CN110404922A - 一种垃圾异质化和资源化的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不焚烧、不填埋、异质化、全资源化的垃圾处理方法，该方法包括：将用生活垃圾和/或农、林、牧业的固体废弃物，通过生化方法进行无害化处理；通过物理方法将无害化处理后的垃圾进行异质化处理；将异质化处理后的垃圾制成易于运输、易于铺设的块状或粒状的客土；将所得到的优质客土运至荒漠地区进行荒漠治理。本发明提供了一种不填埋、不焚烧、异质化、100％资源化利用的垃圾处理技术。

Description

一种垃圾异质化和资源化的处理方法

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理方法，更具体地讲，本发明涉及一种将 垃圾进行异质化处理而资源化利用的技术。

背景技术

随着人口的增长，城市化率迅速攀升，我国已成为世界垃圾大国， 年产城市生活垃圾1.35亿吨，占世界年垃圾总量的1/4。由于垃圾处 理的手段落后，致使许多地区垃圾堆积如山。目前全国尚未处理的垃 圾存量已达60亿吨以上，占用土地5亿平方米以上。我国城市对垃 圾的处理基本采用整体填埋和焚烧的办法，个别的地区还有“海抛”、 “河抛”等随意丢弃的作法，垃圾污染环境非常严重。

从目前来说，垃圾处理一般都朝着无害化、减量化、资源化方向 发展。但中国现行的垃圾处理主要是以无害化、减量化为主，资源化 处理微乎其微。在大中城市里，无害化和减量化主要是以卫生填埋和 焚烧为主。

垃圾填埋的处理方法，可以大量消纳城市生活垃圾，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土坑中用泥土覆盖压实，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。 垃圾整体卫生填埋，确实在无害化方面起到了一定的作用。但卫生填 埋需要大量的土地，不仅浪费了大量紧缺的土地资源，而且由于防止 土壤和地下水的污染，垃圾填埋需要防渗、防爆、防臭，技术要求高， 投入成本大。按照“三防”要求，填埋一吨垃圾需要成本360元左右， 一个中等城市仅一年垃圾填埋需要投入6.5亿元左右(按日产垃圾 5000吨计)，占用土地200亩。

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。垃圾的整体焚化固然对垃圾的减 量化具有非常明显的作用(1吨垃圾通过焚烧之后，余渣仅为20％左 右)，可以大大减少堆放垃圾对土地的占用。但由于垃圾焚烧过程中， 产生大量的烟尘和有害气体，对空气的污染和对人体的伤害更为严 重。垃圾中塑料制品的焚化会产生大量的二恶英，而二恶英是可直接 诱发癌症的有害气体，对人体健康造成严重的威胁。因而，整体焚烧 在西方各国已被取消和搁置。如果利用垃圾焚烧发电，不仅投入大(建 一个5000吨级的垃圾发电厂，需要投资20亿元左右)而且焚烧垃圾 排放的废气、废渣(约占垃圾总量的20％左右)需要处理，废气、废 渣的处理成本相当于垃圾填埋的成本，加上发电的成本，更是高得惊 人。事实证明，利用垃圾发电，不仅成本很高，地方财力难以支撑， 同时，垃圾发电焚烧垃圾存在二次污染问题。

既然填埋、焚烧在无害化、减量化方面都不能达到垃圾处理的 最优状态，那么，垃圾的资源化方面又是怎样的呢？从现有技术来看， 国际上垃圾资源化利用无非就是三个方面：一是分拣，将垃圾中有用 的废品分离出来，重新利用；二是堆肥，将垃圾中的有机质堆沤制成 有机肥料，用于农作物的种植；三是热能利用，通过焚烧发电，将垃 圾中的热能转换成电能。上述三个方面的垃圾资源化，都不可能实现 垃圾100％的资源化，如废品利用也仅占垃圾总量10％左右，还有90％ 无法利用；堆肥也不能完全资源化，因为垃圾中仅有40％左右为有机 质，还有60％左右不能做肥料，资源化处理也仅只是一半左右；垃圾 焚烧发电，由于垃圾的热值较低，很难单独利用其热能发电，必须在 焚烧垃圾时添加燃油等助燃剂，这种用其他能源来实现垃圾资源化的 做法不仅得不偿失，还会造成了新的污染，资源化的价值贬为负值。

因而，有必要提供一种新型的垃圾处理技术，来解决这一重大 问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种垃圾异质化和资源化的处理方法，该方 法既不需要填埋、也不需要焚烧，同时还能将垃圾最大化地利用，甚 至达到100％地加以利用，从而能够100％地将城乡生活垃圾全部消纳 于无形。

为了实现上述的发明目的，本发明提供了一种异质化和资源化的 垃圾处理方法，该方法包括如下的处理步骤：

(1)将用生活垃圾和/或农、林、牧业的固体废弃物，通过生化 方法进行无害化处理；

(2)通过物理方法将无害化处理后的垃圾进行异质化处理；

(3)将异质化处理后的垃圾制成易于运输、易于铺设的块状或 粒状的优质客土；

(4)将所得到的优质客土运至荒漠地区进行荒漠治理。

本发明的发明人所提出的上述垃圾异质化和资源化的处理方 法，创造了一种不填埋、不焚烧、不排污、不残留的垃圾异质化处理 技术，将垃圾制成客土，用于荒漠化土地治理，可以实现100％的垃 圾资源化利用。

本发明的垃圾异质化处理就是将城乡生活垃圾经过特定的异质 化工艺进行处理，处理后的垃圾完全脱胎换骨，垃圾不再是垃圾，而 是治理沙漠、石漠以及盐漠化土地的最好的客土原料，配以其他材料， 100％地用于荒漠治理，不给当地留下半点垃圾。这种垃圾异质化处 理技术，不仅完全解决了城乡生活垃圾无处放的问题，而且有效地解 决了荒漠化土地的绿化问题，一举两得。

在上述本发明的方法中，无害化处理可以通过生化法高温发酵来 实现，例如，可以是通过高温堆沤熟化实现，因为这样的无害化处理 是现有技术中成本较低、较为成熟且易于控制的技术。

在本发明的方法中，可以单独对生活垃圾进行处理，但如果某些 或某段时期的生活垃圾中，有机质含量较低，可以将生活垃圾与农、 林、牧业的固体废弃物一起处理，以提高所制得的客土中有机质的含 量。优选地，所制得的客土中有机质的含量控制在30％(重量比)以 上。

在本发明的方法中，所采用的异质化处理包括：使无害化处理后 的垃圾进入筛选带，将颗粒小于30－100目(例如50目)的粉粒状垃 圾筛选出直接进入搅拌仓；大于30－100目(例如50目)的垃圾进入 球磨机球磨，球磨过后的垃圾全部变成粉粒状，并通过传送带进入搅 拌仓进行搅拌。

优选地，在本发明的方法中，在异质化处理过程中将搅拌仓的温 度温度提升至110－130摄氏度(例如120度)进行搅拌。进一步优选 地，在异质化处理过程中还包括：在搅拌仓里于粉粒状垃圾中添加辅 助剂和膨化剂。

在本发明的方法中，所采用的辅助剂包括粘结剂。优选地，所采 用的粘结剂为不会对环境造成污染的生物材料，例如采用淀粉，优选 采用改性淀粉，例如支链淀粉等。

在本发明的方法中，所采用的生活垃圾可为存量垃圾和/或增量 垃圾。其中，存量垃圾为已经存放填埋或堆放一年以上的垃圾；增量 垃圾则为当日、当月收集未填埋的垃圾。

如果所采用的生活垃圾为增量垃圾，增量垃圾在无害化处理之 前，还包括将垃圾聚集并进行除臭处理的步骤和/或进行分拣、将可 回收的废弃物回收再利用的步骤。其中，在分拣步骤中将可回收的废 弃物回收再利用，例如，可以通过风选、磁选带自动分拣出可回收利 用的废纸、废塑料、非金属等，回收利用。但本发明中无需对硅酸盐、 建筑废料等无机质进行特别的分拣处理，无论是何种生活垃圾(包括 石块、泥土、木料、玻璃等)都可使其脱胎换骨，变成可用的东西。

如果所采用的生活垃圾为存量垃圾，则存量垃圾的异质化处理进 一步包括翻挖步骤。

本发明的异质化和资源化的垃圾处理技术，不仅具有先进性，而 且还具有经济性、实用性，其垃圾处理成本仅是垃圾填埋的60％、垃 圾焚烧的20％左右。发明人采用这种方法，已先后在河北、内蒙两地 的沙丘、沙漠进行了大规模的治沙应用实验，取得了很好的效果。

实践证明，除了上述技术效果之外，本发明的垃圾异质化处理技 术是城市垃圾处理最有效、最卫生、最彻底、最先进的处理技术：

1、不填埋：本发明充分考虑了填埋垃圾占用了大量土地资源， 造成土地资源的极大浪费的状况，设计出无需填埋就能干净彻底地消 纳垃圾的方法，释放了大量珍贵的土地资源；

2、不焚烧：本发明充分考虑到焚烧垃圾所造成的二次污染，设 计出不用焚烧，直接能将生活垃圾及固体废弃物变成治理荒漠的优质 原料；

3、不留渣：没有任何遗留物，不给当地留下一点废弃物；

4、不排污：没有污水、废气的排放；

5、异质化：通过本发明技术处理的垃圾，完全实现脱胎换骨， 垃圾不再是垃圾，无论是从其外观形状，还是气味成分，均与原生垃 圾发生了彻底的脱胎换骨的变化，让人人生厌的垃圾，变成了对人类 、对生态环境完全有用的东西；

6、100％的变废为宝：本发明针对目前一些垃圾资源化利用不充 分的状况，设计出无论是何种生活垃圾(包括石块、泥土、木料、玻 璃等)都能使其脱胎换骨，变成可用的东西，实现100％的资源化；

7、渠道化：充分考虑了目前垃圾资源化处理技术的现状，即： 处理后的垃圾利用率不高，无法消纳处理过后的巨量垃圾，仍需填埋 或堆放，遗留问题还很多的问题，因此，本发明设计出将异质化之后 的垃圾，制备出适合特种环境种植植物的优质客土，再通过添加保水、 保肥等助剂，与荒漠治理技术相配套，将客土用于荒漠治理，浩瀚的 荒漠需要这种客土，有多少要多少，解决了垃圾处理后的消纳渠道问 题，不再使城乡有任何的后顾之忧。

下面，结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但这些具体 实施方式只是针对本发明某些特定的具体实施方式的说明而已，并非 是对本发明的限定。

具体实施方式

本发明提供了一种不填埋、不焚烧、异质化、100％资源化利用 的先进的垃圾处理技术。

实施例1

本实施例所处理的生活垃圾为增量垃圾，其包括如下的步骤：垃 圾聚集(进行除臭处理)、分拣(将可回收的废弃物回收再利用)、 筛选(将体积大的垃圾筛选出来破碎)、高温堆沤熟化(无害化处理)、 粉碎搅拌、压块或制粒、装运至荒漠区。

加工压块或制粒后的生活垃圾已经不具垃圾的任何特征，既无味 道，亦无污秽，可以安全运送到需要治理的荒漠化地区，就地加工制 成建造人工植被的基质材料，进行荒漠化土地的治理。

增量垃圾的处理场所，可利用现有的垃圾填埋场，作为垃圾分拣、 堆放、发酵、粉碎、压块(制粒)、装运的场地，从而可以不占用新 的土地。

其具体的垃圾处理步骤如下(先后顺序可视情况略作调整)：

将用生活垃圾，进行除臭处理；

用生化法高温发酵；

通过风选、磁选带自动分拣出可回收利用的废纸、废塑料、非金 属，回收利用；

风选、磁选过后的垃圾进入筛选带，将颗粒小于50目的粉粒状 垃圾筛选出直接进入搅拌仓；

大于50目的垃圾进入球磨机球磨，球磨过后的垃圾全部变成粉 粒状，通过传送带进入搅拌仓；

在搅拌仓里按比例添加辅助剂和膨化剂，将温度提升至120摄氏 度，在120度的温度下搅拌30分钟；

将搅拌过的书画的粉粒状垃圾送到制粒机，制成直径1－2公分的 圆状体；或用压块机压成方形的块状体；

打包送到荒漠化地区作为治理荒漠的客土原料。

实施例2

本实施例所处理的生活垃圾为存量垃圾，该存量垃圾为已经存放 填埋或堆放一年以上。其包括如下的步骤：翻挖、筛选、粉碎、搅拌、 压块(制粒)、装运，转运至荒漠化地区。

同样地，加工压块或制粒后的生活垃圾已经不具垃圾的任何特 征，既无味道，亦无污秽，可以安全运送到需要治理的荒漠化地区， 就地加工制成建造人工植被的基质材料，进行荒漠化土地的治理。

其具体的垃圾处理步骤如下(先后顺序可视情况略作调整)：

通过风选、磁选带自动分拣出可回收利用的废纸、废塑料、非金 属，回收利用；

风选、磁选过后的垃圾进入筛选带，将颗粒小于30目的粉粒状 垃圾筛选出直接进入搅拌仓；

大于30目的垃圾进入球磨机球磨，球磨过后的垃圾全部变成粉 粒状，通过传送带进入搅拌仓；

在搅拌仓里按比例添加辅助剂和膨化剂，将温度提升至110摄氏 度，在110度的温度下搅拌40分钟；

将搅拌过的书画的粉粒状垃圾送到制粒机，制成直径1－2公分的 圆状体；或用压块机压成方形的块状体；

打包送到荒漠化地区作为治理荒漠的客土原料。

其中，存量垃圾可采用挖旧填新方式，即将现有填埋场下面的垃 圾(已填埋半年以上)清理出来就地加工运走，腾出场地用于填埋新 增垃圾，新增垃圾填埋半年后，又清理加工运走，腾出场地再用于填 埋新的垃圾，如此循环运作，可大大提高填埋场利用率。据初步测算， 原垃圾填埋场填埋厚度约15米，每平米可填埋15个立方，一般垃圾 填埋压实后的密度为860kg/m3，一个平米可填埋垃圾12.9吨。以北 京为例，年产垃圾657万吨，需要填埋场面积764亩左右。如用挖旧 填新方案则完全可利用原垃圾填埋场的土地(无需新增土地)和防渗 设备等，操作更经济、更易行。

实施例3

本实施例采用生活垃圾和农、林、牧业的固体废弃物进行处理， 其基本处理步骤同实施例1，其具体的垃圾处理步骤如下(先后顺序 可视情况略作调整)：

将用生活垃圾及其它固体废弃物积聚，进行除臭处理；

用生化法高温发酵；

通过风选、磁选带自动分拣出可回收利用的废纸、废塑料、非金 属，回收利用；

风选、磁选过后的垃圾进入筛选带，将颗粒小于100目的粉粒状 垃圾筛选出直接进入搅拌仓；

大于100目的垃圾进入球磨机球磨，球磨过后的垃圾全部变成粉 粒状，通过传送带进入搅拌仓；

在搅拌仓里按比例添加辅助剂和膨化剂，将温度提升至130摄氏 度，在130度的温度下搅拌20分钟；

将搅拌过的书画的粉粒状垃圾送到制粒机，制成直径1－2公分的 圆状体；或用压块机压成方形的块状体；

打包送到荒漠化地区作为治理荒漠的客土原料。

Claims (9)

1.一种异质化和资源化的垃圾处理方法，该方法包括如下的处理步骤：

(1)将用生活垃圾和/或农、林、牧业的固体废弃物，通过生化方法进行无害化处理；

(2)通过物理方法将无害化处理后的垃圾进行异质化处理；

(3)将异质化处理后的垃圾制成易于运输、易于铺设的块状或粒状的客土；

(4)将所得到的优质客土运至荒漠地区进行荒漠治理。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述的无害化处理是通过高温堆沤熟化实现的。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述的异质化处理包括：使无害化处理后的垃圾进入筛选带，将颗粒小于30－100目的粉粒状垃圾筛选出直接进入搅拌仓；大于30－100目的垃圾进入球磨机球磨，球磨过后的垃圾全部变成粉粒状，通过传送带进入搅拌仓进行搅拌。

4.如权利要求3所述的方法，其中，在所述的异质化处理过程中将搅拌仓的温度温度提升至110－130摄氏度进行搅拌。

5.如权利要求3或4所述的方法，其中，在所述的异质化处理过程中还包括：在搅拌仓里于粉粒状垃圾中添加辅助剂和膨化剂。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述的辅助剂包括粘结剂。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述的粘结剂为不会对环境造成污染的生物材料。

8.如权利要求1所述的方法，其中，在无害化处理之前还包括将垃圾聚集并进行除臭处理的步骤和/或进行分拣、将可回收的废弃物回收再利用的步骤。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述的分拣是通过风选、磁选带自动分拣出可回收利用的废纸、废塑料、非金属，回收利用。