃圾分别打包后，进行回收利用；分选出的有机类垃圾，如食品垃圾经过粉碎，使粒径小于5mm，送入步骤（2）进行均质均量；分选出不可回收的无机物送入填埋场进行无害化填埋； 
B、餐厨垃圾的预处理：
通过餐厨收运车运进的餐厨卸到卸料仓中，再通过输送皮带将餐厨垃圾从卸料仓中依次输送到破袋机中进行破袋和筛分器中进行筛分，筛分出来的大于70mm的固体进行填埋，大于或等于5mm且小于等于70mm的固体依次送入磁选机中进行磁选及震荡机进行震荡筛分，然后利用刮板进行分选，从磁选机及震荡机分选出来的金属进行回收，无机物进行填埋；利用刮板分选出的有机物进入粉碎机中进行粉碎，粉碎成粒径小于5mm的颗粒后进入步骤（2）进行均质均量；卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机、震荡机及粉碎机连接有格栅，通过隔栅的污水通过管道加热器，将污水加热到25—35℃，送入油水分离器中，进行油水分离，分离后的污水通过管道泵直接送入步骤（2）进行均质均量，分离出的废油脂流入废油脂槽中待生产生物柴油；
C、瓜果蔬菜垃圾的预处理，
将农贸市场收集的瓜果、蔬菜垃圾送入风选机中进行风选，风选出来的塑料袋和金属进行回收，然后将其它垃圾送入果蔬垃圾处理机中进行浆化，浆化后粒径小于5mm的浆化液送入步骤（2）进行均质均量，浆化后粒径大于5mm的残渣送入步骤（8）进行好氧堆肥，残渣的含水率为68—72% ；
D、人的粪便污水的预处理
城市粪便清掏车辆从厕所清掏的粪便污水通过密闭式卸粪口进入固液分离系统，将粪便中粒径大于或等于5mm以上的固体物去除，分离出的固体物的含水率在45%～70%之间，将固体物采用封闭隔离出渣和密闭运送填埋处理，经分离后的污水送入步骤（2）进行均质均量；
E、垃圾渗滤液的预处理，
垃圾渗沥液首先经过5mm格栅除去其中的漂浮物和大块物质。漂浮物和大块物质采用密闭垃圾车，送至垃圾填埋场进行无害化填埋处理，含有小于5mm颗粒的污水送入步骤（2）进行均质均量；
步骤（2）：均质均量
均质均量是在均化池中进行的。均化池中装有搅拌器和污泥泵，搅拌器的转速是500—1000转/分钟，连续搅拌。将步骤（1）中预处理的粒径小于5mm的固体生活垃圾、含有粒径小于5mm的餐厨垃圾和分离出的污水、经过浆化粒径小于5mm的浆化液、经过固液分离后的粒径小于5mm的粪便污水和含有粒径小于5mm的垃圾渗滤液的污水中的至少一种送入均化池中，在均化池中通过搅拌机的作用，进行均质均量，并进行暂时储存。在均化池中，进行均质均量后的混合物的总固体(TS)含量为8%—12%，pH为5—9，COD(化学耗氧量)为100g/L—300g/L，混合物在均化池中的停留时间为1-6个小时，混合物通过污泥泵提升送入步骤（3）进行厌氧消化中。
均化池中加装有加热盘管，加热盘管的进口和沼气锅炉的出水口连接，加热盘管的出口和沼气锅炉的进水口连接。通过加热盘管中的热水循环，将均化池中的物料的温度控制在60℃—68℃。
步骤（3）厌氧消化处理，
污水的厌氧消化处理是在厌氧反应器中进行的，厌氧反应器为全混式厌氧反应器，厌氧反应器中装有搅拌器，24小时连续运行，搅拌转速为30-50转/min。启动时厌氧反应器中还装有四分之一到三分之一体积的厌氧污泥；厌氧反应器的内部加装有加热盘管，加热盘管的进口和沼气锅炉的出水口连接，加热盘管的出口和沼气锅炉的进水口连接。通过加热盘管中的热水循环，将厌氧反应器中的污水温度控制在55±2℃。热水盘管的进口温度为62℃，出口温度为58℃。
混合物在厌氧反应器中的停留时间为15—25天，通过厌氧污泥对物料发生水解、发酵、产乙酸和产甲烷（CH4）的作用，将污水中75%—85%的有机物进行了降解，最终以沼气的形式释放出来，每立方米污水产43—130立方米的沼气。沼气通过脱水和脱硫后进入储气柜储存，待利用。每天对厌氧反应器中的混合物进行检测，当TS去除率大于60%以上时，进行出料。
出料自流进入储存池中，出料在储存池中的停留时间为2—4h。储存池中安装有搅拌器，一是用以防止出料产生沉淀，二是让附着/溶解在出料中的沼气释放出来，储存池的顶部装有沼气导出管，沼气导出管和储气柜连接，用以将储存池中释放出的沼气导入储气柜中；同时 储存池中安装有出料提升泵。
储存池中的物料由于之前在厌氧反应器中经过15—25天、55±2℃的高温发酵和作用，病原菌被杀死，物料中氨氮的含量为1000—1600mg/L、凯氏氮的含量为1100—2000mg/L，总磷的含量为200—800mg/L，COD含量为25—75g/L，此物料对农作物和林木具有一定的肥效，所以从储存池出来的30－60％污水作为液态肥出售，其余污水送入步骤（4）的絮凝脱水中。
步骤（4）絮凝脱水
通过出料提升泵，将储存池中的污水送入管道混合器中，污水和占体积比为8%、浓度为5g/100mL的聚合氯化铝溶液作用，将污水中的固体和胶体物质生成污泥絮体，然后将生成的污泥絮体送入絮凝反应罐中，和占污水总重量比为0.01—0.02%的助凝剂作用，将污泥絮体助凝成体积为其500—10000倍、絮体结实的污泥絮团，易于固液分离，助凝剂为非离子聚丙烯酰胺。污泥絮体通过管道进入离心脱水机中进行脱水，离心脱水机的转速为8000转/分钟.脱出的污水中，总磷的含量为30—55mg/L，氨氮的含量为500—1000mg/L,化学耗氧量(CODcr)为4000—7000mg/L,脱水后的污泥，含水率为65%—72%，通过螺旋输送机进入步骤8进行好氧堆肥处理，污水进入步骤（5）的反硝化处理中； 
步骤（5）反硝化处理，
将步骤（4）处理后的污水通过0.5mm的网孔格栅送入反硝化池中，和从步骤（7）返回的污水共同进入反硝化池中进行反硝化处理，反硝化池中装有兼氧污泥和自养反硝化装置，自养反硝化装置中装有自养反硝化颗粒填料，自养反硝化颗粒填料是多孔径的硫磺烧结物，自养反硝化颗粒填料是由比例为1：10至10：1的硫磺和碳酸钙烧结而成，自养反硝化颗粒填料占反硝化池总体积的3%-15%。兼氧污泥在污水中的含量为8—12克/升，污水中的溶解氧小于0.5mg/L，污水在反硝化池中停留3－8小时，利用步骤（4）处理后的污水中的有机物和自养反硝化颗粒填料中的硫磺提供的电子，将从（7）返回的污水中的97%以上的亚硝酸盐和硝酸盐脱除。反硝化反应原理如下所示：
Figure 2012100313238100002DEST_PATH_IMAGE001
Figure 422390DEST_PATH_IMAGE002
Figure 339531DEST_PATH_IMAGE004
兼氧污泥增长产生的剩余污泥返回到步骤（4）絮凝脱水中。筛孔格栅上截留的残渣送步骤（8）进行好氧堆肥处理中。
步骤（6）氧化处理
氧化处理是在好氧池中进行的。将步骤（5）处理后的污水送入好氧池中，好氧池中安装有加热管，利用步骤（3）产生的沼气进行加热，将好氧池中污水的温度控制在20—30℃。好氧池中装有好氧污泥，好氧污泥在污水中的含量为8—12克/升。好氧池中污水的pH为7—8.5，当pH低于7时，加碱液调整，碱液的溶质是氢氧化钠，溶剂是步骤（7）的排放水。好氧池中的污水中的氧含量控制在 2—6毫克/升。污水在好氧池中停留8－15个小时，使得污水中98%以上的有机物得到降解，98％以上的氨氮氧化为亚硝态氮和硝态氮，98.5%以上的磷转化成好氧污泥 好氧污泥增长产生的剩余污泥返回到步骤（4）絮凝脱水。
步骤（7）膜生物反应器处理
将步骤（6）处理后的污水送入膜生物反应器中进行膜生物反应器反应，膜生物反应器中的污水中的氧含量控制在4—6毫克/升，好氧污泥在膜生物反应器中的含量为8—12克/升，且污水在膜生物反应器中形成旋回流，膜的孔径小于等于0.1μm，污水从膜表面的微孔进入，从膜中心排出，排出水的COD小于100mg/L，BOD5小于5，pH6—8，悬浮物小于2mg/L，符合DB11/ 307—2005《水污染物排放标准》中的三级标准；占膜处理量的200-400%的未被膜生物反应器过滤掉的污水和污泥的混合液返回步骤（5）的反硝化池中进行反硝化处理。膜中心排出的水，部分排放到指定地点，部分返回生产系统作为反冲洗水再利用。
步骤（8）好氧堆肥，
将步骤（4）絮凝脱水后的污泥、步骤（1）C中浆化后粒径大于5mm的残渣和步骤（5）筛孔格栅上截留的残渣通过无轴螺旋输送机送入堆肥车间，与占污泥和残渣总重量25-35％的外来料混合后进行堆肥处理，污泥和残渣含水率为65－72％，外来辅料为含水率小于35%、粒径小于5mm的植物性秸秆或/和树叶或/和锯末，堆料含水率为55-65%，在温度为55-65℃下，采用好氧曝气对上述堆料堆置7天以上，每日用浆式翻堆机翻倒一次，好氧曝气是在堆肥底部安装曝气管，通过曝气机使空气从堆肥底面鼓入，堆肥释放的臭气与臭味治理系统相连集中治理。
步骤（9）生产生物柴油
将步骤（1）B中分离出的废油脂采用水化法进行除杂和脱胶处理，除去废油脂中的杂质和胶体物质后，送入反应罐中，进行酸催化酯化反应，在浓硫酸的催化作用下，将废油酯中的游离脂肪酸和加入的乙醇作用转化成生物柴油，反应中乙醇的用量为废油脂重量的15%，浓硫酸的用量为废油脂重量的3%；酸催化酯化反应后，进行碱催化酯交换反应，在反应罐中加入氢氧化钠与乙醇，废油脂在氢氧化钠的作用下与乙醇进行碱催化酯交换反应，反应产物为生物柴油和甘油，通过离心将生物柴油和甘油进行分离，分离后的生物柴油用热水进行洗涤，洗掉混在其中的氢氧化钠后，得到粗品生物柴油和粗品甘油，碱催化酯交换反应中乙醇的用量为废油脂重量的15%，氢氧化钠的用量为废油脂重量的0.9%；分离出的粗品生物柴油送入精馏塔进行精馏，精馏的压力为-0.08Mp，温度为 225℃-260℃，精馏后得到精品生物柴油。
另外，步骤（3）中储存在储气柜中的沼气经过进一步的分离步骤，分离出甲烷和二氧化碳；储气柜中的沼气含有55—65%的甲烷，25—35%的二氧化碳，将储气柜中的沼气送入分子筛脱水罐进行深度脱水，使沼气中含水率降低到5mg/L以下后，进入分离塔进行分离，在分离塔中利用聚乙二醇二甲醚溶液将二氧化碳吸附，释放出甲烷，分离塔的压力为2—5MPa，温度为1—10℃，吸附了二氧化碳的聚乙二醇二甲醚溶液送入到闪蒸槽中，闪蒸槽的压力为0.05MPa，由于压力骤降，二氧化碳就从聚乙二醇二甲醚溶液闪蒸出来，闪蒸出来的二氧化碳通过稳压阀装进二氧化碳储罐中，送到农作物大棚中作为二氧化碳气肥使用，释放出的甲烷送入增压机将甲烷的压力增高到0.3Mpa后，再送入分子筛脱水罐中进行深度脱水，脱水后甲烷中含水量为0.2mg/L，脱水后的甲烷经过涡轮流量计计量和缓冲罐缓冲后，再进入ZW型压缩机进行压缩，至压力为20—25MPa，压缩后的甲烷直接送入甲烷钢瓶中。
以上只是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种多种垃圾联合处理的方法，它包括以下步骤：步骤（1）预处理
A、固体生活垃圾的预处理：
将固体生活垃圾送到分选生产线进行预处理，分选出的塑料制品、纸张、玻璃制品和金属类垃圾分别打包后，进行回收利用；分选出的有机类垃圾经过粉碎，使粒径小于5mm，送入步骤（2）进行均质均量，分选出的不可回收的无机物送入填埋场进行无害化填埋； 
B、餐厨垃圾的预处理：
将餐厨垃圾从卸料仓输送到破袋机中进行破袋，然后进入筛分器中进行筛分，筛分出来的大于70mm的固体进行填埋，大于或等于5mm且小于等于70mm的固体依次送入磁选机中进行磁选及震荡机进行震荡筛分，然后利用刮板进行分选，从磁选机及震荡机分选出来的金属进行回收，无机物进行填埋；利用刮板分选出的有机物进入粉碎机中进行粉碎，粉碎成粒径小于5mm的颗粒后进入步骤（2）进行均质均量；卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机、震荡机及粉碎机连接有格栅，通过隔栅的污水通过管道加热器，将污水加热到25—35℃，进行油水分离，分离后的污水送入步骤（2）进行均质均量，分离出的废油脂送入步骤（9）生产生物柴油；
C、瓜果蔬菜垃圾的预处理，
将农贸市场收集的瓜果、蔬菜垃圾送入风选机中进行风选，风选出来的塑料袋和金属进行回收，然后将其它垃圾送入果蔬垃圾减容机中进行浆化，浆化后粒径小于5mm的浆化液送入步骤（2）进行均质均量，浆化后粒径大于5mm的残渣送入步骤（8）进行好氧堆肥；
D、人粪便污水的预处理
将粪便污水进入固液分离系统，将粪便中粒径大于或等于5mm以上的固体物去除，分离出的固体物的含水率在45%～70%之间，将固体物进行填埋处理，经分离后的污水送入步骤（2）进行均质均量；
E、垃圾渗滤液的预处理  
将垃圾渗滤液首先经过5mm格栅除去其中的漂浮物和大块物质，将漂浮物和大块物质进行填埋处理，含有小于5mm颗粒的污水送入步骤（2）进行均质均量；
步骤（2）均质均量
将步骤（1）中预处理的粒径小于5mm的固体生活垃圾、含有粒径小于5mm的餐厨垃圾和分离出的污水、经过浆化粒径小于5mm的浆化液、经过固液分离后的粒径小于5mm的粪便污水和含有粒径小于5mm的垃圾渗滤液的污水中的至少一种送入均化池中，均化池中的混合物的温度控制在60℃—68℃，均化池中装有搅拌器和污泥泵，搅拌器的转速是500—1000转/分钟，连续搅拌，在均化池中，混合物的总固体TS含量为8%—12%，pH为5—9，化学耗氧量为100g/L—300g/L，混合物在均化池中的停留时间为1-6个小时，然后混合物通过污泥泵提升送入步骤（3）进行厌氧消化中；
步骤（3）厌氧消化
将步骤（2）的混合物送入厌氧反应器内进行厌氧消化处理，厌氧反应器内装有占厌氧反应器四分之一至三分之一体积的厌氧污泥，混合物在厌氧反应器中经过15—25天、55±2℃的高温发酵，将混合物中75%—85%的有机物进行了降解，转化成沼气，沼气通过脱水和脱硫后进入储气柜储存，每天对厌氧反应器中的混合物进行检测，当TS去除率大于60%以上时，将污水送入储存池中，污水在储存池中的停留时间为2—4h，储存池中安装有搅拌器，从厌氧反应器和储存池中释放出来的沼气送入储气柜中，从储存池出来的30－60％污水作为液态肥出售，其余污水送入步骤（4）的絮凝脱水中； 
步骤（4）絮凝脱水
将储存池中的污水送入管道混合器中，污水和占体积比为8%、浓度为5g/100mL的聚合氯化铝溶液作用，将污水中的固体和胶体物质生成污泥絮体，然后将生成的污泥絮体送入絮凝反应罐中，和占污水重量比为0.01—0.02%的助凝剂作用，将污泥絮体助凝成体积为其500—10000倍、且絮体结实的污泥絮团，脱水后的污泥通过螺旋输送机送入步骤（8）的好氧堆肥处理，污水进入步骤（5）的反硝化处理中；
步骤（5）反硝化
将步骤（4）处理后的污水通过0.5mm的网孔格栅送入反硝化池中，和从步骤（7）返回的污水共同进入反硝化池中进行反硝化处理，反硝化池中装有兼氧污泥和自养反硝化装置，自养反硝化装置中装有自养反硝化颗粒填料，自养反硝化颗粒填料是多孔径的硫磺烧结物，兼氧污泥在污水中的含量为8—12克/升，污水中的溶解氧小于0.5mg/L，污水在反硝化池中停留3－8小时，由上述污水中的有机物和自养反硝化颗粒填料中的硫磺提供的电子，将污水中的97%以上的亚硝酸盐和硝酸盐脱除；兼氧污泥增长产生的剩余污泥返回到步骤（4）絮凝脱水；筛孔格栅上截留的残渣送步骤（8）进行好氧堆肥处理；
步骤（6）氧化处理
将步骤（5）处理后的污水送入好氧池中，好氧池中污水的温度控制在20—30℃，好氧池中装有含量为8—12克/升的好氧污泥，好氧池中污水的pH为7—8.5，当pH低于7时，加碱液调整，好氧池中的污水中的氧含量控制在 2—6毫克/升，污水在好氧池中停留8－15个小时，使得污水中98%以上的有机物得到降解，98％以上的氨氮氧化为亚硝态氮和硝态氮，98.5%以上的磷转化成好氧污泥，好氧污泥增长产生的剩余污泥返回到步骤（4）絮凝脱水；
步骤（7）膜生物反应器处理
将步骤（6）处理后的污水送入膜生物反应器中进行膜生物反应器处理，膜生物反应器中的污水中的氧含量控制在4—6毫克/升，好氧污泥在膜生物反应器中的含量为8—12克/升，且污水在膜生物反应器中形成旋回流，膜的孔径小于等于0.1μm，污水从膜表面的微孔进入，从膜中心排出，排出水的COD小于100mg/L，BOD5小于5，pH6—8，悬浮物小于2mg/L，符合DB11/ 307—2005《水污染物排放标准》中的三级标准；占膜处理量的200-400%的未被膜生物反应器过滤掉的污水和污泥混合液返回步骤（5）的反硝化池中进行反硝化处理； 
步骤（8）好氧堆肥
将步骤（4）絮凝脱水后的污泥、步骤（1）C中浆化后粒径大于5mm的残渣和步骤（5）筛孔格栅上截留的残渣通过无轴螺旋输送机进入堆肥车间，与占污泥和残渣总重量25-35％的外来料混合后进行堆肥处理，污泥和残渣含水率为65－72％，外来辅料为含水率小于35%、粒径小于5mm的植物性秸秆或/和树叶或/和锯末，堆料含水率为55-65%，在温度为55-65℃下，采用好氧曝气对上述堆料堆置7天以上，每日用浆式翻堆机翻倒一次；
步骤（9）生产生物柴油
将步骤（1）B中分离出的废油脂采用水化法进行除杂和脱胶处理，除去废油脂中的杂质和胶体物质后，送入反应罐中，进行酸催化酯化反应，在浓硫酸的催化作用下，将废油酯中的游离脂肪酸和加入的乙醇作用转化成生物柴油，反应中乙醇的用量为废油脂重量的15%，浓硫酸的用量为废油脂重量的3%；酸催化酯化反应后，进行碱催化酯交换反应，在反应罐中加入氢氧化钠与乙醇，废油脂在氢氧化钠的作用下与乙醇进行碱催化酯交换反应，反应产物为生物柴油和甘油，通过离心将生物柴油和甘油进行分离，分离后的生物柴油用热水进行洗涤，洗掉混在其中的氢氧化钠后，得到粗品生物柴油和粗品甘油，碱催化酯交换反应中乙醇的用量为废油脂重量的15%，氢氧化钠的用量为废油脂重量的0.9%；分离出的粗品生物柴油送入精馏塔进行精馏，精馏的压力为-0.08Mp，温度为 225℃-260℃，精馏后得到精品生物柴油。
2.如权利要求1所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于：步骤（3）中储存在储气柜中的沼气经过分离步骤，分离出甲烷和二氧化碳；储气柜中的沼气含有55—65%的甲烷，25—35%的二氧化碳，将储气柜中的沼气送入分子筛脱水罐进行深度脱水，使沼气中含水率降低到5mg/L以下后，进入分离塔进行分离，在分离塔中利用聚乙二醇二甲醚溶液将二氧化碳吸附，释放出甲烷，分离塔的压力为2—5MPa，温度为1—10℃，吸附了二氧化碳的聚乙二醇二甲醚溶液送入到闪蒸槽中，闪蒸槽的压力为0.05MPa，由于压力骤降，二氧化碳就从聚乙二醇二甲醚溶液闪蒸出来，闪蒸出来的二氧化碳通过稳压阀装进二氧化碳储罐中，送到农作物大棚中作为二氧化碳气肥使用，释放出的甲烷送入增压机将甲烷的压力增高到0.3Mpa后，再送入分子筛脱水罐中进行深度脱水，脱水后甲烷中含水量为0.2mg/L以下，脱水后的甲烷经过涡轮流量计计量和缓冲罐缓冲后，再进入ZW型压缩机进行压缩至压力为20—25MPa，压缩后的甲烷直接送入甲烷钢瓶中。
3.如权利要求2所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于：所述步骤（2）的均化池中加装有加热盘管，加热盘管的进口和沼气锅炉的出水口连接，加热盘管的出口和沼气锅炉的进水口连接，通过加热盘管中的热水循环，将均化池中的混合物的温度控制在60℃—68℃。
4.如权利要求3所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于：所述步骤（3）中厌氧反应器为全混式厌氧反应器，厌氧反应器中装有搅拌器，24小时连续运行，搅拌转速为30-50转/min，厌氧反应器的内部加装有加热盘管，加热盘管的进口和沼气锅炉的出水口连接，加热盘管的出口和沼气锅炉的进水口连接，通过加热盘管中的热水循环，将厌氧反应器中的污水温度控制在55±2℃，热水盘管的进口温度为62℃，出口温度为58℃。
5.如权利要求4所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于：所述步骤（3）中液态肥的氨氮含量为1000—1600mg/L、凯氏氮的含量为1100—2000mg/L，总磷的含量为200—800mg/L，COD含量为25—75g/L。
6.如权利要求5所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于：所述步骤（4）絮凝脱水中的助凝剂为非离子聚丙烯酰胺，污泥絮团经过转速为8000转/分钟的离心脱水机脱水后.脱出污泥后的污水中的总磷含量为30—55mg/L，氨氮的含量为500—1000mg/L,化学耗氧量为4000—7000mg/L,脱水后的污泥的含水率为65%—72%，污泥通过螺旋输送机进入步骤（8）进行好氧堆肥处理。
7.如权利要求1所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于： 所述步骤（6）中的好氧池中安装有加热管，利用步骤（3）产生的沼气对其进行加热。
8.如权利要求1所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于： 所述步骤（6）碱液的溶质是氢氧化钠，碱液的溶剂是步骤（7）的排放水。
9.如权利要求1所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于：所述步骤（8）的好氧曝气是在堆肥池底部安装曝气管，通过曝气机使空气从堆肥底面鼓入。
10.如权利要求1所述的多种垃圾联合处理的方法，其特征在于：所述步骤（5）自养反硝化颗粒填料是由比例为1：10至10：1的硫磺和碳酸钙烧结而成，自养反硝化颗粒填料占反硝化池总体积的3%—15%。
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