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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
本发明涉及城市垃圾集中处理再生方法，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。
城市垃圾的日益增多，使得及时处理并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①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；②耗资大，且造成二次污染严重；③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。
实现上述目的的本发明方法如附图所示的工艺流程图。
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，被砖石、水泥粉沫中和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，这相就节约了能源，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，颗粒在1-5cm的，分别制成新型建材，从而提高了无机垃圾的再生利用。小于1cm的无机垃圾经磁选后无机物料进球磨机进一步研磨成100-300目的粉料，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。
下面就给出的实施例对本发明方法的工艺流程作进一步说明。
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30-45℃，最高不宜超过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50-80℃，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，必须经过干燥机废水处理装置，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，作用有两个：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。

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成分，最后得到复合肥，建材等再生产品，具体工艺方法如下：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，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，被砖石、水泥粉沫中和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，颗粒在1-5cm的，分别制成新型建材，从而提高了无机垃圾的再生利用，小于1cm的无机垃圾经磁选后无机物料进球磨机进一步研磨成100-300目的粉料，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。
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力气，调节耗氧发酵温度30-45℃，最高不超过55℃，垃圾含水率55-65％；在厌氧发酵区，发酵温度50-80℃，最高不超过85℃。
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