CN1164375C - 城市垃圾集中处理再生方法 - Google Patents

Abstract

城市垃圾集中处理再生方法，包括分类、磁选、发酵、干燥等主要工艺流程，其特征是将生活垃圾、特种垃圾等分类处理，且在各自处理的工序后续流程中相互交叉利用，将处理后的特种无机垃圾作为复合肥的并用成分，最后得到复合肥，建材等再生产品，生活垃圾处理的料仓发酵工序中，采用耗氧和厌氧双重发酵。

Description

城市垃圾集中处理再生方法

                        技术领域

本发明涉及城市垃圾集中处理再生方法。

                        背景技术

城市垃圾的日益增多，使得及时处理过程中不产生二次污染，成为城市环境建设的重要指标。目前城市垃圾处理的途径主要有三种：①集中填埋，②焚烧发电，③沤堆肥料。以上集中填埋需要占用宝贵的土地，也浪费了垃圾中的有用资源的可持续利用；焚烧发电耗资大，且造成二次污染严重；沤堆肥料是一种较好的处理方法，但仅局限于有机垃圾，而且目前“沤堆”方法，均为人工开放式处理，沤堆场地对周围环境污染较大，工人操作环境恶劣，处理量小，不能应对日益增多及种类繁杂的垃圾量。

针对上述问题，本发明提出了一种城市垃圾集中处理方法，它采取封闭式相互作用的工艺方法，某些流程的中间处理结果交叉利用，与垃圾处理专用设备配套，最后得到垃圾处理再生产品，是一种能够大量连续、工厂化处理的有效方法。它与本申请人近期递交的“垃圾处理曲线风动破袋分选机”、“垃圾处理大容量循环生物降解仓”以及“垃圾处理螺杆连续干燥机”三项设备实用新型专利申请，构成城市垃圾处理系统。

                        发明内容

实现上述目的的本发明方法如下：城市垃圾集中处理再生方法，包括分类、磁选、发酵、干燥等主要工艺流程，其特征是将生活垃圾、特种垃圾等分类处理，且在各自处理的工序后续流程中相互交叉利用，最后得到复合肥，建材等再生产品，具体工艺方法如下：把生活垃圾和袋装垃圾破袋粉碎，利用风动原理把轻质的塑料薄膜和纸张分离出来，剩余物料再由磁选机分离出黑色金属并压缩成块供冶炼使用，磁选后物料流入圆网筛，把塑料、瓶、罐分捡出来，供再生回用，剩余物料不再过细分选，全部提升倒入垃圾生物发酵仓，垃圾在发酵反应中会析出水份，此废水被抽入特种垃圾储存仓，被氧化、过滤、吸附后流入厂区绿化水塘，再进一步生化处理达标后排放，从发酵仓仓底由螺杆出料装置，排出已反应完全、无臭的熟料由输送机送入垃圾干燥机内干燥脱水，干燥机的能源来之于前面风动机分离出来的薄膜塑料及其它可燃物，还有从发酵仓抽出的沼气，干燥机所产生的烟气经干燥机废气处理装置，被洗涤、氧化、吸附后排空，干燥后的垃圾被送入球磨机研磨，由于此时的垃圾包括玻璃等杂物，质地较松脆，容易被球磨成粉状，而各种有色金属不易粉碎，由球磨机内的网筛分离出来，最后分筛后的粉状垃圾用作复合肥生产。

破碎后的特种垃圾经磁选、筛选分级后，筛选出5-10mm、10-30mm和5mm以下三个颗粒等级，＞5mm的无机颗料全部提升到特种垃圾储存仓，用有两个：1.是作为废水处理材料，2.能及时清除场地，防止二次污染。每天从仓底排出一定量，送入球磨机研成60-80目的粉料，经分析化验后，供复合肥使用，同时起到过滤材料的更换作用。生活垃圾及特种垃圾处理流程的磁选工序中，选用1000-1500高斯。生活垃圾处理的料仓发酵工序中，采用耗氧和厌氧双重发酵，在发酵料仓的1/3容积上部为耗氧发酵区，1/3容积以下为厌氧发酵区，通过向耗氧区内垃圾喷水或压空气，调节耗氧发酵温度30-55℃，垃圾含水率55-65％，在厌氧发酵区，发酵温度50-85℃。

本发明采用封闭式相互作用、消化、再生利用的处理方法及专用设备，把城市生活垃圾和特种垃圾相互利用补充，制成全价复合肥，提高了特种垃圾的利用率，减少和避免了处理厂的环境污染。整个处理过程分生活垃圾处理和特种垃圾处理两条线。生活垃圾线：运用模糊逻辑理论，把成份多样性的垃圾分成四大类：1.生物有机物，如动植物废弃物、纸张、粪便等。2.建筑水泥制品、砖石泥土、玻璃等。3.不可降解的高分子石油制品等。4.各种金属制品。这样就较容易确定生产方法和设计专用设备。首先用垃圾风动分选机对生活垃圾进行粗分选，把垃圾和袋装垃圾破袋粉碎，利用风动原理把轻质的塑料薄膜和纸张分离出来，实现了快捷的分捡工作，有效改善了工作环境，减轻了劳动强度和劳力。剩余物料再由磁选机分离出黑色金属并压缩成块供冶炼使用，磁选后物料流入圆网筛，把塑料、瓶、罐分捡出来，供再生回用，剩余物料不再过细分选，全部提升倒入垃圾生物发酵仓，利用微生物对有机质垃圾的降解物性，采用耗氧和厌氧对垃圾进行双重发酵处理，改进了目前单纯采用耗氧发酵对垃圾降毒、降解不彻底的缺点。因为化合物是经过一系列氧化、还原反应而发生降解的，而耗氧和厌氧环境在降解方面各有局限性，但若将两者接合起来往往可以互相补充。例如耗氧过程的局限性之一是不能降解高度氯化的化合物，这些化合物只能在厌氧条件下发生降解，而芳香族化合物通常不能在厌氧条件下降解，尽管耗氧细菌也能降解他们。许多耗氧菌难降解的氯化芳烃化合物先经还原脱氯反应，形成毒性更小、更容易降解的部分脱氯中间产物，这些中间产物可以在其它微生物的协调作用下彻底矿化。因为厌氧菌对一些重金属和氯代烃、环苯类化合物有毒物的降解、降毒能力要比耗氧菌强而迅速。采用生物发酵仓其优点是是：占地面积小，处理量大，无污染，无外加热源，容易调节温度、湿度及耗氧度，无须翻料工序，降低了运行成本，在发酵过程中所产生的沼气能充分利用，避免了开放式堆肥无法回收沼气的情况。利用本发酵仓能迅速产生高温高热促进垃圾的熟化和降解、灭菌、除臭，而且不受气候影响，并且实现了仓顶加料，仓底出料的循环作业，垃圾在发酵反应中会析出水份，此废水被抽入特种垃圾储存仓，被氧化、过滤、吸附后流入厂区绿化水塘，再进一步生化处理达标后排放，实现了一种生态处理方式。从发酵仓仓底由螺杆出料装置，排出已反应完全、无臭的熟料由输送机送入垃圾干燥机内干燥脱水。干燥机的能源来之于前面风动机分离出来的薄膜塑料及其它可燃物，还有从发酵仓抽出的沼气，这样就节约了能源，又避免了二次污染，干燥机所产生的烟气经干燥机废气处理装置，被洗涤、氧化、吸附后排空。干燥后的垃圾被送入球磨机研磨，由于此时的垃圾包括玻璃等杂物，质地较松脆，容易被球磨成粉状，而各种有色金属不易粉碎，由球磨机内的网筛分离出来，最后分筛后的粉状垃圾用作复合肥生产。

城市特种垃圾主要指建筑垃圾和电厂粉煤灰、玻璃、砖石等，都为无机氧化物和硅酸盐化合物，含有多种矿物元素，是复合肥必需的矿物元素，而且不会因施用过量或长期使用而破坏土壤。破碎后的特种垃圾经筛选分级后，制成新型建材，从而提高了无机垃圾的再生利用。小于1cm的无机垃圾或经磁选后无机物料进球磨机进一步研磨成粉料，用它和有机粉料制成的颗粒复合肥是极好的土壤改良剂和肥源。

                      附图说明

图1是城市垃圾集中处理再生方法的工艺流程图。

                      具体实施方法

下面就给出的工艺说明流程图实施例对本发明方法的工艺流程作进一步说明

参看图1：①卸车后的生活垃圾迅速被小型推土机推至垃圾风动破袋分选机，缓慢喂入分选机将生活垃圾和袋装垃圾破碎，破袋机刀片辊的转速在800-1000转/分为宜，破碎后垃圾被切向刀片辊抛入分离腔，并在轴流风机产生的强大气流作用下升腾起来，随气流抛向曲线导流板，重质垃圾迅速下落而轻质物料则被轴流风机产生的气流吹入回收腔。分离出来的轻质物料大部分为乙烯类塑料薄膜、纸张和其它可燃物。②分离后的垃圾流入磁力强度为1000-1500高斯的磁选机，分离出黑色金属并压缩成块，供冶炼厂回收。③垃圾则被送入网眼在3厘米的圆网筛，分离出塑料瓶、硬塑料及其它大块物料。④剩余垃圾就不再过细分离，全部提升送入垃圾发酵仓，发酵仓容积按每天生活垃圾的总量，10天为一个周期来确定，一般设3-4个φ10m×15m圆柱仓为宜，发酵仓在容积的1/3以上为耗氧发酵区，1/3以下为厌氧发酵区，在耗氧区设有两层气压在0.8Mpa的压缩空气暴气管，给垃圾输送充足的氧气和补充水份(据测量每1克动植物脂肪或石油被微生物彻底降解或矿化，需3-4克氧气，若汽油或有机溶剂所污染的化合物、浓度在10-100mg/L时若在耗氧条件下分解，大约需要20-200mg/L的氧才能将碳氢化合物全部氧化为二氧化碳和水。因此在耗氧段必须给予充足的压缩空气)，同时用来调节发酵温度，温度应控制在30-55℃，垃圾的含水率控制在55-65％，根据仓内温度传感器及时加大暴气量和喷水来调节温度，每天从仓底排出的反应熟化垃圾量等于仓顶每天要堆入的生料量，在仓底排料时利用第二层暴气管注入经30目过滤过的活性污泥浆水，增加厌氧菌菌落，以便由耗氧发酵迅速转入厌氧发酵，进一步分解耗氧菌难降解的氯代芳烃类有毒化合物和重金属。在厌氧发酵区，温度控制在50-85℃，一般不超过85℃为宜，并停止充氧。在耗氧和厌氧发酵反应的全过程，会产生较高的反应热和大量沼气，并析出废水，沼气通过设于发酵仓内的通道被抽出仓外供垃圾干燥机燃烧，废水从仓底抽入特种垃圾储存仓，被氧化、过滤、吸附，然后排入厂区绿化水塘，进一步被生化处理。⑤每天从仓底由螺杆出料装置，把充分降解的熟料排出一定量由输送带送入垃圾干燥机内干燥，脱水除臭，干燥机所用燃料，一是发酵仓抽出的沼气，二是风动分选机分离出的可燃物为主要燃料，因为这些可燃物以乙烯类塑料薄膜为主，其热值高、污染性小，但会产生较多炭烟，必须经过干燥机废气处理装置，经二次水洗涤后通过强氧化剂氧化、吸附、过滤后排空。洗涤烟气时产生的废水流入循环池沉淀，沉淀物被抽入特种垃圾储存仓。⑥将干燥后的垃圾送入球磨机，球磨成60-80目的粉沫料，此时由于有色金属不易粉沫化，而有机物经充分烘烤干燥后质地松脆则容易粉沫化，因而有色金属被10-15目的网筛分离出来，供再生利用。分离有色金属后再经30-40目过筛，即可输送到复合肥车间。

特种垃圾处理线：①首先将＞φ20cm的物料经鳄式破碎机碎成φ10cm左右的小块，再经锤式破碎机破碎。②由1000-1500高斯的磁选机分离黑色金属。③由风动分选机分离轻质组份，可燃物供干燥机作燃料。④剩余无机垃圾经多级筛，筛选出5-10mm、10-30mm和5mm以下三个颗粒等级，＞5mm的无机颗料全部提升到特种垃圾储存仓，用有两个：1.是作为废水处理材料，2.能及时清除场地，防止二次污染。⑤同样每天从仓底排出一定量，送入球磨机研成60-80目的粉料，经分析化验后，供复合肥使用，同时起到过滤材料的更换作用。

城市垃圾集中处理再生方法，包括分类、磁选、发酵、干燥等主要工艺流程，其特征是将生活垃圾、特种垃圾等分类处理，且在各自处理的工序后续流程中相互交叉利用，将处理后的特种无机垃圾作为复合肥的并用成分，最后得到复合肥，建材等再生产品，生活垃圾处理的料仓发酵工序中，采用耗氧和厌氧双重发酵。

Claims (3)

1.城市垃圾集中处理再生方法，包括分类、磁选、发酵、干燥主要工艺流程，其特征是将生活垃圾、特种垃圾分类处理，且在各自处理的工序后续流程中相互交叉利用，将处理后的特种无机垃圾作为复合肥的并用成分，最后得到复合肥，建材再生产品，具体工艺方法如下：把生活垃圾及袋装垃圾破袋粉碎，利用风动原理把轻质的塑料薄膜和纸张分离出来，剩余物料再由磁选机分离出黑色金属并压缩成块供冶炼使用，磁选后物料流入圆网筛，把塑料、瓶、罐分捡出来，供再生回用，剩余物料不再过细分选，全部提升倒入垃圾生物发酵仓，垃圾在发酵反应中会析出水份，此废水被抽入特种垃圾储存仓，被氧化、过滤、吸附后流入厂区绿化水塘，再进一步生化处理达标后排放，从发酵仓仓底由螺杆出料装置，排出已反应完全、无臭的熟料由输送机送入垃圾干燥机内干燥脱水，干燥机的能源来之于前面风动机分离出来的薄膜塑料及其它可燃物，还有从发酵仓抽出的沼气，干燥机所产生的烟气经干燥机废气处理装置，被洗涤、氧化、吸附后排空，干燥后的垃圾被送入球磨机研磨，由于此时的垃圾包括玻璃等杂物，质地较松脆，容易被球磨成粉状，而各种有色金属不易粉碎，由球磨机内的网筛分离出来，最后分筛后的粉状垃圾用作复合肥生产；

破碎后的特种垃圾经磁选、筛选分级后，筛选出5-10mm、10-30mm和5mm以下三个颗粒等级，＞5mm的无机颗料全部提升到特种垃圾储存仓，作为废水处理材料，每天从仓底排出一定量，送入球磨机研成60-80目的粉料，经分析化验后，供复合肥使用，同时起到过滤材料的更换作用。

2.根据权利要求1所述的城市垃圾集中处理再生方法，其特征是生活垃圾及特种垃圾处理流程的磁选工序中，选用1000-1500高斯。

3.根据权利要求1或2所述的城市垃圾集中处理再生方法，其特征是生活垃圾处理的料仓发酵工序中，采用耗氧和厌氧双重发酵，在发酵料仓的1/3容积上部为耗氧发酵区，1/3容积以下为厌氧发酵区，通过向耗氧区内垃圾喷水或压空气，调节耗氧发酵温度30-55℃，垃圾含水率55-65％；在厌氧发酵区；发酵温度50-85℃。