適用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于水泥生產與城市生活垃圾處理工藝技術的交叉技術領域，具體涉及一種適用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置。
【背景技術】
[0002]隨著利用水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾項目寫入水泥“十二五”規(guī)劃，將城市生活垃圾中塑料、紙張、木竹、橡膠等可燃物部分作為水泥廠的替代燃料，將廚余物、渣土等作為水泥廠的替代原料，水泥窯在無害化消納和利用城市生活垃圾方面的作用及優(yōu)勢逐漸凸顯。但是，城市生活垃圾中含水率較高，尤其是城市垃圾中廚余物部分，大量的水分進入水泥燒成系統(tǒng)，將會影響燒成系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時水分的汽化會消耗更多的熱能；另一方面，城市生活垃圾中氯等有害成分含量較高，若直接進入水泥燒成系統(tǒng)，將會增加水泥燒成預分解系統(tǒng)結皮堵塞的可能性。目前采用傳統(tǒng)的機械脫水和烘干等方式降低城市生活垃圾含水量存在脫水效率低、單機處理量小、耗能高等不足，而基本沒有有效的方法減少城市生活垃圾中的氯等有害成分的含量，這些都是制約水泥窯處理城市生活垃圾的技術難題。
【實用新型內容】
[0003]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型目的在于提供一種能耗低、投資低的與水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾相配套的生活垃圾好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，以提高干燥脫水效率，有效降低干擾成分含量，解決水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾的技術難題。
[0004]技術方案:為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0005]一種適用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，包括至少一堆槽，堆槽頂部覆蓋高分子覆蓋膜，高分子覆蓋膜與堆槽之間形成密閉空間，堆槽底部布置有通風系統(tǒng)，所述通風系統(tǒng)包括通風管道和風機，用于向密閉空間內通入空氣。
[0006]進一步地，所述裝置還包括監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測料堆發(fā)酵環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，包括溫度、含氧量及濕度。
[0007]進一步地，所述通風系統(tǒng)包括自動控制模塊，用于控制通風系統(tǒng)的通風時間、啟停間隔和通氣量，所述自動控制模塊還與監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接，用于根據(jù)獲取到的環(huán)境參數(shù)對控制參數(shù)進行調整。
[0008]作為優(yōu)選，所述堆槽底部沿長度方向平行鋪設至少2根通風管道，所述通風管道的壁面上等距離開設小孔。
[0009]好氧發(fā)酵技術目前主要用于城市生活垃圾的堆肥處理，是以達到較好的有機物降解效果，生產高質量有機肥為目的，而城市生活垃圾好氧發(fā)酵干燥脫水技術僅是利用好氧發(fā)酵過程中產生的高溫及滲濾液，降低生活垃圾的含水率及鉀、鈉、氯等干擾水泥生產成分的含量。二者有本質的不同。使用本實用新型的裝置實現(xiàn)與水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的好氧發(fā)酵干燥脫水方法，主要包括(1)將原生態(tài)城市生活垃圾進行預破碎處理，得到發(fā)酵原料；(2)將發(fā)酵原料在堆槽中堆積成條垛狀料堆，下方按給定的時間間隔和通氣量通入空氣，上方覆蓋高分子覆蓋膜，進行密閉發(fā)酵；(3)發(fā)酵結束后，將發(fā)酵剩余物分選成可燃物和不可燃物，分別作為水泥生產的替代燃料和原料使用。
[0010]有益效果:本實用新型將常規(guī)堆肥裝置加以改善，用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾，對堆肥產品質量沒有過高的要求，僅需達到降低水分的目的，發(fā)酵時間短。沒有翻堆、移動等運動機構，物料自始至終處于靜止狀態(tài)，能耗低。借助發(fā)酵膜選擇性濾過水分、截留臭氣分子的特點，環(huán)境污染小，無需配套建設惡臭氣體處置裝置，投資低。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型優(yōu)點:(1)首次提出將好氧發(fā)酵技術用于城市生活垃圾的干燥脫水，利用城市生活垃圾中有機物自身的生物質能及好氧微生物的生長活動來干燥物料，既能達到較好的干燥脫水效果，又能減少外部能源的消耗。(2)城市生活垃圾好氧發(fā)酵干燥脫水技術不僅可以干燥脫水，還可以通過滲濾液的方式減少城市生活垃圾中氯等有害成分的含量，從而提高水泥窯處理城市生活垃圾的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0011]圖1為使用本實用新型好氧發(fā)酵干燥脫水裝置的與水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾生產線的結構示意圖。
[0012]圖中:第一輸送皮帶1、鏟車2、風機3、閥門4、高分子覆蓋膜5、堆槽6、第二輸送皮帶7。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖并以具體實施例，進一步闡明本實用新型。應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0014]好氧發(fā)酵干燥脫水技術是在通風良好、氧氣充足的條件下，借助好氧微生物的生命活動降解有機物，該過程中生活垃圾物料的溫度一般在55?60°C，極限溫度可達80?90°C，同時物料中水分將以水蒸氣及滲濾液的方式脫除。該技術可使城市生活垃圾達到較好的干燥脫水效果，同時使鉀、鈉、氯等干擾水泥生產的成分隨滲濾液排出，從而實現(xiàn)了降低城市生活垃圾含水率及干擾成分含量的作用，為水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾掃清技術障礙。
[0015]如圖1，本實用新型實施例公開的一種適用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，包括至少一堆槽6 (可根據(jù)實際的垃圾處理量設置堆槽的尺寸和數(shù)量)，堆槽6四周及底部為混凝土結構，頂部覆蓋高分子覆蓋膜5，高分子覆蓋膜6與堆槽5之間形成密閉空間，該高分子覆蓋膜5可采用美國M0R公司生產的EPTEE高分子發(fā)酵膜，可以防止堆體受到外界氣候的影響或被雨水淋濕，其內部則形成了適宜于高效好氧發(fā)酵所需氣候環(huán)境(溫度為55?70°C，氧含量大于9%)，同時，該膜具有透過選擇性，發(fā)酵過程中產生的水分子可自由通過，惡臭氣體分子不能透過，被截留在堆體內，最終被生物降解，達到脫水目的。生活垃圾均勻堆積在堆槽6中，堆成高2.5?3米的條垛狀堆體，上方覆蓋高分子覆蓋膜5，在密閉空間進行發(fā)酵，內部過剩的空氣、水蒸氣及二氧化碳等氣體只通過高分子覆蓋膜5過濾后排出，避免堆體內部的氣體從膜以外的其它位置溢出。堆槽6底部布置有通風系統(tǒng)，通風系統(tǒng)包括通風管道和風機3，用于向密閉空間內通入空氣。通風系統(tǒng)還包括自動控制模塊，采用自動化控制程序，調節(jié)通風時間、啟停間隔和通氣量，通過風機3的進風口管路上的閥門4控制通風量大小。通風管道鋪設在堆槽6底部，與風機3出風口管路相通，管道均勻分布在堆槽6內，可沿堆槽6長度方向平行鋪設若干根通風管道(如2?5根)，具體數(shù)量和管道間距可根據(jù)實際需要進行適當調整，在管道側壁下方等距離開設小孔，孔徑5?10_，空氣從管道內部通過小孔向堆體內部充氣。裝置還配有監(jiān)測系統(tǒng)，在堆槽6內設置若干傳感器(如溫濕度傳感器、氧傳感器等)來測量環(huán)境參數(shù)，通過監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測料堆溫度、含氧量及濕度等參數(shù)，用于跟蹤與評估堆體內部物料好氧發(fā)酵的情況，并將這些參數(shù)信息傳送到通風系統(tǒng)的自動控制模塊，據(jù)此調整通風系統(tǒng)的通風時間、間隔、通氣量等控制參數(shù)。
[0016]下面結合具體示例來說明使用本實施例的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置實現(xiàn)與水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾的工藝方法。取經過預破碎的城市生活垃圾20噸，經第一輸送皮帶1和鏟車2運送入到發(fā)酵堆槽6中，堆積成尺寸為8m(長)X5m(寬)X2.5m(高)的堆體，在堆體上覆蓋高分子透氣膜5，采用鼓風機3從堆體底部向堆體內部均勻充氣通風，通過監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測密閉發(fā)酵的環(huán)境參數(shù)，通風系統(tǒng)根據(jù)堆體內部的溫度、氧含量及物料濕度，控制充氣通風量及通風時間，平均通風量約為0.lm3/min.!!!3堆體，經過12?15天的連續(xù)好氧發(fā)酵過程，垃圾物料的含水率由初始的50%?60%左右，降低至30%左右，物料重量降為12噸，減重率達30%，物料性狀由初始的濕漉發(fā)粘，變?yōu)楦稍锼缮?，脫水干燥效果明顯。然后，通過第二輸送皮帶7將發(fā)酵后的物料送至預分選系統(tǒng)，分選為可燃物、不可燃物兩部分后，再送至水泥生產系統(tǒng)分別作為替代燃料、原料進行最終處置。
[0017]本實用新型實施例中好氧發(fā)酵干燥脫水技術的應用將提高水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾項目的處理量、可靠性、穩(wěn)定性及安全性，減少水泥生產企業(yè)的礦石原料及不可再生能源的消耗量，降低水泥生產成本，為企業(yè)帶來間接的經濟效益。另一方面，該項技術能夠有效地助推水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾項目更為廣泛的推廣和實施，為城市生活垃圾資源化利用、環(huán)境和生態(tài)保護做出貢獻，符合節(jié)能減排、提高資源利用效率、走可持續(xù)發(fā)展綠色循環(huán)經濟的發(fā)展要求。
【主權項】
1.一種適用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，其特征在于:包括至少一堆槽，堆槽頂部覆蓋高分子覆蓋膜，高分子覆蓋膜與堆槽之間形成密閉空間，堆槽底部布置有通風系統(tǒng)，所述通風系統(tǒng)包括通風管道和風機，用于向密閉空間內通入空氣。2.根據(jù)權利要求1所述的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，其特征在于:所述裝置還包括監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測料堆發(fā)酵環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，包括溫度、含氧量及濕度。3.根據(jù)權利要求2所述的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，其特征在于:所述通風系統(tǒng)包括自動控制模塊，用于控制通風系統(tǒng)的通風時間、啟停間隔和通氣量，所述自動控制模塊還與監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接，用于根據(jù)獲取到的環(huán)境參數(shù)對控制參數(shù)進行調整。4.根據(jù)權利要求1所述的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，其特征在于:所述堆槽底部沿長度方向平行鋪設至少2根通風管道，所述通風管道的壁面上等距離開設小孔。
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的好氧發(fā)酵干燥脫水裝置，包括至少一堆槽，堆槽頂部覆蓋高分子覆蓋膜，高分子覆蓋膜與堆槽之間形成密閉空間，堆槽底部布置有通風系統(tǒng)，所述通風系統(tǒng)包括通風管道和風機，用于向密閉空間內通入空氣。本實用新型將常規(guī)堆肥裝置加以改善，用于水泥窯協(xié)同處置生活垃圾，對堆肥產品質量沒有過高的要求，僅需達到降低水分的目的，發(fā)酵時間短。沒有翻堆、移動等運動機構，物料自始至終處于靜止狀態(tài)，能耗低。借助發(fā)酵膜選擇性濾過水分、截留臭氣分子的特點，環(huán)境污染小，無需配套建設惡臭氣體處置裝置，投資低。
【IPC分類】C04B7/24, C10L5/46, C05F9/04, C05F9/02
【公開號】CN205046004
【申請?zhí)枴緾N201520686555
【發(fā)明人】蔡玉良, 孫德群, 辛美靜, 洪旗, 楊東方, 戴佳佳, 黃鋒, 董益名, 趙宇, 朱明秀
【申請人】中國中材國際工程股份有限公司, 中材國際環(huán)境工程（北京）有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年9月7日