CN102730923A - 一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，城市原生垃圾与污泥中的有机物在污泥中所含的好氧微生物作用下进行生化反应，有机物经好氧微生物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，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，达到城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化目的。本发明利用所述污泥促进城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化过程，解决了存在于污水处理厂的污泥处置问题，同时使城市原生垃圾与污泥中有机物的分解程度更高、干化过程更短、干化效果更显著，使垃圾及污泥得到无害化、减量化、稳定化处理；干化后的城市原生垃圾与污泥混合物可以直接燃烧或制成垃圾衍生燃料，燃烧值得到显著提高。
Description
技术领域：
本发明涉及生活垃圾与污泥处理的技术领域，尤其是涉及到垃圾衍生燃料(RDF)制作中的垃圾干化过程，具体的说就是一种的城市生活垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法。
背景技术：
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。
高含水率造成原生垃圾不易分拣、不易破碎，特别不利于全机械垃圾分拣设备的使用，造成垃圾回收再利用的困难；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。
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。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。
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。
我国污水处理厂产生的大量污泥，污泥的成分较为复杂，含有病原微生物及寄生虫卵及重金属等，必须进行适当的处理以避免造成二次污染，而污泥处理费用约占污水处理系统总费用的25％～30％，随着废水排放标准制定的日趋严格，污泥排放量也大大增加，同时对污泥的处理要求也将日渐提高，处理成本将一步提高。
针对上述内容，亟需一种解决城市原生垃圾及污泥的处理方法，本发明将城市原生垃圾与污泥共同进行混合好氧生物干化，充分利用了污泥中的大量好氧微生物解决了垃圾好氧生物干化过程中的微生物接种问题，同时也解决了污泥好氧生物干化添加秸秆等固体填料增加空隙的问题，干化后的城市原生垃圾及污泥最终可以制成垃圾衍生燃料(RDF)，完成了垃圾及污泥的无害化、减量化及资源化处理。
发明内容
本发明提供了一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，城市原生垃圾与污泥中有机物在污泥自身所含有的大量好氧微生物的作用下，利用强制送风所提供的氧气进行好氧生化反应，将有机物经好氧微生物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，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，达到城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化目的。
与现有技术相比，本发明利用所述污泥促进城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化过程，所述污泥中所含有的大量好氧微生物可以在混合好氧生物干化初期迅速分解简单有机物，有机物再分解过程中释放热量，所述城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体温度迅速提高，在10～20小时之内达到高温状态，比原本2～3天的升温期大大缩短。
本发明解决了普遍存在于污水处理厂的污泥处置问题，同时使城市原生垃圾与污泥中有机物的分解程度更高、干化过程更短、干化效果更显著，使垃圾及污泥得到无害化、减量化、稳定化处理；干化后的城市原生垃圾与污泥混合物可以直接燃烧或制成垃圾衍生燃料，燃烧值得到显著提高。同时本发明优化中使用的自动控制及杀菌除臭等步骤在精准控制及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。
一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，其特征在于，包括有下列步骤：
本发明解决了普遍存在于污水处理厂的污泥处置问题，同时使城市原生垃圾与污泥中有机物的分解程度更高、干化过程更短、干化效果更显著，使垃圾及污泥得到无害化、减量化、稳定化处理；干化后的城市原生垃圾与污泥混合物可以直接燃烧或制成垃圾衍生燃料，燃烧值得到显著提高。同时本发明优化中使用的自动控制及杀菌除臭等步骤在精准控制及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建立好氧生物干化仓，其内置有城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体；所述好氧生物干化仓配有送风机；
对好氧生物干化仓实施强制通风，城市原生垃圾与污泥中有机物在污泥自身所含有的大量好氧微生物的作用下，利用强制送风所提供的氧气进行好氧生化反应，有机物经好氧微生物分解为水分和其他无机物；将城市原生垃圾与污泥的混合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通风排出，以此去除城市原生垃圾与污泥中的大部分水分，完成城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的基本过程；
所述好氧生物干化仓还可配有自动控制系统及光催化杀菌除臭装置及步骤，完成城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的优化过程。
实施时，所述好氧生物干化仓是指城市原生垃圾与污泥用以完成混合好氧生物干化过程的封闭空间，其内置有城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体，所述城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体是由经称重、粗破碎后的城市原生垃圾与一定比例的所述污泥混合而成；所述污泥是指污水处理厂处理污水产生的、经浓缩脱水后含水率低于60％且达到污水处理厂污泥出厂标准的污泥，主要以有机物为主，其内含有大量的好氧微生物。
实施时，所述好氧生物干化仓配有送风机，其对好氧生物干化仓实施强制通风，城市原生垃圾与污泥中的有机物在污泥自身所含有的大量好氧微生物的作用下，利用强制送风所提供的氧气进行好氧生化反应；城市原生垃圾与污泥中的有机物经好氧微生物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述热量使城市原生垃圾与污泥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；将所述水蒸气以湿热废气形式由强制通风自好氧生物干化仓排出，以此去除城市原生垃圾与污泥中的大部分水分，完成城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的基本过程。
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与污泥的混合好氧生物干化主体及其所处环境的温度、氧含量、湿度量等参数的数据，并通过反馈数据调节强制通风量，以更利于自动控制城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的时间及效果。
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至大气。
与现有技术相比，本发明利用所述污泥促进城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化过程，所述污泥中所含有的大量好氧微生物可以在混合好氧生物干化初期迅速分解简单有机物，有机物再分解过程中释放热量，所述城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体温度迅速提高，在10-20小时之内达到高温状态，比原本2-3天的升温期大大缩短。
本发明解决了普遍存在于污水处理厂的污泥处置问题，同时使城市原生垃圾与污泥中有机物的分解程度更高、干化过程更短、干化效果更显著，使垃圾及污泥得到无害化、减量化、稳定化处理；干化后的城市原生垃圾与污泥混合物可以直接燃烧或制成垃圾衍生燃料，燃烧值得到显著提高。
本发明提供的一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，其更大的优势是可直接对运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；本发明优化中使用的自动控制及杀菌除臭等方法及装置在精准控制、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。
附图说明
城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法流程实施例示意图
具体实施方式
请参阅附图，用于实现本发明的一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法流程实施例示意图。
所述城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法1包括以下11～16共六个步骤：
首先以步骤11，建立好氧生物干化仓，为其配有送风机、自动控制系统、光催化杀菌除臭装置。
接着进行步骤12，将经称重、粗破碎后的城市原生垃圾与一定比例的所述污泥混合而成为城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体并置于好氧生物干化仓内；所述污泥是指污水处理厂处理污水产生的、经浓缩脱水后含水率低于60％且达到污水处理厂污泥出厂标准的污泥，主要以有机物为主，其内含有大量的好氧微生物。
接着进行步骤13，对好氧生物干化仓实施强制通风，城市原生垃圾与污泥中的有机物在污泥自身所含有的大量好氧微生物的作用下，利用强制送风所提供的氧气进行混合好氧生物干化过程；城市原生垃圾与污泥中的有机物经好氧微生物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述热量使城市原生垃圾与污泥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。
同时进行步骤14，将所述水蒸气以湿热废气形式由强制通风自好氧生物干化仓排出，以此去除城市原生垃圾与污泥中的大部分水分。
同时进行步骤15-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湿热废气中的微生物，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净化城市原生垃圾与污泥的混合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。
全程同时进行步骤16-自动控制步骤；所述自动控制步骤是指通过在线监测所述城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体及其所处环境的温度、氧含量、湿度量等参数的数据，并通过反馈数据调节强制通风量，自动控制城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的时间及效果；采用步骤16可以更精准地控制城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化过程。
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以所在，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。
Claims (5)
1.一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，其特征在于，包括下列步骤：
建立好氧生物干化仓，其内置有城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体；所述好氧生物干化仓配有送风机；
对好氧生物干化仓实施强制通风，城市原生垃圾与污泥中的有机物在污泥自身所含有的大量好氧微生物的作用下，利用强制送风所提供的氧气进行好氧生化反应，有机物经好氧微生物分解为水分和其他无机物；将城市原生垃圾与污泥的混合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通风排出，以此去除城市原生垃圾与污泥中的大部分水分，完成城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的基本过程；
所述好氧生物干化仓还可配有自动控制系统及光催化杀菌除臭装置及步骤，完成城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的优化过程。
2.如权利要求1所述的一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，其特征在于，所述好氧生物干化仓是指城市原生垃圾与污泥用以完成混合好氧生物干化过程的封闭空间，其内置有城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体，所述城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化主体是由经称重、粗破碎后的城市原生垃圾与一定比例的所述污泥混合而成；所述污泥是指污水处理厂处理污水产生的、经浓缩脱水后含水率低于60％且达到污水处理厂污泥出厂标准的污泥，主要以有机物为主，其内含有大量的好氧微生物。
3.如权利要求1所述的一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，其特征在于，所述好氧生物干化仓配有送风机，其对好氧生物干化仓实施强制通风，城市原生垃圾与污泥中的有机物在污泥自身所含有的大量好氧微生物的作用下，利用强制送风所提供的氧气进行好氧生化反应；城市原生垃圾与污泥中的有机物经好氧微生物分解为水分和其他无机物，并释放出热量，所述热量使城市原生垃圾与污泥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；将所述水蒸气以湿热废气形式由强制通风自好氧生物干化仓中排出，以此去除城市原生垃圾与污泥中的大部分水分，完成城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的基本过程。
4.如权利要求1所述的一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，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与污泥的混合好氧生物干化主体及其所处环境的温度、氧含量、湿度量等参数的数据，并通过反馈数据调节强制通风量，以更利于自动控制城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化的时间及效果。
5.如权利要求1所述的一种城市原生垃圾与污泥的混合好氧生物干化方法，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，经光催化杀菌除臭处理的废气排至大气。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104761302A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-08 | 李文新 | 一种处理餐厨垃圾的系统 |
| CN109231754A (zh) * | 2017-07-06 | 2019-01-18 | 中国农业大学 | 一种协同处理城市脱水污泥和生活垃圾的生物干化方法 |
| CN110550835A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-10 | 宁波正源电力有限公司 | 一种污泥发酵干燥及掺煤焚烧工艺 |
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2012
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