CN110404922B - 一种垃圾异质化和资源化的处理方法 - Google Patents
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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
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 (4)
1.一种异质化和资源化的垃圾处理方法,该方法无需对无机质进行分拣处理,其包括如下的处理步骤:
(1)将生活垃圾或者生活垃圾和农、林、牧业的固体废弃物,进行分拣处理,通过风选、磁选带自动分拣出可回收利用的废纸、废塑料、废金属,回收利用;
(2)用生化法高温发酵,进行无害化处理;
(3)使无害化处理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进行搅拌;在搅拌仓里于粉粒状垃圾中添加辅助剂和膨化剂,并将搅拌仓的温度提升至110-130摄氏度进行搅拌;
(4)将搅拌过的熟化的粉粒状垃圾送到制粒机或压块机,制成易于运输、易于铺设的块状或粒状的客土;
(5)将所得到的优质客土运至荒漠地区进行荒漠治理;
其中,所述的辅助剂包括粘结剂,所述的粘结剂为改性淀粉。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述的高温发酵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,所述的改性淀粉为支链淀粉。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述的无机质为硅酸盐和/或建筑废料。
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