CN111495929A - 一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统 - Google Patents

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    • B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • B09B3/45—Steam treatment, e.g. supercritical water gasification or oxidation
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    • A61L11/00—Methods specially adapted for refuse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，包括收集单元、存储单元、分拣单元、破碎单元、除臭消毒单元、高温湿式处理单元、催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元，所述收集单元、存储单元、分拣单元及破碎单元均与除臭消毒单元相连接。无人体直接接触，处理过程中彻底杀灭病原体，无PM2.5和二噁英排放，无臭味释放，无潜在公共卫生风险，采用标准化、模块化设计思路，配置灵活，可根据需要快速增减处理能力，应急反应能力强，工艺流程合理，既可以处理混合形态的生活垃圾，也可以单独处理餐厨垃圾，得到可资源化利用的产品。

Description

一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统
技术领域
本发明属于废物处理技术领域，具体涉及一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统。
背景技术
填埋占用大量宝贵的土地资源，存在土壤和地下水被污染的长期环境风险。已填埋垃圾中不可生化降解物在若干年后仍需挖掘出来二次处理。焚烧法的设备结构复杂、规格大，建设和运维费用高，另外焚烧后的残渣仍需要填埋处置。厌氧发酵、好氧堆肥对垃圾分类要求高，在预处理或后处理单元均需严格分选。厌氧发酵所需时间长达数十天，处理效率较低，沼渣往往需要焚烧或填埋。好氧堆肥还会产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等散发臭味的物质，影响周边环境和人体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，以解决上述背景技术中提出现有技术中影响周边环境和人体健康的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，包括收集单元、存储单元、分拣单元、破碎单元、除臭消毒单元、高温湿式处理单元、催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元，所述收集单元、存储单元、分拣单元及破碎单元均与除臭消毒单元相连接，所述高温湿式处理单元后端连接有催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元，所述高温湿式处理单元、催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元依次连接，所述蒸发单元连接有产品加工中心，所述产品加工中心与高温湿式处理单元相连接，所述收集单元、存储单元、分拣单元、破碎单元及除臭消毒单元均与收集水池相连接。
优选的，所述收集单元设置臭气收集装置，将臭气抽往除臭消毒单元。
优选的，所述存储单元中设置垃圾储罐存储，储罐排放的臭气由臭气收集装置抽往除臭消毒单元，储罐底部排出的渗滤液由泵输送至收集水池。
优选的，所述分拣单元中包括分拣机，将金属和玻璃进行分拣并回收。
优选的，所述破碎单元中由破碎机将大块的骨骼、木头、织布、塑料及植物纤维等进行破碎，使其体积小于或等于直径为50mm的当量径等效圆球体积。
优选的，所述高温湿式处理单元由锅炉、高温湿式处理设备、输送设备、干燥设备组成。
优选的，所述高温湿式处理单元中操作温度为150-280℃，反应时间为20分钟-120分钟，根据不同的垃圾成分选取不同的运行温度和反应时间，反应后得到含水率小于50％的固体产品，再通过干燥设备将含水率进一步降低为5％，所得固体产物由输送设备送至产品加工中心。
优选的，所述生化处理单元采用A/O+MBR工艺，典型的进水水质为COD4000-20000mg/L，氨氮500-2000mg/L，pH6～9。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，与现有技术相比，具有以下有点：
1、无人体直接接触，处理过程中彻底杀灭病原体，无臭味释放，无潜在公共卫生风险，采用标准化、模块化设计思路，配置灵活，可根据需要快速增减处理能力，应急反应能力强，工艺流程合理，既可以处理混合形态的生活垃圾，也可以单独处理餐厨垃圾。
2、无需将塑料制品、织布、木头、骨骼等物体分拣出系统，自动化程度高，可远程监控，维护保养简单，配置人员少，运营期可以做到现场无人值守，可显著降低管理成本；
3、与现有厌氧发酵、好氧堆肥、填埋工艺相比较，占地面积小，可减少土建规模30％以上，与现有厌氧发酵处理工艺相比较，处理时间缩短且两者的整体处理成本基本相当，虽然高温湿式处理需要外部输入能量且无沼气可利用，但其固体产物可加工为肥料、建材或颗粒燃料，产生的收益与沼气发电的收益相当，无固废或者危废需要焚烧或填埋；废水经处理后可回用率高；产生臭气的点位少，废气处理量小。
附图说明
图1为本发明的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，收集单元、存储单元、分拣单元及破碎单元均与除臭消毒单元相连接，高温湿式处理单元后端连接有催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元，高温湿式处理单元、催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元依次连接，收集单元设置臭气收集装置，将臭气抽往除臭消毒单元，存储单元中设置垃圾储罐存储，储罐排放的臭气由臭气收集装置抽往除臭消毒单元，储罐底部排出的渗滤液由泵输送至收集水池；
蒸发单元连接有产品加工中心，产品加工中心与高温湿式处理单元相连接，收集单元、存储单元、分拣单元、破碎单元及除臭消毒单元均与收集水池相连接。分拣单元中包括分拣机，将金属和玻璃进行分拣并回收。破碎单元中由破碎机将大块的骨骼、木头、织布、塑料及植物纤维等进行破碎，使其体积小于或等于直径为50mm的当量径等效圆球体积。
高温湿式处理单元由锅炉、高温湿式处理设备、输送设备、干燥设备组成。高温湿式处理单元中操作温度为150-280℃，反应时间为20分钟-120分钟，根据不同的垃圾成分选取不同的运行温度和反应时间，反应后得到含水率小于50％的固体产品，再通过干燥设备将含水率进一步降低为5％，所得固体产品由输送设备送至产品加工中心。生化处理单元采用A/O+MBR工艺，典型的进水水质为COD4000-20000mg/L，氨氮500-2000mg/L，pH6～9。
实施例1
生活垃圾由转运车辆送至垃圾处理场所后，先称重，然后在收集单元的指定区域卸料，垃圾输送进入收集单元的沥水装置，沥出的渗滤液自流入收集水池。垃圾收集区域设置臭气收集装置，将臭气抽往除臭消毒单元。输送设备为螺旋输送机或抓斗提升机，以下同。
沥水后的垃圾由输送设备送入存储单元的垃圾储罐存储。储罐排放的臭气由臭气收集装置抽往除臭消毒单元。储罐底部排出的渗滤液由泵输送至收集水池。
存储的垃圾由输送设备送入分拣单元，由分拣机将金属和玻璃进行分拣并回收。分拣区域排放的臭气由臭气收集装置抽往除臭消毒单元。分拣机底部设置有积液槽收集残余渗滤液，并由泵输送至收集水池。
分拣后的垃圾由输送系统送入破碎单元，由破碎机将大块的骨骼、木头、织布、塑料及植物纤维等进行破碎，使其体积小于或等于直径为50mm的当量径等效圆球体积。破碎区域排放的臭气由臭气收集装置抽往除臭消毒单元。破碎机底部设置有积液槽收集残余渗滤液，并由泵输送至收集水池。
高温湿式处理单元为系统核心单元，由锅炉、高温湿式处理设备、输送设备、干燥设备组成。破碎后的垃圾和收集水池中的渗滤液分别由输送系统和提升泵送入高温湿式设备。单台高温湿式处理设备为间歇操作，若干台并联可实现处理单元连续操作。锅炉采用天然气锅炉或燃油锅炉，产生压力为0.5MPa～6.5MPa的蒸汽，通入高温湿式处理设备内与垃圾和渗滤液接触反应。高温湿式处理设备内部设置搅拌装置，操作温度为150～280℃，反应时间为20分钟～120分钟，根据不同的垃圾成分选取不同的运行温度和反应时间。反应后得到含水率小于50％的固体产品，再通过干燥设备将含水率进一步降低为5％，所得固体产品由输送设备送至产品加工中心。高温湿式处理设备和干燥设备排出的废水在闪蒸罐内进行闪蒸，蒸汽由汽包收集，用于蒸发单元预热及级间换热。
闪蒸后的废水经自流入中间水池。中间水池的废水泵入催化氧化单元。本单元的主体设备为电催化氧化反应器或光催化氧化反应器，通过常压反应有效降低废水的COD值及提高废水的可生化性。反应后的废水泵入中间储罐。
来自中间储罐的废水泵入生化处理单元。本单元采用A/O+MBR工艺，典型的进水水质为COD4000-20000mg/L，氨氮500-2000mg/L，pH6～9。本单元主体设备为一体化处理装置，通过生化处理降解有机物并生物脱氮。MBR采用孔径0.02μm的管式超滤膜，可有效分离水和活性污泥。生化单元的剩余污泥返回收集单元。
生化处理单元的出水经给水泵送至膜处理单元进行深度处理。本单元主体设备为抗污染反渗透膜装置+DTRO装置，所产纯水排入纯水罐供回用，膜浓缩液由泵输送至蒸发单元给水池。
蒸发单元主体设备为三效蒸发器或MVR蒸发器，所需蒸汽由系统锅炉供给。所得固体产物输送至产品加工中心。
除臭消毒单元采用化学除臭、生物滤池除臭与光催化消毒串联的方式，气体处理后满足达标排放的要求。
生活垃圾综合性资源化零排放处理系统设置一套PLC或DCS控制子系统，各主体设备按照需要单独设置就地手操箱或触摸屏控制设备。
以高温湿式处理设备为核心的生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，采用标准化、模块化设计思路，可根据应急垃圾处理的需求灵活配置核心模块数量，单个高温湿式模块的处理能力为0.1吨～5吨/小时；工艺流程合理，既可以处理混合形态的生活垃圾，也可以单独处理餐厨垃圾；无需预处理或后处理对物料严格分选；能回收金属和玻璃，同时将剩余物质处理为可资源化利用的颗粒状固体产品，可加工为肥料、建材或颗粒燃料；通过150～280℃的高温彻底杀灭病原体，自动化程度高，处理过程中无人体直接接触，无潜在公共卫生风险；废水经处理后可回用；无固废或危废产生，故无需焚烧或填埋；不燃烧，故无PM2.5释放，不产生二噁英，无恶臭气体排放。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，包括收集单元、存储单元、分拣单元、破碎单元、除臭消毒单元、高温湿式处理单元、催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元，其特征在于：所述收集单元、存储单元、分拣单元及破碎单元均与除臭消毒单元相连接，所述高温湿式处理单元后端连接有催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元，所述高温湿式处理单元、催化氧化单元、生化单元、膜处理单元及蒸发单元依次连接，所述蒸发单元连接有产品加工中心，所述产品加工中心与高温湿式处理单元相连接，所述收集单元、存储单元、分拣单元、破碎单元及除臭消毒单元均与收集水池相连接。
2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，其特征在于：所述收集单元设置臭气收集装置，将臭气抽往除臭消毒单元。
3.根据权利要求2所述的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，其特征在于：所述存储单元中设置垃圾储罐存储，储罐排放的臭气由臭气收集装置抽往除臭消毒单元，储罐底部排出的渗滤液由泵输送至收集水池。
4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，其特征在于：所述分拣单元中包括分拣机，将金属和玻璃进行分拣并回收。
5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，其特征在于：所述破碎单元中由破碎机将大块的骨骼、木头、织布、塑料及植物纤维等进行破碎，使其体积小于或等于直径为50mm的当量径等效圆球体积。
6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，其特征在于：所述高温湿式处理单元由锅炉、高温湿式处理设备、输送设备、干燥设备组成。
7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，其特征在于：所述高温湿式处理单元中操作温度为150-280℃，反应时间为20分钟-120分钟，根据不同的垃圾成分选取不同的运行温度和反应时间，反应后得到含水率小于50％的固体产品，再通过干燥设备将含水率进一步降低为5％，所得固体产物由输送设备送至产品加工中心。
8.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的综合性资源化零排放处理系统，其特征在于：所述生化处理单元采用A/O+MBR工艺，典型的进水水质为COD4000-20000mg/L，氨氮500-2000mg/L，pH6～9。
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