CN112642565A - 一种城镇垃圾全量资源化处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城镇垃圾全量资源化处理系统和方法，该系统包括预处理系统和综合分选系统，综合分选系统与好氧发酵系统连接用于分选后产生的有机组分物料；综合分选系统、好氧发酵系统分别与渗滤液处理和回用系统连接用于处理分选及发酵过程中产生的渗滤液；综合分选系统与废气处理系统连接用于处理分选过程中产生的废气。该方法为：通过综合分选系统筛分出有机和无机组分物料，无机组分按类别回收利用，有机组分通入好氧发酵系统进行热水解和发酵处理，得到堆肥产品；渗滤液送入处理和回用系统处理并将可回收物料回用，废气送入废气处理系统。本发明不仅提高了城镇垃圾的分选效率、各组分的回收率，也实现了城镇垃圾的全量资源化利用。

Description

一种城镇垃圾全量资源化处理系统和方法

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理系统和方法，尤其涉及一种城镇垃圾全量资源化处理系统和方法。

背景技术

城镇垃圾主要包括厨余垃圾和其他生活垃圾，其中厨余垃圾占比较大，其含水率比较高，其他生活垃圾组分包括金属、塑料、废纸、渣土等。其中，城镇垃圾中含有许多可继续利用的有用组分。目前，我国城镇垃圾产生数量庞大，绝大多数没有实行分类收集且以混合收集为主。在处理方式上，绝大部分以填埋为主，辅之以焚烧、堆肥等其他处理方法。

常规城镇垃圾多采用混合收集且成分复杂，不易分选，常规的分选工艺并不能将生活垃圾中的每种组分完全分离，仅仅针对单一或简单集中组分进行资源化，这导致后续资源化处理效率不高，其他组分无法有效实现资源化利用。如在常规综合分选工艺中，常用人工分选将一些废旧玻璃、灯管等物质分选出来，但是在一个工作车间中分选出种类繁多的物质，会导致由于工作量较大而未将目标物质完全分选出来；同时在对大块无机物的筛选中，常规工艺通常只选择人工分选，单靠人工分选并不能将其完全筛选出来，会影响后续的破碎处理，还会磨损机器；对于一些金属物质，仅一次的金属分选并不能有效地将其分选出来，存在于物料中的金属成分将会继续影响后续好氧发酵的效率和堆肥产品的质量；城镇垃圾中的轻质物如纸、塑料等大多是具有回用价值的，经过精细分选后可以继续资源化利用。

在城镇垃圾的综合分选、好氧堆肥等过程中，不可避免地会产生一些恶臭气体、渗滤液等物质，不经过处理直接排放会产生二次污染。同时，城镇垃圾中的有机组分中常含有木质素、纤维素等一些难降解组分，常规的堆肥处理并不能很好地将其降解，而堆肥物质中又难免会混入一些重金属影响产品的质量。

发明内容

发明目的：本发明的第一个目的是提供一种分选效率高、各组分的回收率高、能实现全量资源化利用的城镇垃圾全量资源化处理系统。

本发明的第二个目的是提供一种城镇垃圾全量资源化处理的方法。

技术方案：本发明所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，包括预处理系统和综合分选系统，所述综合分选系统与好氧发酵系统连接用于分选后产生的有机组分物料；所述综合分选系统、好氧发酵系统分别与渗滤液处理和回用系统连接用于处理分选及发酵过程中产生的渗滤液；所述综合分选系统与废气处理系统连接用于处理分选过程中产生的废气。

优选地，所述综合分选系统包括依次连接的人工分选系统、水力分选机、第一破碎机、一级滚筒筛、风选机，所述一级滚筒筛的一个出口依次连接二级滚筒筛和星盘筛，另一个出口依次连接风选机和第二破碎机。

优选地，在所述人工分选系统与水力分选机之间、一级滚筒筛与二级滚筒筛、一级滚筒筛与风选机之间分别连接有用于分选黑色和有色金属的金属分选机；所述金属分选机包括用于分选出黑色金属的磁选机和用于分选出有色金属的涡电流分选机。在人工分选车间中设置三个小室，不仅降低了每个工作小室的工作量，也提高了各工作室的分选效率使分选过程的目标性更强。在其后加入的水力分选目的是对完善上一步人工分选，将人工分选过程中遗漏的大块无机物筛选出来，达到辅助的目的。

相比常规的综合分选工艺，本发明对金属分选进行了强化，并且每个金属分选工序都是紧随破碎工艺，以便将上一步骤中未经破碎、未分选出来的大粒径金属组分分选出来，这一方法不仅提高了金属类物质的利用率，也降低了重金属类物质对资源化所得产品如堆肥产品的危害。在对轻质物的分离工艺上，本发明选择先使用正压风选将轻质物分选出来，再使用静电分选将轻质物按照不同种类分开，以提高其后续的利用率。

优选地，所述好氧发酵系统包括用于发酵的发酵滚筒。

优选地，所述好氧发酵系统还包括与所述发酵滚筒连接用于二次发酵的腐熟罐。

优选地，所述好氧发酵系统还包括前处理系统，所述前处理系统包括与综合分选系统连接用于调节浆液固体含量的均质调节池，用于去除颗粒物的除砂沉淀池，对除砂后的浆料进行微波处理的微波反应器，与所述微波反应器连接用于对浆料进一步水解的热碱水解罐，与所述热碱水解罐连接用于将热量进一步回收利用的换热器，与所述换热器连接用于将油相、水相、渣相分离的三相分离离心机，与所述三相分离离心机连接用于离心后的水相和渣相进行处理的原料复配装置。原料复配装置与发酵滚筒连接。

优选地，所述好氧发酵系统包括后处理系统，所述后处理系统包括与腐熟罐连接有用于对物料进行筛分的滚笼筛，对筛分后的物料进行金属分选的金属分选机，对分选后的物料进行配料的配料系统，所述配料系统依次连接圆盘造粒机、冷却烘干系统。

优选地，所述渗滤液处理和回用系统包括依次连接的格栅池、调节池、UBF反应器、三相分离器、反硝化池、硝化池、浸没式超滤膜机组，所述浸没式超滤膜机组的另一端依次与提升泵、保安过滤器、增压泵、DTRO系统、DTNF系统、HPRO系统、MVR蒸发装置、干化装置、清洗装置、污泥储存池相连。

在渗滤液处理过程中需要加入一些催化剂不仅有助于调节废水的pH还可以去除一些重金属离子，处理过程中产生的沼气可以作为一种能源继续使用，经过处理后达标的渗滤液再回用至热水解工艺中，实现了资源的循环利用。对于堆肥处理，本发明又增加了微波-热碱水解工艺作为堆肥处理的预强化，目的在于利用微波技术的能量和热碱水解的高温高压来改善有机组分的脱水性能和沉降性能，提高有机组分的生物降解性能，同时利用热碱水解中添加的碱性物质促进重金属转化为氢氧化物沉淀，降低重金属的稳定性与生物有效性。在进行堆肥之前加入适量膨润土以促进堆体温度的升高，推进堆肥进程。

优选地，所述废气处理系统包括与综合分选系统连接的生物喷淋塔、UV光解装置，与好氧发酵系统依次连接的预处理-组合式生物过滤系统。

针对综合分选过程中所产生的恶臭气体并未全部进行无害化处理，部分可直接回用的气体将直接通入到好氧发酵中作为通风供氧的来源，这将大大减少了恶臭气体的处理量。

上述城镇垃圾全量资源化处理系统的方法，包括以下步骤：

通过预处理系统对垃圾破袋处理，然后输送到综合分选系统筛分出有机组分物料和无机组分物料，并将有机组分物料通入好氧发酵系统进行热水解和发酵处理，得到堆肥产品；

其中，整个垃圾处理过程中所产生的渗滤液送入处理和回用系统处理并将可回收物料回用，所产生的废气送入废气处理系统；经处理后的可用气体通入好氧发酵系统供发酵通风供氧使用，不可用气体通入生物喷淋塔、UV光解装置处理，经处理后的渗滤液通入到热碱水解发酵罐中回用。

本发明中各个处理步骤紧密相连、相辅相成：预处理系统是为了将垃圾进行破袋处理，避免损坏后续设备；综合分选系统是为了提高垃圾中有机组分的纯度，便于后续的热水解和好氧发酵处理；微波处理是热碱水解工序的预处理，为了防止热碱水解工序因温度过高而使有机组分发生美德拉等热化学反应，从而破坏了有机组分；热碱水解工序中参数的选择以及各种催化剂的添加一方面是为了使反应的温度和压力维持在一个稳定的范围，不破坏有机组分的组成，另一方面是为了通过高温碱解反应水解垃圾中的难降解组分，如纤维素、木质素等，促进好氧堆肥的进行，以最大化的实现有机物的好氧发酵资源化。同时在全过程中，充分考虑到恶臭气体和渗滤液产生和再利用，使所有的可用组分全量资源化。

有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：1、本发明的系统在避免二次污染的同时，不仅提高了城镇垃圾的分选效率，也提高了各组分的纯度和回收率，同时实现了城镇垃圾的全量资源化利用；2、本发明的方法提高了分选的精度和可回收组分的纯度，将有机组分进行充分好氧发酵处理，并将得到的无机组分按类别回收利用，从而实现了垃圾的全量资源化。3、有机组分物料通过微波-热碱水解-好氧堆肥进行物化和生物的协同处理，有效地降低了垃圾组分的粘滞性，提高了可生化性和水解速度，使难降解组分降解为易生物降解的物质。

附图说明

图1为本发明的综合分选工艺流程图；

图2为本发明的好氧发酵流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细描述。

如图1、2所示，本发明的一种城镇垃圾全量资源化处理系统，包括预处理系统、综合分选系统、好氧发酵系统、污水处理系统、废气处理系统。

物料通过皮带输送机、螺旋输送机进行输送，按照各设备的分布连接进行处理。预处理系统包括垃圾暂存间，用于将垃圾暂存间内的垃圾进行输送的板式给料机、与板式给料机连接对垃圾破袋处理的破袋机。重量秤位于给料机的接收斗底部，垃圾暂存间底部设置导液沟，连接渗滤液收集池；破袋机包括皮带输送机、割刀装置、振动筛、支架、电气控制箱，割刀采用可伸缩破袋刀，在破袋过程中遇到障碍物会自动收缩。

综合分选系统包括依次连接的人工分选车间、金属分选机、水力分选机、第一破碎机、一级滚筒筛；其中第一破碎机为粗破碎机，将粒径大于50mm的有机物打碎至50mm以下；一级滚筒筛的筛上物依次连接金属分选机、风选机。从风选机出来的轻质物继续送入静电分选机分出塑料和纸，从风选机出来的重质物继续进入到第二破碎机，第二破碎机为细破碎机，细破碎机破碎后的可燃物、橡胶、织物等物料通入到热解系统。一级滚筒筛的筛下物依次进入到金属分选机、二级滚筒筛。二级滚筒筛的筛上物继续通入到风选机，筛下物依次通过星盘筛、金属分选机、风选机，轻质物进入静电分选机，剩余有机组分通入到好氧发酵系统中。

在综合分选系统中，人工分选车间中设置三个小室，各小室采用串联的方式，每个小室间通过皮带机相连接，分别筛选出目标物再由皮带机送至下一个车间。在人工分选车间中设置三个小室，不仅降低了每个工作小室的工作量，也提高了各工作室的分选效率使分选过程的目标性更强。金属分选机包括永磁滚筒式磁选机、永磁涡电流分选机两级串联，磁选机分选出黑色金属，涡电流分选选出有色金属。磁选机包括磁系、滚筒、槽体、机架、传动装置等，永磁涡电流分选机包括永磁滚筒、浆料输送带、输送带驱动滚筒及减速电机。水力分选机前后两端均由皮带输送机连接，所得重质物如砂石等将运出分选系统进行制砖，剩余物质将继续送至粗破碎机。粗破碎机为剪切式破碎机，破碎后物料粒径在50mm以下，破碎装置中间设有筛板，其上筛孔均匀分布，筛孔孔径为50mm，经破碎后的物料中大于筛孔尺寸的部分将继续破碎，小于筛孔尺寸的物料将通过筛板送入至一级滚筒筛中处理。一级滚筒筛筛孔为45mm，转速为15-20r/min，细破碎机为辊式破碎机，其内部有两个辊均呈锯齿状，两辊转动时将物料破碎成粒径小于30mm，然后经底部的出料口、传送带送至热解系统。二级滚筒筛筛孔为25mm，旋转速度为20-22r/min；星盘筛的盘片间隙为10×10mm。

好氧发酵系统包括前处理系统、发酵滚筒、腐熟罐和后处理系统。前处理系统包括依次连接的冲击式破碎机、均质调节池、除砂沉淀池、微波反应器、热碱水解罐、换热器、三相分离离心机，三相分离离心机包括三个出口，分别连接油相收集装置、水相收集装置和渣相收集装置，其中水相收集装置和渣相收集装置与净化装置相连接，净化装置依次连接原料复配装置，原料复配装置依次连接发酵滚筒、腐熟罐。发酵滚筒的出口处分别由导出管与渗滤液处理与回收系统、废气处理系统相连接。其中，均质调浆池包括皮带输送机、浆式搅拌机。发酵滚筒为卧式发酵滚筒，内有机械搅拌装置，其由双层不锈钢耐腐材料制成，内外层间加20mm的聚氨酯保温层，以加强对堆体保温效果。发酵滚筒的底部设有加热器用于对反应加热，热量源于换热器所得热量，滚筒内部设有温度检测仪与外壁设置的显示器相连接用于对温度进行监测。腐熟罐为封闭式的条垛式堆肥，同时采用强制通风的方式，两端分别连接有进料管、出料管，在进料管上方还安装有一个上料机，由上料机给反应补充所需要的优势菌种白腐菌，所加量为堆肥总重的5％。在反应罐底部设置有通风管，给反应提供所需要的氧气。

后处理装置包括与二级腐熟罐连接用于对物料进行筛分的滚笼筛，滚笼筛的筛孔孔径为10mm；对筛分后的物料进行金属分选的金属分选机、对金属分选后的物料进行配料的配料系统，配料系统依次连接圆盘造粒机、冷却烘干系统、计量包装系统。滚笼筛的筛中物将通过连接管进入到球磨机中，经处理后将再进入到金属分选机中进行金属分选。

渗滤液处理与回收系统包括依次连接的格栅池、调节池、UBF反应器、三相分离器、反硝化池、硝化池、浸没式超滤膜机组，浸没式超滤膜机组的另一端依次与提升泵、保安过滤器、增压泵、DTRO系统、DTNF系统、HPRO系统、MVR蒸发装置、干化装置、清洗装置、污泥储存池相连。PH监测装置设置在调节池内部，温度控制系统设置在UBF反应器内。UBF反应器一端与三相分离器相连，另一端反硝化池相连，三相分离器依次与气体净化系统、厌氧系统相连接。潜水搅拌机设置在反硝化池内。

废气处理系统包括与综合分选系统连接的生物喷淋塔、UV光解装置，与好氧发酵系统依次连接的预处理-组合式生物过滤系统。

利用上述城镇垃圾全量资源化处理系统的方法，包括以下步骤，其中S1-S2涉及预处理系统，S3-S8涉及综合分选系统，S9-S14涉及好氧发酵系统，S15涉及渗滤液处理和回用系统，S16涉及废气处理系统。

S1：城镇垃圾在收集过后经垃圾收集车直接卸料至垃圾暂存间内，后经行车抓斗上料至板式给料机。在给料机的接收斗中设置有重量秤，当接收斗内的物料重量达到后续装置所能容纳重量的80％时，接收斗上的玻璃门将会关闭。在暂存间底部设置导液沟，垃圾渗滤液将流向渗滤液收集池，随着后续各工艺流程中所产生的污水共同进入渗滤液处理与回收系统。期间使用气水混合喷洒除臭，将浓度为1.45g/m³、与水的稀释比为1:100的松脂提取物作为植物提取液均匀喷洒、分散至垃圾暂存间。

S2：由S1处理后的物料由板式给料机送入破袋机，破袋辊子表面安装的弹力可伸缩破袋刀的刀头在破袋过程中遇到障碍物自动收缩，保证只划破塑料袋，对电池等坚硬物体不划破避免其内有害物质流出。

S3：由S2处理后的物料由皮带输送机送至人工分选车间，第一个工作室中主要对电池、灯管、电子产品等危险废物进行分选，危险废物随后将进行专门处理。在第二个工作室中主要对大件织物、木竹等物质进行分选，将其直接送入后续风选装置进行处理。第三个工作室主要对其中的玻璃进行筛选。

S4：由S3处理后的物料由皮带输送机送至金属分选机，永磁滚筒式磁选机的筒体转速为20.8r/min。在皮带机的输送下，物料将会进入到磁选机中，黑色金属会在物料在通过磁选机的过程中由于磁力作用吸附在皮带上，剩余物料将会进入永磁涡电流分选机，其他有色金属将会在交变反应的磁场作用力下产生涡流反应，在磁辊磁力作用下被弹出。

S5：由S4处理后的物料由皮带机送至水力分选机进行水力分选，部分大颗粒无机物如砂石等将被浮选出来，剩余物料将继续进行下一步的处理。

S6：由S5处理后的物料由链式输料机送至粗破碎机中进行破碎处理，将粒径大于50mm的有机物打碎至50mm以下。

S7：由S6处理后的物料由进料皮带输送机送至一级滚筒筛中进行筛分处理，转速为15-20r/min，筛上物进入金属分选机，如S4中的金属分选步骤。之后经金属分选的筛上物继续送入到风选机中进行正压风选，经正压风选处理得到的轻质物继续送入到静电分选工艺，静电分选工艺将轻质物中的纸和塑料分离，所得到的纸回收利用，得到的塑料送入塑料造粒系统进行造粒外售。经过风选机所得的重质物继续送入到细破碎机，将物料破碎至15mm后再继续送入到热解系统。

S8：由S7处理后的筛下物将由将皮带输送机继续进行金属分选，如S4中的金属分选步骤。所得物料继续送入到二级滚筒筛中进行筛分处理，所述二级滚筒筛筛孔为25mm，旋转速度为20-22r/min，所得筛下物将由皮带输送机送入到星盘筛中，盘片间隙为10*10mm，星盘筛分选出来的筛下物继续进入到S7中的静电分选工艺中进行轻质物的分离。剩余组分依次进入到磁选机、涡电流分选机中进行金属分选，如S4中的金属分选步骤。经由金属分选后所得的剩余物料送入至风选机进行正压风选，如S7中的正压风选步骤。剩余物料送入至好氧发酵工艺中。

S9：由综合分选处理所得的有机组分物料继续通入到好氧发酵工艺中。垃圾中的有机组分经螺旋输送机提升至粉碎机上部的接料斗，经冲击式破碎机粉碎至粒径4-6mm，落入下部的均质调浆池中，通过投料机向其中加入氢氧化钠固体和过氧化氢溶液的混合物作为催化剂，将物料的PH调至9-11，以促进后续热水解反应的进行，在均质调浆池中设置桨式搅拌机，将粉碎后的浆料与渗滤液、回流沼液在此充分混合，调匀成总固体质量约为30％的浆料。经调浆后的物料再送入至除砂沉淀池中，将粗大颗粒物去除以免磨损后续设备。

S10：由S9处理后的物料再继续送入至微波-热水解工艺中。微波-热水解采用序批式进料的方式，微波反应器功率为1.5KW，利用微波对浆料进行60s的预处理然后再将其静置7min，将浆料通入到热碱水解罐中进行热碱水解处理，同时向热碱水解罐中投入NaOH，罐内温度控制在150℃-180℃，压力为0.8-0.9Mpa，控制加热时间在40min，产生的气体通入到集气装置进行收集。换热器回收的热量进一步回收利用。经热碱水解罐处理后的物料通入三相分离离心机中，其转速为2250r/min，得油相、水相、渣相三相，水相通入净化装置，使其中油相所占的体积不超过0.3％，再与渣相一起通入到后续装置进行下一步反应，所得油相进行收集回收利用。

S11：由S10处理后的物料通入原料复配装置中，对其中的PH、含水率等进行调节，加入质量为总物料重量6％、浓度为3％的NaOH溶液、质量为总物料重量1％、浓度10％的H₂O₂溶液以加速降解木质素、纤维素等物质。加入适量的弱碱性缓冲剂NaHCO₃控制整体PH在7.3-8.5以便加强堆肥升温效果。加入质量为物料总重量2％-5％的纤维素酶以促进对降解过程，加入适量的水控制水的体积在55％-60％。加入质量为物料总重量20％的调理剂如秸秆、杂草，加入质量为物料总重量10％的膨胀剂如木屑以增加通气性，吸收多余水分并调整C/N比，改善好氧堆肥的环境。加入质量为堆肥总重到5％的膨润土以加快堆体温度的升高，推进堆肥进程。投加的菌种质量为物料总重的0.5％-1％，所用菌种比例为：嗜热细菌：嗜温细菌：放线菌：真菌＝4:3:2:1，其中嗜热细菌主要由枯草芽孢杆菌、环状芽孢菌、地衣芽孢杆菌等组成，嗜温细菌主要由假单胞菌属、芽孢杆菌属等组成，放线菌主要由单孢子菌、诺卡氏菌等组成、真菌由地霉菌、烟曲霉等组成。将以上物质加入至原料复配装置中后，充分进行搅拌，待搅拌均匀后将物料通入到高温发酵滚筒中。

S12：由S11处理后的物料通入到高温发酵滚筒中，控制反应罐内的温度在70℃以上，控制送氧速率为0.2m³/min-0.5m³/min，每间隔10min曝气60s。进料方式为间歇进料，每两天进料一次，每次进料时间持续6h，出料时间频率与进料保持一致以确保堆肥反应充分进行，在进出料的过程中要适当提高滚筒转速，将其控制在0.8r/min-0.9r/min，以减少物料在转移过程中损失。所选通风方式为强制通风，在发酵滚筒底部从开始端设置通风孔，新鲜空气由此进入发酵滚筒，强制通风所选取的参数与供氧参数相同，但强制通风要与送氧交错进行。在本阶段时间应控制在12-14d。期间产生的渗滤液将由仓底部的集液沟槽收集至集液池中，所产气体将由特定的集气装置收集排出。

S13：由S12高温好氧堆肥处理后的物料再通入到腐熟罐中进行二次熟化，二次熟化采用封闭式的条垛式堆肥，在进行二次熟化之前要向物料中投加优势菌种白腐菌，所加菌种的重量为堆肥总重的5％。二次熟化的时间控制在10-15d，使堆温降低至55℃-60℃左右。每五天进行一次通风，通风时间及其他相关参数设置与S12中的各项参数相同，

S14：由S13二次熟化后的物料通入到滚笼筛中进行筛分处理，所得筛上物将继续作为辅料回用，所得筛中物将继续送入到球磨机中待经过破碎后再与筛下物共同送入到金属分选系统对其中的金属进行筛选。经金属分选后的物料将送入到配料系统中对其中的N、P、K元素进行监测，适当加入秸秆、杂草、木屑等进行调节。经过配料系统处理的物料将送入到造粒设备中制成粒径在3-5mm的颗粒。经由造粒设备处理后的物料送入直接式燃油热风炉继续进行冷却烘干脱水，控制物料的体积含水率在10％以下。经处理后的物料将进行打包计量处理，即得成品肥。

S15：渗滤液处理和回用系统：在综合分选、好氧发酵中产生的渗滤液先通入格栅池进行除渣，截留1mm以上的固体颗粒物。再通入调节池中对水质水量进行调节，在调节池中需用NaOH、Na₂CO₃将pH调至8-9以去除部分重金属。水力停留时间控制在48h。再通过提升泵将渗滤液提升至中温厌氧系统，向系统中投加粒径为0.4-0.5mm的颗粒活性炭控制其投加量为5900mg/L。将阳离子PAM水解成质量分数为1.8％的溶液加入其中控制投加量为1.9-3.1mg/L。加入HCL溶液将pH调至6.8-7.2，控制反应温度在35℃，水力停留时间控制在116h。中温厌氧系统的出水再通入到反硝化池内，当进水与硝化池回流到的硝化液充分混合后，在缺氧条件下反硝化菌利用废水中的碳源将硝化液中的硝态氮反硝化为氮气，水力停留时间控制在32h。反硝化池内中的出水将进入到硝化池中，控制其最佳反应温度在30°左右，溶解氧含量需大于等于2mg/L，水力停留时间控制在84h。硝化池出水进入到浸没式超滤膜机组，采用反冲洗和浸泡结合的清洗方式，运行时间为24h/d。经过MBR系统处理后的出水由提升泵送至DTRO系统，该系统的运行时间为24h/d，浓缩液首先将进入到DTNF系统，将废水中低价与高价盐离子进行有效分离，去除发泡污染物和结垢离子，避免蒸发过程中气泡、跑料及蒸发器结垢。随后将进入到HPRO系统，对纳滤透过液进行高倍浓缩减量化处理，减少蒸发器进料量，同时提高料液浓度，降低蒸发运行成本。最后进入到MVP系统进行蒸发结晶。清洗装置将会对MVP蒸发浓缩装置以及强制循环蒸发浓缩结晶装置进行清洗，采用酸碱交替的方式进行，清洗产生的废液将排入废水处理系统。上述经处理后达标的渗滤液将继续通入到热碱水解发酵罐中进行回用。

S16：恶臭气体处理系统：在综合分选、好氧发酵过程中均会产生恶臭气体，综合分选过程中产生的气体通至好氧发酵过程中，部分供发酵通风供氧使用。不能利用的部分采用生物喷淋-UV光解技术处理。恶臭气体在风机作用下由收集管路输送至生物喷淋塔内，恶臭组分在喷淋塔填料、生物喷淋液双重作用下由气相转移到液相中，未被降解恶臭气体将再进入到UV光解设备中，由高能紫外光照射氧生成臭氧，臭氧吸收UV生成氧自由基、氧气和羟基自由基，将恶臭物质氧化为无害或低害物质。

在好氧发酵过程中产生的气体将由集气罩、风管收集后送入至预处理-组合式生物过滤系统进行处理。预处理主要是去除气体中的固体颗粒或液滴等夹带物，防止气体直接进入后续生物处理系统导致填料堵塞，同时对气体湿度、温度调节，降低后续处理负荷。接着采用组合式生物过滤，即将气体通入到两相生物过滤系统中，在芽孢杆菌属、假单胞菌属、动胶菌属等微生物的反应下对恶臭气体进行处理，使恶臭气体达标排放。

利用本发明对城镇垃圾进行全量资源化处理，首先对得到的肥料进行理化性质检测，对照组为在本发明的基础上，对S11中加入的膨润土进行调整，将其替换为质量为物料总重5％的秸秆。实验结束后，对两组获得的肥料的理化性质进行对比，结果如表1所示。

表1

项目	实验组	对照组
			发酵周期(d)	24	30
有效活菌数(cfu),亿/g	0.36	0.18
			有机质(以干基计)，％	47	40
水分，％	22-24	25-27
			pH值	6.5-8.0	6.0-8.0

在本发明的各项技术参数下，制取的肥料各项指标较好，优于《生物有机肥》(NY884-2012)标准中的指标值。

其次，对得到的肥料进行重金属含量检测，对比对照组为在本发明基础上，对综合分选中的S8进行调整，省去S8中金属筛选。实验结束后，对两组获得肥料的重金属含量进行对比，结果如表2所示。

表2

项目	实验组	对照组
			有机物质含量	50％	44％
C/N	17:1	14:1
			水分	23-25	26-28
PH值	6.5-8.0	6.0-8.0
			总砷As(mg/kg,以干基计)	1.5	2.2
总镉Cd(mg/kg,以干基计)	0.2	1.4
			总铅Pb(mg/kg,以干基计)	16	18

在本发明的各项技术参数下，制取的肥料各项指标较好，优于《生物有机肥》(NY884-2012)标准中的指标。

Claims (10)

1.一种城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，包括预处理系统和综合分选系统，所述综合分选系统与好氧发酵系统连接用于分选后产生的有机组分物料；所述综合分选系统、好氧发酵系统分别与渗滤液处理和回用系统连接用于处理分选及发酵过程中产生的渗滤液；所述综合分选系统与废气处理系统连接用于处理分选过程中产生的废气。

2.根据权利要求1所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述综合分选系统包括依次连接的人工分选系统、水力分选机、第一破碎机、一级滚筒筛、风选机，所述一级滚筒筛的一个出口依次连接二级滚筒筛和星盘筛，另一个出口依次连接风选机和第二破碎机。

3.根据权利要求2所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述人工分选系统与水力分选机之间、一级滚筒筛与二级滚筒筛、一级滚筒筛与风选机、星盘筛和风选机之间分别连接有用于分选黑色和有色金属的金属分选机。

4.根据权利要求1所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述好氧发酵系统包括用于发酵的发酵滚筒。

5.根据权利要求4所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述好氧发酵系统还包括与所述发酵滚筒连接用于二次发酵的腐熟罐。

6.根据权利要求1所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述好氧发酵系统还包括前处理系统，所述前处理系统包括与综合分选系统连接用于调节浆液固体含量的均质调节池，用于去除颗粒物的除砂沉淀池，对除砂后的浆料进行微波处理的微波反应器，与所述微波反应器连接用于对浆料进一步水解的热碱水解罐，与所述热碱水解罐连接用于将热量进一步回收利用的换热器，与所述换热器连接用于将油相、水相、渣相分离的三相分离离心机，与所述三相分离离心机连接用于离心后的水相和渣相进行处理的原料复配装置。

7.根据权利要求5所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述好氧发酵系统包括后处理系统，所述后处理系统包括与腐熟罐连接有用于对物料进行筛分的滚笼筛，对筛分后的物料进行金属分选的金属分选机，对分选后的物料进行配料的配料系统，所述配料系统依次连接圆盘造粒机、冷却烘干系统。

8.根据权利要求1所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述渗滤液处理和回用系统包括依次连接的格栅池、调节池、UBF反应器、三相分离器、反硝化池、硝化池、浸没式超滤膜机组，所述浸没式超滤膜机组的另一端依次与提升泵、保安过滤器、增压泵、DTRO系统、DTNF系统、HPRO系统、MVR蒸发装置、干化装置、清洗装置、污泥储存池相连。

9.根据权利要求1所述的城镇垃圾全量资源化处理系统，其特征在于，所述废气处理系统包括与综合分选系统连接的生物喷淋塔、UV光解装置，与好氧发酵系统依次连接的预处理-组合式生物过滤系统。

10.一种利用权利要求1所述城镇垃圾全量资源化处理系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过预处理系统对垃圾破袋处理，输送到综合分选系统筛分出有机组分物料和无机组分物料，并将有机组分物料通入好氧发酵系统进行热水解和发酵处理，得到堆肥产品；

其中，整个垃圾处理过程中所产生的渗滤液送入处理和回用系统处理并将可回收物料回用，所产生的废气送入废气处理系统；经处理后的可用气体通入好氧发酵系统供发酵通风供氧使用，不可用气体通入生物喷淋塔、UV光解装置处理，经处理后的渗滤液通入到热碱水解发酵罐中回用。

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