專利名稱：一種生活垃圾濕法處理及資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種生活垃圾濕法處理及資源化利用方法。 背景技術(shù)：
當(dāng)前生活垃圾污染已成為世界各國非常關(guān)注和亟待解決的重大問題，隨著城市規(guī)模的擴大和人們生活水平的提高，生活垃圾量越來越多，對環(huán)境造成的污染也越來越嚴(yán)重。目前我國城鎮(zhèn)生活垃圾年產(chǎn)生量數(shù)億噸，且每年以10%左右的速度增長，加上農(nóng)村的生活垃圾數(shù)量更是驚人，目前全國2/3的城市陷入垃圾的包圍中，堆放在城市郊區(qū)的垃圾，侵占了大量農(nóng)田，大多數(shù)城市垃圾處理設(shè)施嚴(yán)重不足，城市生活垃圾處理是以郊外堆放、簡易填埋、 衛(wèi)生填埋為主，少部分采用焚燒處理或堆肥處理。上述各種處理方式均對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。垃圾無序堆放和簡易填埋嚴(yán)重破壞環(huán)境衛(wèi)生、傳染疾病并污染地表水、地下水、土壤、 空氣和生態(tài)環(huán)境；衛(wèi)生填埋雖然采取了一定的防滲措施，但很難做到萬無一失地避免地表水與地下水受到污染，而且填埋場的滲濾液收集系統(tǒng)往往在若干年后失去收集作用，場底導(dǎo)滲管發(fā)生堵塞，滲濾液無法正常排走，整個填埋場形成高含水的滲濾液庫，垃圾填埋一定年限后，滲濾液往往從側(cè)面覆蓋體滲出，嚴(yán)重影響堆體的穩(wěn)定性和周圍環(huán)境，如管理不善處理的滲濾液無法達(dá)到正常的排放標(biāo)準(zhǔn)，在暴雨的時候因滲濾液超出處理能力而直接排放， 也會嚴(yán)重污染環(huán)境，并且絕大部分垃圾場產(chǎn)生的填埋氣體直接排入大氣缺乏回收利用，這種自然排放的方式對大氣以及周邊的環(huán)境都造成了危害，而對填埋氣體進(jìn)行回收利用還要建設(shè)復(fù)雜的回收利用管道等設(shè)施，進(jìn)一步加大了垃圾處理成本；垃圾焚燒法會產(chǎn)生包括含二惡英等有害物質(zhì)的廢氣污染周圍大氣環(huán)境的問題，并且城市中大部分垃圾是混合收集， 垃圾中有機物含量高達(dá)60%，且含水率較高，導(dǎo)致垃圾熱值降低，不利于焚燒；垃圾堆肥處理必須以垃圾分類將其中的廚余廢物分離出來為前提，我國城市生活垃圾收集方式基本為混合收集，雖然提倡垃圾分類多年但總體而言生活垃圾的分類收集的效果不理想，無法有效地將占垃圾量一半以上的廚余物分開，所以導(dǎo)致生活垃圾堆肥難以實現(xiàn)；實行生活垃圾分類收集和處理是解決垃圾污染的重要手段，而我國的垃圾分類起步晚，且受到居住面積、 公眾意識、運輸及處理環(huán)節(jié)的局限，難以實現(xiàn)源頭分類，甚至不少地方將已經(jīng)分類好的垃圾在轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)又混合在一起，我國主要是通過人工分選回收生活垃圾中的可回收物資，即在輸送帶上靠人工手選將有用物質(zhì)撿出，這是較經(jīng)濟、簡單的辦法，但勞動量較大，環(huán)境衛(wèi)生問題比較突出，一些垃圾分類設(shè)備局限性較大，不僅工藝流程繁瑣復(fù)雜，而且不能實現(xiàn)各類組分的有效分離，存在垃圾處理成本高、處理效率低、組分分離不徹底等瓶頸；另一方面， 生活垃圾中的絕大多數(shù)成分如能有效地分類回收都是可以利用的寶貴資源，例如可降解有機廢物能制作有機肥或生產(chǎn)沼氣，塑料類廢物可用于制造非食品用塑料制品或煉制油品等等，包裝廢物的快速增長，是城市生活垃圾增長的重要原因之一，尤其以塑料包裝物最多， 雖實行限塑令多年但也只能在有限的范圍內(nèi)減少塑料袋使用量而不可能杜絕，現(xiàn)有的垃圾處理方式不但造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且浪費了垃圾中的寶貴資源。綜上所述，由于生活垃圾的組成成分及各組分的特性非常復(fù)雜，并且雜亂地混合在一起，導(dǎo)致現(xiàn)有的生活垃圾各種處理方法無法進(jìn)行有效分離和處理，既污染了環(huán)境又浪費了資源，為徹底破解生活垃圾嚴(yán)重污染環(huán)境的困局，資源化利用其中的各種有用成分，從而消除污染變廢為寶，尋找一種新的處理生活垃圾的行之有效的技術(shù)和方法已成為當(dāng)務(wù)之急。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種快速有效地處理各種生活垃圾的生活垃圾濕法處理及資源化利用方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于包括如下步驟以水為工作介質(zhì)，先對生活垃圾進(jìn)行水力混合攪拌預(yù)處理，去除比重較大的大塊雜質(zhì)，然后進(jìn)行水力破碎打漿，再經(jīng)過濾、沖洗、分離將生活垃圾碎解分離為廢塑膠片、有機漿液、磚石塊類顆粒物，最后對分離出的各組分分別再處理和資源化利用。該生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于包括如下步驟
(1)水力混合攪拌將清運來的生活垃圾倒入垃圾預(yù)處理水池，進(jìn)行水力混合攪拌，比重較大的大塊雜質(zhì)沉降在水底，其余懸浮混合物與水進(jìn)入打漿工序；
(2)水力碎解打漿對帶水懸浮混合物進(jìn)行打漿處理，通過碎解設(shè)備將廢塑料類碎解為廢塑膠片，有機物類與廢紙被打成有機漿液，其他雜物被碎解為顆粒物，回收大部分廢塑膠片，其余進(jìn)入沉渣井除去較重顆粒物，剩余較輕顆粒物與有機漿液形成混合液流出；
(3)分離過濾沖洗混合液通過過濾裝置濾出較輕顆粒物后沖洗，剩余有機漿液入水解池進(jìn)入污水處理工序；沉渣井內(nèi)的較重顆粒物沖洗后與洗凈的較輕顆粒物混合，采用機械分離裝置篩選分離，將比重較輕的廢塑膠片與比重較重的磚石塊類顆粒物分開；
(4)有機漿液水解有機漿液在水解池中進(jìn)行初步消化水解，為加快水解速度有利于后續(xù)厭氧處理，可在水解池內(nèi)安裝刀口鋒利的打漿機，將其中的顆粒物盡可能粉碎至最小尺寸；
(5)厭氧處理采用厭氧污水處理裝置對水解后的可降解有機漿液進(jìn)行厭氧處理，處理過程中產(chǎn)生沼氣；
(6)過濾對厭氧處理后的出水進(jìn)行細(xì)網(wǎng)過濾，所得濾渣經(jīng)沖洗后采用分離裝置將其中的廢塑膠片與磚石塊類顆粒物分開；
(7)好氧處理厭氧處理后的出水進(jìn)入好氧處理裝置進(jìn)行處理，產(chǎn)生的活性污泥一部分回流至厭氧處理裝置，剩余的污泥排出進(jìn)行消化或壓濾；
(8)過濾好氧處理后的出水經(jīng)過濾后除去雜質(zhì)進(jìn)入沉淀池；
(9)澄清沉淀經(jīng)步驟(8)過濾后的水在沉淀池內(nèi)澄清沉淀，上層清水進(jìn)入循環(huán)水池， 沉淀污泥排出進(jìn)行消化或壓濾；
(10)出水循環(huán)回用儲存于循環(huán)水池內(nèi)的清水，回用于水力混合攪拌與水力碎解打漿工序，并定期補充新水以彌補水量損耗；
(11)分離廢物的資源化利用上述各工序產(chǎn)生的廢塑膠片經(jīng)脫水烘干熔融后用于制造塑料制品原料或煉制油品；磚石塊類顆粒物與廢塑膠片熔融濾渣制作復(fù)合建材或分離各組分予以綜合利用，或直接填埋；步驟(7)和步驟(9)中進(jìn)行消化或壓濾后的污泥，制作有機肥或燒制污泥磚；厭氧處理及污泥消化工序產(chǎn)生的沼氣用于供熱和發(fā)電。
步驟(2)中的碎解設(shè)備為造紙制漿工序的水力打漿機和絞繩機。步驟(3)中的過濾裝置為造紙制漿工序的除渣器和圓筒篩；機械分離裝置為雜質(zhì)分離機。城市生活垃圾按重量區(qū)分，有機可降解成分(指廚余等食物類)約占總量的55%， 塑料類(包括橡膠)約占15%，其他類如廢紙、灰土、磚塊、木材、玻璃、金屬、織物、皮革等約占總量的30% ；如按體積區(qū)分，則有機可降解成分約占60%，塑料類約占30%，其他類約占 10%。根據(jù)生活垃圾組成的上述特點，本發(fā)明將造紙制漿相關(guān)工藝技術(shù)和污水處理相關(guān)工藝技術(shù)應(yīng)用于對生活垃圾的濕法處理，可以有效分離其中的絕大多數(shù)組分，并進(jìn)一步資源化利用達(dá)到消除污染變廢為寶的目的，整個處理工藝過程以水為工作介質(zhì)，但無廢水排放， 產(chǎn)生的沼氣可用于供熱發(fā)電，廢渣包括廢塑膠片、污泥、沙石磚塊、廢金屬塊、玻璃等，其中廢塑膠片可以用于作塑料制品原料或煉制油品，污泥可進(jìn)行消化處理產(chǎn)生沼氣或制作有機肥、燒制污泥磚，沙石磚塊可填埋或用于建材原料，廢金屬塊可回收利用等。生活垃圾的污染主要是由占其體積達(dá)90%以上的可降解有機廢物(指廚余等廢物約占60%)與塑料類廢物(約占30%)造成的，其余占10%體積的廢物如灰土磚塊玻璃金屬等對環(huán)境污染很小，所以處理生活垃圾的關(guān)鍵是有機廢物與廢塑料。采用造紙制漿的相關(guān)工藝和設(shè)備可以很好地把有機廢物與塑料廢物分離，水力混合打漿可將有機廢物打成漿液狀進(jìn)入污水處理系統(tǒng)處理，從而將有機廢物的處理轉(zhuǎn)化為污水處理，同時能使廢塑料分離出來資源化利用。由于造紙制漿與污水處理均有十分成熟完善的技術(shù)工藝和設(shè)備，所以在生活垃圾濕法處理過程中可利用造紙制漿與污水處理的各種相關(guān)工藝和設(shè)備合理組合或稍加改造即可，這就非常容易地完成了對生活垃圾的分離處理和資源化利用。本發(fā)明是根據(jù)生活垃圾的組成和特點，將造紙制漿工藝與污水處理工藝有機結(jié)合應(yīng)用于生活垃圾的濕法處理并加以資源化利用，即以水為介質(zhì)對生活垃圾打漿處理，把有機可降解廢物與廢塑料等分離開分別處理和資源化利用，將對有機廢物的處理轉(zhuǎn)化為污水處理，處理后的污水循環(huán)回用，整個處理過程無廢水廢氣排放不會對環(huán)境造成污染。本發(fā)明不但可以處理新產(chǎn)生的生活垃圾，而且可以將已經(jīng)填埋的生活垃圾重新挖出進(jìn)行處理。 本發(fā)明技術(shù)工藝簡單、運行周期短，占地面積小，垃圾處理量大，并且處理速度快、處理效果好，原料是生活垃圾，產(chǎn)品是廢塑膠片、沼氣、污泥、沙石類顆粒物等，處理后的各組分可全部資源化利用，變廢為寶，而不會對環(huán)境造成污染，實現(xiàn)了生活垃圾的零排放，從而徹底消除了垃圾填埋、焚燒造成的嚴(yán)重污染，避免了垃圾填埋占用大量土地，甚至可取消垃圾填埋場與垃圾焚燒廠。本發(fā)明是將造紙制漿工藝與污水處理工藝有機結(jié)合而形成的具有良好效果的生活垃圾處理工藝，由于造紙制漿與污水處理均有十分成熟完善的技術(shù)工藝和設(shè)備， 所以在生活垃圾濕法處理過程中可利用造紙制漿與污水處理的各種相關(guān)工藝和設(shè)備合理組合或稍加改造即可。本發(fā)明只限于處理生活垃圾，不包括含有大量的建筑垃圾、裝修垃圾、醫(yī)療垃圾和危險廢物(如日光燈管、水銀溫度計、電子垃圾等)等固體廢物，如有則需先分離后處理。生活垃圾預(yù)處理既可以采用本發(fā)明所述的濕法水力混合攪拌預(yù)處理也可以采用其他方法進(jìn)行預(yù)處理。為減少垃圾產(chǎn)生和處理量仍應(yīng)大力提倡加強對垃圾的分類回收，以降低垃圾處理費用提高資源化利用效率。本發(fā)明生活垃圾濕法處理及資源化利用方法的有益效果是徹底解決了困擾國內(nèi)外的生活垃圾嚴(yán)重污染環(huán)境的難題，可快速、有效地處理各種生活垃圾并資源化利用，不但可處理新產(chǎn)生的生活垃圾，還可以將已經(jīng)填埋的生活垃圾重新挖出進(jìn)行處理，且處理過程無污染，破解了垃圾圍城、垃圾焚燒填埋占用大量土地嚴(yán)重污染環(huán)境傳播疾病的困局，實現(xiàn)了生活垃圾的資源化和零排放，既消除了污染又變廢為寶。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。附圖為本發(fā)明的生活垃圾濕法處理步驟示意圖。具體實施例方式
該生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，包括如下步驟將造紙制漿工藝與污水處理工藝有機結(jié)合應(yīng)用于生活垃圾的濕法處理過程，即以水為工作介質(zhì)，先對生活垃圾進(jìn)行水力混合攪拌預(yù)處理，去除比重較大的磚瓦碎石混凝土塊金屬塊等，然后進(jìn)行水力破碎打漿， 再經(jīng)過濾、沖洗、篩選分離等工序，從而將生活垃圾碎解分離為廢塑膠片、有機漿液、磚石塊類顆粒物等，最后對分離出的各組分分別再處理和資源化利用； 具體包括如下步驟
(1)水力混合攪拌將清運來的生活垃圾倒入垃圾預(yù)處理水池，用攪拌機進(jìn)行水力混合攪拌，比重較大的大顆粒塊狀物如磚瓦碎石混凝土塊玻璃金屬等沉降在水底，其余的懸浮混合物與水進(jìn)入打漿工序；
(2)水力碎解打漿除去比重較大的大顆粒塊狀物后，對帶水懸浮混合物進(jìn)行打漿處理，可配以造紙制漿工序的絞繩機，將廢塑料類(如塑料薄膜、袋等和橡膠類制品)碎解為塑膠片，有機物類(主要指廚余)與廢紙被打成漿液狀物，其他雜物如較小顆粒狀磚石塊、木材、玻璃、金屬、織物、皮革等被碎解為更小尺寸顆粒物，從絞繩機可回收大部分塑膠片，較重顆粒物包括磚石塊玻璃渣金屬塊等進(jìn)入沉渣井，剩余較輕顆粒物與有機漿液形成混合液流出，本工序所用設(shè)備可采用造紙制漿工序的各種水力打漿機和絞繩機等合理組合使用；
(3)分離過濾沖洗將混合液通過過濾裝置濾出廢塑膠片、磚石塊、木材、玻璃、金屬、 織物、皮革等較輕顆粒物并加以沖洗，剩余有機漿液入水解池進(jìn)入污水處理工序；沉渣井內(nèi)的較重顆粒物經(jīng)雜質(zhì)分離機、過濾篩分離沖洗后與洗凈的較輕顆粒物混合，采用機械分離裝置進(jìn)一步篩選分離，根據(jù)顆粒物中各組分比重的不同，數(shù)量多且比重較輕的廢塑膠片與數(shù)量較小比重較大的磚石塊、玻璃、金屬等磚石塊類顆粒物分開，其中廢塑膠片中可能混入少量木材、織物、皮革等較小比重顆粒物，本工序所用設(shè)備可采用造紙制漿工序的各種除渣器、圓筒篩、雜質(zhì)分離機等合理組合使用；
(4)有機漿液水解有機漿液在水解池中進(jìn)行初步消化水解以利于后續(xù)的微生物分解， 為加快水解速度有利于后續(xù)厭氧處理，可在水解池內(nèi)安裝刀口鋒利的打漿機，將其中的顆粒物盡可能粉碎至最小尺寸；
(5)厭氧處理采用厭氧污水處理裝置對水解后的可降解有機漿液進(jìn)行厭氧處理，產(chǎn)生的大量沼氣回收儲存于沼氣柜中，用于供熱或發(fā)電；
(6)過濾對厭氧處理后的出水進(jìn)行細(xì)網(wǎng)過濾，所得濾渣經(jīng)沖洗后采用分離裝置將其中的廢塑膠片與沙石等磚石塊類顆粒物分開；
(7)好氧處理厭氧處理后的出水進(jìn)入好氧處理裝置進(jìn)行處理，產(chǎn)生的活性污泥一部分回流至厭氧處理裝置，剩余的污泥則排出進(jìn)行消化或壓濾；(8)過濾好氧處理后的出水經(jīng)過濾后除去微量雜質(zhì)進(jìn)入沉淀池；
(9)澄清沉淀經(jīng)步驟(8)過濾后的水在沉淀池內(nèi)澄清沉淀，上層清水進(jìn)入循環(huán)水池， 沉淀污泥排出進(jìn)行消化或壓濾；
(10)出水循環(huán)回用儲存于循環(huán)水池內(nèi)的清水，回用于水力混合攪拌與水力碎解打漿工序，并定期補充新水以彌補水量損耗；
(11)分離廢物的資源化利用上述各工序產(chǎn)生的廢塑膠片由于數(shù)量較大經(jīng)脫水烘干熔融后可用于制造塑料制品原料或煉制油品(汽油、柴油等)；磚石塊、玻璃、金屬等顆粒物與少量的廢塑膠片熔融濾渣(主要是木材類)可以制作復(fù)合建材或進(jìn)一步分離各組分予以綜合利用，由于其產(chǎn)生量很小且無可降解有機廢物也可以直接填埋而不會對環(huán)境造成污染； 處理過程中產(chǎn)生的污泥可進(jìn)行消化、壓濾處理，進(jìn)一步制作有機肥或燒制污泥磚；厭氧處理及污泥消化工序產(chǎn)生的大量沼氣可以儲存于沼氣柜中用于供熱和發(fā)電。
權(quán)利要求
1.一種生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于包括如下步驟以水為工作介質(zhì)，先對生活垃圾進(jìn)行水力混合攪拌預(yù)處理，去除比重較大的大塊雜質(zhì)，然后進(jìn)行水力破碎打漿，再經(jīng)過濾、沖洗、分離將生活垃圾碎解分離為廢塑膠片、有機漿液、磚石塊類顆粒物，最后對分離出的各組分分別再處理和資源化利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于包括如下步驟(1)水力混合攪拌將清運來的生活垃圾倒入垃圾預(yù)處理水池，進(jìn)行水力混合攪拌，比重較大的大塊雜質(zhì)沉降在水底，其余懸浮混合物與水進(jìn)入打漿工序；(2)水力碎解打漿對帶水懸浮混合物進(jìn)行打漿處理，通過碎解設(shè)備將廢塑料類碎解為廢塑膠片，有機物類與廢紙被打成有機漿液，其他雜物被碎解為顆粒物，回收大部分廢塑膠片，其余進(jìn)入沉渣井除去較重顆粒物，剩余較輕顆粒物與有機漿液形成混合液流出；(3)分離過濾沖洗混合液通過過濾裝置濾出較輕顆粒物后沖洗，剩余有機漿液入水解池進(jìn)入污水處理工序；沉渣井內(nèi)的較重顆粒物沖洗后與洗凈的較輕顆粒物混合，采用機械分離裝置篩選分離，將比重較輕的廢塑膠片與比重較重的磚石塊類顆粒物分開；(4)有機漿液水解有機漿液在水解池中進(jìn)行初步消化水解；(5)厭氧處理采用厭氧污水處理裝置對水解后的可降解有機漿液進(jìn)行厭氧處理，處理過程中產(chǎn)生沼氣；(6)過濾對厭氧處理后的出水進(jìn)行細(xì)網(wǎng)過濾，所得濾渣經(jīng)沖洗后采用分離裝置將其中的廢塑膠片與磚石塊類顆粒物分開；(7)好氧處理厭氧處理后的出水進(jìn)入好氧處理裝置進(jìn)行處理，產(chǎn)生的活性污泥一部分回流至厭氧處理裝置，剩余的污泥排出進(jìn)行消化或壓濾；(8)過濾好氧處理后的出水經(jīng)過濾后除去雜質(zhì)進(jìn)入沉淀池；(9)澄清沉淀經(jīng)步驟(8)過濾后的水在沉淀池內(nèi)澄清沉淀，上層清水進(jìn)入循環(huán)水池， 沉淀污泥排出進(jìn)行消化或壓濾；(10)出水循環(huán)回用儲存于循環(huán)水池內(nèi)的清水，回用于水力混合攪拌與水力碎解打漿工序，并定期補充新水以彌補水量損耗；(11)分離廢物的資源化利用上述各工序產(chǎn)生的廢塑膠片經(jīng)脫水烘干熔融后用于制造塑料制品原料或煉制油品；磚石塊類顆粒物與廢塑膠片熔融濾渣制作復(fù)合建材或分離各組分予以綜合利用，或直接填埋；步驟(7)和步驟(9)中進(jìn)行消化或壓濾后的污泥，制作有機肥或燒制污泥磚；厭氧處理及污泥消化工序產(chǎn)生的沼氣用于供熱和發(fā)電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于步驟(2) 中的碎解設(shè)備為造紙制漿工序的水力打漿機和絞繩機。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于步驟(3) 中的過濾裝置為造紙制漿工序的除渣器和圓筒篩；機械分離裝置為雜質(zhì)分離機。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于步驟(4) 中在水解池內(nèi)安裝打漿機。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)境衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，特別公開了一種生活垃圾濕法處理及資源化利用方法。該生活垃圾濕法處理及資源化利用方法，其特征在于包括如下步驟以水為工作介質(zhì)，先對生活垃圾進(jìn)行水力混合攪拌預(yù)處理，去除比重較大的大塊雜質(zhì)，然后進(jìn)行水力破碎打漿，再經(jīng)過濾、沖洗、分離將生活垃圾碎解分離為廢塑膠片、有機漿液、磚石塊類顆粒物，最后對分離出的各組分分別再處理和資源化利用。本發(fā)明的有益效果是徹底解決了困擾國內(nèi)外的生活垃圾嚴(yán)重污染環(huán)境的難題，可快速、有效地處理各種生活垃圾并資源化利用，不但可處理新產(chǎn)生的生活垃圾，還可以將已經(jīng)填埋的生活垃圾重新挖出進(jìn)行處理，且處理過程無污染。
文檔編號C12P5/02GK102357506SQ20111021727
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者牛心紅, 王雪云 申請人:牛心紅