CN102716894A - 一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法与系统，城市原生垃圾中的好氧微生物在高温生物调理剂的参与下，利用热风所提供的氧气及所形成的高温环境，将城市原生垃圾中的有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使大部分水分受热蒸发为水蒸气并以湿热废气形式排出、另有部分水分形成垃圾渗滤液排出，达到城市原生垃圾好氧生物干化的目的。实现本发明的系统包括：城市原生垃圾好氧生物干化仓、热风辅助干化装置、送风机、排风机、液体输送泵等。本发明还可采用自动控制、废气预热及光催化杀菌除臭等方法及系统达到进一步优化。本发明因采用热风辅助干化方法及装置，使城市原生垃圾中的有机物分解程度更高、水分蒸发量更大、干化过程更短、干化效果更显著，并同时使垃圾得到无害化、减量化、稳定化处理。
Description
一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法与系统
技术领域
[0001] 本发明涉及城市生活垃圾处理的技术领域，尤其是涉及到垃圾衍生燃料（RDF)制作中的垃圾干化过程，具体的说就是一种热风辅助的城市生活垃圾好氧生物干化方法与系统。
背景技术
[0002] 我国垃圾尚未完全从源头分类，城市生活垃圾中厨余垃圾比例大，含水率和有机物含量高，不利于垃圾的无害化、减量化、稳定化、资源化处理。 [0003] 闻含水率造成原生垃圾不易分栋、不易破碎，特别不利于全机械垃圾分栋设备的使用，造成垃圾回收再利用的苦难。
[0004] 有机物含量高造成垃圾的生化性质不稳定，在运送及处理过程中产生大量渗滤液及腐臭气体等，处理不当会污染土壤、水质及周围环境等。
[0005]目前对垃圾干化的处理方式主要有：蒸汽分解干化、机械脱水干化以及垃圾生物
干化等。
[0006] 采用蒸汽分解、机械脱水等技术进行垃圾干化，一是需要提供燃料进行蒸汽的生产或者电能等一次性能源来产生动力，较为浪费能源；二是某些蒸汽干化技术采用焚烧垃圾、垃圾衍生产品等生产蒸汽，焚烧后的烟气处理是一个非常重要的环节，处理设备投资和运行费用比较高，而且经常出现焚烧不完全或烟气处理不完全造成的再次污染等问题。
[0007] 国内外目前普遍采用垃圾生物干化方法处理垃圾，通过好氧或厌氧生化过程去除垃圾中的大部分水分；但此类方法多存在生化过程较长的缺点，因而造成处理不及时、占地大、能耗高、投资多、亦或处理过程中产生新的废水废气污染环境等一系列问题。
[0008] 针对上述内容，亟需一种城市原生垃圾干化方法来解决现有问题。
发明内容
[0009] 本发明提供了一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法与系统，城市原生垃圾中的好氧微生物在高温生物调理剂的参与下，利用热风所提供的氧气及所形成的高温环境，将城市原生垃圾中的有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使大部分水分受热蒸发为水蒸气并以湿热废气形式排出、另有部分水分形成垃圾渗滤液排出，达到城市原生垃圾好氧生物干化的目的；实现本发明的系统包括：城市原生垃圾好氧生物干化仓、热风辅助干化装置、送风机、排风机、液体输送泵等；本发明还可采用自动控制、废气预热及光催化杀菌除臭等方法及系统达到进一步优化。
[0010] 较同类现有技术，本发明因采用热风辅助干化方法及装置，使城市原生垃圾中有机物分解程度更高、水分蒸发量更大、干化过程更短、干化效果更显著，并同时使垃圾得到无害化、减量化、稳定化处理；同时本发明充分使用太阳能、热泵等新能源及高温废水等再生能源取代电能等其它一次性能源以达到节约能源的效果，并且在本发明优化中使用自动控制、废气预热及光催化杀菌除臭等方法及装置以在精准控制、废热利用、环境保护等方面有长足的改进，为城市垃圾的下一步资源化利用提供一种经济高效的预处理方法及系统。
[0011] 一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法，其特征在于，包括下列步骤：
[0012] 建立城市原生垃圾好氧生物干化仓，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体；
[0013] 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓配有热风辅助干化装置、送风机、排风机、液体输送泵；所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述液体输送泵设有污水池；
[0014] 对城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风及强制排风，室外新风由所述强制送风输送至热风辅助干化装置内，经与热水换热升温后转变为热风，再将所述热风用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；将城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的水蒸气以湿热废气形式由所述强制排风排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时将此过程中形成的垃圾渗滤液排出，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的基本过程。 [0015] 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓还可配有自动控制系统、废气预热及光催化杀菌除臭装置及步骤，以完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的优化过程。
[0016] 实施时，所述城市原生垃圾好氧生物干化仓是指城市原生垃圾用以完成好氧生物干化过程的封闭空间，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体，所述城市原生垃圾好氧生物干化主体是由经称重、粗破碎后的城市原生垃圾添加高温生物调理剂形成的；所述高温生物调理剂主要由多种可高效降解有机物的好氧微生物菌群组成，其在城市原生垃圾好氧生物干化过程中可加快有机物降解速度，缩短城市原生垃圾好氧生物干化的升温时间，并可抑制臭味产生。
[0017] 实施时，所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述热水是由太阳能、或热泵等新能源、亦或高温废水等再生能源为单独热源或组合热源所生产的；对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风及强制排风，室外新风由所述强制送风输送至所述热风辅助干化装置内，与热水换热升温后转变为热风；所述热风再由强制送风输送至城市原生垃圾好氧生物干化主体中以提供氧气，同时所述热风形成高温环境用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；所述城市原生垃圾好氧生物干化主体中的好氧微生物在高温生物调理剂的参与下，利用所述氧气及所述高温环境，将城市原生垃圾中的有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使城市原生垃圾中的大部分原有水分及分解产生的水分受热蒸发为水蒸气，另有部分水分形成垃圾渗滤液；将所述水蒸气以湿热废气形式由所述强制排风自城市原生垃圾好氧生物干化仓中排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时将所述垃圾渗滤液回喷至城市原生垃圾好氧生物干化主体上，用以提供满足城市原生垃圾好氧生物干化所需湿度条件并完成好氧微生物的二次接种，或将多余垃圾渗滤液排出后集中处理，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的基本过程。
[0018] 实施时，可包括自动控制步骤进行优化，所述自动控制步骤是指通过在线监测所述城市原生垃圾好氧生物干化主体及其所处环境的温度、氧含量、湿度等参数的数据，并通过反馈数据调节风量、垃圾渗滤液回喷量、热水系统热源转换等，自动控制城市原生垃圾好氧生物干化的时间及效果；采用自动控制步骤，可以更精准地控制城市原生垃圾好氧生物干化过程。
[0019] 实施时，可包括废气预热步骤进行优化，所述废气预热是指室外新风与所述湿热废气在废气预热装置内换热升温后转变为预热新风；所述湿热废气温度降低，其所含水蒸气凝结成水后排至污水池内，低温干燥废气排出后进行光催化杀菌除臭步骤；所述预热新风再输送至所述热风辅助干化装置中，经与热水换热后转变为热风，再用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；采用所述废气预热步骤，可以充分利用城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的湿热废气中的余热加热室外新风，提高进入所述热风辅助干化装置气体的温度，从而提高所述热风的温度，增强所述热风对城市原生垃圾好氧生物干化的辅助作用，同时所述湿热废气降温后转变为低温干燥废气，更易于集中处理。
[0020] 实施时，可包括光催化杀菌除臭步骤进行优化，所述光催化杀菌除臭是指光催化剂在紫外线照射下产生光生电子及空穴，利用光生电子强还原性和空穴强氧化性所生成的高活性、强氧化自由基进行直接分解，或通过一系列氧化链式反应降解所述低温干燥废气中的微生物，经光催化杀菌除臭处理的废气排放至大气；采用所述光催化杀菌除臭步骤，可以更大程度地净化城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的废气，避免造成再次污染等环境问题。
[0021] 一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，包括：
[0022] 建立城市原生垃圾好氧生物干化仓，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体；
[0023] 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓配有热风辅助干化装置、送风机、排风机、液体输送泵；所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述液体输送泵设有污水池；
[0024] 所述送风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风，所述排风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制排风；室外新风由所述送风机输送至热风辅助干化装置内，经与热水换热升温后转变为热风，再将所述热风用以辅助城市原生垃圾好氧生 物干化；将城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的水蒸气以湿热废气形式由所述排风机排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时所述液体输送泵将城市原生垃圾好氧生物干化过程中形成的垃圾渗滤液排至污水池，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的基本过程；
[0025] 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓还可配有自动控制系统、废气预热装置及光催化杀菌除臭装置，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的优化过程。
[0026] 实施时，所述城市原生垃圾好氧生物干化仓为一封闭空间，其内置有城市原生垃 圾好氧生物干化主体，所述城市原生垃圾好氧生物干化主体是由经称重、粗破碎后的城市原生垃圾添加高温生物调理剂后形成的；所述高温生物调理剂主要由多种可高效降解有机物的好氧微生物菌群组成，其在城市原生垃圾好氧生物干化过程中可加快有机物降解速度，缩短城市原生垃圾好氧生物干化的升温时间，并可抑制臭味产生；所述城市原生垃圾好氧生物干化仓底部设有送风通道（兼做渗滤液沟槽），其顶部设有排风口 ；所述送风通道上敷设混凝土篦子及铁丝网，所述铁丝网上置有城市原生垃圾好氧生物干化主体；所述渗滤液沟槽与污水池连通；所述排风口下方及所述城市原生垃圾好氧生物干化主体上方之间设有渗滤液喷淋管；所述送风机的强制送风系统通过以下设施连接完成，所述送风机的进风口通过进风管道与室外新风连通，所述送风机的出风口通过送风管道与所述热风辅助干化装置的进风口连接，所述热风辅助干化装置的出风口通过送风管道与所述城市原生垃圾好氧生物干化仓的送风通道连接；所述排风机的强制排风系统通过以下设施连接完成，所述排风机的进风口通过排风管道与所述城市原垃圾好氧生物干化仓的排风口连接，所述排风机的排风口通过另一排风管道与大气连通；所述液体输送泵置于所述污水池内，其进水口与垃圾渗滤液连通，其出水口与所述渗滤液喷淋管连接。
[0027] 实施时，所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述热水是由太阳能、或热泵等新能源、亦或高温废水等再生能源为单独热源或组合热源所生产的；所述热风辅助干化装置包括蛇形热水管、翼片、箱体、热水管出入口、进风口、出风口，所述翼片在箱体内构成蛇形气流通道；所述热水系统的供回水管与所述蛇形热水管连接组成封闭的热水循环系统以提供热水；依据说明书【0 026】中所述的各设施间的连接方式，所述送风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风，所述排风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制排风，室外新风由所述送风机输送至所述热风辅助干化装置的箱体内，流经所述蛇形气流通道与所述蛇形热水管内的热水换热升温后转变为热风；所述热风再由所述送风机输送至所述城市原垃圾好氧生物干化主体中以提供氧气，同时所述热风形成高温环境用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；城市原生垃圾中的好氧微生物在所述高温生物调理剂的参与下，利用所述氧气及所述高温环境，将城市原生垃圾中有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使城市原生垃圾中大部分原有水分及分解产生的水分受热蒸发为水蒸气，另有部分水分形成垃圾渗滤液；所述水蒸气以湿热废气形式由所述排风机自城市原生垃圾好氧生物干化仓排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时所述液体输送泵经所述渗滤液喷淋管，将渗垃圾滤液回喷至所述城市原生垃圾好氧生物干化主体上，用以提供满足城市原生垃圾好氧生物干化所需的湿度条件并完成好氧微生物的二次接种，或将多余垃圾渗滤液由所述渗滤液沟槽收集至污水池内，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的基本过程。
[0028] 实施时，还可采用自动控制系统、废气预热装置及光催化杀菌除臭装置等进一步优化；所述自动控制系统通过监测探头、控制元件、控制线路与各设施连接以实现自动控制；采用废气预热装置及光催化杀菌除臭装置优化后，所述送风机强制送风系统的进风段设施增加了废气预热装置，所述送风机的进风口通过进风管道与所述废气预热装置的新风出口连接，所述废气预热装置的新风入口通过进风管道与大气连通；所述排风机强制排风系统的排风段设施增加了废气预热装置及光催化杀菌除臭装置，所述排风机的排风口通过另一排风管道与废气预热装置的废气入口连接，所述废气预热装置的废气出口通过又一排风管道与所述光催化杀菌除臭装置的排气入口连接，所述光催化杀菌除臭装置的排气出口通过又一排风管道与大气连通；其他设施连接方式一如说明书【0026】中所述。
[0029] 实施时，可采用自动控制系统进行优化，所述自动控制系统主要包括监测探头、控制元件和控制线路；所述监测探头包括布置于城市原生垃圾好氧生物干化主体内的温度监测探头、氧含量监测探头及湿度监测探头；所述监测探头在线监测温度、氧浓度及湿度等控制参数的数据；所述控制元件通过各参数的反馈数据调节送风机的开启时间及送风量、调节所述液体输送泵的开启及所述热水系统热源转换等，以更利于自动控制所述城市原生垃圾好氧生物干化的时间及效果；采用自动控制系统，可以更精准控制城市原生垃圾好氧生物干化过程。
[0030] 实施时，可采用废气预热装置进行优化，所述废气预热装置包括波纹翅片、平隔板、侧条、箱体、废气入口、废气出口、新风入口、新风出口、废气通道、新风通道、冷凝管出口，其中波纹翅片与侧条构成废气通道，平隔板与侧条构成新风通道；依据说明书【0028】中所述的各设施间的连接方式，所述湿热废气由所述排风机自所述城市原生垃圾好氧生物干化仓排至所述废气预热装置的废气通道内并释放热量，同时室外新风由所述送风机输送至所述废气预热装置的新风通道内，经与所述湿热废气换热后转变为预热新风；所述湿热废气温度降低，其所含水蒸气凝结成水，经冷凝水管排至污水池内，低温干燥废气再由所述排风机排至所述光催化杀菌除臭装置内进行杀菌除臭处理；所述预热新风再由所述送风机输送至所述热风辅助干化装置内，经与热水换热后转变为热风，再用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；采用所述废气预热装置，可以充分利用城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的湿热废气中的余热加热室外新风，提高所述热风的温度，增强所述热风对城市原生垃圾好氧生物干化的辅助作用，同时所述湿热废气降温后转变为低温干燥废气，更易于进行集中处理。
[0031] 实施时，可采用光催化杀菌除臭装置进行优化，所述光催化杀菌除臭装置主要包括初级过滤网、紫外线灯管、光催化剂板、箱体、排风入口及排风出口 ；依据说明书【0028】中所述的各设施间的连接方式，所述低温干燥废气由所述排风机自废气预热装置排至所述光催化杀菌除臭装置的箱体内，首先通过初级过滤网进行粗颗粒等的过滤，其次通过紫外 线灯管进行紫外线杀菌，最后经过光催化剂板，所述光催化剂板在紫外线灯管照射下产生光生电子及空穴，利用光生电子强还原性和空穴强氧化性产生的高活性、强氧化自由基进行直接分解，或通过一系列氧化链式反应降解所述低温干燥废气中的微生物，经光催化杀菌除臭处理的废气经排风管道再由所述排风机排放至大气；采用所述光催化杀菌除臭装置，可以更大程度地净化城市原生垃圾好氧生物干化中产生的废气，避免造成再次污染等环境问题。
[0032] 本发明中所述热风对城市原生垃圾好氧生物干化过程各个阶段的辅助作用如下：升温阶段，所述热风形成高温环境，迅速提高所述城市原生垃圾好氧生物干化主体的温度，促进中温好氧微生物大量繁殖，以迅速分解简单有机物并释放热量，所述城市原生垃圾好氧生物干化主体温度迅速提高，缩短升温过程，同时在所述高温生物调理剂的作用下，城市原生垃圾好氧生物干化主体温度会在12小时之内达到高温状态，比原本2〜3天的升温期大大缩短了 ；高温阶段，高温好氧微生物大量繁殖，在迅速分解复杂有机物过程中消耗大量氧气，仅通过大量加送室外新风输送氧气会导致城市原生垃圾好氧干化主体温度迅速降低，不利于垃圾的无害化和水分的去除。本发明中的所述热风一方面提供充足氧气，促使好氧微生物大量繁殖；另一方面提供热量，维持所述城市原垃圾好氧生物干化主体的温度，使所述城市原生垃圾中的有机物分解更充分、水分蒸发更迅速；降温阶段，好氧微生物大量死亡或进入休眠期，所述好氧生物干化在微生物所含各种酶的作用下继续进行，城市原生垃圾好氧生物干化所释放的热量逐渐减少，所述热风提供的热量可以再次促进水分的进一步蒸发。
[0033] 较同类现有技术，本发明因采用所述热风辅助干化方法及装置，使城市原生垃圾中的有机物分解程度更高、水分蒸发量更大、干化过程更短、干化效果更显著，同时垃圾得到无害化、减量化、稳定化处理。
[0034] 本发明提供的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法与系统，其更大的优势是可直接对运送至垃圾处理厂的城市原生垃圾进行好氧生物干化处理，干化前无需分拣，干化后实现全机械化分拣；同时本发明充分使用太阳能、热泵等新能源及高温废水等再生能源取代电能等其它一次性能源，并且在本发明的优化中使用自动控制、废气预热及光催化杀菌除臭等方法及装置，从而在精准控制、废热利用、环境保护等方面有长足的改进，为城市垃圾的下一步资源化利用提供一种经济高效的预处理方法及系统。
附图说明（注意编号）
[0035] 图I热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法流程实施例示意图
[0036]图2热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统实施例示意图
[0037] 图3热风辅助干化装置实施例示意图
[0038] 图4废气预热装置实施例示意图
[0039] 图5光催化杀菌除臭装置实施例示意图 [0040] 附图标记说明：
1-城市原生垃圾好氧生物干化仓，11-城市原生垃圾好氧生物干化主体，12-送风通道(兼做渗滤液收集沟槽），13-混凝土篦子，14-铁丝网，15-排风口 ；
2-热风辅助干化装置，21-所配综合热水系统，201-蛇形热水管，202-翼片，203-箱体，204-热水管出入口，205-进风口，206-出风口 ；
3-送风机，31〜32-进风管道，33〜34-送风管道；
4-排风机，41〜44-排风管；
5-液体输送泵，51-渗滤液喷淋管，52-冷凝管、53-污水池；
6-自动控制系统，61-温度监测探头，62-氧含量监测探头，63-湿度监测探头；
7-废气预热装置，71-波纹翅片，72-平隔板，73-侧条，74-箱体，75-废气入口，76-废气出口，77-新风入口，78-新风出口，79-废气通道，710-室外新风通道，711-冷凝水收集
n ；
8-光催化杀菌除臭装置，81-初级过滤网，82-紫外线灯管，83-光催化剂板，84-箱体，85-排风入口，86-排风出口。
具体实施方式
请参阅图I所示，用于实现本发明的一种热风辅助城市原生垃圾好氧生物干化方法流程实施例示意图。
[0041] 所述热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法9包括以下91〜98共八个步骤：
[0042] 首先进行步骤91，建立城市原生垃圾好氧生物干化仓，为其配有热风辅助干化装置、送风机、排风机、液体输送泵、自动控制系统、废气预热装置及光催化杀菌除臭装置；为所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水；所述热水是由太阳能、或热泵等新能源、亦或高温废水等再生能源为单独热源或组合热源所生产的，本实施例中所述热水为太阳能、热泵及高温废水共同组合的热源所生产的；为所述液体输送泵设污水池。
[0043] 接着进行步骤92，将经称重、粗破碎后的城市原生垃圾添加高温生物调理剂后，置于所述城市原生垃圾好氧生物干化仓内，形成城市原生垃圾好氧生物干化主体；所述高温生物调理剂主要由多种可高效降解有机物的好氧微生物菌群组成，其在城市原生垃圾好氧生物干化过程中可加快有机物降解速度，缩短城市原生垃圾好氧生物干化的升温时间，并可抑制臭味产生。
[0044] 接着进行步骤93，对城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风及强制排风，室外新风由所述强制送风依次输送至废气预热装置、热风辅助干化装置内，经换热升温后转变为热风；实现步骤93的方式是将步骤95中所述湿热废气由强制排风排至废气预热装置7的废气通道中，同时室外新风由所述强制送风首先输送至废气预热装置内的新风通道中，室外新风与所述湿热废气换热升温后转变为预热新风，所述预热新风再由强制送风输送至所述热风辅助干化装置内，所述预热新风与热水进行换热升温后转变为热风；所述湿热废气温度降低，其所含水蒸气凝结成水后排至污水池内，低温干燥废气排出后送至光催化杀菌除臭装置中进行步骤97;步骤93采用废气预热环节，可以充分利用城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的湿热废气中的余热加热室外新风，提高所述热风的温度，增强所述热风对城市原生垃圾好氧生物干化的辅助作用，同时所述湿热废气降温后转变为低温干燥废气，更易于集中处理。
[0045] 同时进行步骤94，所述热风再由强制送风输送至城市原生垃圾好氧生物干化主体中以提供氧气，同时所述热风形成高温环境用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；所述城市原生垃圾好氧生物干化主体中的好氧微生物在高温生物调理剂的参与下，利用所述氧气及所述高温环境，将城市原生垃圾中的有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使城市原生垃圾中的大部分原有水分及分解产生的水分受热蒸发 [0046] 同时进行步骤95，将所述水蒸气以湿热废气形式由所述强制排风自所述城市原生垃圾好氧干化仓中排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分；所述湿热废气排至废气预热装置中用以实现步骤93中的废气预热环节。
[0047] 同时进行步骤96，将所述垃圾渗滤液回喷至城市原生垃圾好氧生物干化主体上，或将多余垃圾渗滤液排出后集中处理；所述垃圾渗滤液回喷是用以提供满足城市原生垃圾好氧生物干化所需的湿度条件并完成好氧微生物的二次接种。
[0048] 同时进行步骤97-光催化杀菌除臭步骤；所述光催化杀菌除臭是指光催化剂在紫外线照射下产生光生电子及空穴，利用光生电子强还原性和空穴强氧化性所生成的高活性、强氧化自由基进行直接分解，或通过一系列氧化链式反应降解所述低温干燥废气中的微生物，经光催化杀菌除臭处理的废气排至大气；采用所述光催化杀菌除臭步骤可以更大程度地净化城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的废气，避免造成再次污染等环境问题。
[0049] 全程同时进行步骤98-自动控制步骤；所述自动控制是指通过在线监测所述城市原生垃圾好氧生物干化主体及其所处环境的温度、氧含量、湿度等参数的数据，并通过反馈数据自动调节风量、垃圾渗滤液回喷量、热水系统热源转换等，由此自动控制城市原生垃圾好氧生物干化的时间及效果；采用步骤98可以更精准地控制城市原生垃圾好氧生物干化过程。
[0050] 请参阅图2所示，用于实现本发明的一种热风辅助城市原生垃圾好氧生物干化系统实施例示意图。
[0051] 请参阅图3所示，用于实现本发明的一种热风辅助干化装置实施例示意图。
[0052] 请参阅图4所示，用于实现本发明的一种废气预热装置实施例示意图。
[0053] 请参阅图5所示，用于实现本发明的一种光催化杀菌除臭装置实施例示意图。
[0054] 所述热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统0包括城市原生垃圾好氧生物干化仓I、热风辅助干化装置2、送风机3、排风机4、液体输5、自动控制系统6、废气预热装置7及光催化杀菌除臭装置8 ;所述热风辅助干化装置2配有热水系统21以提供热水，所述液体输送泵5设有污水池53。
[0055] 本实施例所述城市原生垃圾好氧生物干化仓I为一封闭空间，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体11，所述城市原生垃圾好氧生物干化主体11是由经称重、粗破碎后的城市原生垃圾添加高温生物调理剂后形成的；所述高温生物调理剂主要由多种可高效降解有机物的好氧微生物菌群组成，其在城市原生垃圾好氧生物干化过程中可加快有机物降解速度，缩短城市原生垃圾好氧生物干化的升温时间，并可抑制臭味产生；所述城市原生垃圾好氧生物干化仓I底部设有送风通道12 (兼做渗滤液沟槽12)，其顶部设有排风口 15 ;所述送风通道12上敷设混凝土篦子13及铁丝网14，所述铁丝网14上置有城市原生垃圾好氧生物干化主体11 ;所述渗滤液沟槽12与污水池53连通；所述排风口 15下方及所述城市原 生垃圾好氧生物干化主体11上方之间设有渗滤液喷淋管51 ;所述送风机3的强制送风系统通过以下设施连接完成，送风机3的进风口通过进风管道31与废气预热装置7的新风出口 78连接，废气预热装置的新风入口 77通过进风管道32与室外新风连通，送风机3的出风口通过送风管道33与热风辅助干化装置2的进风口 205连接，热风辅助干化装置2的出风口 206通过送风管道34与城市原生垃圾好氧生物干化仓I的送风通道12连接；所述排风机4的强制排风系统通过以下设施连接完成，排风机4的进风口通过排风管道41与城市原垃圾好氧生物干化仓I的排风口 15连接，排风机4的排风口通过排风管道42与废气预热装置7的废气入口 75连接，废气预热装置7的废气出口 76通过排风管道43与所述光催化杀菌除臭装置8的排气入口 85连接，光催化杀菌除臭装置的排气出口 86通过排风管道44与大气连通；所述液体输送泵5置于所述污水池53内，其进水口与垃圾渗滤液连通，其出水口与所述渗滤液喷淋管51连接；所述自动控制系统6由监测探头、控制元件及控制线路组成，所述监测探头包括布置于城市原生垃圾好氧生物干化主体11内的温度监测探头61和氧含量监测探头62、布置于所述城市原生垃圾好氧生物干化仓I上部的湿度监测探头63，同时各控制元件通过控制线路与各设施连接。
[0056] 本实施例所述热风辅助干化装置2配有热水系统21提供热水，所述热水是由太阳能、热泵、高温废水共同组合的热源所生产的；热风辅助干化装置2主要包括蛇形热水管201、翼片202、箱体203、热水管出入口 204、进风口 205、出风口 206，所述翼片203在箱体内构成蛇形气流通道；热水系统21的供回水管与蛇形热水管201连接组成封闭的热水循环系统以提供热水。
[0057] 本实施例所述废气预热装置7包括波纹翅片71、平隔板72、侧条73、箱体74、废气入口 75、废气出口 76、新风入口 77、新风出口 78、废气通道79、新风通道710、冷凝管出口711，其中波纹翅片71与侧条73构成废气通道79，平隔板72与侧条73构成新风通道710。
[0058] 本实施例所述光催化杀菌除臭装置8主要包括初级过滤网81、紫外线灯管82、光催化剂板83、箱体84、排风入口 85及排风出口 86。
[0059] 依据说明书【0055】中所述的各设施间的连接方式，所述送风机3对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓I实施强制送风，所述排风机4对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓I实施强制排风，城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的所述湿热废气由所述排风机4自城市原生垃圾好氧生物干化仓I排至废气预热装置7的废气通道79内并释放热量，同时室外新风由所述送风机3输送至废气预热装置7的新风通道710内，经与所述湿热废气换热后转变为预热新风；所述预热新风再由送风机3输送至热风辅助干化装置2的箱体203内，流经所述蛇形气流通道与蛇形热水管201内热水换热升温后，转变为热风；本实施例采用废气预热装置7，可以充分利用城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的湿热废气中的余热加热室外新风，提高进入所述热风辅助干化装置内的气体温度，从而提高所述热风的温度，增强所述热风对城市原生垃圾好氧生物干化的辅助作用，同时所述湿热废气降温后转变为低温干燥废气，更易于集中处理。
[0060] 所述热风再由所述送风机3输送至所述城市原垃圾好氧生物干化主体11中以提供氧气，同时所述热风形成高温环境用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；城市原生垃圾中的好氧微生物在所述高温生物调理剂的参与下，利用所述氧气及所述高温环境，将城市原生垃圾中有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使城市原生垃圾中大部分原有水分及分解产生的水分受热蒸发为水蒸气，另有部分水分形成垃圾渗滤液。
[0061] 将所述水蒸气以湿热废气形式由排风机4排出，以此去除城市原生垃圾中的大部 分水分；所述湿热废气由排风机4首先排至废气预热装置7内释放热量，其所含水蒸气凝结成水，经冷凝水管52排至污水池53内，低温干燥废气再由所述排风机4排至所述光催化杀菌除臭装置8的箱体84内，首先通过初级过滤网81进行粗颗粒等的过滤，其次通过紫外线灯管82进行紫外线杀菌，最后经过光催化剂板83，光催化剂板83在所述紫外线灯管82照射下产生光生电子及空穴，利用光生电子的强还原作用和空穴的强氧化作用生成高活性、强氧化自由基直接分解，或通过一系列氧化链式反应降解所述低温干燥废气中的微生物，经光催化杀菌除臭处理的废气由排风机4通过排至大气；本实施例采用所述光催化杀菌除臭装置8可以更大程度地净化城市原生垃圾好氧生物干化中产生的废气，避免造成再次污染等环境问题。
[0062] 所述液体输送泵5置于污水池53内，通过所述渗滤液喷淋管51将垃圾渗滤液回喷至所述城市原生垃圾好氧生物干化主体11之上，用以提供满足城市原生垃圾好氧生物干化所需的湿度条件并完成好氧微生物的二次接种，或将多余垃圾渗滤液由所述渗滤液沟槽12收集至污水池53内。
[0063] 本实施例采用自动控制系统6，用以精准控制所述城市原生垃圾好氧生物干化全过程；所述自动控制系统6主要包括监测探头、控制元件和控制线路；所述监测探头包括布置于城市原生垃圾好氧生物干化主体11内的温度监测探头61、氧含量监测探头62及湿度监测探头63 ;所述监测探头在线监测温度、氧浓度及湿度等控制参数的数据；所述控制元件通过各参数的反馈数据调节送风机2的开启时间及送风量、调节所述液体输送泵5的开启及所述热水系统21热源转换等，采用自动控制系统6可以更精准地控制城市原生垃圾好氧生物干化的时间及效果。
[0064] 以上所述，仅为本发明的实施例，不能以此限制本发明范围；即但凡依本发明申请范围所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，也不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。例如，本发明的优化方法及系统，可以同时采用亦可以选择单独或任意组合使用，其取决于城市原生垃圾好氧生物干化的实际情况；再如，本发明的热水系统热源可以是太阳能、热泵及高温热水，但不限于以上单独热源或组合热源，其取决于城市原生垃圾所处地理位置的优势 特点。
Claims (13)
1. 一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法，其特征在于，包括下列步骤： 建立城市原生垃圾好氧生物干化仓，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体； 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓配有热风辅助干化装置、送风机、排风机、液体输送泵；所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述液体输送泵设有污水池； 对城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风及强制排风，室外新风由所述强制送风输送至热风辅助干化装置内，经与热水换热升温后转变为热风，再将所述热风用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；将城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的水蒸气以湿热废气形式由所述强制排风排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时将此过程中形成的垃圾渗滤液排出，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的基本过程； 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓还可配有自动控制系统、废气预热及光催化杀菌除 臭装置及步骤，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的优化过程。
2.如权利要求I所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法，其特征在于，所述城市原生垃圾好氧生物干化仓是指城市原生垃圾用以完成好氧生物干化的封闭空间，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体，所述城市原生垃圾好氧生物干化主体是由经称重、粗破碎后的城市原生垃圾添加高温生物调理剂后形成的；所述高温生物调理剂主要由多种可高效降解有机物的好氧微生物菌群组成，其在城市原生垃圾好氧生物干化过程中可加快有机物降解速度，缩短城市原生垃圾好氧生物干化的升温时间，并可抑制臭味产生。
3.如权利要求I所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法，其特征在于，所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述热水是由太阳能、或热泵等新能源、亦或高温废水等再生能源为单独热源或组合热源所生产的；对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风及强制排风，室外新风由所述强制送风输送至所述热风辅助干化装置内，与热水换热升温后转变为热风；所述热风再由强制送风输送至城市原生垃圾好氧生物干化主体中以提供氧气，同时所述热风形成高温环境用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；所述城市原生垃圾好氧生物干化主体中的好氧微生物在高温生物调理剂的参与下，利用所述氧气及所述高温环境，将城市原生垃圾中的有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使城市原生垃圾中的大部分原有水分及分解产生的水分受热蒸发为水蒸气，另有部分水分形成垃圾渗滤液；将所述水蒸气以湿热废气形式由所述强制排风自城市原生垃圾好氧生物干化仓排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时将所述垃圾渗滤液回喷至城市原生垃圾好氧生物干化主体，用以提供满足城市原生垃圾好氧生物干化所需的湿度条件并完成好氧微生物的二次接种，或将多余垃圾渗滤液排出后集中处理，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的基本过程。
4.如权利要求I所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法，其特征在于，可包括自动控制步骤进行优化，所述自动控制步骤是指通过在线监测所述城市原生垃圾好氧生物干化主体及其所处环境的温度、氧含量、湿度等参数的数据，并通过反馈数据调节风量、垃圾渗滤液回喷量、热水系统热源转换等，自动控制城市原生垃圾好氧生物干化的时间及效果。
5.如权利要求I所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法，其特征在于，可包括废气预热步骤进行优化，所述废气预热是指室外新风与所述湿热废气在废气预热装置内换热升温后转变为预热新风；所述湿热废气温度降低，其所含水蒸气凝结成水后排至污水池内，低温干燥废气排出后进行光催化杀菌除臭步骤；所述预热新风再输送至所述热风辅助干化装置中，经与热水换热后转变为热风，再用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化。
6.如权利要求I所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化方法，其特征在于，可包括光催化杀菌除臭步骤进行优化，所述光催化杀菌除臭是指光催化剂在紫外线照射下产生光生电子及空穴，利用光生电子强还原性和空穴强氧化性所生成的高活性、强氧化自由基进行直接分解，或通过一系列氧化链式反应降解所述低温干燥废气中的微生物，经
7. 一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，包括： 建立城市原生垃圾好氧生物干化仓，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体； 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓配有热风辅助干化装置、送风机、排风机、液体输送泵；所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述液体输送泵设有污水池；· 所述送风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风，所述排风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制排风；室外新风由所述送风机输送至热风辅助干化装置内，经与热水换热升温后转变为热风，再将所述热风用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；将城市原生垃圾好氧生物干化过程中产生的水蒸气以湿热废气形式由所述排风机排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时所述液体输送泵将城市原生垃圾好氧生物干化过程中形成的垃圾渗滤液排至污水池，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化基本过程； 所述城市原生垃圾好氧生物干化仓还可配有自动控制系统、废气预热装置及光催化杀菌除臭装置，以完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的优化过程。
8.如权利要求7所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，所述城市原生垃圾好氧生物干化仓为一封闭空间，其内置有城市原生垃圾好氧生物干化主体，所述城市原生垃圾好氧生物干化主体是由经称重、粗破碎后的城市原生垃圾添加高温生物调理剂后形成的；所述高温生物调理剂主要由多种可高效降解有机物的好氧微生物菌群组成，其在城市原生垃圾好氧生物干化过程中可加快有机物降解速度，缩短城市原生垃圾好氧生物干化的升温时间，并可抑制臭味产生；所述城市原生垃圾好氧生物干化仓底部设有送风通道（兼做渗滤液沟槽），其顶部设有排风口 ；所述送风通道上敷设混凝土篦子及铁丝网，所述铁丝网上置有城市原生垃圾好氧生物干化主体；所述渗滤液沟槽与污水池连通；所述排风口下方及所述城市原生垃圾好氧生物干化主体上方之间设有渗滤液喷淋管；所述送风机的强制送风系统通过以下设施连接完成，所述送风机的进风口通过进风管道与室外新风连通，所述送风机的出风口通过送风管道与所述热风辅助干化装置的进风口连接，所述热风辅助干化装置的出风口通过送风管道与所述城市原生垃圾好氧生物干化仓的送风通道连接；所述排风机的强制排风系统通过以下设施连接完成，所述排风机的进风口通过排风管道与所述城市原垃圾好氧生物干化仓的排风口连接，所述排风机的排风口通过另一排风管道与大气连通；所述液体输送泵置于所述污水池内，其进水口与垃圾渗滤液连通，其出水口与所述渗滤液喷淋管连接。
9.如权利要求7所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，所述热风辅助干化装置配有热水系统以提供热水，所述热水是由太阳能、或热泵等新能源、亦或高温废水等再生能源为单独热源或组合热源所生产的；所述热风辅助干化装置包括蛇形热水管、翼片、箱体、热水管出入口、进风口、出风口，所述翼片在箱体内构成蛇形气流通道；所述热水系统的供回水管与所述蛇形热水管连接组成封闭的热水循环系统以提供热水；依据权利要求8中所述的各设施间的连接方式，所述送风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制送风，所述排风机对所述城市原生垃圾好氧生物干化仓实施强制排风，室外新风由所述送风机输送至所述热风辅助干化装置的箱体内，流经所述蛇形气流通道与所述蛇形热水管内的热水换热升温后转变为热风；所述热风再由所述送风机输送至所述城市原垃圾好氧生物干化主体中以提供氧气，同时所述热风形成高温环境用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化；城市原生垃圾中的好氧微生物在所述高温生物调理剂的参与下，利用所述氧气及所述高温环境，将 城市原生垃圾中的有机物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述高温环境及所述热量使城市原生垃圾中的大部分原有水分及分解产生的水分受热蒸发为水蒸气，另有部分水分形成垃圾渗滤液；将所述水蒸气以湿热废气形式由所述排风机自城市原生垃圾好氧生物干化仓排出，以此去除城市原生垃圾中的大部分水分，同时所述液体输送泵经所述渗滤液喷淋管，将渗垃圾滤液回喷至所述城市原生垃圾好氧生物干化主体上，用以提供满足城市原生垃圾好氧生物干化所需的湿度条件并完成好氧微生物的二次接种，或将多余垃圾渗滤液由所述渗滤液沟槽收集至污水池内，完成热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化的基本过程。
10.如权利要求7所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，还可采用自动控制系统、废气预热装置及光催化杀菌除臭装置等进一步优化；所述自动控制系统通过监测探头、控制元件、控制线路与各设施连接以实现自动控制；采用废气预热装置及光催化杀菌除臭装置优化后，所述送风机强制送风系统的进风段设施增加了废气预热装置，所述送风机的进风口通过进风管道与所述废气预热装置的新风出口连接，所述废气预热装置的新风入口通过进风管道与大气连通；所述排风机强制排风系统的排风段设施依次增加了废气预热装置及光催化杀菌除臭装置，所述排风机的排风口通过另一排风管道与废气预热装置的废气入口连接，所述废气预热装置的废气出口通过又一排风管道与所述光催化杀菌除臭装置的排气入口连接，所述光催化杀菌除臭装置的排气出口通过又一排风管道与大气连通；其他设施连接方式一如权利要求8中所述。
11.如权利要求7所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，可采用自动控制系统进行优化，所述自动控制系统主要包括监测探头、控制元件和控制线路；所述监测探头包括布置于城市原生垃圾好氧生物干化主体内的温度监测探头、氧含量监测探头及湿度监测探头；所述监测探头在线监测温度、氧浓度及湿度等控制参数的数据；所述控制元件通过各参数的反馈数据调节送风机的开启时间及送风量、调节所述液体输送泵的开启及所述热水系统热源转换等，以更利于自动控制所述城市原生垃圾好氧生物干化的时间及效果。
12.如权利要求7所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，可采用废气预热装置进行优化，所述废气预热装置包括波纹翅片、平隔板、侧条、箱体、废气入口、废气出口、新风入口、新风出口、废气通道、新风通道、冷凝管出口，其中波纹翅片与侧条构成废气通道，平隔板与侧条构成新风通道；依据权利要求10中所述的各设施间的连接方式，所述湿热废气由所述排风机自所述城市原生垃圾好氧生物干化仓排至所述废气预热装置的废气通道内并释放热量，同时室外新风由所述送风机输送至所述废气预热装置的新风通道内，经与所述湿热废气换热后转变为预热新风；所述湿热废气温度降低，其所含水蒸气凝结成水，经冷凝水管排至污水池内，低温干燥废气再由所述排风机排至所述光催化杀菌除臭装置内进行杀菌除臭处理；所述预热新风再由所述送风机输送至所述热风辅助干化装置内，经与热水换热后转变为热风，再用以辅助城市原生垃圾好氧生物干化。
13.如权利要求7所述的一种热风辅助的城市原生垃圾好氧生物干化系统，其特征在于，可采用光催化杀菌除臭装置进行优化，所述光催化杀菌除臭装置主要包括初级过滤网、紫外线灯管、光催化剂板、箱体、排风入口及排风出口 ；依据权利要求10中所述的各设施间的连接方式，所述低温干燥废气由所述排风机自废气预热装置排至所述光催化杀菌除臭装置的箱体内，首先通过初级过滤网进行粗颗粒等的过滤，其次通过紫外线灯管进行紫外线杀菌，最后经过光催化剂板，所述光催化剂板在紫外线灯管照射下产生光生电子及空穴，利用光生电子强还原性和空穴强氧化性产生的高活性、强氧化自由基进行直接分解，或通过一系列氧化链式反应降解所述低温干燥废气中的微生物，经光催化杀菌除臭处理的废气经排风管道再由所述排风机排放至大气。
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