CN108246780A - 一种利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统及其处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统，包括预处理装置、深度处理装置、生物处理装置和水泥窑烧成系统；其中，预处理装置包括依次连接的板喂机、破碎机和滚筒筛；深度处理装置包括光电分选机和生物质破碎分离机；还包括塑料造粒机和水泥生料磨装置；生物处理装置包括依次连接的厌氧发酵罐和组合膜系统；滚筒筛的输出口分别连接光电分选机和生物质破碎分离机；生物质破碎分离机同时与厌氧发酵罐、水泥生料磨装置和光电分选机连接；光电分选机的输出口分别与塑料造粒机和水泥窑烧成系统连接，生物处理装置的厌氧发酵罐和组合膜系统均与水泥窑烧成系统连接。本发明还公开了上述厨余垃圾处置系统的处置方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种城市厨余垃圾处置技术，尤其涉及一种利用水泥窑协同处置厨余垃圾的系统，还涉及上述厨余垃圾处置系统的处置方法。
背景技术
餐厨垃圾的产生量随着城市规模的扩大造成了越来越大的影响，一方面可供垃圾填埋的场地越来越稀少，另一方面厨余垃圾及餐厨垃圾具有较高的含水率且含有大量的营养物质，难以进行焚烧处置，因此能否高效减量化、资源化、无害化处置包含厨余、餐厨垃圾在内的城乡生活垃圾成为一个亟待解决的难题。
目前处置厨余物的技术为MBT(Mechanical Biological Treatment，机械-生物处理)技术，该方法是采用机械或物理方法(切割、粉碎、分选)与生物工艺(好氧或厌氧发酵)相结合，是减少生活垃圾中可生物降解物的主要方法之一，近些年来，在欧洲一些发达国家得到了广泛应用。好氧和厌氧技术也可以作为填埋处理的预处理技术。与原生垃圾相比，经过MBT技术稳定过的垃圾，填埋后渗滤液和填埋气体产生的污染可以减少95％。MBT技术中的机械处理手段有破袋、筛分、磁选、风选、生物质分离等。生物手段有两种路线：一种是以饲料化、肥料化为处理目标的路线；另一种是以厌氧产沼气用于能源循环为处理目标的路线。两种路线各有其优势，但是第一种路线中由于垃圾中盐分含量较高，盐分的积累导致成品肥料中含盐量高，易破坏土壤生态环境，且有害有机物及重金属问题不能得到很好解决，有安全隐患。第二种路线的难点在于：1.预处理和好氧堆肥过程中，臭气难以控制；2.处理过程中产生的无机渣土，不可降解的塑料，尚需要继续填埋；3.好氧堆肥过程能耗偏高；4.沼渣需要进一步处理；
2010年，发改委、住建部、环保总局联合出台《生活垃圾处理技术指南》鼓励生活垃圾作为替代燃料进入水泥窑处理。2017年，工信部《建材工业发展规划(2016-2020年)》水泥窑协同处置工作的精神和部署，到2020年水泥窑协同处置生产线占比达到15％的目标。经过多年的发展，利用水泥窑协同处置城市生活垃圾已经取得了不少成功经验。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统，该厨余垃圾处置系统将多级机械装置进行合理的整合和布局，有效提高了机械分选效果，另外生物部分采用资源化的生物路线，有机质厌氧发酵，沼渣和无机质送入水泥窑做原料，并且结合水泥窑炉高温的优势，达到垃圾处置全过程无二次污染，实现垃圾的资源化、减量化以及无害化处理。
本发明还要解决的技术问题是提供上述利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的处置方法。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：
一种利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统，包括预处理装置、深度处理装置、生物处理装置和水泥窑烧成系统；其中，预处理装置包括依次连接的板喂机、破碎机和滚筒筛；深度处理装置包括光电分选机和生物质破碎分离机；还包括塑料造粒机和水泥生料磨装置；生物处理装置包括依次连接的厌氧发酵罐和组合膜系统；滚筒筛的输出口分别连接光电分选机和生物质破碎分离机；生物质破碎分离机同时与厌氧发酵罐、水泥生料磨装置和光电分选机连接；光电分选机的输出口分别与塑料造粒机和水泥窑烧成系统连接，生物处理装置的厌氧发酵罐和组合膜系统均与水泥窑烧成系统连接。
其中，所述滚筒筛与光电分选机之间以及滚筒筛与生物质破碎分离机之间均设有除铁器。通过除铁器除掉的铁质单独回收利用。
其中，所述组合膜系统由MBR+DTRO组成。
上述利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的处置方法，板喂机将垃圾送入破碎机中，破碎后的物料经滚筒筛筛分成筛上物和筛下物；筛分后的筛上物通过除铁器后进入光电分选机中，光电分选机将筛上物中的塑料选出并送入塑料造粒机进行造粒，同时不可利用的筛上物送入水泥窑烧成系统中焚烧；筛分后的筛下物通过除铁器后进入生物质破碎分离机，生物质破碎分离机将筛下物分离成有机质、无机物和塑料，生物质破碎分离机分离出的有机质进入厌氧发酵罐中进行厌氧发酵，无机物进入水泥生料磨装置中作为替代原料使用，塑料进入光电分选机中进行分选，分选后进入塑料造粒机中造粒；厌氧发酵罐中生成的废水进入组合膜系统中，通过组合膜系统处理后得到的清水用于回用，产生的浓缩液进入水泥窑烧成系统中焚烧；厌氧发酵罐中产生的沼渣脱水后也进入水泥窑烧成系统中焚烧；同时厌氧发酵罐中产生的沼气作为水泥窑烧成系统的替代燃料使用；筛上物和筛下物在进行深度处置前分别通过磁选进行除铁，铁质物料单独收集处置。
其中，筛下物中的有机质采用的处置方式为厌氧发酵+MBR+反渗透的组合处置方式。
其中，厌氧发酵罐中还含有来自板喂机及中间处置过程中产生的垃圾渗滤液。
相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：
本发明利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统经过预处理装置将厨余物中的包含有机质在内的筛下物、金属和筛上物分选出，其中金属资源化利用；筛上物中的塑料进行二次利用；筛下物再进行深度处理，深度处理后将其中的塑料造粒，有机质发酵产沼气、无机物进入生料磨装置，从而提高了资源化利用效率，达到资源化的处置效果。
附图说明
图1为本发明利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的系统框图；
图2为本发明利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的处置原理图；
图3为本发明利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的处置方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步说明。
如图1～3所示，本发明利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统，包括预处理装置、深度处理装置、生物处理装置和水泥窑烧成系统；其中，预处理装置包括依次连接的板喂机、破碎机和滚筒筛；深度处理装置包括光电分选机和生物质破碎分离机；还包括塑料造粒机和水泥生料磨装置；生物处理装置包括依次连接的厌氧发酵罐和组合膜系统；组合膜系统由MBR膜生物反应器+DTRO反渗透装置组成；滚筒筛的输出口分别连接光电分选机和生物质破碎分离机；生物质破碎分离机同时与厌氧发酵罐、水泥生料磨装置和光电分选机连接；光电分选机的输出口分别与塑料造粒机和水泥窑烧成系统连接，生物处理装置的厌氧发酵罐和组合膜系统均与水泥窑烧成系统连接；滚筒筛与光电分选机之间以及滚筒筛与生物质破碎分离机之间均设有除铁器，通过除铁器除掉的铁质单独回收利用；密闭式厨余物输送车将厨余垃圾送入预处理厂，并放入料仓暂存，板喂机将厨余垃圾喂入破碎机中，中间经过人工大件分选，破碎后的物料经滚筒筛筛分成筛上物和筛下物；筛分后的筛上物(筛上物包括轻质组分和可燃物)通过除铁器(磁选)后进入光电分选机中，光电分选机将筛上物中的塑料选出并送入塑料造粒机进行造粒，不可利用的筛上物送入水泥窑烧成系统中焚烧；筛分后的筛下物通过除铁器后进入生物质破碎分离机，生物质破碎分离机将筛下物分离成有机质、无机物和塑料，生物质破碎分离机分离出的有机质与垃圾渗滤液一起进行厌氧发酵，无机物进入水泥生料磨装置中作为替代原料，塑料进入光电分选机中进行分选，分选后进入塑料造粒机中造粒；厌氧发酵罐中生成的废水进入组合膜系统中，通过组合膜系统处理后得到的清液进入水泥厂循环水池利用，产生的浓缩液进入水泥窑烧成系统中焚烧；厌氧发酵罐中产生的沼渣脱水后也进入水泥窑烧成系统中焚烧；同时厌氧发酵罐中产生的沼气作为水泥窑烧成系统的燃料使用；筛上物和筛下物在进行深度处置前分别通过磁选进行除铁，铁质物料单独收集处置。
本发明利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统经过预处理将厨余物中的包含有机质在内的筛下物、金属和筛上物分选出，其中金属资源化利用；筛上物中的塑料进行二次利用；筛下物再进行深度处理，深度处理后将其中的塑料造粒，有机质发酵产沼气，无机物进入生料磨装置、成为水泥窑原料，从而有效提高了资源化利用效率。
Claims (6)
1.一种利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统，其特征在于：包括预处理装置、深度处理装置、生物处理装置和水泥窑烧成系统；其中，预处理装置包括依次连接的板喂机、破碎机和滚筒筛；深度处理装置包括光电分选机和生物质破碎分离机；还包括塑料造粒机和水泥生料磨装置；生物处理装置包括依次连接的厌氧发酵罐和组合膜系统；滚筒筛的输出口分别连接光电分选机和生物质破碎分离机；生物质破碎分离机同时与厌氧发酵罐、水泥生料磨装置和光电分选机连接；光电分选机的输出口分别与塑料造粒机和水泥窑烧成系统连接，生物处理装置的厌氧发酵罐和组合膜系统均与水泥窑烧成系统连接。
2.根据权利要求1所述的利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统，其特征在于：所述滚筒筛与光电分选机之间以及滚筒筛与生物质破碎分离机之间均设有除铁器。
3.根据权利要求1所述的利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统，其特征在于：所述组合膜系统由MBR+DTRO组成。
4.一种权利要求1所述利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的处置方法，其特征在于：板喂机将垃圾送入破碎机中，破碎后的物料经滚筒筛筛分成筛上物和筛下物；筛分后的筛上物通过除铁器后进入光电分选机中，光电分选机将筛上物中的塑料选出并送入塑料造粒机进行造粒，同时不可利用的筛上物送入水泥窑烧成系统中焚烧；筛分后的筛下物通过除铁器后进入生物质破碎分离机，生物质破碎分离机将筛下物分离成有机质、无机物和塑料，生物质破碎分离机分离出的有机质进入厌氧发酵罐中进行厌氧发酵，无机物进入水泥生料磨装置中作为替代原料使用，塑料进入光电分选机中进行分选，分选后进入塑料造粒机中造粒；厌氧发酵罐中生成的废水进入组合膜系统中，通过组合膜系统处理后得到的清水用于回用，产生的浓缩液进入水泥窑烧成系统中焚烧；厌氧发酵罐中产生的沼渣脱水后也进入水泥窑烧成系统中焚烧；同时厌氧发酵罐中产生的沼气作为水泥窑烧成系统的替代燃料使用。
5.根据权利要求4所述的利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的处置方法，其特征在于：筛下物中的有机质采用的处置方式为厌氧发酵+MBR+反渗透的组合处置方式。
6.根据权利要求4所述的利用水泥窑协同处置厨余垃圾系统的处置方法，其特征在于：厌氧发酵罐中还含有来自板喂机及中间处置过程中产生的垃圾渗滤液。
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