CN115780470B - 一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，属于环境工程技术领域。本发明的存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，包括如下步骤：(1)多重筛分；(2)破碎、翻抛处理；(3)优化处理；(4)资源化利用。本发明设置的多重筛分、破碎、翻抛处理步骤，解决了垃圾非均质化问题及设备运营中的缠绕问题；合适的干化室内温度和通风量及对立交错安装的通风设备方向，在短时间内降低了存量垃圾的含水率，加速存量垃圾生物干化速度；在覆盖了透明薄膜的山丘状堆放料底部留空0.4‑0.8m，保证了堆放料底部也存在良好的微生物生长环境；将优化处理后的物料进行资源化利用，增长了社会和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法。
背景技术
存量垃圾指非正规垃圾填埋场、未达标垃圾填埋场和正规垃圾填埋场的陈年垃圾。传统的存量生活垃圾筛分并没有异位生物干化的工艺，而在该工艺运行过程中一般涉及到对存量生活垃圾的翻抛或翻推，若翻抛或翻推不均匀，存量垃圾物料会存在非均质化现象，而非均质化会导致翻抛或翻推设备与垃圾缠绕及生物干化过程中好氧不均等问题，进而导致生活垃圾的生物干化效果不佳、效率低下。过往，使物料均质化的主要手段是使用大功率的破碎机，该方法除了设备投资大、运营及维护成本高，也面临着单机运行效率低下等问题。
鉴于上述问题本发明提供一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，解决了存量垃圾物料非均质化和生物干化效率慢的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，设置了多重筛分、破碎、翻抛处理步骤，解决了垃圾非均质化问题及设备运营中的缠绕问题；设置了合适的干化室内温度和通风量及对立交错安装的通风设备方向，在短时间内降低了存量垃圾的含水率，加速存量垃圾生物干化速度；在覆盖了透明薄膜的山丘状堆放料底部留空0.4-0.8m，保证了堆放料底部也存在良好的微生物生长环境；将优化处理后的物料进行资源化利用，增长了社会和环境效益，解决了现有技术中存在的存量垃圾物料均非质化和生物干化效率慢问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其工艺流程示意图如图1所示，包括如下步骤：
(1)多重筛分：对存量垃圾异位移动至初筛厂房，启动筛选机，进行初筛，得到筛上物和筛下物，将筛上物进行风选，得到风选重料和风选轻料，将风选重料移至新风负压风选平台，再筛分，得到筛分轻料；
(2)破碎、翻抛处理：将步骤(1)得到的风选轻料和筛分轻料移至破碎机破碎，破碎后搅拌翻抛，得到均质料；
(3)优化处理：将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料进行优化处理，得到优化处理料；
(4)资源化利用：将步骤(3)得到的优化处理料进行资源化利用。
进一步地，步骤(1)中所述筛选机包括滚筒筛、棒条筛和振动筛中的一种，所述筛选机的筛孔为100-350mm。
进一步地，步骤(1)中所述新风负压风选平台位于分选室内，分选室通过管道、墙式进风器和窗式进风器中的一种或几种外接分选室外的新鲜空气，所述再筛分为人工分选；外接新鲜空气使得分选室内保持负压状态，保证了分选室内不会有填埋气聚焦，避免了筛分车间内的填埋气进入分选室影响作业人员的作业与健康。
进一步地，步骤(2)中所述破碎机为圆锥破碎机、锤式破碎机、对辊式破碎机和单段式破碎机中的一种；破碎后搅拌翻抛有利于实现供氧和物料均质化。
进一步地，步骤(3)中所述优化处理为先生物干化处理再机械精筛分处理和仅机械精筛分处理中的一种。
进一步地，所述生物干化处理步骤为：将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料随机翻推堆放于干化室内，形成山丘状堆放料，于山丘状堆放料上覆盖一层或多层透明薄膜，对山丘状堆放料进行加热、搅拌、通风和抽气，直至干化完成。
进一步地，所述山丘状堆放料高度为1.8-2.3m，坡度为55-60°，所述透明薄膜覆盖山丘状堆放料底部留空高度为0.4-0.8m，所述透明薄膜为以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主要原料，添加抗氧剂、防腐剂、稳定剂和紫外吸收剂等常规辅料合成，再经压合、拉伸制成，具有耐酸、耐碱、韧性高和耐高温等特性；
堆放料上覆盖透明薄膜有利于掩盖垃圾在好氧降解过程中产生的恶臭气体，而堆放料底部留空不覆盖透明薄膜，则有利于处于底部被深埋的筛下物及均质料和充足的氧气接触，营造良好的微生物生长环境，提高干化效率。
进一步地，所述干化室内顶壁设有电加热设备和抽气风机，抽气风机通过管道外接废气处理装置，干化室内周侧中部设有温湿度传感器，干化室内周侧底端交错设有通风设备，干化室内底部设有常规地埋式搅拌机，地埋式搅拌机周侧为滤网，滤网底端设有废水处理槽，干化室外设有对应设备的控制器，通过温湿度控制器接收温湿度传感器发出的信号，调控干化室内温度为53-64℃、通风量52-56L/h。
进一步地，所述电加热设备安装间距为1.5-2m，所述抽气风机安装间距为2-2.5m，所述通风设备安装间距为1-1.5m，若干个所述通风设备的安装方式为对立交错安装，所述常规地埋式搅拌机安装间距为1m。
进一步地，步骤(4)中所述机械精筛分处理为：采用板链输送机、分拣机、磁选机、浮选机和重选设备等进行精筛分。
进一步地，步骤(4)中所述优化处理料包括腐殖土材料、砖石材料、轻质物料、金属、塑料、玻璃和橡胶类物质等。
进一步地，所述优化处理料的资源化利用方法包括：将腐殖土材料与洁净土掺拌后回收作为有机肥料用于园林绿化；将砖石材料作为再生建筑材料的开采回收；将轻质物料送去焚烧发电厂；将金属、玻璃和橡胶类物质作为可再利用材料由物资公司回收利用；从塑料中生产残渣衍生燃料产生热量或电力；
资源化利用方法实现资源的合理利用，减少了存量垃圾填埋量，更增长了社会效益和环境效益。
本发明的有益效果：
(1)本发明设置的存量垃圾异位处理物料均质化方法通过设置多重筛分、破碎、翻抛处理步骤，有效解决了垃圾非均质化问题及设备运营中的缠绕问题，有效节省了运营时间及维护成本。
(2)本发明设置了合适的干化室内温度和通风量及通风设备方向，在53-64℃的温度下，有利于物料内部水分的汽化和水分交换，同时也有利于微生物的有氧发酵，可在短时间内降低存量垃圾的含水率，加速存量垃圾生物干化速度。
(3)本发明设置的通风设备的安装方向采用对立交错安装，在通风量为52-56L/h下，干化环境内相反的通风气流方向更有利于均匀堆放料内的能量，同时，在覆盖了透明薄膜的山丘状堆放料底部留空0.4-0.8m，有利于使通风设备吹出的风与山丘状堆放中处于底部被深埋的物料和充足的氧气接触，营造良好的微生物生长环境，提高干化效率。
(4)分选室外接分选室外的新鲜空气，使得分选室内保持负压状态，保证了分选室内不会有填埋气聚焦，避免了筛分车间内的填埋气进入分选室影响作业人员的作业与健康。
(5)本发明除了适用于异位生物干化前的物料均质处理，同时也适用于无生物干化的存量垃圾机械精筛分的处理。
(6)本发明对优化处理后的物料进行机械精筛分处理，实现资源利用，减少了存量垃圾填埋量，更增长了社会效益和环境效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法的主要工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种存量垃圾异位处理物料均质化方法，包括如下步骤：
(1)多重筛分：对存量垃圾异位移动至初筛厂房，启动筛孔为225mm的振动筛选机进行初筛，得到筛上物和筛下物。将筛上物移至分选机进行风选，得到风选重料和风选轻料，将分选室通过管道外接分选室外的新鲜空气，把风选重料移至分选室内的新风负压风选平台，进行人工分选再筛分，得到筛分轻料；
(2)破碎、翻抛处理：将步骤(1)得到的风选轻料和筛分轻料移至对辊式破碎机中破碎，破碎后搅拌翻抛，得到均质料；
(3)优化处理：将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料进行生物干化处理再机械精筛分处理，得到优化处理料，包括如下步骤：
1)于干化室内顶壁安装间距为1.5m的电加热设备和间距为2m的抽气风机，抽气风机通过管道外接废气处理装置，干化室内四周侧中部安装1个温湿度传感器，干化室内四周侧底端以间距为1m对立交错安装有通风设备，干化室内底部以间距为1m安装有常规地埋式搅拌机，地埋式搅拌机四周侧为滤网，滤网底端设有废水处理槽，干化室外设有对应设备的控制器，通过温湿度控制器接收温湿度传感器发出的信号，参考信号信息，实时调整，控制干化室内温度为53℃、通风量52L/h。
2)将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料随机翻推堆放于干化室内，形成高度为1.8m、坡度为55°的山丘状堆放料，于山丘状堆放料上覆盖2层以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主要原料的透明薄膜，山丘状堆放料底部留空0.4m，启动电加热设备、抽气风机、常规地埋式搅拌机和废水处理槽，对堆放料进行加热、搅拌、通风和抽气，直至干化完成，采用板链输送机、分拣机、磁选机、浮选机和重选设备等进行精筛分，得到优化处理料。
实施例2
一种存量垃圾异位处理物料均质化方法，包括如下步骤：
(1)多重筛分：对存量垃圾异位移动至初筛厂房，启动筛孔为225mm的棒条筛选机进行初筛，得到筛上物和筛下物。将筛上物移至分选机进行风选，得到风选重料和风选轻料，将分选室通过管道外接分选室外的新鲜空气，把风选重料移至分选室内的新风负压风选平台，进行人工分选再筛分，得到筛分轻料；
(2)破碎、翻抛处理：将步骤(1)得到的风选轻料和筛分轻料移至对辊式破碎机中破碎，破碎后搅拌翻抛，得到均质料；
(3)优化处理：将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料进行生物干化处理再机械精筛分处理，得到优化处理料，包括如下步骤：
1)于干化室内顶壁安装间距为1.7m的电加热设备和间距为2.3m的抽气风机，抽气风机通过管道外接废气处理装置，干化室内四周侧中部安装1个温湿度传感器，干化室内四周侧底端以间距为1.2m对立交错安装有通风设备，干化室内底部以间距为1m安装有常规地埋式搅拌机，地埋式搅拌机四周侧为滤网，滤网底端设有废水处理槽，干化室外设有对应设备的控制器，通过温湿度控制器接收温湿度传感器发出的信号，参考信号信息，实时调整，控制干化室内温度为59℃、通风量54L/h。
2)将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料随机翻推堆放于干化室内，形成高度为2m、坡度为57°的山丘状堆放料，于山丘状堆放料上覆盖2层以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主要原料的透明薄膜，山丘状堆放料底部留空0.6m，启动电加热设备、抽气风机、常规地埋式搅拌机和废水处理槽，对堆放料进行加热、搅拌、通风和抽气，直至干化完成，采用板链输送机、分拣机、磁选机、浮选机和重选设备等进行精筛分，得到优化处理料。
实施例3
一种存量垃圾异位处理物料均质化方法，包括如下步骤：
(1)多重筛分：对存量垃圾异位移动至初筛厂房，启动筛孔为225mm的滚筒筛选机进行初筛，得到筛上物和筛下物。将筛上物移至分选机进行风选，得到风选重料和风选轻料，将分选室通过管道外接分选室外的新鲜空气，把风选重料移至分选室内的新风负压风选平台，进行人工分选再筛分，得到筛分轻料；
(2)破碎、翻抛处理：将步骤(1)得到的风选轻料和筛分轻料移至对辊式破碎机中破碎，破碎后搅拌翻抛，得到均质料；
(3)优化处理：将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料进行生物干化处理再机械精筛分处理，得到优化处理料，包括如下步骤：
1)于干化室内顶壁安装间距为2m的电加热设备和间距为2.5m的抽气风机，抽气风机通过管道外接废气处理装置，干化室内四周侧中部安装1个温湿度传感器，干化室内四周侧底端以间距为1.5m对立交错安装有通风设备，干化室内底部以间距为1m安装有常规地埋式搅拌机，地埋式搅拌机四周侧为滤网，滤网底端设有废水处理槽，干化室外设有对应设备的控制器，通过温湿度控制器接收温湿度传感器发出的信号，参考信号信息，实时调整，控制干化室内温度为64℃、通风量56L/h。
2)将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料随机翻推堆放于干化室内，形成高度为2.3m、坡度为60°的山丘状堆放料，于山丘状堆放料上覆盖2层以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主要原料的透明薄膜，山丘状堆放料底部留空0.8m，启动电加热设备、抽气风机、常规地埋式搅拌机和废水处理槽，对堆放料进行加热、搅拌、通风和抽气，直至干化完成，采用板链输送机、分拣机、磁选机、浮选机和重选设备等进行精筛分，得到优化处理料。
实施例4
一种存量垃圾异位处理物料均质化方法，包括如下步骤：
(1)多重筛分：对存量垃圾异位移动至初筛厂房，启动筛孔为225mm的振动筛选机进行初筛，得到筛上物和筛下物。将筛上物移至分选机进行风选，得到风选重料和风选轻料，将分选室通过管道外接分选室外的新鲜空气，把风选重料移至分选室内的新风负压风选平台，进行人工分选再筛分，得到筛分轻料；
(2)破碎、翻抛处理：将步骤(1)得到的风选轻料和筛分轻料移至对辊式破碎机中破碎，破碎后搅拌翻抛，得到均质料；
(3)优化处理：将步骤(1)得到的筛下物和步骤(2)得到的均质料采用板链输送机、分拣机、磁选机、浮选机和重选设备等进行精筛分，得到优化处理料。
实施例5
优化处理料的资源化利用方法包括：
将腐殖土材料与洁净土掺拌后回收作为有机肥料用于园林绿化；将砖石材料作为再生建筑材料的开采回收；将轻质物料送去焚烧发电厂；将金属、玻璃和橡胶类物质作为可再利用材料由物资公司回收利用；从塑料中生产残渣衍生燃料产生热量或电力；
对比例1
与实施例1相比，步骤(1)中仅启动振动筛选机进行初筛，初筛完成后进行步骤(2)的破碎、翻抛处理，其余步骤和参数均相同。
对比例2
与实施例1相比，步骤(1)中仅启动振动筛选机进行初筛和分选机进行风选，接着进行步骤(2)的破碎、翻抛处理，其余步骤和参数均相同。
对比例3
与实施例1相比，不进行步骤(2)的破碎、翻抛处理，其余步骤和参数均相同。
对比例4
与实施例1相比，不进行步骤(1)多重筛分的处理，其余步骤和参数均相同。
对比例5
与实施例1相比，步骤(3)中的步骤1)中，控制干化室内温度为50℃、通风量52L/h，其余步骤和参数均相同。
对比例6
与实施例1相比，步骤(3)中的步骤1)中，控制干化室内温度为66℃、通风量52L/h，其余步骤和参数均相同。
对比例7
与实施例1相比，步骤(3)中的步骤1)中，控制干化室内温度为53℃、通风量50L/h，其余步骤和参数均相同。
对比例8
与实施例1相比，步骤(3)中的步骤1)中，控制干化室内温度为53℃、通风量58L/h，其余步骤和参数均相同。
对比例9
与实施例1相比，步骤(3)中的步骤2)中，山丘状堆放料底部留空高度为0.3m，其余步骤和参数均相同。
对比例10
与实施例1相比，步骤(3)中的步骤2)中，山丘状堆放料底部留空高度为0.9m，其余步骤和参数均相同。
检测
(1)通过作业人员观察记录实施例1-4和对比例1-4处理后的垃圾大小，检查设备运行时是否有缠绕问题及是否需要在处理垃圾的过程中中止处理，进行设备的维护维修，其结果如表1所示。
(2)采用烘箱法对含水率进行测定，每3天测定一次，将实施例1-3和对比例5-10进行生物干化处理的部分物料取出，置于105℃干燥烘箱中，烘至恒重，然后冷却、称重，计算含水率，其结果如表2所示。
式中，X：样品含水率/％；
m1：样品的质量/g；
m2：样品干燥后的质量/g。
表1
表2
由表1所示，本发明设置的存量垃圾异位处理物料均质化方法有效解决了垃圾非均质化问题及设备运营中的缠绕问题，有效节省了运营时间及维护成本。详细地，经实施例1-4处理后的垃圾整体偏小且均质化，而经对比例1-4处理后的垃圾，其处理结果均为垃圾非均质化，且对比例3中还出现部分垃圾缠绕成大块状的现象，相比于实施例1-4，对比例1-4的设备运行时也存在与垃圾的缠绕现象，需要中止运行，进行设备的维护维修，进一步导致了维护成本提升，整体运行效率低下。
由表2所示，本发明设置的存量垃圾异位处理物料均质化方法可在短时间内降低存量垃圾的含水率，加速存量垃圾生物干化速度。本方法设置了合适的干化室内温度和通风量及通风设备方向，有利于物料内部水分的汽化和水分交换、有利于均匀堆放料内的能量，同时，在覆盖了透明薄膜的山丘状堆放料底部留空0.4-0.8m，有利于使通风设备吹出的风与山丘状堆放中处于底部被深埋的物料和充足的氧气接触，营造良好的微生物生长环境，提高干化效率。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）多重筛分：对存量垃圾异位移动至初筛厂房，启动筛选机，进行初筛，得到筛上物和筛下物，将筛上物进行风选，得到风选重料和风选轻料，将风选重料移至新风负压风选平台，再筛分，得到筛分轻料；
（2）破碎、翻抛处理：将步骤（1）得到的风选轻料和筛分轻料移至破碎机破碎，破碎后搅拌翻抛，得到均质料；
（3）优化处理：将步骤（1）得到的筛下物和步骤（2）得到的均质料进行优化处理，得到优化处理料；
（4）资源化利用：将步骤（3）得到的优化处理料进行资源化利用；
步骤（3）中所述优化处理为先生物干化处理再机械精筛分处理和仅机械精筛分处理中的一种；
所述生物干化处理步骤为：将步骤（1）得到的筛下物和步骤（2）得到的均质料随机翻推堆放于干化室内，形成山丘状堆放料，于山丘状堆放料上覆盖一层或多层透明薄膜，对山丘状堆放料进行加热、搅拌、通风和抽气，直至干化完成；
所述山丘状堆放料高度为1.8-2.3m，坡度为55-60°，所述透明薄膜覆盖山丘状堆放料底部留空高度为0.4-0.8m，所述透明薄膜以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主要原料，添加抗氧剂、防腐剂、稳定剂和紫外吸收剂合成，再经压合、拉伸制成。
2.根据权利要求1所述的一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其特征在于，步骤（1）中所述新风负压风选平台位于分选室内，分选室通过管道、墙式进风器和窗式进风器中的一种或几种外接分选室外的新鲜空气，所述再筛分为人工分选。
3. 根据权利要求1所述的一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其特征在于，所述干化室内顶壁设有电加热设备和抽气风机，抽气风机通过管道外接废气处理装置，干化室内周侧中部设有温湿度传感器，干化室内周侧底端交错设有通风设备，干化室内底部设有常规地埋式搅拌机，地埋式搅拌机周侧为滤网，滤网底端设有废水处理槽，调控干化室内温度为53-64℃、通风量52-56 L/h。
4.根据权利要求3所述的一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其特征在于，所述电加热设备安装间距为1.5-2m，所述抽气风机安装间距为2-2.5m，所述通风设备安装间距为1-1.5m，若干个所述通风设备的安装方式为对立交错安装，所述常规地埋式搅拌机安装间距为1m。
5.根据权利要求1所述的一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其特征在于，所述机械精筛分处理为：采用板链输送机、分拣机、磁选机、浮选机和重选设备进行精筛分。
6.根据权利要求1所述的一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其特征在于，所述优化处理料包括腐殖土材料、砖石材料、轻质物料、金属、塑料、玻璃和橡胶类物质等。
7.根据权利要求1所述的一种存量垃圾异位处理物料均质化及资源化利用方法，其特征在于，所述优化处理料的资源化利用方法包括：将腐殖土材料与洁净土掺拌后回收作为有机肥料；将砖石材料作为再生建筑材料的开采回收；将轻质物料送去焚烧发电厂；将金属、玻璃和橡胶类物质作为可再利用材料回收利用；从塑料中生产残渣衍生燃料产生热量或电力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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