CN103272829B - 城市生活垃圾处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种城市生活垃圾处理方法，该方法包括；分离、破碎、固体发酵、水洗净化、沼气发酵和制肥加工工序，得到天然气和有机肥料产品。本发明在分选步骤采用了三级滚筒式分选机，可以高效合理的分选出可发酵有机质和不可发酵无机质；本发明在沼气发酵中，采用了可加热保温的发酵罐，提高了沼气发酵的效率和质量。利用本发明的城市生活垃圾处理方法，达到了完全处理及回收利用的效果，高效环保，具有较好的社会效益和生产效益。

Description

城市生活垃圾处理方法

技术领域

本发明涉及废物处理领域，尤其是涉及一种城市生活垃圾处理方法。

背景技术

随着我国城镇化建设步伐的加快，城市规模越来越大；随着国民经济不断发展，人民生活水平不断提高以及人民消费习惯的改变，城乡生活垃圾数量不断增加。这些日益增加的城乡生活垃圾已经严重的困扰城市的进一步发展，也严重的影响了人们的生活。

目前国内处理城乡生活垃圾的办法，有焚烧发电、分类回收再利用或填埋等几种处理方式。其中，垃圾填埋仍是主要的处理方式。建造垃圾填埋场不仅需要占用宝贵的土地资源，还需要耗费大量的人力、物力和财力。垃圾填埋产生的有毒污水会污染地表及地下水资源，逸出的毒气会污染大气环境。而已经投入运行的垃圾回收工厂，也存在着一些设备或技术上需要改进的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单易行，高效环保，使废弃物资源能够充分循环再利用的城市生活垃圾处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种城市生活垃圾处理方法，其特征在于：它包括分离、破碎、固体发酵、水洗净化、沼气发酵和制肥加工工序，得到天然气和有机肥料产品，其操作步骤为：

（1）分选：将垃圾原料送至转速为8-12r/min的分选机中，分选出可发酵有机质和不可发酵无机质；

（2）破碎：将收集到的可发酵有机质送至破碎机进行破碎，控制可发酵有机质粒度为500-1000目；

（3）固体发酵：将破碎后的可发酵有机质进行堆层发酵，控制发酵时间38-60h，温度为35-55℃，得到干性熟料；

（4）水选净化：将干性熟料进行水选净化，洗去废泡沫塑料；

（5）沼气发酵：经水洗净化的有机质送至发酵罐进行沼气发酵，控制发酵温度为45-60℃，PH值为7-7.5，发酵时间为24-36h；发酵形成的沼气按常规方法进行深加工，制成天然气；

（6）制肥：将发酵后余下的产物经过滤，分离出沼液和沼渣；沼液输送至发酵罐中用来循环发酵，沼渣进行脱水后按常规方法生产高级有机肥料。

以上所述的不可发酵无机质包括尘土类垃圾、废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子；将分选后的废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子进行回收。

以上所述的分选机为滚筒式分选机；所述的滚筒式分选机的筒体由钢条焊接而成的鼠笼状，分为三级分选机；所述的滚筒式分选机的钢条间的间隙逐级增大；所述的滚筒式分选机的第一级内部设置刀片。

以上所述的发酵罐的筒体外层设置电热丝；所述的电热丝外层有用绝缘材料包裹而成的绝缘层；发酵罐的罐体内设置通热介质的盘管，在发酵罐的顶部设置太阳能装置，太阳能装置与盘管连接。

本发明相对于现有技术具有以下优点及积极效果：

1.本发明采用的滚筒式分选机能对生活垃圾进行三级分选，能较好的进行垃圾分类挑选，将分离出的废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子存放于各自的专属存放区里，进行回收再利用，分离出来的可发酵有机质进行进一步发酵，使得垃圾能够得到更高效的进行循环再利用，提高了垃圾处理效率。

2.本发明采用破碎机对分选后的发酵原料进行破碎，使得发酵原料颗粒度均匀，保证了发酵原料的粒度控制在工艺参数的范围内。

3.本发明在固体发酵后进行水选净化，能除去堆层发酵的干性熟料中的废泡沫塑料，保证后续有机肥产品质量符合相关国家标准。

4.本发明采用能够保温或加热的发酵罐进行发酵，确保沼气发酵过程恒温或者高温发酵，提高了沼气发酵效率。

5.本发明的垃圾处理综合性能强，产生的沼气通过处理后可制成达标的天然气，沼气发酵后的沼液可用作下一批发酵的添加液，沼渣经过脱水后可制成高级有机肥，经计量、包装后得到肥料产品，使得垃圾资源得以充分利用，既能提高环保效果，又能提高经济效益。

6.本发明采用的发酵罐可同时或选择性使用电、热介质或太阳能进行加热或保温，有效适应不同的工况条件，充分利用资源，达到了节能环保的目的。

7.本发明的设备简单，耗材少，成本低，适合应用和推广。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明中的滚筒式分选机的结构示意图；

图3为本发明中的发酵罐的结构示意图。

附图标识：

1-滚筒式分选机，2-钢条，3-刀片，4-发酵罐，5-电热丝，6-盘管，7-绝缘层，8-太阳能装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

城市生活垃圾经运输车运入，运输车将垃圾卸料在滚筒式分选机1上。滚筒式分选机1工作时，转速为8r/min，可将垃圾原料分选出可发酵有机质和不可发酵无机质。该滚筒形分选机1的筒体由钢条2焊接而成的鼠笼状，为三级分选机，钢条2的间隙逐级增大。第一级分选机的钢条2间隙为6cm，内部设置刀片3，可将垃圾包装袋在分选过程中进行有效拆解，分选出不可发酵的尘土类垃圾、废电池、小块废玻璃和纸张；第二级分选机的钢条2间隙为10cm，可分选出废塑料和鞋子等；第三级分选机的钢条2间隙为20cm，可分选出大块的废玻璃或废塑料。将分离出的废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子存放于各自的专属存放区里，进行回收再利用。经分选得出的可发酵有机质被运输车送至破碎机进行垃圾破碎，破碎后可发酵有机质粒度为500目。用铲车将破碎后的可发酵有机质送至发酵池内进行加保温发酵，发酵时间为38h，温度为35℃，得到干性熟料。然后将干性熟料送至水洗池进行水选净化，洗去废泡沫塑料。经水洗净化的有机质送至发酵罐4中进行沼气发酵，发酵温度为45℃，PH值为7，发酵时间为24h。发酵罐4的筒体外层设置电热丝5，电热丝5外层有塑料板包裹形成的绝缘层7。发酵罐4体内设置可通入热介质的盘管6，在发酵罐4顶部设置太阳能装置8，太阳能装置8与盘管6连接。在阴天时，给电热丝5通电，向盘管6内通入热水，关闭太阳能装置8开关，使发酵罐4在逐渐加热后恒定在55℃。发酵形成的沼气经导管送入沼气储罐后通过脱硫、脱水等常规方法深加工后制成最终产品天然气，余下的混合物经过滤后分离出沼液和沼渣，沼液送入发酵罐4后用作下一批发酵的添加液，用来循环发酵，沼渣送至沼渣储池后进行脱水，用于生产高级有机肥料，返回耕地。

实施例2：

城市生活垃圾经运输车运入，运输车将垃圾卸料在滚筒式分选机1上。滚筒式分选机1工作时，转速为10r/min，可将垃圾原料分选出可发酵有机质和不可发酵无机质。该滚筒形分选机1的筒体由钢条2焊接而成的鼠笼状，为三级分选机，钢条2的间隙逐级增大。滚筒式分选机1钢条2间隙为5cm，内部设置刀片3，可将垃圾包装袋在分选过程中进行有效拆解，分选出不可发酵的尘土类垃圾、废电池、小块废玻璃和纸张；滚筒式分选机1的第二级钢条2间隙为8cm，可分选废塑料和鞋子等；滚筒式分选机1的第三级钢条2间隙为18cm，可分选出大块的废玻璃或废塑料。将分离出的废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子存放于各自的专属存放区里，进行回收再利用。经分选得出的可发酵有机质被运输车送至破碎机进行垃圾破碎，破碎后可发酵有机质粒度为600目。用铲车将破碎后的可发酵有机质送至发酵池内进行保温发酵，发酵时间为45h，温度为45℃，得到干性熟料。然后将干性熟料送至水洗池进行水选净化，在水中清洗4min，洗去废泡沫塑料。经水洗净化的有机质送至发酵罐4中进行沼气发酵，发酵温度为50℃，PH值为7.3，发酵时间为30h。发酵罐4的筒体外层设置电热丝5，电热丝5外层有塑料板包裹形成的绝缘层7。发酵罐4体内设置可通入热介质的盘管6，在发酵罐4顶部设置太阳能装置8，太阳能装置8与盘管6连接。在晴天时，关闭电热丝5通电电源，向盘管6内通入热蒸汽，打开太阳能装置8开关，使发酵罐4在逐渐加热后恒定在50℃。发酵形成的沼气经导管送入沼气储罐后通过脱硫、脱水等常规方法深加工后制成最终产品天然气，余下的混合物经过滤后分离出沼液和沼渣，沼液送入发酵罐4后用作下一批发酵的添加液，用来循环发酵，沼渣送至沼渣储池后进行脱水，用于生产高级有机肥料，返回耕地。

实施例3：

城市生活垃圾经运输车运入，运输车将垃圾卸料在滚筒式分选机1上。滚筒式分选机1工作时，转速为12r/min，可将垃圾原料分选出可发酵有机质和不可发酵无机质。该滚筒形分选机1的筒体由钢条2焊接而成的鼠笼状，为三级分选机，钢条2的间隙逐级增大。滚筒式分选机1第一级的钢条2间隙为8cm，内部设置刀片3，可将垃圾包装袋在分选过程中进行有效拆解，分选出不可发酵的尘土类垃圾、废电池、小块废玻璃和纸张；滚筒式分选机1第二级的钢条2间隙为10cm，可分选废塑料和鞋子等；滚筒式分选机1的第三极钢2条间隙为20cm，可分选出大块的废玻璃或废塑料。将分离出的废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子存放于各自的专属存放区里，进行回收再利用。经分选得出的可发酵有机质被运输车送至破碎机进行垃圾破碎，破碎后可发酵有机质粒度为800目。用铲车将破碎后的可发酵有机质送至发酵池内进行保温发酵，发酵时间为50h，温度为55℃，得到干性熟料。然后将干性熟料送至水洗池进行水选净化，在水中清洗5min，洗去废泡沫塑料。经水洗净化的有机质送至发酵罐4中进行沼气发酵，发酵温度为55℃，PH值为7.5，发酵时间为30h。发酵罐4的筒体外层设置电热丝5，电热丝5外层有橡胶包裹形成的绝缘层7。发酵罐4体内设置可通入热介质的盘管6，在发酵罐4顶部设置太阳能装置8，太阳能装置8与盘管6连接。在阴天时，给电热丝5通电，向盘管6内通入热水，关闭太阳能装置8开关，使发酵罐4在逐渐加热后恒定在55℃。发酵形成的沼气经导管送入沼气储罐后通过脱硫、脱水等常规方法深加工后制成最终产品天然气，余下的混合物经过滤后分离出沼液和沼渣，沼液送入发酵罐4后用作下一批发酵的添加液，用来循环发酵，沼渣送至沼渣储池后进行脱水，用于生产高级有机肥料，返回耕地。

实施例4：

城市生活垃圾经运输车运入，运输车将垃圾卸料在滚筒式分选机1上。滚筒式分选机1工作时，转速为12r/min，可将垃圾原料分选出可发酵有机质和不可发酵无机质。该滚筒形分选机1的筒体由钢条2焊接而成的鼠笼状，为三级分选机，钢条2的间隙逐级增大。滚筒式分选机1第一级的钢条2的间隙为8cm，内部设置刀片3，可将垃圾包装袋在分选过程中进行有效拆解，分选出不可发酵的尘土类垃圾、废电池、小块废玻璃和纸张；滚筒式分选机1第二级的钢条2的间隙为10cm，可分选废塑料和鞋子等；滚筒式分选机1第三级的钢条2的间隙为15cm，可分选出大块的废玻璃或废塑料。将分离出的废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子存放于各自的专属存放区里，进行回收再利用。经分选得出的可发酵有机质被运输车送至破碎机进行垃圾破碎，破碎后可发酵有机质粒度为1000目。用铲车将破碎后的可发酵有机质送至发酵池内进行保温发酵，发酵时间为60h，温度为55℃，得到干性熟料。然后将干性熟料送至水洗池进行水选净化，在水中清洗5min，洗去废泡沫塑料。经水洗净化的有机质送至发酵罐4中进行沼气发酵，发酵温度为60℃，PH值为7.5，发酵时间为36h。发酵罐4的筒体外层设置电热丝5，电热丝5外层有陶瓷纤维包裹形成的绝缘层7。发酵罐4体内设置可通入热介质的盘管6，在发酵罐4顶部设置太阳能装置8，太阳能装置8与盘管6连接。在晴天时，关闭电热丝5通电电源，向盘管6内通入热水，打开太阳能装置8开关，使发酵罐4在逐渐加热后恒定在60℃。发酵形成的沼气经导管送入沼气储罐后通过脱硫、脱水等常规方法深加工后制成最终产品天然气，余下的混合物经过滤后分离出沼液和沼渣，沼液送入发酵罐4后用作下一批发酵的添加液，用来循环发酵，沼渣送至沼渣储池后进行脱水，用于生产高级有机肥料，返回耕地。

Claims (3)

1.一种城市生活垃圾处理方法，其特征在于：它包括分离、破碎、固体发酵、水洗净化、沼气发酵和制肥加工工序，得到天然气和有机肥料产品，其操作步骤为：

(1)分选：将垃圾原料送至转速为8-12r/min的分选机中，分选出可发酵有机质和不可发酵无机质；

(2)破碎：将收集到的可发酵有机质送至破碎机进行破碎，控制可发酵有机质粒度为500-1000目；

(3)固体发酵：将破碎后的可发酵有机质进行堆层发酵，控制发酵时间38-60h，温度为45-55℃，得到干性熟料；

(4)水选净化：将干性熟料进行水选净化，洗去废泡沫塑料；

(5)沼气发酵：经水洗净化的有机质送至发酵罐进行沼气发酵，控制发酵温度为45-60℃，PH值为7-7.5，发酵时间为24-36h；发酵形成的沼气按常规方法进行深加工，制成天然气；

(6)制肥：将发酵后余下的产物经过滤，分离出沼液和沼渣；沼液输送至发酵罐中用来循环发酵，沼渣进行脱水后按常规方法生产高级有机肥料；

所述的分选机为滚筒式分选机(1)；所述的滚筒式分选机(1)的筒体由钢条(2)焊接而成的鼠笼状，分为三级分选机；所述的滚筒式分选机的钢条(2)间的间隙逐级增大；所述的滚筒式分选机的第一级内部设置刀片(3)。

2.根据权利要求1所述的城市生活垃圾处理方法，其特征在于：所述的不可发酵无机质包括尘土类垃圾、废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子；将分选后的废电池、废玻璃、废塑料、纸张和鞋子进行回收。

3.根据权利要求1所述的城市生活垃圾处理方法，其特征在于：所述的发酵罐(4)的筒体外层设置电热丝(5)；所述的电热丝(5)外层有用绝缘材料包裹而成的绝缘层(7)；发酵罐(4)的罐体内设置通热介质的盘管(6)，在发酵罐的顶部设置太阳能装置(8)，太阳能装置(8)与盘管(6)连接。