專利名稱：一種城市生活垃圾綜合處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種城市生活垃圾綜合處理的方法。
背景技術(shù)：
隨著城市化進程的加快，城市生活垃圾的產(chǎn)生量與日俱增。城市生活垃圾的處理方式主要以衛(wèi)生填埋和焚燒為主。城市生活垃圾中的有機物約為60%，可回收物約為8%，含水率高達40%。衛(wèi)生填埋雖然可以有效的防止簡易填埋對環(huán)境造成二次污染，但需要占用大量土地資源，可回收物造成浪費，且產(chǎn)生的垃圾滲濾液的處理費用也比較高。垃圾焚燒處理的減量化和無害化程度較高，但是要求垃圾的熱值大于3344kJ/kg，否則不能滿足自身穩(wěn)定燃燒的條件，需要添加一定量的燃料。在我國城市生活垃圾普遍為混合收集，高含水率導(dǎo)致其熱值較低，大多不適合直接進行焚燒處理，且產(chǎn)生的二噁英嚴重污染大氣環(huán)境。隨著社會能源和資源問題的日益嚴峻以及垃圾造成污染的加劇，垃圾中的有機質(zhì)和可回收物正逐漸成為現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的重要資源，因此需要通過合理的、綜合的分類處理技術(shù)來實現(xiàn)垃圾的減量化、無害化和資源化。

發(fā)明內(nèi)容
I. 一種城市生活垃圾綜合處理方法，城市生活垃圾統(tǒng)一收集后，運入處理廠，經(jīng)汽車衡稱重后，首先被倒入在密閉結(jié)構(gòu)的垃圾集料倉中，垃圾集料倉底部設(shè)有垃圾滲濾液收集槽，將垃圾滲濾液收集起來后送往后續(xù)程序的厭氧消化系統(tǒng)。2.將垃圾集料倉中存儲的城市生活垃圾通過傳輸裝置輸送至破袋機中進行破袋處理。垃圾在輸送過程中，首先經(jīng)過人工預(yù)分揀除去其中堅硬的體積大的垃圾。其余垃圾散落分布于傳輸裝置上運送至破袋機進行破袋。在破袋機的出口處，破損的垃圾袋及垃圾散落在輸送機的皮帶上繼續(xù)向滾筒篩分機傳送。3.在傳輸裝置的傳輸帶上方裝有磁選設(shè)備，磁選設(shè)備自動將垃圾中的磁性金屬吸附，送到金屬存放箱中進行回收。4.傳輸裝置將經(jīng)磁選篩除金屬后的垃圾運至滾筒篩分機中，按照粒徑大小進行篩分。滾筒篩分機的篩板上的篩孔直徑不同。在滾筒篩分機下方安裝有集料槽。通過滾筒篩分機篩分的垃圾按照物料大小的不同被分為三部分
通過滾筒篩分機篩板的孔徑小的篩孔落到集料槽的篩下物多為渣土，收集后進行衛(wèi)生填埋；
滾筒篩分機篩板的孔徑較大的篩孔篩下的垃圾落入集料槽的篩下物多為水果、廚余等有機垃圾，以及一些小玻璃瓶、陶瓷片和小塊塑料等雜物；
存留于滾筒篩上的為粒徑大的垃圾。5.滾筒篩集料槽后端篩孔篩下的粒徑大的篩下物送入一次人工分揀工序進行人工分揀。將其中的小玻璃瓶、陶瓷碎片等不能生物降解的物質(zhì)挑選出來，剩余的有機垃圾如水果、廚余垃圾等送至漿化設(shè)備。一次人工分揀的分選地點設(shè)置在集料槽后端輸送到漿化設(shè)備的輸送皮帶上。6.存留于滾筒篩分機上的粒徑大的垃圾通過傳輸裝置送至風選設(shè)備進行風選。通過風選設(shè)備，將滾筒篩分機輸送過來的垃圾中的塑料、紙張等輕飄物料風選出，打包壓縮后作為資源回收，風選后余下的重物料落于分揀皮帶上，進入二次人工分揀工序。
7. 二次人工分揀將經(jīng)風選后的重物料中的玻璃瓶、織物、易拉罐等非磁性金屬以及風選中殘留的浸濕塑料和紙類等可回收垃圾進一步分揀出來回收。二次人工分揀后剩余的垃圾收集后與步驟4中孔徑小篩板篩下的篩下物一同進行衛(wèi)生填埋。8.將上述步驟5—次人工分揀工序后的有機垃圾送至漿化設(shè)備。漿化設(shè)備包括粉碎機和漿化機。有機垃圾首先通過粉碎機粉碎，再進入漿化機進行漿化。9.漿化后的漿化液和步驟I垃圾集料倉下部收集的垃圾滲濾液共同送厭氧消化系統(tǒng)進行厭氧消化生產(chǎn)沼氣。厭氧處理后的液體與污泥通過固液分離裝置進行分離。10.經(jīng)過厭氧處理及固液分離后的液體送至污水處理系統(tǒng)進行后續(xù)的無害化處理，達標后排放。污泥進入好氧堆肥工序進行堆肥處理。11.污泥在好氧堆肥池中進行堆肥處理。向污泥中加入粉碎的作物秸桿等有機干物料作為堆肥輔料來調(diào)整污泥的含水率，進行好氧堆肥。堆肥過程中，通過機械設(shè)備如翻倒機對堆體進行翻倒作業(yè)，保證物料均勻發(fā)酵和維持堆體溫度。在堆肥池的底部，安裝有通風系統(tǒng)。堆肥腐熟完全后，可作為有機肥銷售。12.本發(fā)明的工藝還包括臭氣處理步驟，由于垃圾具有產(chǎn)生惡臭氣體的特性，各工藝步驟中涉及的設(shè)備上均設(shè)有集氣口，垃圾處理過程中產(chǎn)生的惡臭氣體收集后進入臭氣處理系統(tǒng)進行處理，生物除臭達標后通過排氣筒排放。本發(fā)明的有益效果如下
針對我國城市生活垃圾多用塑料袋包裝后丟棄的特點，在垃圾分選前端使用破袋機進行破袋，使垃圾充分散落，提高后續(xù)處理工序的效率；
使用滾筒篩分機進行垃圾篩分，通過對篩孔的控制，將生活垃圾按照大小粒徑進行分類后針對各類別的特點分別處理；
通過機械處理與人工分揀工序相結(jié)合，將城市生活垃圾中的有機物和可循環(huán)物質(zhì)分離后回收利用，大幅度降低了最終進行填埋的垃圾量。應(yīng)用本發(fā)明的方法進行垃圾綜合處理后，進行填埋的垃圾相比原生垃圾減重率>80%，減容率>90%，有效實現(xiàn)垃圾減量化處理，緩解城市垃圾填埋場超負運轉(zhuǎn)的困境；
本發(fā)明的方法將垃圾中的有機物漿化后，進行厭氧處理，將有機垃圾轉(zhuǎn)化為清潔能源沼氣和有機肥資源，避免了有機垃圾進行填埋后產(chǎn)生大量滲濾液和填埋氣，是一種充分實現(xiàn)垃圾資源化、無害化處理的方法；
本發(fā)明的方法系統(tǒng)工藝集成化程度高，占地面積小。優(yōu)化了人工分揀工序和設(shè)備的使用步驟，降低設(shè)備能耗，減少工人勞動量。
具體實施例方式以下描述應(yīng)用本發(fā)明的方法進行城市生活垃圾綜合處理的一個實施方案，通過對此實施方案的詳細描述，將使本發(fā)明的有益效果更加顯而易見。此實施方案的作用僅是舉例說明，而不具有限制意義。
應(yīng)用本發(fā)明的方法處理的城市生活垃圾為混合收集的袋裝和散落的城市生活垃圾，包含渣土、塑料、木竹、紙類、陶瓷、金屬、玻璃、紡織物以及水果和廚余等有機廢棄物。I. 一種城市生活垃圾綜合處理方法，城市生活垃圾統(tǒng)一收集后，運入處理廠，經(jīng)汽車衡稱重后，首先被倒入在密閉結(jié)構(gòu)的垃圾集料倉中，垃圾集料倉底部設(shè)有垃圾滲濾液收集槽，將垃圾滲濾液收集起來后送往厭氧消化系統(tǒng)，和后續(xù)程序的漿化液以及動物糞便混勻后進行厭氧消化處理。2.將垃圾集料倉中存儲的城市生活垃圾通過傳輸裝置輸送至破袋機中進行破袋處理。垃圾在輸送過程中，首先經(jīng)過人工預(yù)分揀除去其中堅硬的體積> 500mm *500mm*500mm的垃圾如桌椅等，以免這些垃圾對后續(xù)工藝處理設(shè)備的損害。其余垃圾散落分布于傳輸裝置上運送至破袋機進行破袋。破袋機中裝有多把破袋刀，可將垃圾袋高效劃破 ，垃圾袋隨著破袋刀的旋轉(zhuǎn)被劃破。在破袋機的出口處，破損的垃圾袋及垃圾散落在輸送機的皮帶上繼續(xù)向滾筒篩分機傳送。3.在傳輸裝置的傳輸帶上方0.4米處裝有磁選設(shè)備，磁選設(shè)備自動將垃圾中的磁性金屬吸附，送到金屬存放箱中進行回收。4.傳輸裝置將經(jīng)磁選篩除金屬后的垃圾運至滾筒篩分機中，按照粒徑大小進行篩分。滾筒篩分機的長度和篩板上篩孔的直徑可以根據(jù)處理垃圾的實際情況進行設(shè)置。本實施例中的篩板采用兩段式篩孔，前后兩段篩板上的篩孔直徑不同，前段的篩孔直徑小，后段的篩孔直徑大。在本發(fā)明的實施例中，前段的篩孔直徑設(shè)定為16-18mm，后段的篩孔直徑為60-68_。在滾筒篩分機下方安裝有集料槽。通過滾筒篩分機篩分的垃圾按照物料大小的不同被分為三部分
通過滾筒篩分機的前段粒徑小的篩孔落到集料槽前端的篩下物多為渣土，收集后進行衛(wèi)生填埋；
滾筒篩分機的后段粒徑較大篩孔篩下的垃圾落入集料槽后端，這部分篩下物重量比90%以上多為水果、廚余等有機垃圾，以及一些小玻璃瓶、陶瓷片和小塊塑料等雜物；
存留于滾筒篩上的為粒徑大于60-68mm的垃圾。5.滾筒篩集料槽后端篩孔篩下的粒徑大的篩下物送入一次人工分揀工序進行人工分揀。將其中的小玻璃瓶、陶瓷碎片等不能生物降解的物質(zhì)挑選出來，剩余的有機垃圾如水果、廚余垃圾等送至漿化設(shè)備。一次人工分揀的分選地點設(shè)置在集料槽后端輸送到漿化設(shè)備的輸送皮帶上，經(jīng)過人工分選后，送至漿化設(shè)備的水果和廚余等有機垃圾的重量比上升到90%以上。6.存留于滾筒篩分機上的為粒徑大于60_68mm的垃圾通過傳輸裝置送至風選設(shè)備進行風選。在風選設(shè)備中，垃圾按照重力的不同進行分選。通過風選設(shè)備，將滾筒篩分機輸送過來的垃圾中的塑料、紙張等輕飄物料風選出，打包壓縮后作為資源回收，風選后余下的重物料落于分揀皮帶上，進入二次人工分揀工序。7. 二次人工分揀將經(jīng)風選后的重物料中的玻璃瓶、織物、易拉罐等非磁性金屬以及風選中殘留的浸濕塑料和紙類等可回收垃圾進一步分揀出來回收，提高垃圾資源化率。二次人工分揀后，剩余的垃圾基本為不可回收和處理的無機物，收集后與步驟4中集料槽前端的篩下物一同進行衛(wèi)生填埋。8.將上述步驟5 —次人工分揀工序后的有機垃圾送至漿化設(shè)備。漿化設(shè)備包括粉碎機和漿化機。有機垃圾首先通過粉碎機粉碎成粒徑為等于或小于15_的粉碎物，再進入漿化機進行漿化，漿化后的漿化液中的固體顆粒粒徑小于5mm。9.漿化后的漿化液和步驟I垃圾集料倉下部收集的垃圾滲濾液共同送厭氧消化系統(tǒng)進行厭氧消化生產(chǎn)沼氣。厭氧消化系統(tǒng)包括厭氧進料罐和厭氧消化設(shè)備。漿化設(shè)備處理后的漿化液與垃圾集料倉收集的垃圾滲濾液在厭氧進料罐中混合，為提高厭氧處理效果，根據(jù)漿化液和垃圾滲濾液中的總固體含量，添加不同比例的動物糞便進行混合，使總固體的重量比達到8% —18%。通常，漿化液和垃圾滲濾液混合物與動物糞便的重量比為I :
0.2-0. 4。在本實施例中，漿化液與滲濾液混合物同人的糞便的混合比例為I :0. 2，最終厭氧進料罐中的總固體的重量比達到10%左右。厭氧進料罐中的混合物被輸送至厭氧消化設(shè)備中，在35±2°C的溫度條件下進行厭氧消化處理，水力停留時間為8-18天，在本實施例中，水力停留時間為12天。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣是一種清潔能源，收集儲存于沼氣儲袋中，用于生產(chǎn)系統(tǒng)的供熱或送至食堂燒水做飯。厭氧處理后的液體與污泥通過固液分離裝置進行分離。
10.經(jīng)過厭氧處理及固液分離后的液體送至污水處理系統(tǒng)進行后續(xù)的無害化處理，達標后排放。污泥進入好氧堆肥工序進行堆肥處理，污泥含水率重量百分比約為70%。11.污泥在好氧堆肥池中進行堆肥處理。好氧堆肥池為長方形，池體上端安裝有翻倒機。為了使污泥滿足堆肥所需的含水率要求，需要向污泥中加入粉碎的作物秸桿等有機干物料作為堆肥輔料來調(diào)整污泥的含水率，調(diào)整后污泥的含水率重量比為55-65%。在堆肥過程中，由于微生物的作用，堆體會產(chǎn)生反應(yīng)熱，堆體溫度自主升高，堆肥過程中需要維持堆體溫度在55-65°C保持7天以上，以保證殺死堆肥中的病原菌和蟲卵。堆肥過程中，通過機械設(shè)備如翻倒機對堆體不定時進行翻倒作業(yè)，保證物料均勻發(fā)酵和維持堆體溫度。在堆肥池的底部，安裝有通風系統(tǒng)，利用通風系統(tǒng)對堆體進行通風供氧，提供堆肥發(fā)酵過程中微生物所需的氧氣。堆肥腐熟完全后，可作為有機肥銷售。在本發(fā)明的實施例中，堆體在 55-65°C保持了 8天。堆肥后的物料中含水率重量比低于20%，有機質(zhì)高于30%，總養(yǎng)分大于4%，蛔蟲卵死亡率大于95%，符合NY 525—2002《有機肥》的標準要求，包裝后作為有機肥銷
隹口。12.本發(fā)明的工藝還包括臭氣處理步驟，由于垃圾具有產(chǎn)生惡臭氣體的特性，各工藝步驟中涉及的設(shè)備上均設(shè)有集氣口，垃圾處理過程中產(chǎn)生的惡臭氣體收集后進入臭氣處理系統(tǒng)進行處理，防止惡臭氣體外溢。經(jīng)處理，生物除臭達標后通過排氣筒排放。在本發(fā)明中，各裝置均為現(xiàn)有技術(shù)，如厭氧消化設(shè)備、臭氣處理系統(tǒng)、磁選設(shè)備、滾筒篩分機、漿化設(shè)備、風選設(shè)備等等。本發(fā)明是將現(xiàn)有的設(shè)備和裝置經(jīng)過巧妙的組合設(shè)計達到綜合處理城市生活垃圾的實用效果。
權(quán)利要求
1.ー種城市生活垃圾綜合處理方法，包括人工分揀エ序，機械處理工序和生物處理工序，所述機械處理工序包括破袋、磁選、滾筒篩分、風選、漿化工序，所述生物處理工序包括厭氧消化和好氧堆肥エ序。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于包含以下步驟 (I)城市生活垃圾統(tǒng)ー收集后，運入處理廠，經(jīng)汽車衡稱重后，首先被倒入在密閉結(jié)構(gòu)的垃圾集料倉中，垃圾集料倉底部設(shè)有垃圾滲濾液收集槽，將垃圾滲濾液收集起來后送往后續(xù)程序的厭氧消化系統(tǒng)； (2)將垃圾集料倉中存儲的城市生活垃圾通過傳輸裝置輸送至破袋機中進行破袋處理，垃圾在輸送過程中，首先經(jīng)過人工預(yù)分揀除去其中堅硬的體積大的垃圾，其余垃圾散落分布于傳輸裝置上運送至破袋機進行破袋，在破袋機的出口處，破損的垃圾袋及垃圾散落在輸送機的皮帶上繼續(xù)向滾筒篩分機傳送； (3)在傳輸裝置的傳輸帶上方裝有磁選設(shè)備，磁選設(shè)備自動將垃圾中的磁性金屬吸附，送到金屬存放箱中進行回收； (4)傳輸裝置將經(jīng)磁選篩除金屬后的垃圾運至滾筒篩分機中，按照粒徑大小進行篩分；滾筒篩分機的篩板上的篩孔直徑不同；在滾筒篩分機下方安裝有集料槽；通過滾筒篩分機篩分的垃圾按照物料大小的不同被分為三部分 通過滾筒篩分機篩板的孔徑小的篩孔落到集料槽的篩下物多為渣土，收集后進行衛(wèi)生填埋； 滾筒篩分機篩板的孔徑較大的篩孔篩下的垃圾落入集料槽的篩下物多為水果、廚余等有機垃圾，以及ー些小玻璃瓶、陶瓷片和小塊塑料等雜物； 存留于滾筒篩上的為粒徑大的垃圾； (5)滾筒篩集料槽后端篩孔篩下的粒徑大的篩下物送入一次人工分揀エ序進行人工分揀，將其中的小玻璃瓶、陶瓷碎片等不能生物降解的物質(zhì)挑選出來，剩余的有機垃圾如水果、廚余垃圾等送至漿化設(shè)備；一次人工分揀的分選地點設(shè)置在集料槽后端輸送到漿化設(shè)備的輸送皮帶上； (6)存留于滾筒篩分機上的粒徑大的垃圾通過傳輸裝置送至風選設(shè)備進行風選；通過風選設(shè)備，將滾筒篩分機輸送過來的垃圾中的塑料、紙張等輕飄物料風選出，打包壓縮后作為資源回收，風選后余下的重物料落于分揀皮帶上，進入二次人工分揀エ序； (7)二次人工分揀將經(jīng)風選后的重物料中的玻璃瓶、織物、易拉罐等非磁性金屬以及風選中殘留的浸濕塑料和紙類等可回收垃圾進ー步分揀出來回收；二次人工分揀后剩余的垃圾收集后與步驟4中孔徑小的篩孔篩下的篩下物一同進行衛(wèi)生填埋； (8)將上述步驟5—次人工分揀エ序后的有機垃圾送至漿化設(shè)備，漿化設(shè)備包括粉碎機和漿化機，有機垃圾首先通過粉碎機粉碎，再進入漿化機進行漿化； (9)漿化后的漿化液和步驟I垃圾集料倉下部收集的垃圾滲濾液共同送厭氧消化系統(tǒng)進行厭氧消化生產(chǎn)沼氣，厭氧處理后的液體與污泥通過固液分離裝置進行分離； (10)經(jīng)過厭氧處理及固液分離后的液體送至污水處理系統(tǒng)進行后續(xù)的無害化處理，污泥進入好氧堆肥エ序進行堆肥處理； (II)污泥在好氧堆肥池中進行堆肥處理，為了使污泥滿足堆肥所需的含水率要求，向污泥中加入粉碎的作物秸桿等有機干物料作為堆肥輔料來調(diào)整污泥的含水率，進行好氧堆月巴，堆肥過程中，通過機械設(shè)備如翻倒機對堆體進行翻倒作業(yè)，保證物料均勻發(fā)酵和維持堆體溫度；在堆肥池的底部，安裝有通風系統(tǒng)；堆肥腐熟完全后，可作為有機肥銷售； (12)本發(fā)明的エ藝還包括臭氣處理步驟，由于垃圾具有產(chǎn)生惡臭氣體的特性，各エ藝步驟中涉及的設(shè)備上均設(shè)有集氣ロ，垃圾處理過程中產(chǎn)生的惡臭氣體收集后進入臭氣處理系統(tǒng)進行處理，生物除臭達標后通過排氣筒排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟(2)中人工預(yù)分揀除去其中堅硬的體積> 500mm ^SOOmni ^SOOmni的垃圾如桌椅等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在干步驟(4)中，篩板采用兩段式篩孔，前后兩段篩板上的篩孔直徑不同，前段的篩孔直徑小，后段的篩孔直徑大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在干前段的篩孔直徑設(shè)定為16-18mm，后段的篩孔直徑為60_68mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟(8)中，有機垃圾首先通過粉碎機粉碎成粒徑為等于或小于15mm的粉碎物，再進入漿化機進行漿化，漿化后的漿化液中的固體顆粒粒徑小于5_。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種城市生活垃圾綜合處理方法，包括人工分揀工序，破袋、磁選、滾筒篩分、風選、漿化等機械處理工序以及厭氧消化、好氧堆肥等生物處理工序。通過各工序的聯(lián)合應(yīng)用將生活垃圾中的不同組分按其理化性質(zhì)進行分類后分別處理分選出磁性金屬，塑料紙張等循環(huán)利用；分選出有機垃圾粉碎漿化后厭氧消化產(chǎn)沼氣；污泥好氧堆肥制成有機肥料；剩下的不可以處理和利用的無機物進行衛(wèi)生填埋；垃圾處理過程中產(chǎn)生的臭氣經(jīng)集中處理達標后排放。本發(fā)明對解決日趨嚴重的城市生活垃圾處理問題具有重要意義。
文檔編號B09B5/00GK102794293SQ20111013964
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者于景成, 田丹, 靳國良, 田藝偉, 丁雪梅, 辛凱, 桑力維 申請人:北京昊業(yè)怡生科技有限公司