CN209697699U - 一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，包括若干个平行设置的好氧发酵仓，在各发酵仓内设置有供氧管路、垃圾渗滤液回灌管路和排气管路。本实用新型的好氧发酵系统实现了全封闭好氧发酵，无恶臭气体产生、无垃圾渗滤液排出，改善了垃圾处理场的环境，降低了生活垃圾填埋处理的维护成本。

Description

一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统

技术领域

本实用新型属于固体废弃物处理与资源化利用技术领域，具体涉及一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统。

背景技术

城市生活垃圾是量大面广的固体废弃物。随着我国经济社会发展和对环境质量要求越来越高，生活垃圾的量越来越大，其收集、转运、处理和资源化也越来越受到各级政府、科技工作者的高度重视。

生活垃圾处置方式有很多不同的组合工艺。早期主要的处置技术以堆肥、自然堆存、填埋为主。但是随着对土壤环境质量和农业食品安全的重视，城市生活垃圾堆肥因含有重金属等有毒有害物质逐渐被淘汰。自然堆存、简单填埋因产生严重的地下水污染，也已经被禁止。生活垃圾直接分选曾经受到重视，但是因垃圾直接分选系统经常出现障碍、运行维护困难、分选产物资源化效益不高，特别是分选后堆肥部分肥效低、存在环境风险、难以外销，致使直接分选在我国生活垃圾处理中难以推广。

目前生活垃圾主流的处理方式是卫生式填埋、焚烧发电。卫生填埋可以做到安全无害化处置，但是垃圾填埋场恶臭难闻、蚊虫滋生严重、环境脏乱恶劣、温室气体排放量巨大，垃圾渗滤液处理难、成本高是填埋场运行维护的很大负担。卫生填埋处理一次性投资较大、占地面积大、没能实现垃圾资源化利用和减量化目标。而且填埋场库容有限，若干年后总归要封场，新场址选定困难，出现生活垃圾无处可埋的窘境。从生活垃圾处理的无害化、减量化目标来看，焚烧方法最安全、最彻底。同时，焚烧过程所产生的热量也能发电。但是因生活垃圾含水量高、热值低，导致发电效率低下。且生活垃圾焚烧产生二噁英，需要复杂高消耗的烟气净化技术处理才能满足排放要求。生活垃圾焚烧厂的垃圾堆存期间同样会产生恶臭等环境卫生问题和严重的大气污染问题，导致很多焚烧厂建设难以落地实施。焚烧发电同样存在一次性投资较大、运营成本高的问题。因此，垃圾处置和资源化技术开发一直是科技开发领域的热点。

对生活垃圾进行好氧发酵，可以有效降低垃圾水分、降解有机质，避免生活垃圾处理厂垃圾堆存期间的恶臭问题，且可提高发电效率。但现有好氧发酵仓多为开放式，若以这种形式的好氧发酵仓处理生活垃圾，会影响其卫生环境，且在发酵过程中产生的废气会造成严重的大气污染问题。因此，现有好氧发酵仓的结构不适用于生活垃圾处理场。

实用新型内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种无污染的生活垃圾好氧系统，旨在通过经济高效的手段进行生活垃圾好氧发酵，改善垃圾处理厂的卫生环境。

本实用新型为实现目的，采用如下技术方案：

一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，其特点在于：包括生活垃圾下料斗、生物除臭剂储存罐和好氧发酵仓组；

在所述生活垃圾下料斗内设置有破袋机；

在所述生活垃圾下料斗内还设置有生物除臭剂喷洒装置，所述生物除臭剂喷洒装置通过管道连通至所述生物除臭剂储存罐；

所述好氧发酵仓组由若干个密闭的好氧发酵仓平行设置，所述好氧发酵仓的一面设有进口门、相对的另一面设有出口门；在各好氧发酵仓的进口门处设置有一个共用的公共廊道；所述生活垃圾下料斗的出料口设置在所述公共廊道的上方；

在所述公共廊道下设置有垃圾渗滤液收集池；所述好氧发酵仓的地面呈斜坡状，下坡一侧设置有集液沟；各好氧发酵仓的集液沟汇流连通至所述垃圾渗滤液收集池；

在各好氧发酵仓的底部铺设有供氧管路，所述供氧管路连通至供氧鼓风机；

在各好氧发酵仓的上部铺设有垃圾渗滤液回灌管路，在所述垃圾渗滤液收集池中安装有潜液泵；所述垃圾渗滤液回灌管路连通至所述潜液泵；

在各好氧发酵仓的顶部设有排气管路，所述排气管路通过排气鼓风机连通至除臭塔。

所述好氧发酵仓组为全地下或半地下式设置。

所述好氧发酵仓的地面从距离集液沟较远一侧向集液沟一侧的坡降为3-5％、从出口门一侧到进口门一侧的坡降为0.3-1％。

所述好氧发酵仓组中好氧发酵仓的数量不少于5个。

所述好氧发酵仓呈长方体状，高5-15m、宽5-30m、长30-100m。

在所述好氧发酵仓的屋顶两侧固定有排水槽钢。

本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型的好氧发酵系统通过对废水的全循环、对废气的除臭净化，实现了废水和废气零排放，消除了生活垃圾处理场的恶臭问题；且本实用新型中好氧发酵仓为半地下甚至全地下的全封闭系统，避免恶臭气体逸散破坏环境，完全解决了生活垃圾处理场脏乱臭的窘境，改善了生活垃圾处理厂的环境卫生状况。

2、本实用新型的系统，在好氧发酵前，向生活垃圾中喷洒生物除臭剂，可以减少恶臭气体的产生。

3、本实用新型在公共廊道下设置垃圾渗滤液收集池，且将好氧发酵仓地面设置成斜坡状，可以使发酵过程产生的垃圾渗滤液自流到垃圾渗滤液收集池，一方面有助于垃圾堆体沥干水分，最终有助于减少腐熟垃圾的含水量；另一方面有助于垃圾渗滤液的喷灌处理。

4、本实用新型的系统可以对垃圾渗滤液进行全循环处理，在好氧发酵的前期向生活垃圾堆体内喷灌好氧发酵过程产生的垃圾渗滤液，好氧发酵后期不再喷灌，水分蒸发减量，实现了垃圾渗滤液的处理，从而实现废水的零排放，消除了垃圾渗滤液处理、处置的难题。且垃圾渗滤液的回灌，为垃圾堆体发酵接种了大量嗜热好氧微生物，加速了垃圾堆体微生物增殖速度、加快好氧微生物增殖代谢和有机物降解速度，提高了垃圾堆体的发酵温度，可以使垃圾堆体温度升高达到80℃以上，实现了快速高温好氧发酵，可以灭活大部分致病菌和杂草种子，为发酵后腐殖土的利用创造了良好的条件。

5、通过本实用新型的系统对生活垃圾进行好氧发酵后，有利用对其进行进一步的分选，避免了生活垃圾直接分选所产生的问题：从居民区运来的垃圾已经厌氧发臭、含水量高、黏连严重，直接分选困难，恶臭气体发散严重，控制恶臭气体污染比较困难。先好氧发酵后分选的方式有如下优点：降低了垃圾水分，大幅度减量、降低分选负荷和成本；可降解有机质腐化、稳定化、细粒化；垃圾中各类物料更易分散、解聚、分选；分选的物料夹带杂质少，更易进一步处理。

6、通过本实用新型的系统进行发酵后，再对生活垃圾进行分选，可以实现固废全资源化。

附图说明

图1为生活垃圾好氧发酵系统的平面示意图；

图2为好氧发酵仓组的横剖面示意图；

图中标号：1为生活垃圾下料斗；2为生物除臭剂储存罐；3为好氧发酵仓；4为公共廊道；5为垃圾渗滤液收集池；6为集液沟；7为供氧管路；8为供氧鼓风机；9为垃圾渗滤液回灌管路；10为潜液泵；11为破袋机；12为生物除臭剂喷洒装置；13为排气管路；14为排气鼓风机；15为除臭塔；16为地面；3A发酵仓房顶；3B为发酵仓混凝土墙壁；3C为发酵仓室隔板。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。以下内容仅仅是对本实用新型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，只要不偏离实用新型的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，一种无污染的的生活垃圾好氧发酵系统，包括生活垃圾下料斗1、生物除臭剂储存罐2和好氧发酵仓组。

在生活垃圾下料斗1内设置有破袋机11，用于将生活垃圾破袋、下料。具体实施中，破袋机可采用可实现所需功能的任意型号或结构的破袋机。

在生活垃圾下料斗1内还设置有生物除臭剂喷洒装置12，生物除臭剂喷洒装置12通过管道连通至生物除臭剂储存罐2；生物除臭剂喷洒装置用于在生活垃圾破袋、下料的同时，向生活垃圾内喷洒生物除臭剂，使生物除臭剂与生活垃圾混合均匀。具体实施中，生物除臭剂喷洒装置可采用现有任意可实现所需功能的结构，如可以由加压泵、输送管路、流量计、流量调节阀、喷头组成，其作用是按照所需计量向待处理的生活垃圾中添加生物除臭剂。

好氧发酵仓组由若干个密闭的好氧发酵仓3平行设置，好氧发酵仓3的一面设有进口门、相对的另一面设有出口门；在各好氧发酵仓3的进口门处设置有一个共用的公共廊道4；生活垃圾下料斗1的出料口设置在公共廊道4的上方；生活垃圾由生活垃圾下料斗通过重力直接下料至公共廊道后，再依次送至各好氧发酵仓，具体实施中，可在公共廊道上设置垃圾输送装置，通过垃圾输送装置将生活垃圾依次送至各好氧发酵仓。

在公共廊道4下方设置有垃圾渗滤液收集池5；好氧发酵仓3的地面呈斜坡状，朝向所述垃圾渗滤液收集池5的方向倾斜，下坡一侧设置有集液沟6；各好氧发酵仓的集液沟6汇流连通至垃圾渗滤液收集池5，使得发酵过程产生的垃圾渗滤液自流汇集到集液沟后，继而汇集到垃圾渗滤液收集池。具体实施中，以平行与公共廊道4的方向为横向、以从出口门到进口门的方向为纵向，好氧发酵仓的地面从距离集液沟较远一侧向集液沟一侧的坡降(即横向坡降)为3-5％、从出口门一侧到进口门一侧的坡降(即纵向坡降)为0.3-1％。

在各好氧发酵仓3的底部铺设有供氧管路7，供氧管路7连通至供氧鼓风机8，供氧鼓风机通过供氧管路向好氧发酵仓内输送空气，以维持好氧发酵仓内的好氧气体环境。具体实施中，供氧管路为穿孔管，用于释放气体。

在各好氧发酵仓3的上部铺设有垃圾渗滤液回灌管路9，在垃圾渗滤液收集池5中安装有潜液泵10；垃圾渗滤液回灌管路9连通至潜液泵10。垃圾渗滤液收集池中的垃圾渗滤液通过垃圾渗滤液回灌管路按需喷灌到各好氧发酵仓内的生活垃圾堆体中。具体实施中，垃圾渗滤液回灌管路可根据好氧发酵仓大小设置合适结构，以保证可以将垃圾渗滤液均匀喷洒向所有区域的生活垃圾，如可采用在主管下设置若干横向穿孔管，然后加上喷头的方式。

在各好氧发酵仓3的顶部设有排气管路13，排气管路13通过排气鼓风机14连通至除臭塔15。具体实施中，除臭塔可为现有能够达到所需除臭效果的任意结构的除臭塔。

好氧发酵仓组为全地下或半地下式设置(如图2所示，为半地下式)。具体实施中，好氧发酵仓的构建方法为：根据受纳生活垃圾的量确定垃圾处理场地大小，在所选定的平整场地上规划出好氧发酵仓的位置，在好养发酵仓的位置挖出土方，设定好发酵仓的垃圾入口和出口，用混凝土浇筑两面墙(如图2所示的发酵仓混凝土墙壁3B)，然后用隔板分割成长方体状的若干个平行的仓室(如图2所示的发酵仓室隔板3C)，并为每个仓室安装入口门和出口门。在每个好氧发酵仓的的屋顶两侧纵向固定排水槽钢，槽钢两侧固定钢樑构建屋架、屋顶，再在顶部用所需的材料封盖(如图2所示的发酵仓房顶3A)，使每个好氧发酵仓构成密闭的空间。各好氧发酵仓的容积按需设置，优选可以容纳3～5天的生活垃圾量，如每个仓室可设置为高5-15m、宽5-30m、长30-100m。整个垃圾处理场配置好氧发酵仓5个以上(如图 1、2所示，为5个)，周期性轮转进料、发酵、出料使用，具体根据接纳垃圾量配置。屋顶的排水槽钢同时作为排水沟和维护行人通道，导出屋面雨水、雪水到储水池。

具体实施中，垃圾渗滤液收集池5设置在公共廊道4中心位置的下方，在垃圾渗滤液收集池5和集液沟6上加盖有网格状篦水板；集液沟的深度为10-20cm。

具体实施中，公共廊道可构建成为斜坡状与地面相连，既便于用于输运的轮式机械设备进出，又避免雨水流入公共廊道。

在好氧发酵仓的房顶上可以设置绿化植物层。具体实施中：可在好氧发酵仓的仓顶上覆盖20-40cm厚的腐殖土，其上种植草皮；或在好氧发酵仓的仓顶上摆放盆栽花卉苗木绿化。绿化植物层可以美化环境。

具体实施中，生物除臭剂可采用市售的任意一款，优选按如下方法配置：将新鲜生活垃圾及生活垃圾经好氧发酵所得发酵后腐熟物料按照质量比2:1～4混合均匀后，用2～10倍的水淋洗，获得淋滤液；将所述淋滤液与酵母菌按照质量比1000:1～10混合均匀，获得接种菌液；将有机物加水配置成质量浓度为1～5％的有机物培养基；然后将接种菌液和有机物培养基按体积比1～10:100混合后，再加入占有机物质量1～10％的铁氧化物混合均匀，发酵24～48h，获得生物除臭剂。其中，配制培养基的有机物为红糖、蔗糖、葡萄糖、乳酸盐、醋酸盐、牛肉膏、糖蜜水、餐厨垃圾或养殖废物中的至少一种，纳米铁氧化物是由市售铁氧化物或天然纳米铁氧化物矿石(如鲕状赤铁矿、褐铁矿)粉碎获得的100目以下粉体。上述生物除臭剂由新鲜生活垃圾中的微生物、好氧发酵所得发酵后腐熟物中微生物添加酵母菌、铁氧化物富集培养制得。其中的微生物皆为土著微生物，适应本地环境；铁氧化物与微生物交互作用，改善微生物代谢微环境、提高活性，提高分解有机物的速度；生物除臭剂包含兼性菌、兼性好氧菌、好氧菌，与添加的酵母菌协同作用，消除垃圾中的恶臭气味物质；且生物除臭剂包含适宜在各种温度下快速增殖的微生物，添加到垃圾堆体中后，垃圾堆体增温快、达到的峰值温度高、生物质腐化稳定快、大幅度缩短垃圾发酵所需的时间。

利用上述生活垃圾好氧发酵系统进行好氧发酵的方法，包括如下步骤：

步骤1、在生物除臭剂储存罐2内存入生物除臭剂；

将生活垃圾倒入生活垃圾下料斗1，由破袋机11划破包装袋，并由生物除臭剂喷洒装置 12向生活垃圾下料斗内喷洒生物除臭剂，使生物除臭剂与生活垃圾混合均匀；生物除臭剂的加入量为每吨垃圾0.5-5kg；

步骤2、添加了生物除臭剂的生活垃圾下料至公共廊道4，再依次移入各个好氧发酵仓3，每个好氧发酵仓铺设满仓后关闭发酵仓进口门，开始铺设下一个好氧发酵仓；

步骤3、由供氧鼓风机8通过供氧管路7向铺设满仓后的好氧发酵仓内持续通入空气，以维持好氧状态开始静态发酵，通入空气量以好氧发酵仓中流出的垃圾渗滤液溶解氧大于 0.5mg/L为控制参数；

各好氧发酵仓在发酵过程产生的垃圾渗滤液自流汇集到集液沟6后，继而汇集到垃圾渗滤液收集池5；

发酵的前5天，每间隔4h通过潜液泵10从垃圾渗滤液回灌管路9向好氧发酵仓内喷淋一次垃圾渗滤液，每次持续喷淋1h，以维持好氧发酵仓内生活垃圾堆体发酵所需的水分；静置发酵5天后停止喷淋，继续发酵5-10天，使生活垃圾中生物质有机物降解、腐熟、稳定，使水分蒸发，获得松散、无臭的发酵后腐熟物料；

好氧发酵仓发酵过程所产生的废气通过排气鼓风机14从排气管路13抽出，送至除臭塔 15除臭；

各好氧发酵仓独立进行好氧发酵；

步骤4、发酵完成后停止通气，打开好氧发酵仓的出口门，清出发酵后腐熟物料。

步骤5、所得发酵后腐熟物料通过筛选、电磁选和风选相结合进行分选，分选出的腐殖土、木质、橡胶、纤维织物、金属、塑料、玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；

所得腐殖土用作苗木栽培绿化营养土；所得金属送至冶炼厂再生；所得塑料洗涤干燥后造粒成为再生塑料母粒；所得玻璃、陶瓷、砖瓦和石块用作建筑材料；所得木质、橡胶、纤维织物用作燃料热解气化或直接燃烧回收能源。

Claims (6)

1.一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，其特征在于：包括生活垃圾下料斗(1)、生物除臭剂储存罐(2)和好氧发酵仓组；

在所述生活垃圾下料斗(1)内设置有破袋机(11)；

在所述生活垃圾下料斗(1)内还设置有生物除臭剂喷洒装置(12)，所述生物除臭剂喷洒装置(12)通过管道连通至所述生物除臭剂储存罐(2)；

所述好氧发酵仓组由若干个密闭的好氧发酵仓(3)平行设置，所述好氧发酵仓(3)的一面设有进口门、相对的另一面设有出口门；在各好氧发酵仓(3)的进口门处设置有一个共用的公共廊道(4)；所述生活垃圾下料斗(1)的出料口设置在所述公共廊道(4)的上方；

在所述公共廊道(4)下设置有垃圾渗滤液收集池(5)；所述好氧发酵仓(3)的地面呈斜坡状，下坡一侧设置有集液沟(6)；各好氧发酵仓的集液沟(6)汇流连通至所述垃圾渗滤液收集池(5)；

在各好氧发酵仓(3)的底部铺设有供氧管路(7)，所述供氧管路(7)连通至供氧鼓风机(8)；

在各好氧发酵仓(3)的上部铺设有垃圾渗滤液回灌管路(9)，在所述垃圾渗滤液收集池(5)中安装有潜液泵(10)；所述垃圾渗滤液回灌管路(9)连通至所述潜液泵(10)；

在各好氧发酵仓(3)的顶部设有排气管路(13)，所述排气管路(13)通过排气鼓风机(14)连通至除臭塔(15)。

2.根据权利要求1所述的一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，其特征在于：所述好氧发酵仓组为全地下或半地下式设置。

3.根据权利要求1所述的一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，其特征在于：所述好氧发酵仓的地面从距离集液沟较远一侧向集液沟一侧的坡降为3-5％、从出口门一侧到进口门一侧的坡降为0.3-1％。

4.根据权利要求1所述的一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，其特征在于：所述好氧发酵仓组中好氧发酵仓的数量不少于5个。

5.根据权利要求1所述的一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，其特征在于：所述好氧发酵仓呈长方体状，高5-15m、宽5-30m、长30-100m。

6.根据权利要求1所述的一种无污染的生活垃圾好氧发酵系统，其特征在于：在所述好氧发酵仓的屋顶两侧固定有排水槽钢。