專利名稱：城市垃圾集中處理再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市垃圾集中處理再生方法，它與本申請(qǐng)人近期遞交的“垃圾處理曲線風(fēng)動(dòng)破袋分選機(jī)”、“垃圾處理大容量循環(huán)生物降解倉(cāng)”以及“垃圾處理螺桿連續(xù)干燥機(jī)”三項(xiàng)設(shè)備實(shí)用新型專利申請(qǐng)，構(gòu)成城市垃圾處理系統(tǒng)。
城市垃圾的日益增多，使得及時(shí)處理并處理過(guò)程中不產(chǎn)生二次污染，成為城市環(huán)境建設(shè)的重要指標(biāo)。目前城市垃圾處理的途徑主要有三種①集中填埋，②焚燒發(fā)電，③漚堆肥料。以上①需要占用寶貴的土地，也浪費(fèi)了垃圾中的有用資源的可持續(xù)利用；②耗資大，且造成二次污染嚴(yán)重；③是一種較好的處理方法，但僅局限于有機(jī)垃圾，而且目前“漚堆”方法，均為人工開放式處理，漚堆場(chǎng)地對(duì)周圍環(huán)境污染較大，工人操作環(huán)境惡劣，處理量小，不能應(yīng)對(duì)日益增多及種類繁雜的垃圾量。
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種城市垃圾集中處理方法，它采取封閉式相互作用的工藝方法，某些流程的中間處理結(jié)果交叉利用，與垃圾處理專用設(shè)備配套，最后得到垃圾處理再生產(chǎn)品，是一種能夠大量連續(xù)、工廠化處理的有效方法。
實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明方法如附圖
所示的工藝流程圖。
本發(fā)明采用封閉式相互作用、消化、再生利用的處理方法及專用設(shè)備，把城市生活垃圾和特種垃圾相互利用補(bǔ)充，制成全價(jià)復(fù)合肥，提高了特種垃圾的利用率，減少和避免了處理廠的環(huán)境污染。整個(gè)處理過(guò)程分生活垃圾處理和特種垃圾處理兩條線。生活垃圾線運(yùn)用模糊邏輯理論，把成份多樣性的垃圾分成四大類1.生物有機(jī)物，如動(dòng)植物廢棄物、紙張、糞便等。2.建筑水泥制品、磚石泥土、玻璃等。3.不可降解的高分子石油制品等。4.各種金屬制品。這樣就較容易確定生產(chǎn)方法和設(shè)計(jì)專用設(shè)備。首先用垃圾風(fēng)動(dòng)分選機(jī)對(duì)生活垃圾進(jìn)行粗分選，把垃圾和袋裝垃圾破袋粉碎，利用風(fēng)動(dòng)原理把輕質(zhì)的塑料薄膜和紙張分離出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了快捷的分撿工作，有效改善了工作環(huán)境，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和勞力。剩余物料再由磁選機(jī)分離出黑色金屬并壓縮成塊供冶煉使用，磁選后物料流入圓網(wǎng)篩，把塑料、瓶、罐分撿出來(lái)，供再生回用，剩余物料不再過(guò)細(xì)分選，全部提升倒入垃圾生物發(fā)酵倉(cāng)，利用微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)垃圾的降解物性，采用耗氧和厭氧對(duì)垃圾進(jìn)行雙重發(fā)酵處理，改進(jìn)了目前單純采用耗氧發(fā)酵對(duì)垃圾降毒、降解不徹底的缺點(diǎn)。因?yàn)榛衔锸墙?jīng)過(guò)一系列氧化、還原反應(yīng)而發(fā)生降解的，而耗氧和厭氧環(huán)境在降解方面各有局限性，但若將兩者接合起來(lái)往往可以互相補(bǔ)充。例如耗氧過(guò)程的局限性之一是不能降解高度氯化的化合物，這些化合物只能在厭氧條件下發(fā)生降解，而芳香族化合物通常不能在厭氧條件下降解，盡管耗氧細(xì)菌也能降解他們。許多耗氧菌難降解的氯化芳烴化合物先經(jīng)還原脫氯反應(yīng)，形成毒性更小、更容易降解的部分脫氯中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物可以在其它微生物的協(xié)調(diào)作用下徹底礦化。因?yàn)閰捬蹙鷮?duì)一些重金屬和氯代烴、環(huán)苯類化合物有毒物的降解、降毒能力要比耗氧菌強(qiáng)而迅速。采用生物發(fā)酵倉(cāng)其優(yōu)點(diǎn)是是占地面積小，處理量大，無(wú)污染，無(wú)外加熱源，容易調(diào)節(jié)溫度、濕度及耗氧度，無(wú)須翻料工序，降低了運(yùn)行成本，在發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的沼氣能充分利用，避免了開放式堆肥無(wú)法回收沼氣的情況。利用本發(fā)酵倉(cāng)能迅速產(chǎn)生高溫高熱促進(jìn)垃圾的熟化和降解、滅菌、除臭，而且不受氣候影響，并且實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)頂加料，倉(cāng)底出料的循環(huán)作業(yè)，垃圾在發(fā)酵反應(yīng)中會(huì)析出水份，此廢水被抽入特種垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}，被磚石、水泥粉沫中和吸附后流入廠區(qū)綠化水塘，再進(jìn)一步生化處理達(dá)標(biāo)后排放，實(shí)現(xiàn)了一種生態(tài)處理方式。從發(fā)酵倉(cāng)倉(cāng)底由螺桿出料裝置，排出已反應(yīng)完全、無(wú)臭的熟料由輸送機(jī)送入垃圾干燥機(jī)內(nèi)干燥脫水。干燥機(jī)的能源來(lái)之于前面風(fēng)動(dòng)機(jī)分離出來(lái)的薄膜塑料及其它可燃物，還有從發(fā)酵倉(cāng)抽出的沼氣，這相就節(jié)約了能源，又避免了二次污染，干燥機(jī)所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)干燥機(jī)廢氣處理裝置，被洗滌、氧化、吸附后排空。干燥后的垃圾被送入球磨機(jī)研磨，由于此時(shí)的垃圾包括玻璃等雜物，質(zhì)地較松脆，容易被球磨成粉狀，而各種有色金屬不易粉碎，由球磨機(jī)內(nèi)的網(wǎng)篩分離出來(lái)，最后分篩后的粉狀垃圾用作復(fù)合肥生產(chǎn)。
城市特種垃圾主要指建筑垃圾和電廠粉煤灰、玻璃、磚石等，都為無(wú)機(jī)氧化物和硅酸鹽化合物，含有多種礦物元素，是復(fù)合肥必需的礦物元素，而且不會(huì)因施用過(guò)量或長(zhǎng)期使用而破壞土壤。破碎后的特種垃圾經(jīng)篩選分級(jí)后，顆粒在1-5cm的，分別制成新型建材，從而提高了無(wú)機(jī)垃圾的再生利用。小于1cm的無(wú)機(jī)垃圾經(jīng)磁選后無(wú)機(jī)物料進(jìn)球磨機(jī)進(jìn)一步研磨成100-300目的粉料，用它和有機(jī)粉料制成的顆粒復(fù)合肥是極好的土壤改良劑和肥源。
下面就給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法的工藝流程作進(jìn)一步說(shuō)明。
①卸車后的生活垃圾迅速被小型推土機(jī)推至垃圾風(fēng)動(dòng)破袋分選機(jī)，緩慢喂入分選機(jī)將垃圾和袋裝垃圾破碎，破袋機(jī)刀片輥的轉(zhuǎn)速在800-1000轉(zhuǎn)/分為宜，破碎后垃圾被切向刀片輥拋入分離腔，并在軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)大氣流作用下升騰起來(lái)，隨氣流拋向曲線導(dǎo)流板，重質(zhì)垃圾迅速下落而輕質(zhì)物料則被軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流吹入回收腔。分離出來(lái)的輕質(zhì)物料大部分為乙烯類塑料薄膜、紙張和其它可燃物。②分離后的垃圾流入磁力強(qiáng)度為1000-1500高斯的磁選機(jī)，分離出黑色金屬并壓縮成塊，供冶煉廠回收。③垃圾則被送入網(wǎng)眼在3厘米的圓網(wǎng)篩，分離出塑料瓶、硬塑料及其它大塊物料。④剩余垃圾就不再過(guò)細(xì)分離，全部提升送入垃圾發(fā)酵倉(cāng)，發(fā)酵倉(cāng)容積按每天生活垃圾的總量，10天為一個(gè)周期來(lái)確定，一般設(shè)3-4個(gè)φ10m×15m圓柱倉(cāng)為宜，發(fā)酵倉(cāng)在容積的1/3以上為耗氧發(fā)酵區(qū)，1/3以下為厭氧發(fā)酵區(qū)，在耗氧區(qū)設(shè)有兩層氣壓在0.8Mpa的壓縮空氣暴氣管，給垃圾輸送充足的氧氣和補(bǔ)充水份(據(jù)測(cè)量每1克動(dòng)植物脂肪或石油被微生物徹底降解或礦化，需3-4克氧氣，若汽油或有機(jī)溶劑所污染的化合物、濃度在10-100mg/L時(shí)若在耗氧條件下分解，大約需要20-200mg/L的氧才能將碳?xì)浠衔锶垦趸癁槎趸己退Ｒ虼嗽诤难醵伪仨毥o予充足的壓縮空氣)，同時(shí)用來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度，溫度應(yīng)控制在30-45℃，最高不宜超過(guò)55℃，垃圾的含水率控制在55-65℃，根據(jù)倉(cāng)內(nèi)溫度傳感器及時(shí)加大暴氣量和噴水來(lái)調(diào)節(jié)溫度，每天從倉(cāng)底排出的反應(yīng)熟化垃圾量等于倉(cāng)頂每天要堆入的生料量，在倉(cāng)底排料時(shí)利用第二層暴氣管注入經(jīng)30目過(guò)濾過(guò)的活性污泥漿水，增加厭氧菌菌落，以便由耗氧發(fā)酵迅速轉(zhuǎn)入?yún)捬醢l(fā)酵，進(jìn)一步分解耗氧菌難降解的氯代芳烴類有毒化合物和重金屬。在厭氧發(fā)酵區(qū)，溫度控制在50-80℃，一般不超過(guò)85℃為宜，并停止充氧。在耗氧和厭氧發(fā)酵反應(yīng)的全過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生較高的反應(yīng)熱和大量沼氣，并析出廢水，沼氣通過(guò)設(shè)于發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)的通道被抽出倉(cāng)外供垃圾干燥機(jī)燃燒，廢水從倉(cāng)底抽入特種垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}，被氧化、過(guò)濾、吸附，然后排入廠區(qū)綠化水塘，進(jìn)一步被生化處理。⑤每天從倉(cāng)底由螺桿出料裝置，把充分降解的熟料排出一定量由輸送帶送入垃圾干燥機(jī)內(nèi)干燥，脫水除臭，干燥機(jī)所用燃料，一是發(fā)酵倉(cāng)抽出的沼氣，二是風(fēng)動(dòng)分選機(jī)分離出的可燃物為主要燃料，因?yàn)檫@些可燃物以乙烯類塑料薄膜為主，其熱值高、污染性小，但會(huì)產(chǎn)生較多炭煙，必須經(jīng)過(guò)干燥機(jī)廢水處理裝置，經(jīng)二次水洗滌后通過(guò)強(qiáng)氧化劑氧化、吸附、過(guò)濾后排空。洗滌煙氣時(shí)產(chǎn)生的廢水流入循環(huán)池沉淀，沉淀物被抽入特種垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}。⑥將干燥后的垃圾送入球磨機(jī)，球磨成60-80目的粉沫料，此時(shí)由于有色金屬不易粉沫化，而有機(jī)物經(jīng)充分烘烤干燥后質(zhì)地松脆則容易粉沫化，因而有色金屬被10-15目的網(wǎng)篩分離出來(lái)，供再生利用。分離有色金屬后再經(jīng)30-40目過(guò)篩，即可輸送到復(fù)合肥車間。
特種垃圾處理線①首先將＞φ20cm的物料經(jīng)鱷式破碎機(jī)碎成φ10cm左右的小塊，再經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎。②由1000-1500高斯的磁選機(jī)分離黑色金屬。③由風(fēng)動(dòng)分選機(jī)分離輕質(zhì)組份，可燃物供干燥機(jī)作燃料。④剩余無(wú)機(jī)垃圾經(jīng)多級(jí)篩，篩選出5-10mm、10-30mm和5mm以下三個(gè)顆粒等級(jí)，＞5mm的無(wú)機(jī)顆料全部提升到特種垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}，作用有兩個(gè)1.是作為廢水處理材料，2.能及時(shí)清除場(chǎng)地，防止二次污染。⑤同樣每天從倉(cāng)底排出一定量，送入球磨機(jī)研成60-80目的粉料，經(jīng)分析化驗(yàn)后，供復(fù)合肥使用，同時(shí)起到過(guò)濾材料的更換作用。
權(quán)利要求
1.城市垃圾集中處理再生方法，包括分類、磁選、發(fā)酵、干燥等主要工藝流程，其特征是將生活垃圾、特種垃圾等分類處理，且在各自處理的工序后續(xù)流程中相互交叉利用，將處理后的特種無(wú)機(jī)垃圾作為復(fù)合肥的并成分，最后得到復(fù)合肥，建材等再生產(chǎn)品，具體工藝方法如下把垃圾和袋裝垃圾破袋粉碎，利用風(fēng)動(dòng)原理把輕質(zhì)的塑料薄膜和紙張分離出來(lái)，剩余物料再由磁選機(jī)分離出黑色金屬并壓縮成塊供冶煉使用，磁選后物料流入圓網(wǎng)篩，把塑料、瓶、罐分撿出來(lái)，供再生回用，剩余物料不再過(guò)細(xì)分選，全部提升倒入垃圾生物發(fā)酵倉(cāng)，垃圾在發(fā)酵反應(yīng)中會(huì)析出水份，此廢水被抽入特種垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}，被磚石、水泥粉沫中和吸附后流入廠區(qū)綠化水塘，再進(jìn)一步生化處理達(dá)標(biāo)后排放，從發(fā)酵倉(cāng)倉(cāng)底由螺桿出料裝置，排出已反應(yīng)完全、無(wú)臭的熟料由輸送機(jī)送入垃圾干燥機(jī)內(nèi)干燥脫水，干燥機(jī)的能源來(lái)之于前面風(fēng)動(dòng)機(jī)分離出來(lái)的薄膜塑料及其它可燃物，還有從發(fā)酵倉(cāng)抽出的沼氣，干燥機(jī)所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)干燥機(jī)廢氣處理裝置，被洗滌、氧化、吸附后排空，干燥后的垃圾被送入球磨機(jī)研磨，由于此時(shí)的垃圾包括玻璃等雜物，質(zhì)地較松脆，容易被球磨成粉狀，而各種有色金屬不易粉碎，由球磨機(jī)內(nèi)的網(wǎng)篩分離出來(lái)，最后分篩后的粉狀垃圾用作復(fù)合肥生產(chǎn)；破碎后的特種垃圾經(jīng)磁選、篩選分級(jí)后，顆粒在1-5cm的，分別制成新型建材，從而提高了無(wú)機(jī)垃圾的再生利用，小于1cm的無(wú)機(jī)垃圾經(jīng)磁選后無(wú)機(jī)物料進(jìn)球磨機(jī)進(jìn)一步研磨成100-300目的粉料，用它和有機(jī)粉料制成的顆粒復(fù)合肥是極好的土壤改良劑和肥源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾集中處理再生方法，其特征是生活垃圾及特種垃圾處理流程的磁選工序中，選用1000-1500高斯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的城市垃圾集中處理再生方法，其特征是生活垃圾處理的料倉(cāng)發(fā)酵工序中，采用耗氧和厭氧雙重發(fā)酵，在發(fā)酵料倉(cāng)的1/3容積上部為耗氧發(fā)酵區(qū)，1/3容積以下為厭氧發(fā)酵區(qū)，通過(guò)向耗氧區(qū)內(nèi)垃圾噴水或壓力氣，調(diào)節(jié)耗氧發(fā)酵溫度30-45℃，最高不超過(guò)55℃，垃圾含水率55-65％；在厭氧發(fā)酵區(qū)，發(fā)酵溫度50-80℃，最高不超過(guò)85℃。
全文摘要
城市垃圾集中處理再生方法，包括分類、磁選、發(fā)酵、干燥等主要工藝流程，其特征是將生活垃圾、特種垃圾等分類處理，且在各自處理的工序后續(xù)流程中相互交叉利用，將處理后的特種無(wú)機(jī)垃圾作為復(fù)合肥的并用成分，最后得到復(fù)合肥，建材等再生產(chǎn)品，生活垃圾處理的料倉(cāng)發(fā)酵工序中，采用耗氧和厭氧雙重發(fā)酵。
文檔編號(hào)C02F11/12GK1394701SQ0111377
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2001年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月11日
發(fā)明者周大成 申請(qǐng)人:周大成