CN105772494A

CN105772494A - 一种生活垃圾商品化处理方法及成套设备

Info

Publication number: CN105772494A
Application number: CN201610366676.1A
Authority: CN
Inventors: 柳建国; 柳思佳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2016-07-20

Abstract

本发明涉及一种生活垃圾处理方法及成套设备。一种生活垃圾商品化处理方法，包括水洗分选、有机物干化以及干化有机混合污泥碳化过程。水洗分选脱水后的有机污泥和脱水、晾晒后的易破碎有机物搅拌混合，送入回转式污泥干化机干化处理；得到的含水率7～10%的干化有机混合污泥采用回转式污泥碳化机碳化处理，生成生物炭、木醋液和生物焦油市场销售。一种生活垃圾商品化处理成套设备，包括垃圾水洗分选设备、有机混合污泥干化处理设备、干化有机混合污泥碳化处理设备；垃圾水洗分选设备将生活垃圾中的有机物和无机物分开，脱水后的有机污泥、易破碎有机物充分混合送入回转式污泥干化机干化处理，得到干化有机混合污泥送入回转式污泥碳化机进行碳化处理。

Description

一种生活垃圾商品化处理方法及成套设备

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾处理方法及设备，尤其是涉及一种生活垃圾商品化处理方法及生活垃圾商品化处理成套设备。

背景技术

生活垃圾是指人们在日常生活中丢弃的综合固体废弃物，这些废弃物中含有或可以产生有害物质，在收集、运输和处置过程中会对大气、土壤、水源造成污染，同时影响了环境卫生，威胁人们的身体健康。

如今生活垃圾污染已成为社会的一大公害，成为世界各国突出的环境问题，许多现代化城市仍然为大量生活垃圾得不到处理而困扰；生活垃圾还是滋生蚊蝇和老鼠的温床，又是疾病传播的媒介。环境保护部发布的《２０１４年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》显示：全国２６１个大、中城市生活垃圾产生总量为１.６亿吨。全国陈腐垃圾堆存量已达70亿吨，垃圾围城的形势越来越严峻。现有生活垃圾处理方法有三种，据2012年全国城市生活垃圾处置情况统计，全国大中城市生活垃圾填埋处理占82.7%，焚烧处理占15%，堆肥处理占2.3%。填埋处理：垃圾填埋场选址困难,填埋的垃圾残留着大量的细菌、病毒，潜伏着沼气、重金属污染等隐患，其垃圾渗漏液还会长久地污染地下水资源，大量占用土地资源，是把污染源留存给子孙后代的危险做法。焚烧处理：经过上百年的实践，垃圾焚烧一直未能被广大民众接受，垃圾焚烧处理厂选址困难，其弊病表现在产生致癌污染物二恶英、耗资昂贵、操作复杂和浪费资源等，尽管其污染防治技术在日益改进，但至今尚不成熟，还不能经受住理论和实践的检验。堆肥处理：处理过程中产生的臭味污染环境，选址特别困难，堆肥成本高，垃圾分类要求严、处理周期长，处理量有限，堆肥肥料质量差施用范围小。

我国城市生活垃圾有机成分中以厨房垃圾所占比例较高，无机成分中以灰土砖瓦所占比例较高，其特点是：无机物含量高于有机物含量，不可燃成分高于可燃成分，不可堆腐成分多于可堆腐成分。据生活垃圾焚烧处理燃烧值的要求，我国大中城市生活垃圾60%不适应焚烧处理，可堆腐成分低于40%的生活垃圾不适应堆肥处理。

我国人均生活垃圾年产量为440公斤，全国生活垃圾年产量6亿吨，85%以上生活垃圾只能填埋处理，但是，生活垃圾填埋场选址困难，尤其是东部和沿海城市经济发达地区选址更加困难。而现有生活垃圾处理技术不能满足社会的快速发展要求和百姓的环保诉求。

发明内容

本发明针对现有生活垃圾处理技术的不足，提出了一种生活垃圾商品化处理方法及生活垃圾商品化处理成套设备。

本发明所采用的技术方案：

一种生活垃圾商品化处理方法，其实现的过程包括：

1）水洗分选工艺：

采用垃圾洗涤机将生活垃圾水洗分选，垃圾洗涤后洗涤污水和包括可腐有机物、纸屑、木屑在内的易破碎有机物一起流入垃圾沉淀池；

将漂浮在垃圾沉淀池洗涤污水表面的可腐有机物、纸屑、木屑捞出，机械脱水后得到含水率45～55%的易破碎有机物，晾晒；

洗涤污水经过污水沉淀池沉淀、机械脱水后得到含水率75～80%的有机污泥；

沉淀在垃圾沉淀池底部的灰土沉渣无机物捞出，自然脱水后外运垫坑铺路；

2）有机物干化工艺：

将脱水后的有机污泥和脱水、晾晒后的易破碎有机物按照1：1.4～1.6的质量比加入混合搅拌机，搅拌混合均匀，然后送入回转式污泥干化机干化处理，得到含水率7～10%的干化有机混合污泥；

3）干化有机混合污泥碳化工艺：

将含水率7～10%的干化有机混合污泥，采用回转式污泥碳化机碳化处理，干化有机混合污泥经过高温裂解碳化生成生物炭、木醋液和生物焦油市场销售。

所述的生活垃圾商品化处理方法，垃圾水洗分选过程中，先将生活垃圾倒入循环洗涤水池中破袋、浸泡，再用航吊抓斗将垃圾从浸泡池捞出倒入垃圾洗涤机中，同时加入循环洗涤水，经过垃圾洗涤机2～3遍加水搅拌、放水搅拌循环洗涤，垃圾中的易破碎有机物与洗涤污水一起从洗涤机内筒筛孔中流出进入洗涤机外筒，汇集后从洗涤机外筒污水出口排出流入垃圾沉淀池沉淀分离。

所述的生活垃圾商品化处理方法，垃圾水洗分选过程中，生活垃圾洗涤后停留在垃圾洗涤机中大于50～60mm的垃圾从洗涤机中自动排出，堆放在玻璃采光暖房中晾晒后风力分选、人工分选，分选出塑料瓶和大部分塑料袋经破碎、造粒市场销售；分选出玻璃瓶、金属制品市场销售，分选出的织物、旧鞋分别破碎；分选后剩余垃圾一起破碎倒入垃圾沉淀池沉淀，再次分离有机物与碎玻璃、砖头等无机物。

所述的生活垃圾商品化处理方法，有机混合污泥干化处理过程中，通过控制回转式污泥干化机进料速度、干化机转速和沸腾炉产生的高温烟气温度，三者有机结合，控制干化有机混合污泥出料温度和出料含水率，干化有机混合污泥出料温度控制在80～100摄氏度，出料含水率15～18%，经降温散发水分，得到含水率为7～10%的干化有机混合污泥。

所述的生活垃圾商品化处理方法，干化有机混合污泥碳化处理过程中，通过控制回转式污泥碳化机进料速度、碳化机转速和甲烷气体燃烧器进气量，控制碳化温度和碳化效率，干化有机混合污泥的碳化温度控制在500～600摄氏度，生物碳出料温度控制在40～50摄氏度，干化有机混合污泥碳化产生的高温气体经冷却塔降温，分离出甲烷气体、木醋液和生物焦油；甲烷气体用于碳化机燃料，破碎的织物、旧鞋单独碳化处理。

一种生活垃圾商品化处理成套设备，包括垃圾水洗分选设备和设施、有机混合污泥干化处理设备、干化有机混合污泥碳化处理设备；所述垃圾水洗分选设备和设施包括垃圾破袋机、垃圾浸泡池、垃圾洗涤机、垃圾沉淀池、航吊、装载机、塔式污泥沉淀池、脱水机、洗后垃圾风力分选机、人工分选机、破碎机、造粒机；有机混合污泥干化处理设备包括混合搅拌机、带式输送机、回转式污泥干化机和沸腾炉：干化有机混合污泥碳化处理设备包括回转式污泥碳化机、甲烷气体利用装置、生物炭和木醋液收集储存装置、木醋液精加工装置；垃圾水洗分选设备和设施将生活垃圾中的有机物和无机物分开，混合搅拌机将脱水后的有机污泥、易破碎有机物充分混合送入回转式污泥干化机干化处理，沸腾炉为回转式污泥干化机提供热源，回转式污泥干化机输出含水率为7～10%的干化有机混合污泥，然后送入回转式污泥碳化机进行碳化处理。

本发明的有益效果：

1、本发明生活垃圾商品化处理方法及成套设备，环保安全性能较高。生活垃圾水中处理没有臭味溢出，垃圾洗涤水循环使用没有污水排放，混合污泥干化处理产生的废气仅处理15～20%费用低廉，干化有机混合污泥高温碳化使用自产环保燃料甲烷气体，生活垃圾处理全过程没有致癌污染物二恶英产生，垃圾处理厂选址比较容易。

2、本发明生活垃圾商品化处理方法及成套设备，适应处理大中小城市和县乡村全部生活垃圾。垃圾处理速度较快，处理规模巨大可达数千吨/天级别，是快速治理生活垃圾污染最有效的方法。

3、本发明生活垃圾商品化处理方法及成套设备，工程投资费和日常运营费用低廉。工程投资费用是现有垃圾焚烧处理工程投资费用的13.72%，日常运营费用是现有垃圾焚烧处理日常运营费用的48%，节省了巨额投资费用和处理费用。

4、本发明生活垃圾商品化处理方法及成套设备，将生活垃圾加工成市场急需的、容量巨大的生物炭和副产品，以及回收旧塑料利用，使有害的生活垃圾变成商品，为企业和社会创造巨大的财富。把生活垃圾加工成生物炭，能够固碳减排、减小地球温室效应和销售二氧化碳减排指标创收。

5、本发明生活垃圾商品化处理方法及成套设备，适用范围广泛。还适合处理餐厨垃圾、污水厂生物污泥、楼房化粪池污泥、市政下水道污泥等，是目前各种垃圾处理最环保、安全、快捷、经济的方法。

6、本发明生活垃圾商品化处理方法及成套设备，工程建设较快。工程建设周期5～6个月可完成，配套设备自动化程度高、使用寿命长、价格低廉，全部国产化。

附图说明

图1是本发明生活垃圾商品化处理方法工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

参见图1，本发明生活垃圾商品化处理方法实现过程如下：

1）水洗分选工艺：

采用垃圾洗涤机将生活垃圾水洗分选，垃圾洗涤后洗涤污水和易破碎有机物（含有可腐有机物、纸屑、木屑等）一起流入垃圾沉淀池；

2）有机物干化工艺：

3）干化有机混合污泥碳化工艺：

实施例2

参见图1，本实施例的生活垃圾商品化处理方法，与实施例1的不同之处在于：垃圾水洗分选过程中，先将生活垃圾倒入循环洗涤水池中破袋、浸泡，再用航吊抓斗将垃圾从浸泡池捞出倒入垃圾洗涤机中，同时加入循环洗涤水，经过垃圾洗涤机2～3遍加水搅拌、放水搅拌循环洗涤，垃圾中的易破碎有机物（含可腐有机物、纸屑、木屑等）与洗涤污水一起从洗涤机内筒筛孔中流出进入洗涤机外筒，汇集后从洗涤机外筒污水出口排出流入垃圾沉淀池沉淀分离。

漂浮在垃圾沉淀池洗涤污水表面的易破碎有机物（含可腐有机物、纸屑、木屑等）捞出，机械脱水后晾晒；洗涤污水经过污水沉淀池沉淀、机械脱水得到含水率75～80%的有机污泥；沉淀在沉淀池底部的灰土沉渣无机物用航吊抓斗捞出，堆放在玻璃采光暖房中自然脱水后外运垫坑铺路。

实施例3

参见图1，本实施例的生活垃圾商品化处理方法，与实施例1或实施例2的不同之处在于：垃圾水洗分选过程中，生活垃圾洗涤后停留在垃圾洗涤机中大于50～60mm的垃圾从洗涤机中自动排出，堆放在玻璃采光暖房中晾晒后风力分选、人工分选，分选出塑料瓶和大部分塑料袋经破碎、造粒市场销售；分选出玻璃瓶、金属制品市场销售，分选出的织物、旧鞋分别破碎；分选后剩余垃圾一起破碎倒入垃圾沉淀池沉淀，再次分离有机物与碎玻璃、砖头等无机物。

实施例4

参见图1，本实施例的生活垃圾商品化处理方法，与前述各实施例不同的是：有机混合污泥干化处理过程中，通过控制回转式污泥干化机进料速度、干化机转速和沸腾炉产生的高温烟气温度，三者有机结合，控制干化有机混合污泥出料温度和出料含水率，干化有机混合污泥出料温度控制在80～100摄氏度，出料含水率15～18%，经降温散发水分，得到含水率为7～10%的干化有机混合污泥。

实施例5

参见图1，本实施例的生活垃圾商品化处理方法，与实施例4不同的是：干化有机混合污泥碳化处理过程中，通过控制回转式污泥碳化机进料速度、碳化机转速和甲烷气体燃烧器进气量，控制碳化温度和碳化效率，干化有机混合污泥的碳化温度控制在500～600摄氏度，生物碳出料温度控制在40～50摄氏度，干化有机混合污泥碳化产生的高温气体经冷却塔降温，分离出甲烷气体、木醋液和生物焦油；甲烷气体用于碳化机燃料，破碎的织物、旧鞋单独碳化处理。

实施例6

本实施例为实现前述各处理方法的生活垃圾商品化处理成套设备，包括垃圾水洗分选设备和设施、有机混合污泥干化处理设备、干化有机混合污泥碳化处理设备；所述垃圾水洗分选设备和设施包括垃圾破袋机、垃圾浸泡池、垃圾洗涤机、垃圾沉淀池、航吊、装载机、塔式污泥沉淀池、脱水机、洗后垃圾风力分选机、人工分选机、破碎机、造粒机；有机混合污泥干化处理设备包括混合搅拌机、带式输送机、回转式污泥干化机和沸腾炉：干化有机混合污泥碳化处理设备包括回转式污泥碳化机、甲烷气体利用装置、生物炭和木醋液收集储存装置、木醋液精加工装置；垃圾水洗分选设备和设施将生活垃圾中的有机物和无机物分开，混合搅拌机将脱水后的有机污泥、易破碎有机物充分混合送入回转式污泥干化机干化处理，沸腾炉为回转式污泥干化机提供热源，回转式污泥干化机输出含水率为7～10%的干化有机混合污泥，然后送入回转式污泥碳化机进行碳化处理。

本发明生活垃圾商品化处理方法包括水洗分选过程、干化处理过程、碳化处理过程。

1）生活垃圾水洗分选过程：

先将生活垃圾浸泡在循环洗涤水池中破袋，再用航吊抓斗将垃圾从浸泡池捞起倒入垃圾洗涤机中同时加入循环洗涤水，经过垃圾洗涤机2～3遍加水搅拌、放水搅拌循环洗涤，垃圾中的可腐有机物、纸屑等容易破碎物全部洗涤出来，与洗涤污水一起从洗涤机内筒筛孔中流出进入洗涤机外筒，汇集后从洗涤机外筒污水出口排出流入垃圾沉淀池沉淀分离；

将漂浮在垃圾沉淀池洗涤污水表面的纸屑等捞出，采用螺旋挤出脱水机脱水，脱水后含水率45～50%堆放在玻璃采光暖房中晾晒；洗涤污水中的有机污泥（有机质），经过污水沉淀池沉淀、脱水后含水率75～80%；沉淀在垃圾沉淀池底部的灰土沉渣无机物用航吊抓斗捞出，堆放在玻璃采光暖房中自然脱水后外运垫坑铺路；

生活垃圾洗涤后停留在垃圾洗涤机中大于50～60mm的垃圾从洗涤机中自动排出，堆放在玻璃采光暖房中晾晒后风力分选、人工分选，分选出塑料瓶和大部分塑料袋破碎、造粒市场销售；人工分选出玻璃瓶、金属制品市场销售，分选出的织物、旧鞋分别破碎；分选后剩余垃圾一起破碎倒入沉淀池沉淀，再次分离有机物与碎玻璃、砖头等无机物。

2）干化处理过程：

将脱水后的有机污泥掺入晾晒后的易破碎有机物中，有机污泥和易破碎有机物的混合比例为1：1.4～1.6，采用混合搅拌机搅拌均匀，送入回转式污泥干化机干化处理，干化后有机混合污泥含水率7～10%。

有机混合污泥干化处理过程中，通过控制回转式污泥干化机进料速度、干化机转速和沸腾炉产生的高温烟气温度，三者有机结合，控制干化有机混合污泥出料温度和出料含水率，干化有机混合污泥出料温度控制在80～100摄氏度，出料含水率15～18%，经降温散发水分，得到含水率为7～10%的干化有机混合污泥。

3）碳化处理过程：

将干化后含水率7～10%的有机混合污泥，采用回转式污泥碳化机碳化，干化有机混合污泥经过高温裂解碳化生成生物炭、木醋液和生物焦油市场销售，伴生的甲烷气体自用；破碎的织物和旧鞋一起单独碳化处理。

干化有机混合污泥碳化处理过程中，通过控制回转式污泥碳化机进料速度、碳化机转速和甲烷气体燃烧器进气量，控制碳化温度和碳化效率，干化有机混合污泥的碳化温度控制在500～600摄氏度，生物碳出料温度控制在40～50摄氏度，干化有机混合污泥碳化产生的高温气体经冷却塔降温，分离出甲烷气体、木醋液和生物焦油。

本发明生活垃圾商品化处理成套设备包括：垃圾水洗分选成套设备和设施、混合污泥干化处理成套设备、干化混合污泥碳化处理成套设备。垃圾水洗分选成套设备和设施包括：垃圾破袋机、垃圾浸泡池、垃圾洗涤机、垃圾沉淀池、航吊、装载机、塔式污泥沉淀池、脱水机、洗后垃圾风力分选机、人工分选机、破碎机、造粒机；混合污泥干化处理成套设备包括：混合搅拌系统、带式输送机、回转式污泥干化机和沸腾炉：干化混合污泥碳化处理成套设备包括：回转式污泥碳化机、甲烷气体利用装置、生物炭和木醋液收集储存装置、木醋液精加工装置。垃圾水洗分选设备设施将生活垃圾中的有机物和无机物分开，混合搅拌系统将脱水后的有机污泥和纸屑等充分混合送入回转式污泥干化机，沸腾炉为回转式污泥干化机提供热源，回转式污泥干化机输出含水率为7～10%的干化混合污泥，然后送入回转式污泥碳化机进行碳化处理。

所述垃圾水洗分选设备生活垃圾洗涤机，设有机架、洗涤机外筒，洗涤机外筒内设有洗涤机内筒，洗涤机内筒内设搅拌装置，搅拌装置安装在中轴上，中轴两端洗涤机外筒外侧安装有轴承，轴承通过轴承座固定在机架上，中轴一端通过联轴器和动力机构联接。洗涤机外筒底部设有洗涤污水和洗出垃圾出口，下部一侧半径位置设有洗涤机机筒翻斗装置；洗涤机内筒顶部进料口设有垃圾洗涤水进口和溢水口，内筒下部被外筒包裹部分设有筛孔。

所述有机混合污泥干化处理设备回转式污泥干化机，与广泛应用于水泥、洗煤等行业的回转式干化机不同之处在于，在回转筒内设有不锈钢筛网状内筒，筛网状内筒上设有二次扬料板，筛网状内筒后部设有半干化混合污泥粉碎装置。

所述干化有机混合污泥碳化处理设备回转式污泥碳化机，设有机架、机头部件、机尾部件和回转筒，机头部件和机尾部件固定在机架上，回转筒两头插入机头部件和机尾部件并且封闭配合，在机架上与回转筒配合设有支撑托轮。机头部件顶部设有进料口和分解气体出口，机尾部件底部设有生物碳出口；回转筒前侧中部设有驱动机构，回转筒前部插入机头部件设有导料板，回转筒内壁设有扬料板，外壁设有保温罩，保温罩内回转筒下方设有燃烧器，保温罩顶部设有燃烧废气出口。

Claims

1.一种生活垃圾商品化处理方法，其实现的过程包括：

1）水洗分选工艺：

2）有机物干化工艺：

3）干化有机混合污泥碳化工艺：

2.根据权利要求1所述的生活垃圾商品化处理方法，其特征在于：垃圾水洗分选过程中，先将生活垃圾倒入循环洗涤水池中破袋、浸泡，再用航吊抓斗将垃圾从浸泡池捞出倒入垃圾洗涤机中，同时加入循环洗涤水，经过垃圾洗涤机2～3遍加水搅拌、放水搅拌循环洗涤，垃圾中的易破碎有机物与洗涤污水一起从洗涤机内筒筛孔中流出进入洗涤机外筒，汇集后从洗涤机外筒污水出口排出流入垃圾沉淀池沉淀分离。

3.根据权利要求1或2所述的生活垃圾商品化处理方法，其特征在于：垃圾水洗分选过程中，生活垃圾洗涤后停留在垃圾洗涤机中大于50～60mm的垃圾从洗涤机中自动排出，堆放在玻璃采光暖房中晾晒后风力分选、人工分选，分选出塑料瓶和塑料袋经破碎、造粒市场销售；分选出玻璃瓶、金属制品市场销售，分选出的织物、旧鞋分别破碎；分选后剩余垃圾一起破碎倒入垃圾沉淀池沉淀，再次分离有机物与碎玻璃、砖头无机物。

4.根据权利要求1或2所述的生活垃圾商品化处理方法，其特征在于：有机混合污泥干化处理过程中，通过控制回转式污泥干化机进料速度、干化机转速和沸腾炉产生的高温烟气温度，三者有机结合，控制干化有机混合污泥出料温度和出料含水率，干化有机混合污泥出料温度控制在80～100摄氏度，出料含水率15～18%，经降温散发水分，得到含水率为7～10%的干化有机混合污泥。

5.根据权利要求4所述的生活垃圾商品化处理方法，其特征在于：干化有机混合污泥碳化处理过程中，通过控制回转式污泥碳化机进料速度、碳化机转速和甲烷气体燃烧器进气量，控制碳化温度和碳化效率，干化有机混合污泥的碳化温度控制在500～600摄氏度，生物碳出料温度控制在40～50摄氏度，干化有机混合污泥碳化产生的高温气体经冷却塔降温，分离出甲烷气体、木醋液和生物焦油；甲烷气体用于碳化机燃料，破碎的织物、旧鞋单独碳化处理。

6.一种生活垃圾商品化处理成套设备，包括垃圾水洗分选设备和设施、有机混合污泥干化处理设备、干化有机混合污泥碳化处理设备；所述垃圾水洗分选设备和设施包括垃圾破袋机、垃圾浸泡池、垃圾洗涤机、垃圾沉淀池、航吊、装载机、塔式污泥沉淀池、脱水机、洗后垃圾风力分选机、人工分选机、破碎机、造粒机；有机混合污泥干化处理设备包括混合搅拌机、带式输送机、回转式污泥干化机和沸腾炉：干化有机混合污泥碳化处理设备包括回转式污泥碳化机、甲烷气体利用装置、生物炭和木醋液收集储存装置、木醋液精加工装置；垃圾水洗分选设备和设施将生活垃圾中的有机物和无机物分开，混合搅拌机将脱水后的有机污泥、易破碎有机物充分混合送入回转式污泥干化机干化处理，沸腾炉为回转式污泥干化机提供热源，回转式污泥干化机输出含水率为7～10%的干化有机混合污泥，然后送入回转式污泥碳化机进行碳化处理。