CN110869674A - 可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体，其通过如下方式解决，在BMW的输入(1)处包括一个破碎机(2)，其输出连接到卫生设备(3)或干燥线(5)。卫生设备(3)的输出连接到沼气设备(4)的输入端。来自沼气设备(4)的大块中间体的输出连接到干燥线(5)。干燥线(5)的输出与具有生物质煤的第二产品输出(7.1)的热解器(7)相连，或者与压实机(8)相连。干燥线(5)或压实机(8)具有土壤基质的第一产品输出(8.1)。从热解器(7)到干燥线(5)有一个包括了通过具有生物营养废物的输入(10)的混合装置(6)的回流回路，因此在干燥线(5)之后的压实机(8)具有第三产品输出(8.2)。

Description

可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体和方法
技术领域
本发明涉及一种可生物降解的城市垃圾(BMW)的无废物处理的设备综合体和方法，属于废物处理领域。
背景技术
可生物降解的城市废物还包括源自家庭和餐饮场所的餐饮生物废物。这些来自于清洗水果和蔬菜的残留物、煮熟的饭菜的残留物等。从数量的角度来看，餐饮和餐厅的生物废物是混合城市垃圾的最重要组成部分。根据发生时间的不同，它占重量比30％-45％份额。因此必须在其来源处无条件地对分离出的垃圾进行分类收集，以免被异物过度污染。这种废物需要紧急处理。它是一种非常致密的物质，堆肥时必须与大块剂(例如稻草或木屑)混合以提高空气渗透性。在堆肥初期需要经常翻转。作为腐烂废物，它对空气有很高的要求，并迅速进入发酵的厌氧阶段。因此，它也被用于厌氧消化。它全年都在发生。用动物源或动植物材料混合物的饮食垃圾进行堆肥和沼气的生产中，必须遵守委员会法规(EC)1774/2002号指定的规则。
可生物降解的城市垃圾可通过所谓的卫生化进行处理。在此过程中，高温和长时间的影响会消除或显着减少病原微生物以及因此产生的使用由这种生物废品制成的产品有关的健康风险。
自2004年5月加入欧盟以来，关于动物副产品的委员会法规(EC)第1774/2002号在斯洛伐克共和国开始适用。该法规建立了有关非人类食用的动物副产品的健康法规。这法规规定了处理这些产品的规则，收紧饲料禁令并进一步提高了控制程度(该法规未纳入国家法规，但可直接适用)。该法规还定义了堆肥和沼气设备中含有动物副产品的材料的加工规则。该规定还适用于以下餐饮废物：
i,源自国际运营的运输工具，
ii,用于动物饲养，
iii,用于沼气或堆肥设备。
法规(EC)第1774/2002号根据卫生风险将有机材料分为三类：
第1类材料-其中尤其包括来自国际运营的运输工具的餐饮废物；
第2类材料-其中尤其包括粪肥和消化道内容物；
第3类材料-其中尤其包括：
-动物副产品源自供人类消费的产品的生产，包括去脂的骨头和油渣；
-除餐饮业废物外的前动物性食品，出于商业原因或由于制造或包装缺陷而不再供人类食用的产品；
-餐饮废物，通过国际运营的运输工具产生的废物除外。
即使来自较高类别的少量材料也意味着更高的分类，因此也意味着处理该材料的条件更加严格。
第1类材料必须处理，并且不允许使用回收技术。对于部分第2类材料，也可以进行厌氧消化和堆肥，所有3类材料也可以进行厌氧消化和堆肥。
在处理BMW时，考虑到法规(EC)第1774/2002号规定的卫生要求，有必要将废物研磨成最大尺寸为12毫米的颗粒，并且废物必须在70℃以上的温度保持60分钟。
综上所述，根据法规(EC)第1774/2002号的要求得出的结果是，餐饮废物只可能在配备有自动温度测量功能的密闭生物反应器中进行堆肥。餐饮废物只可能在具有卫生化等级的沼气站进行消化处理。目前将其餐饮废物用于喂养的废物产生者将不得不在未来一段时间内寻求新的方法来回收或处置这些废物。这为一些堆肥设备和沼气设备提供了处理垃圾的机会。废物将需要较高的卫生化要求，但与此同时，该废物的使用费用应明显高于其他废物。该法规的要求现有堆肥设备必须遵守使用已分类收集的市政生物废物，其中还包括餐饮废物。这将涉及斯洛伐克共和国绝大多数的生物废物收集系统。使用餐饮废物的增加的成本将由废物产生者以增加这种废物的利用的费用来支付。
基于以上所述，已经做出努力来解决该问题，并且该努力的结果是设计了根据本发明用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体以及用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的方法。
发明内容
通过本发明提出的用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体和用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的方法，基本上消除了上述缺点。用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体的基本配置的实质在于，在BMW综合体的第一入口处包括破碎机，该破碎机的输出以受控的方式连接到卫生设备或干燥线。来自卫生设备的大块中间体的输出连接到沼气设备的输入，来自沼气设备的大块中间体的输出连接到干燥线。干燥线的输出连接到具有生物质煤的第二产品输出的热解器，或者连接到压实机。因此干燥线或压实机具有土壤基质的第一产品输出。然后，压实机具有颗粒状土壤基质的第一产品输出。
通过进一步改变输入原料的方式可以扩展用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体，从热解器到干燥线包括通过具有生物营养废物的输入的混合装置的回流回路。干燥线或压实机于是具有土壤改良基质的第三产品出口。然后，压实机具有颗粒状土壤基质的第三产品输出。
用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体具有热量的能量输出和/或电力的能量输出和/或来自沼气设备的Bio-CNG的能量输出。
在上述设备综合体中，实现了可生物降解的城市垃圾的无废物处理方法，其实质在于陆续描述的特征。在可生物降解的城市垃圾的无废物处理方法中，准备要处理的材料也很重要。经过处理的废物被收集在滚筒中，并相应地输入到可生物降解的城市垃圾的第一原料输入处，在此通过破碎机中的破碎操作将其破碎成最大粒径为12mm的颗粒。取决于BMW的组成，随后将进行相应的操作。
如果BMW仅由植物来源的废料组成-植物量，例如景观设计产生的叶子、枝条和灌木，随后则将输入的粉碎的可生物降解的城市垃圾进行干燥操作成干燥的土壤基质，其中已经成为输出产品的大块形式。如果干燥的土壤基质造粒的操作包括在干燥操作之后，则第一输出产品是颗粒状土壤基质。
可以扩展上述技术，以使干燥的土壤基质进行下一次的碳化操作而具有生物质煤的第二输出产品。
如果BMW仅由植物来源的废料组成-植物量，例如马铃薯、蔬菜或黄瓜皮、蔬菜顶部，以及动物垃圾-生物量，例如餐饮和饭店废物中的肉菜残渣，则应进行卫生操作，在操作中将破碎的BMW暴露在70℃以上的温度保持60分钟并混合。卫生化的结果是卫生生物质的中间产物。卫生生物质在随后的生物质气化操作中进行处理，其废物中间体是消化物(分离物)。生物质气化的主要产品是用于干燥操作的热量、用于为可生物降解的城市垃圾的无废处理设备综合体中的至少一些设备供电的电力和Bio-CNG气体的输出。将废物中间产物的消化物(分离物)送入干燥机中，并通过干燥操作将其干燥成干燥的土壤基质，该基质已经是大块形式的输出产品。如果在干燥操作之后包括干燥土壤基质的造粒操作，则第一输出产品是颗粒状土壤基质。
可以扩展上述技术，以使干燥的土壤基质进行下一次碳化操作而具有生物质煤的第二输出产品。
在进一步扩展的技术中，生物质煤的第二输出产品进行下一个混合操作-与来自第二输入的生物营养废物混合，其中，将混合的中间体送入干燥操作，并输出干燥土壤改良土壤基质。如果对干燥的土壤改良土壤基质进行造粒操作，则获得颗粒的土壤改良土壤基质的第三输出产物。
从效果上可以明显看出根据本发明的用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体和用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的方法的优点，通过这些优点来展示它们。通常，可以说，所提交设备的独创性在于满足具有卫生等级的BMW处理中的法规(EC)第No1774/2002号的要求，并且同时具有一系列的输出产品，例如大块土壤基质或颗粒、大块土壤改良基质或颗粒和生物煤。同时，创建了产生热量的能量输出和/或电力的能量输出和/或Bio-CNG的能力输出。
附图说明
在附图中将更详细地阐明根据本发明的解决方案的主题，其中，
图1示出了用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体；
图2示出了设备综合体可生物降解的城市废物的无废物处理方法的框图。
具体实施方式
应当理解，根据本发明的各个实施例仅用于说明而不是限制技术方案。这些等同方案也落入所附权利要求的范围内。本领域技术人员，仅通过常规实验，将发现或能够确定本发明的特定实施方案的许多等同方式。这样等同形式也将落入本申请权利要求的范围内。
对于本领域技术人员而言，对结构进行最佳设计及其要素的选择是没有问题的。因此，这些特征没有进行详细表述。
实施例1
在特定实施例的该示例中，如图1所示，描述了根据本发明的用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的的最小配置。其包括BMW进入到所述设备综合体的入口1，其包括破碎机2，其输出以受控的方式连接到卫生设备3或干燥线5。来自卫生设备3的大块中间体的输出连接到沼气设备4的输入。来自沼气设备4的大块中间体的输出连接到干燥线5。干燥线5的输出连接到具有生物煤的第二产品输出7.1的热解器7，或者连接到压实机8。因此，干燥线5或压实机8具有大块或颗粒状土壤基质的第一产品输出8.1。用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体，具有热量的能量输出4.1和/或电能的能量输出4.2电能和/或来自沼气设备的bio-CNG 4的能量输出4.3。
实施例2
在特定实施例的该示例中，描述了根据本发明的用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体的完整配置，因此其源自实施例1中所述的最小配置并按照下述扩展。可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体可以通过另外的原料输入来进行扩展，从热解器7到干燥线5设有包括通过具有如动物粪肥的生物营养废物的输入10的混合装置6的回流回路。干燥线5或压实机8于是具有大块或颗粒状土壤改良基质的第三产品输出8.2。
实施例3
在特定实施例的该实施例中，描述了根据本发明的可生物降解的城市垃圾的无废物处理的限定方法，该方法在上述实施例1中描述的用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体上操作。在根据本发明的方法中，将处理过的废物收集在滚筒中，并相应地送入可生物降解的城市垃圾(BMW)的第一原料输入1，在此将其通过破碎机A中的破碎操作A进行破碎-切割成小部分，其颗粒的最大尺寸为12毫米。
如果BMW仅由植物来源的废料组成-植物量，例如来自园林设计中的叶子、修剪的枝条和灌木，将输入的粉碎的可生物降解城市垃圾进行干燥操作而随后形成干燥的土壤基质，其已为大块形状的输出产品。如果包含在干燥操作D之后的干燥的土壤基质D.1进行粒化操作E，则第一输出产物是颗粒状土壤基质D.1-1。
可以扩展上述技术，以使干燥的土壤基质D进行下一个碳化操作F而具有生物质煤的第二输出产品F.1-1。
如果BMW仅由植物性废料组成-植物量，例如马铃薯、蔬菜或黄瓜皮、植物顶部，以及动物废料-生物质，例如餐饮和餐馆废物中的肉菜残渣，则随后进行卫生化操作B，其中，将压碎的BMW暴露在70℃以上的温度下保持60分钟同时混合。卫生化的结果是产生卫生化的生物质的中间体B.1。卫生化生物质在随后的生物质气化操作C中进行处理，其废物中间物C.1为消化物(分离物)。生物质气化的主要产物是：热量H.1，例如可在干燥操作D中使用，电能H.2，用于为可生物降解的城市垃圾的无废物处理设备综合体中的至少某些设备提供动力，和Bio-GNG H.3气体。将废物中间体C.1消化物(分离物)送入干燥机，并通过干燥操作D，通过干燥被处理成干燥的土壤基质D.1，其已为大块形式的输出产品。如果包含在干燥操作D.之后，干燥土壤基质D.1的粒化操作E，则第一输出产品D.1-1是颗粒状土壤基质。
可以扩展上述技术，以使干燥的土壤基质D.1进行下一个碳化操作F而具有生物质煤的第二输出产物F.1-1。
实施例4
在特定实施例的该示例中，描述了按上述实施例3中所述方法操作的，根据本发明的可生物降解的城市垃圾的无废物处理的完整方法，如下所述。生物质煤作为第二输出产品F.1-1进入下一个混合操作G-与来自第二输入10的生物营养废物进行混合，其中将混合的中间产物G.1送入进行干燥操作D而具有干燥土壤改良土壤基质D.2的输出。如果对干燥土壤改良土壤基质D.2进行粒化操作E，则可获得颗粒化土壤改良土壤基质的第三输出产品D.2-1。
工业实用性
根据本发明的可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体和方法尤其在BMW处理领域中具有工业应用性。

Claims (8)

1.用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体，其特征在于，在BMW的输入(1)处包括破碎机(2)，其输出连接到卫生设备(3)或干燥线(5)；来自卫生设备(3)的输出连接到沼气设备(4)的输入；来自沼气设备(4)的大块中间体的输出连接到干燥线(5)；干燥线(5)的输出连接到热解器(7)而具有生物质煤的第二产品输出(7.1)，或者连接到压实机(8)；因此干燥线(5)或压实机(8)具有土壤基质的第一产品输出(8.1)。
2.根据权利要求1所述的用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体，其特征在于，从热解器(7)到干燥线(5)，设有包括通过具有生物营养废物输入的混合装置(6)的回流回路(10)，因此包含在干燥线(5)之后的压实机(8)具有第三产品输出(8.2)。
3.根据权利要求1所述的用于可生物降解的城市垃圾的无废物处理的设备综合体，其特征在于，所述沼气设备(4)具有热量的能量输出(4.1)和/或电力的能量输出(4.2)和/或Bio-CNG的能量输出(4.3)。
4.权利要求1-3所述的设备综合体中可生物降解的城市垃圾的无废物处理方法，其特征在于，BMW的第一输入(1)包括可生物降解的城市垃圾的破碎操作(A)，然后是
-将粉碎的可生物降解的城市垃圾进行卫生化的操作(B)，而具有卫生化生物质的中间体(B.1)，然后进一步进行生物质气化的操作(C)，而具有消化物的中间体(C.1)，并且进一步在干燥操作(D)中处理成干燥土壤基质(D.1)；
-或者，将输入粉碎的可生物降解的城市垃圾进行干燥操作(D)得到干燥土壤基质(D.2)。
5.根据权利要求4所述的可生物降解的城市垃圾的无废物处理方法，其特征在于，在干燥操作(D)之后，将干燥的土壤基质(D.1)进行粒化操作(E)为颗粒状土壤基质的第一输出产物(D.1-1)。
6.根据权利要求4所述的可生物降解的城市垃圾的无废物处理方法，其特征在于，对干燥的土壤基质(D.1)进行输出第二生物质煤(F.1-1)的下一个碳化操作(F)。
7.根据权利要求4-6所述的可生物降解的城市垃圾的无废物处理方法，其特征在于，生物质煤的第二输出产品(F.1-1)与来自第二输入(10)的生物营养废物进行下一混合操作(G)，将混合的中间体(G.1)送入干燥操作(D)，具有干燥的土壤改良土壤基质(D.2)输出。
8.根据权利要求7所述的可生物降解的城市垃圾的无废物处理方法，其特征在于，在干燥操作(D)之后，将干燥的土壤改良土壤基质(D.-2)进行造粒操作(E)为颗粒状土壤改良土壤基质的第三输出产品(D.2-1)。
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