CN103878167B - 生活垃圾综合处理工艺 - Google Patents

Abstract

生活垃圾综合处理工艺，包括以下具体步骤：对生活垃圾进行破碎；接着进行筛分，筛分后分别进行比重分选和磁选，比重分选工序分选出来可燃有机物和轻可燃物，磁选工序选出来绿化用土和金属；比重分选后的物料再进行磁选，该磁选工序选出有机渣土、无机物和金属；对有机渣土进行第一处理工步；对可燃有机物和轻可燃物进行第二处理工步。本发明工艺先进、合理，自动化程度高，处理量大且资源化产品多、品质好，处理成本较低，陈化和熟化等好氧发酵处理工序和臭气相对集中工序均采取密闭运行，并对废气集中处理达标排放，避免了生活垃圾处理过程中对环境进一步污染，将生活垃圾化废为宝，生产出具有市场价值的资源化产品，从而实现生活垃圾无害化、减量化处理、资源化综合利用。

Description

生活垃圾综合处理工艺

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，尤其涉及一种生活垃圾综合处理工艺。

背景技术

生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其他垃圾。常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。对垃圾实行分类回收管理，可以有效减少污染，增加可回收垃圾的再利用。根据《中华人民共和国固体废物污染物环境防治法》中的规定，生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废弃物。

一般而言，工业废弃物之外的固体废弃物都可以统称为生活垃圾。但是在日常生活中所讲的生活垃圾是指由家庭日常产生并由城市环境卫生机构收集处置的混合固体废弃物，以及与这类废物性质类似的办公、商业、园林废弃物等。

据《中国生活垃圾处理行业发展前景与投资预测分析报告前瞻》数据显示，随着经济的迅速发展、人口的不断增长以及人民生活水平的日益提高，我国生活垃圾的产生量也急剧增加，给环境造成了很大的负担，影响了可持续发展的基础，制约了国民经济的进一步发展。如何遵循无害化、减量化和资源化原则和目标对这些垃圾进行处理，从根本上解决垃圾对环境的危害成为目前社会各界十分关注的问题。

我国生活垃圾处理行业起步较晚，但通过近年来的快速发展，我国垃圾处理行业也已初具规模，行业正从成长期逐步向成熟期迈进。随着生活垃圾处理行业竞争的不断加剧，国内优秀的生活垃圾处理企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的生活垃圾处理企业迅速崛起，逐渐成为生活垃圾处理行业中的翘楚。

生活垃圾一般可分为四大类：

一、可回收垃圾。包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤，节省木材300公斤，比等量生产减少污染74％；每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨，比用矿石冶炼节约成本47％，减少空气污染75％，减少97％的水污染和固体废物。

二、厨房垃圾。包括剩菜、剩饭、骨头、菜根，菜叶等食品类废物，经生物技术就地处理堆肥，每吨可生产0.3吨有机肥料。

三、有害垃圾。包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。

四、其他垃圾。包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

生活垃圾的危害大概有以下五个方面：

1.塑料：难以分解，破坏土质，使植物生长减少30%；填埋后可能污染地下水；焚烧会产生有害气体。

2、电池：钮扣电池含有有毒重金属汞；充电电池含有有害重金属镉；干电池含汞、铅和酸碱类物质等对环境有害的物质。

3、剩餐：大量滋生蚊蝇；促使垃圾中的细菌大量繁殖,产生有毒气体和沼气，引起垃圾爆炸。

4、油漆和颜料：含有有机溶剂的油漆可引起头痛、过敏、昏迷或致癌；是危险的易燃品；颜料中多含重金属，对健康不利。

5、清洁类化学药品：含有机溶剂或大自然难降解的石油化工产品；具有腐蚀性；含氯元素（如漂白剂、地板洗剂等），人体有毒；药品含破坏臭氧层物质；杀虫剂中，约有50%含致癌物质,有些可损伤动物肝脏。

目前对生活来及的处理方式包括以下几种：

1、填埋处理。填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，中国普遍采用直接填埋法。所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实，使其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。

2、焚烧处理。焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。

3、堆肥处理。将生活垃圾堆积成堆，保温至70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，养分含量低，且不能用于农业，只能用于绿化等与食品无关的行业，所以，堆肥的规模受市场严重制约。

上述这种处理方式仍然是粗放式处理，尚未形成规模化，同时处理过程人工劳动强度大，处理效率低，而且存在处理工艺复杂，处理效果不佳，精深处理不够强，导致处理后的资源化产品的品种少、质量差，不能很好地再利用。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种自动化程度高、处理效率高、处理效果好、精深处理强度大、资源化产品品种多、资源化产品质量好、资源化产品再利用效果好的生活垃圾综合处理工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：生活垃圾综合处理工艺，包括以下具体步骤：

（A）、对生活垃圾进行破碎；

（B）、接着进行筛分，筛分后分别进行比重分选和磁选，比重分选工序分选出来可燃有机物和轻可燃物，磁选工序选出来绿化用土和金属；

（C）、比重分选后的物料再进行磁选，该磁选工序选出有机渣土、无机物和金属；对有机渣土进行生产出成品建材、有机肥、土壤改良修复剂的第一处理工步；对可燃有机物和轻可燃物进行生产出碳黑成品、轻质基础润滑剂和重质基础润滑剂的第二处理工步。

所述第一处理工步具体包括以下步骤，

（1）、先将有机渣土进行7-14天的好氧发酵，即陈化工序；

（2）、对陈化后的物料进行筛分，筛分出有机质和无机物；

（3）、将筛分后的有机质进一步好氧发酵，即熟化工序，熟化后物料含水率降至30%以下，即可生产出土壤改良修复剂和用于绿化的有机肥；将将磁选后和筛分后的无机物统一进行粉碎，粉碎后的物料添加入粉煤灰、石灰和水泥送入制砖生产线，制砖生产线最后生产出成品建材。

所述第二处理工步具体包括以下步骤，

（1）、将可燃有机物进行裂解气化；

（2）、裂解气化产生焦油和碳黑，同时对气体进行冷凝；

（3）、冷凝后生产出轻质基础润滑剂和重质基础润滑剂，同时对冷凝后的气体进行洗涤纯化；对碳黑进行粉碎、筛选、包装后成为碳黑产品；

（4）、将洗涤纯化后的可燃气送入裂解气化步骤作为裂解气化的燃料；同时将可燃气作为锅炉的燃料；

（5）、锅炉产生的蒸汽送入到制砖生产线中对砖坯进行蒸汽养护。

对裂解气化工序和锅炉产生蒸汽工序排出的废气进行废气处理，处理的废气达标后排放。

在陈化工序和熟化工序过程中供入高压空气。

将破碎、筛分、比重分选、生成的可燃有机物、陈化和熟化工序产生的臭气送入除臭塔进行除臭，达标后排放。

所述步骤（A）中的破碎工序采用破碎装置进行破碎，该破碎装置包括供垃圾运输车卸料的平台，平台一侧边沿下方设有进料斗，进料斗下端连接有破碎仓，破碎仓内设有一对破碎辊，两个破碎辊的圆周表面均设有破碎齿，一个破碎辊上的破碎齿与另一个破碎辊上的破碎齿相互交错布置，破碎仓的下端设有出料口，出料口下方设有皮带输送机，皮带输送机的出料端与筛分工序的进料端连接。

所述进料斗内设有两个分料辊和两块分料板，分料辊与破碎辊平行布置，分料板位于分料辊的上方，分料板倾斜设置，两块分料板的上边沿固定连接形成尖锥形，两个分料辊中心连线的中点、两个破碎辊中心连线的中点和尖锥形的顶点位于同一竖直面上；每个分料辊的圆周表面均设有拨料齿；

所述进料斗的一半位于平台正下方，进料斗的另一半顶部设有聚气罩，聚气罩朝向平台一侧开口设置，聚气罩上设有臭气抽取管；

垃圾运输车在平台将垃圾倒入进料斗内，垃圾落到分料板上，分料板将垃圾向两边分，同时两块分料辊上的拨料齿将垃圾拨到破碎辊上，两个破碎辊转动，破碎辊上的破碎齿将两侧的垃圾向中部汇集，在两个破碎辊上破碎齿的交错挤压下，将垃圾进行破碎，破碎后的垃圾通过出料口落到皮带输送机上，由皮带输送机送入到滚筒筛内；在破碎作业的同时，抽风机通过臭气抽取管将垃圾散发的臭气抽入到除臭塔内。

所述步骤（B）中的筛分工序采用一端高、一端低、倾斜设置的滚筒筛，滚筒筛包括设在两端的支撑轮，滚筒筛中部设有大齿圈，大齿圈啮合连接有齿轮，齿轮传动连接有减速电机，滚筒筛由圆筒形的框架构成，框架由轴向设置的横杆和周向设置的圆环板构成，横杆和圆环板之间形成井字格形状，框架内壁通过卡子连接有可拆卸的筛网，筛网包括较高的进口段和较低的出口段，筛网进口段的网孔孔径为2cm，筛网出口段的网孔孔径为6cm；框架在筛网的进口段下方设有第一出料斗，框架在筛网的出口段下方设有第二出料斗；第一出料斗和第二出料斗下方分别设有输送机构；经过破碎后的垃圾通过筛网的进口段落入到第一出料斗中的物料主要是绿化用土，经过破碎后的垃圾通过筛网的出口段落入到第二出料斗中的物料主要是有机渣土。

所述陈化工序采用陈化仓，有机渣土堆放在陈化仓内，向陈化仓内通入高压空气；陈化仓的地板下铺设有一根主气管和一排支气管，主气管和支气管垂直设置，所有支气管的进气端分别与主气管连接，地板在支气管的上部位置沿支气管方向均匀设有一排凹槽，支气管垂直连接有朝上伸出凹槽的出气管，出气管上端设有盖帽，盖帽的内径大于出气管的外径，出气管的盖帽的上表面低于或等于陈化仓地板的表面；高压空气依次通过主气管、一排支气管和出气管，在高压气的作用下，克服有机渣土的压力，出气管的出口将盖帽顶起，空气由下向上注入到有机渣土内，加快好氧发酵的速度。

滚筒筛的筛网通过卡子可拆卸连接在框架上，这便于更换筛网。

采用上述技术方案，本发明工艺先进、合理，自动化程度高，处理量大且资源化产品多、品质好，处理成本较低，陈化和熟化等好氧发酵处理工序和臭气相对集中工序均采取密闭运行，并对废气集中处理达标排放，避免了生活垃圾处理过程中对环境进一步污染，将生活垃圾化废为宝，生产出具有市场价值的资源化产品，从而实现生活垃圾无害化、减量化处理、资源化综合利用。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明中破碎装置和滚筒筛之间的结构示意图；

图3是本发明中破碎装置的结构示意图；

图4是本发明中滚筒筛的结构示意图；

图5是本发明中陈化仓地板的平面布置图；

图6是本发明中陈化仓地板在凹槽处的里面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的生活垃圾综合处理工艺，包括以下具体步骤：

（A）、对生活垃圾进行破碎；

（B）、接着进行筛分，筛分后分别进行比重分选和磁选，比重分选工序分选出来可燃有机物和轻可燃物，磁选工序选出来绿化用土和金属；

（C）、比重分选后的物料再进行磁选，该磁选工序选出有机渣土、无机物和金属；对有机渣土进行生产出成品建材、有机肥、土壤改良修复剂的第一处理工步；对可燃有机物和轻可燃物进行生产出碳黑成品、轻质基础润滑剂和重质基础润滑剂的第二处理工步。有机肥和土壤改良修复剂一般用于绿化植物。

所述第一处理工步具体包括以下步骤，

（1）、先将有机渣土进行7-14天的好氧发酵，即陈化工序；

（2）、对陈化后的物料进行筛分，筛分出有机质和无机物；

（3）、将筛分后的有机质进一步好氧发酵，即熟化工序，熟化后物料含水率降至30%以下，即可生产出土壤改良修复剂和用于绿化的有机肥；将将磁选后和筛分后的无机物统一进行粉碎，粉碎后的物料添加入粉煤灰、石灰和水泥送入制砖生产线，制砖生产线最后生产出成品建材。

所述第二处理工步具体包括以下步骤，

（1）、将可燃有机物进行裂解气化；

（2）、裂解气化产生焦油和碳黑，同时对气体进行冷凝；

（3）、冷凝后生产出轻质基础润滑剂和重质基础润滑剂，同时对冷凝后的气体进行洗涤纯化；对碳黑进行粉碎、筛选、包装后成为碳黑产品；

（4）、将洗涤纯化后的可燃气送入裂解气化步骤作为裂解气化的燃料；同时将可燃气作为锅炉的燃料；

（5）、锅炉产生的蒸汽送入到制砖生产线中对砖坯进行蒸汽养护。

对裂解气化工序和锅炉产生蒸汽工序排出的废气进行废气处理，处理的废气达标后排放。

在陈化工序和熟化工序过程中供入高压空气。

将破碎、筛分、比重分选、生成的可燃有机物、陈化和熟化工序产生的臭气送入除臭塔进行除臭，达标后排放。

如图2、图3和图4所示，步骤（A）中的破碎工序采用破碎装置进行破碎，该破碎装置包括供垃圾运输车1卸料的平台2，平台2一侧边沿下方设有进料斗3，进料斗3下端连接有破碎仓4，破碎仓4内设有一对破碎辊5，两个破碎辊5的圆周表面均设有破碎齿6，一个破碎辊5上的破碎齿6与另一个破碎辊5上的破碎齿6相互交错布置，破碎仓4的下端设有出料口7，出料口7下方设有皮带输送机8，皮带输送机8的出料端与筛分工序的进料端连接。

进料斗3内设有两个分料辊9和两块分料板10，分料辊9与破碎辊5平行布置，分料板10位于分料辊9的上方，分料板10倾斜设置，两块分料板10的上边沿固定连接形成尖锥形11，两个分料辊9中心连线的中点、两个破碎辊5中心连线的中点和尖锥形11的顶点位于同一竖直面上；每个分料辊9的圆周表面均设有拨料齿12。

进料斗3的一半位于平台2正下方，进料斗3的另一半顶部设有聚气罩13，聚气罩13朝向平台2一侧开口设置，聚气罩13上设有臭气抽取管14。

垃圾运输车1在平台2将垃圾倒入进料斗3内，垃圾落到分料板10上，分料板10将垃圾向两边分，同时两块分料辊9上的拨料齿12将垃圾拨到破碎辊5上，两个破碎辊5转动，破碎辊5上的破碎齿6将两侧的垃圾向中部汇集，在两个破碎辊5上破碎齿6的交错挤压下，将垃圾进行破碎，破碎后的垃圾通过出料口7落到皮带输送机8上，由皮带输送机8送入到滚筒筛内；在破碎作业的同时，抽风机通过臭气抽取管14将垃圾散发的臭气抽入到除臭塔内。

步骤（B）中的筛分工序采用倾斜设置的滚筒筛，滚筒筛包括设在两端的支撑轮15，滚筒筛中部设有大齿圈16，大齿圈16啮合连接有齿轮17，齿轮17传动连接有减速电机，滚筒筛由圆筒形的框架构成，框架由轴向设置的横杆19和周向设置的圆环板20构成，横杆19和圆环板20之间形成井字格形状，框架内壁通过卡子连接有可拆卸的筛网21，筛网21包括较高的进口段和较低的出口段，筛网21进口段的网孔孔径为2cm，筛网21出口段的网孔孔径为6cm；框架在筛网21的进口段下方设有第一出料斗22，框架在筛网21的出口段下方设有第二出料斗23；第一出料斗22和第二出料斗23下方分别设有输送机构18；经过破碎后的垃圾通过筛网21的进口段落入到第一出料斗22中的物料主要是绿化用土，经过破碎后的垃圾通过筛网21的出口段落入到第二出料斗23中的物料主要是有机渣土。

如图5和图6所示，陈化工序采用陈化仓，有机渣土堆放在陈化仓内，向陈化仓内通入高压空气；陈化仓的地板24下铺设有一根主气管25和一排支气管26，主气管25和支气管26垂直设置，所有支气管26的进气端分别与主气管25连接，地板24在支气管26的上部位置沿支气管26方向均匀设有一排凹槽27，支气管26垂直连接有朝上伸出凹槽27的出气管28，出气管28上端设有盖帽29，盖帽29的内径大于出气管28的外径，出气管28的盖帽29的上表面低于或等于陈化仓地板24的表面；高压空气依次通过主气管25、一排支气管26和出气管28，在高压气的作用下，克服有机渣土的压力，出气管28的出口将盖帽29顶起，空气由下向上注入到有机渣土内，加快好氧发酵的速度。

上述实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：包括以下具体步骤，

（A）、对生活垃圾进行破碎；

（B）、接着进行筛分，筛分后分别进行比重分选和磁选，比重分选工序分选出来可燃有机物和轻可燃物，磁选工序选出来绿化用土和金属；

（C）、比重分选后的物料再进行磁选，该磁选工序选出有机渣土、无机物和金属；对有机渣土进行生产出成品建材、有机肥、土壤改良修复剂的第一处理工步；对可燃有机物和轻可燃物进行生产出碳黑成品、轻质基础润滑剂和重质基础润滑剂的第二处理工步；

所述第一处理工步具体包括以下步骤，

（1）、先将有机渣土进行7-14天的好氧发酵，即陈化工序；

（2）、对陈化后的物料进行筛分，筛分出有机质和无机物；

（3）、将筛分后的有机质进一步好氧发酵，即熟化工序，熟化后物料含水率降至30%以下，即可生产出土壤改良修复剂和用于绿化的有机肥；将磁选后和筛分后的无机物统一进行粉碎，粉碎后的物料添加入粉煤灰、石灰和水泥送入制砖生产线，制砖生产线最后生产出成品建材。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：所述第二处理工步具体包括以下步骤，

（1）、将可燃有机物进行裂解气化；

（2）、裂解气化产生焦油和碳黑，同时对气体进行冷凝；

（3）、冷凝后生产出轻质基础润滑剂和重质基础润滑剂，同时对冷凝后的气体进行洗涤纯化；对碳黑进行粉碎、筛选、包装后成为碳黑产品；

（4）、将洗涤纯化后的可燃气送入裂解气化步骤作为裂解气化的燃料；同时将可燃气作为锅炉的燃料；

（5）、锅炉产生的蒸汽送入到制砖生产线中对砖坯进行蒸汽养护。

3.根据权利要求2所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：对裂解气化工序和锅炉产生蒸汽工序排出的废气进行废气处理，处理的废气达标后排放。

4.根据权利要求2所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：在陈化工序和熟化工序过程中供入高压空气。

5.根据权利要求2所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：将破碎、筛分、比重分选生成的可燃有机物、陈化和熟化工序产生的臭气送入除臭塔进行除臭，达标后排放。

6.根据权利要求1-5任一项所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：所述步骤（A）中的破碎工序采用破碎装置进行破碎，该破碎装置包括供垃圾运输车卸料的平台，平台一侧边沿下方设有进料斗，进料斗下端连接有破碎仓，破碎仓内设有一对破碎辊，两个破碎辊的圆周表面均设有破碎齿，一个破碎辊上的破碎齿与另一个破碎辊上的破碎齿相互交错布置，破碎仓的下端设有出料口，出料口下方设有皮带输送机，皮带输送机的出料端与筛分工序的进料端连接。

7.根据权利要求6所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：所述进料斗内设有两个分料辊和两块分料板，分料辊与破碎辊平行布置，分料板位于分料辊的上方，分料板倾斜设置，两块分料板的上边沿固定连接形成尖锥形，两个分料辊中心连线的中点、两个破碎辊中心连线的中点和尖锥形的顶点位于同一竖直面上；每个分料辊的圆周表面均设有拨料齿；

所述进料斗的一半位于平台正下方，进料斗的另一半顶部设有聚气罩，聚气罩朝向平台一侧开口设置，聚气罩上设有臭气抽取管；

垃圾运输车在平台将垃圾倒入进料斗内，垃圾落到分料板上，分料板将垃圾向两边分，同时两块分料辊上的拨料齿将垃圾拨到破碎辊上，两个破碎辊转动，破碎辊上的破碎齿将两侧的垃圾向中部汇集，在两个破碎辊上破碎齿的交错挤压下，将垃圾进行破碎，破碎后的垃圾通过出料口落到皮带输送机上，由皮带输送机送入到滚筒筛内；在破碎作业的同时，抽风机通过臭气抽取管将垃圾散发的臭气抽入到除臭塔内。

8.根据权利要求1-5任一项所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：所述步骤（B）中的筛分工序采用一端高、一端低、倾斜设置的滚筒筛，滚筒筛包括设在两端的支撑轮，滚筒筛中部设有大齿圈，大齿圈啮合连接有齿轮，齿轮传动连接有减速电机，滚筒筛由圆筒形的框架构成，框架由轴向设置的横杆和周向设置的圆环板构成，横杆和圆环板之间形成井字格形状，框架内壁通过卡子连接有可拆卸的筛网，筛网包括较高的进口段和较低的出口段，筛网进口段的网孔孔径为2cm，筛网出口段的网孔孔径为6cm；框架在筛网的进口段下方设有第一出料斗，框架在筛网的出口段下方设有第二出料斗；第一出料斗和第二出料斗下方分别设有输送机构；经过破碎后的垃圾通过筛网的进口段落入到第一出料斗中的物料主要是绿化用土，经过破碎后的垃圾通过筛网的出口段落入到第二出料斗中的物料主要是有机渣土。

9.根据权利要求3-5任一项所述的生活垃圾综合处理工艺，其特征在于：所述陈化工序采用陈化仓，有机渣土堆放在陈化仓内，向陈化仓内通入高压空气；陈化仓的地板下铺设有一根主气管和一排支气管，主气管和支气管垂直设置，所有支气管的进气端分别与主气管连接，地板在支气管的上部位置沿支气管方向均匀设有一排凹槽，支气管垂直连接有朝上伸出凹槽的出气管，出气管上端设有盖帽，盖帽的内径大于出气管的外径，出气管的盖帽的上表面低于或等于陈化仓地板的表面；高压空气依次通过主气管、一排支气管和出气管，在高压气的作用下，克服有机渣土的压力，出气管的出口将盖帽顶起，空气由下向上注入到有机渣土内，加快好氧发酵的速度。