CN109836183A - 一种生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾好氧发酵‑分选资源化的方法，是在生活垃圾内喷洒好氧发酵促进剂后，进行好氧发酵，再对发酵后腐熟物料进行分选，最后对分选出的不同材料进行后处理。本发明的工艺系统实现了生活垃圾全资源化、处理场废气全封闭净化、废水全循环处理，实现了废水零排放，消除了生活垃圾处理场的恶臭；且本发明中好氧发酵仓或整个处理场为半地下式甚至全地下式，完全改变了垃圾处理场脏乱臭的窘境。

Description

一种生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法

技术领域

本发明属于固体废弃物处理与资源化利用技术领域，具体涉及生活垃圾资源化。

背景技术

城市生活垃圾是量大面广的固体废弃物。随着我国经济社会发展和对环境质量要求越来越高，生活垃圾的量越来越大，其收集、转运、处理和资源化也越来越受到各级政府、科技工作者的高度重视。

生活垃圾处置方式有很多不同的组合工艺。早期主要的处置技术以堆肥、自然堆存、填埋为主。但是随着对土壤环境质量和农业食品安全的重视，城市生活垃圾堆肥因含有重金属等有毒有害物质逐渐被淘汰。自然堆存、简单填埋因产生严重的地下水污染，也已经被禁止。生活垃圾直接分选曾经受到重视，但是因垃圾直接分选系统经常出现障碍、运行维护困难、分选产物资源化效益不高，特别是分选后堆肥部分肥效低、存在环境风险、难以外销，致使直接分选在我国生活垃圾处理中难以推广。

目前生活垃圾主流的处理方式是卫生式填埋、焚烧发电。卫生式填埋可以做到安全无害化处置，但是垃圾填埋场恶臭难闻、蚊虫滋生严重、环境脏乱恶劣、温室气体排放量巨大，垃圾渗滤液处理难、成本高是填埋场运行维护的很大负担。卫生填埋处理一次性投资较大、占地面积大、没能实现垃圾资源化利用和减量化目标。而且填埋场库容有限，若干年后总归要封场，新场址选定困难，出现生活垃圾无处可埋的窘境。从生活垃圾处理的无害化、减量化目标来看，焚烧方法最安全、最彻底。同时，焚烧过程所产生的热量也能发电。但是因生活垃圾含水量高、热值低，导致发电效率低下。且生活垃圾焚烧产生二噁英，需要复杂高消耗的烟气净化技术处理才能满足排放要求。生活垃圾焚烧厂的垃圾堆存期间同样会产生恶臭等环境卫生问题和严重的大气污染问题，导致很多焚烧厂建设难以落地实施。焚烧发电同样存在一次性投资较大、运营成本高的问题。因此，垃圾处置和资源化技术开发一直是科技开发领域的热点。

专利CN201810683806公开一种生活垃圾的分选方法，是将生活垃圾送入破袋滚筒获得固态垃圾，进行风选获得重质垃圾、废塑料与轻质垃圾，将轻质垃圾送入破碎制浆桶，通过过滤网获得厨余浆液及塑料袋残留物，将厨余浆液送入浆料桶进行机械匀浆，获得厨余固态物及厨余液态物。

专利CN201710797520公开一种利用发酵菌好氧堆肥处理有机生活垃圾的方法，是将生活垃圾经分选、破碎、压榨、脱水等步骤进行预处理，然后与发酵菌混匀堆肥3天后翻堆一次继续发酵至垃圾成熟，成熟垃圾经筛网筛分；通过筛网的垃圾与新鲜垃圾和发酵菌以一定比例混合均匀，进入二次发酵阶段；如此循环，直至垃圾量达到恒定。

专利CN201610584918公开一种生活垃圾资源化生产方法，包括以下步骤：使用破袋装置对袋装垃圾进行破袋；将破袋后的生活垃圾通过生活垃圾组合分选装置，分选出塑料类垃圾、铁磁物垃圾、有机可燃垃圾和无机垃圾；将塑料类垃圾和铁磁物直接回收；将无机物垃圾用于制备建筑用材；将有机可燃垃圾制成固态燃料。

专利CN201310207547公开一种利用生物技术处理生活垃圾的方法，是将生活垃圾放入储存池，板式给料机送入破袋机进行粉碎破袋，经除臭、加秸秆进行发酵，由自动行走机进行翻拌、撒菌、再翻拌，保持温度45℃-60℃达14天以上，其间翻拌3-5次，然后由筛分机进行综合分选，有机物制作绿化专用肥，金属类回收，综合物类填埋，塑料打包回收或制作木塑板。

专利CN201120436997公开一种生活垃圾处置场可再生能源与资源利用系统，包括固体垃圾分拣单元、污水/污泥处理单元、厌氧发酵单元、烟气处理单元、沼气发电单元、焚烧发电单元和卫生填埋单元：餐余垃圾经处理后产生的沼气通过沼气发电单元发电；固体垃圾通过处理后其中固体可燃物焚烧发电；焚烧发电单元下游设置烟气处理单元，以及对灰渣进行填埋处理的卫生填埋单元；污泥经污水/污泥处理单元处理后输送给焚烧发电单元燃烧发电。

专利CN201611118116公开了一种生活垃圾的处理方法，是将生活垃圾进行分选，加入水和乙酸，过滤，得到预处理垃圾；向预处理垃圾中加入水、秸秆、木屑、西瓜皮、豆饼粉混合均匀，然后酶解，得到第一混料；向第一混料中加入氮源和益生菌，静置，得到第二混料；向第二混料中加入复合菌，进行好氧堆肥即得垃圾堆肥；发酵过程中还喷洒除臭剂。除臭剂由以下原料组成：枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、绿色木霉、EM菌、氨化菌、脱氮硫杆菌、光合细菌、水、沸石粉、活性炭、乙醇、木醋酸、丁香酚油、乙酸、寡糖素。目的是在处理过程中减少、堆肥中的重金属含量。

从前述公开的技术来看，主要采用了生物制剂除臭、好氧发酵、分选、堆肥、垃圾燃料加工等技术方法。到目前为止，现有的技术方法存在以下问题：都没有很好地同时解决生活垃圾分选、分类资源化、环境卫生和环境污染问题；缺少生活垃圾发酵、分选、资源化、废水处理、废气除臭一体化的技术系统；没有在生活垃圾资源化处理过程中对生活垃圾渗滤液进行很好的收集和回灌于垃圾好氧发酵。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明公开了一种生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，旨在实现了生活垃圾全资源化、处理场废气全封闭净化、废水全循环处理。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

本发明公开了一种生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特点在于：包括生活垃圾前处理、好氧发酵、发酵后物料分选和分选后物料后处理四个单元过程；

所述生活垃圾前处理是将生活垃圾破袋、下料，送至全封闭的好氧发酵仓堆存，且在所述下料的同时向生活垃圾内喷洒好氧发酵促进剂；

所述好氧发酵是采用主动供氧的方式，对好氧发酵仓内堆存的生活垃圾堆体实现静态高温好氧发酵，降解、腐熟、稳定生物质有机物，蒸发水分、脱除臭气，获得松散的发酵后腐熟物料；在好氧发酵过程中产生的垃圾渗滤液收集后，再在好氧发酵的前期向生活垃圾堆体内喷灌，以维持发酵所需的水分，同时实现了垃圾渗滤液的处理；

所述发酵后物料分选是通过筛选、电磁选和风选相结合，分选出发酵后腐熟物料中的腐殖土、木质、橡胶、纤维织物、金属、塑料、玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；

所述分选后物料后处理的方式为：所得腐殖土用作苗木栽培绿化营养土；所得金属送至冶炼厂再生；所得塑料洗涤干燥后造粒成为再生塑料母粒；所得玻璃、陶瓷、砖瓦和石块用作建筑材料；所得木质、橡胶、纤维织物用作燃料热解气化或直接燃烧回收能源；

发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气作为气源，用于向好氧发酵仓供氧；好氧发酵仓产生的废气经除臭后排空。

进一步地，所述好氧发酵促进剂为液体好氧发酵促进剂或固体好氧发酵促进剂，制备方法为：

将新鲜生活垃圾及生活垃圾经好氧发酵所得发酵后腐熟物料按照质量比2:1～4混合均匀后，用2～10倍的水淋洗，获得淋滤液；将所述淋滤液与酵母菌按照质量比1000:1～10混合均匀，获得接种菌液；

将麸皮、稻糠、玉米粉和豆粉中的任意一种，与纳米铁氧化物按照质量比1～100:1混合，获得培养介质；将所述培养介质与所述接种菌液按照质量比2:1～6拌合均匀，获得潮湿物料；将潮湿物料等分为5份，然后摊铺成为透气的薄层，分别在80～100％湿度下20℃、30℃、40℃、60℃、70℃培养24～48h，再把不同温度下培养后的菌剂混合均匀，获得固体好氧发酵促进剂；

或者：将有机物加水配置成质量浓度为1～5％的有机物培养基；然后将接种菌液和有机物培养基按体积比1～10:100混合后，再加入占有机物质量1～10％的铁氧化物混合均匀，发酵24～48h，获得液体好氧发酵促进剂。

更进一步地：配制培养基的所述有机物为红糖、蔗糖、葡萄糖、乳酸盐、醋酸盐、牛肉膏、糖蜜水、餐厨垃圾或养殖废物中的至少一种；所述的纳米铁氧化物是由市售铁氧化物或天然纳米铁氧化物矿石(如鲕状赤铁矿、褐铁矿)粉碎获得的100目以下粉体。

进一步地，本发明还设置了适用于上述方法的好氧发酵-分选资源化系统，包括生活垃圾进料-破袋-下料子系统、好氧发酵促进剂喷洒子系统、垃圾输送-好氧发酵仓子系统、垃圾物料提升-分选子系统和塑料后处理子系统；

所述生活垃圾进料-破袋-下料子系统用于将生活垃圾破袋、下料，包括进料斗，在所述进料斗内设置有破袋机；

所述好氧发酵促进剂喷洒子系统用于在生活垃圾破袋、下料的同时，向生活垃圾内喷洒好氧发酵促进剂，使好氧发酵促进剂与生活垃圾混合均匀；

所述垃圾输送-好氧发酵仓子系统为半地下或全地下设置，且为全封闭设置，包括垃圾输送装置和好氧发酵仓组；其中，所述好氧发酵仓组由多个好氧发酵仓平行设置，各好氧发酵仓的进口门处共用一个公共廊道，生活垃圾由进料斗下料至公共廊道后，再由垃圾输送装置依次送至各好氧发酵仓；在各好氧发酵仓内铺设有供氧管路，设置进气鼓风机，用于把发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气通过供氧管路提供给各好氧发酵仓，供氧的同时实现污染空气的净化；各好氧发酵仓顶部设有排气管路，设置抽气鼓风机，用于通过排气管路将好氧发酵仓产生的废气抽出，送至生物滴滤除臭塔处理后排空，同时通过抽气鼓风机使好氧发酵仓内维持负压以避免废气污染环境，并加速垃圾中水分蒸发；在所述公共廊道下设置有垃圾渗滤液收集池，好氧发酵仓组地面建造成斜坡，以使发酵过程产生的垃圾渗滤液自流到垃圾渗滤液收集池，在各好氧发酵仓的上部铺设有垃圾渗滤液回灌管路，垃圾渗滤液收集池中的垃圾渗滤液通过垃圾渗滤液回灌管路按需喷灌到各好氧发酵仓内的生活垃圾堆体中；

所述垃圾物料提升-分选子系统包括垃圾物料提升装置和三级分选装置；所述垃圾物料提升装置用于将发酵后物料从好氧发酵仓提升输送至三级分选装置；所述三级分选装置包括大孔径一级滚筒筛、中级孔径二级滚筒筛和小孔径三级滚筒筛，各级滚筒筛处还配置有风选机和磁选机，用于对各级滚筒筛的筛上物进行进一步分选；

所述塑料后处理子系统用于对塑料进行清洗、干燥、精选和造粒；

更进一步地，一级滚筒筛、二级滚筒筛和三级滚筒筛的孔径分别为150mm、50mm、5mm。

进一步地，本发明生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，具体包括如下步骤：

(1)将生活垃圾倒入进料斗，在进料斗中由破袋机划破包装袋，并控制下料速度，使下料的同时，由好氧发酵促进剂喷洒子系统向生活垃圾进料斗内喷洒好氧发酵促进剂，使好氧发酵促进剂与生活垃圾混合均匀；所述好氧发酵促进剂为液体好氧发酵促进剂时，加入量为每吨垃圾0.5-5kg；所述好氧发酵促进剂为固体好氧发酵促进剂时，加入量为每吨垃圾0.05-0.5kg。

(2)添加了好氧发酵促进剂的生活垃圾下料至所述垃圾输送-好氧发酵仓子系统的公共廊道，通过垃圾输送装置依次移入各个好氧发酵仓，每个好氧发酵仓铺设满仓后关闭发酵仓进口门，开始铺设下一个好氧发酵仓；

(3)由进气鼓风机通过供氧管路向铺设满仓后的好氧发酵仓持续通入发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气，通入空气量以好氧发酵仓中流出的垃圾渗滤液溶解氧大于0.5mg/L或好氧发酵仓出气中剩余氧含量大于5％为控制参数，维持好氧状态静态发酵；发酵的前5天，每间隔4h通过垃圾渗滤液回灌管路向好氧发酵仓内喷淋一次垃圾渗滤液，每次持续喷淋1h，以维持好氧发酵仓内生活垃圾堆体发酵所需的水分；静置发酵5天后停止喷淋，继续发酵5-10天，使生活垃圾中生物质有机物降解、腐熟、稳定，使水分蒸发，获得松散、无臭的发酵后腐熟物料；

各好氧发酵仓所产生的废气通过排气管路由抽气鼓风机抽出，送至生物滴滤除臭塔处理后排空；

各好氧发酵仓独立进行好氧发酵；

(4)发酵完成后停止通气，打开好氧发酵仓的出口门，清出发酵后腐熟物料，通过垃圾物料提升装置输送至一级滚筒筛进行筛选，筛上物经一级风选机和一级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物包括木质、橡胶、纤维织物大颗粒物料；

一级滚筒筛的筛下物进入二级滚筒筛进行筛选，筛上物经二级风选机和二级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物为大颗粒玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；

二级滚筒筛的筛下物再进入三级滚筒筛进行筛选，筛上物经三级风选机和三级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物为小颗粒玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；三级滚筒筛的筛下物为腐殖土；

(5)对分选后物料进行后处理：

所得腐殖土自然堆存堆存20天以上，以进一步腐熟，作为苗木栽培绿化营养土使用，或外销；

二级滚筒筛和三级滚筒筛选出的玻璃、陶瓷、砖瓦和石块合并，作为建筑骨料使用；

一级滚筒筛、二级滚筒筛和三级滚筒筛选出的金属合并，压块后外销用于冶炼金属；

一级风选机、二级风选机和三级风选机选出的塑料通过塑料后处理子系统，用水清洗、干燥后，再把不同类型的塑料精细分类，把热塑性塑料造粒后获得再生塑料母粒外销，其余塑料与所得纤维织物、木质及橡胶热解气化发电，或销售到垃圾焚烧厂焚烧发电；

清洗塑料所产生的废水经生化-物化处理后，返回继续用于清洗塑料；清洗塑料所产生的沉渣和污泥返回进料斗，与生活垃圾共同进料，一方面具有接种好氧发酵促进剂的功效，另一方面又在好氧发酵仓内处置了沉渣污泥。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明的工艺系统实现了生活垃圾全资源化、处理场废气全封闭净化、废水全循环处理，实现了废水零排放，消除了生活垃圾处理场恶臭；且本发明中好氧发酵仓或整个处理场为半地下式甚至全地下式，完全改变了垃圾处理场脏乱臭的窘境。

2、本发明的好氧发酵促进剂由新鲜生活垃圾中的微生物、好氧发酵所得发酵后腐熟物中微生物添加酵母菌、铁氧化物富集培养制得。其中的微生物皆为土著微生物，适应本地环境；好氧发酵促进剂的铁氧化物与微生物交互作用，改善微生物代谢微环境、提高活性，提高分解有机物的速度；好氧发酵促进剂包含兼性菌、兼性好氧菌、好氧菌，与添加的酵母菌协同作用，消除垃圾中的恶臭气味物质；好氧发酵促进剂是在不同温度下培养后混合制成，包含适宜在各种温度下快速增殖的微生物，添加到垃圾堆体中后，垃圾堆体增温快、达到的峰值温度高、生物质腐化稳定快、大幅度缩短垃圾发酵所需的时间。

3、本发明通过好氧发酵促进剂的投加、垃圾渗滤液喷灌、塑料清洗泥渣的返回及良好的主动通风供氧，改善了生活垃圾堆体的发酵环境，加快好氧微生物增殖代谢，实现快速高温好氧发酵，好氧发酵使垃圾堆体温度升高达到80℃以上，可以灭活大部分致病菌和杂草种子；而且垃圾停留时间短、无恶臭气体发生。由于发酵温度高，大量水分随供风蒸发，不仅解决了垃圾渗滤液处置的难题，而且发酵阶段由于水分蒸发垃圾减量化达50％，降低了分选系统负荷，降低垃圾分选成本。

4、本发明发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气作为气源，向好氧发酵仓供氧，可以使废气全封闭净化，既为垃圾堆体提供了好氧发酵的氧气，又利用了风选、塑料后处理废气的热能提高垃圾堆体温度、加速垃圾腐化稳定，还利用垃圾堆体过滤、吸附、微生物分解净化废气中的污染物。

5、在公共廊道下设置有垃圾渗滤液收集池，且将好氧发酵仓地面设置成斜坡状，可以使发酵过程产生的垃圾渗滤液自流到垃圾渗滤液收集池，一方面有助于垃圾堆体沥干水分，最终有助于减少腐熟垃圾的含水量；另一方面有助于垃圾渗滤液的喷灌处理。

6、本发明的方法和系统可以实现废水全循环处理：在好氧发酵的前期向生活垃圾堆体内喷灌好氧发酵过程产生的垃圾渗滤液，好氧发酵后期不再喷灌，水分蒸发减量，实现了垃圾渗滤液的处理；清洗塑料所产生的废水经生化处理、沉淀处理后，所得清水返回继续作为清洗用水；清洗塑料所产生的沉渣和污泥不需要脱水直接返回垃圾进料斗，与生活垃圾一起进料。整个系统既无废水排放，也无水处理泥渣排放，完全实现废水零排放。

7、本发明采用先好氧发酵后分选的方法，使生活垃圾更易于分选，避免了生活垃圾直接分选所产生的问题：从居民区运来的垃圾已经厌氧发臭、含水量高、黏连严重，直接分选困难，恶臭气体发散严重，控制恶臭气体污染比较困难。先好氧发酵后分选的方式有如下优点：降低了垃圾水分，大幅度减量、降低分选负荷和成本；可降解有机质腐化、稳定化、细粒化；垃圾中各类物料更易分散、解聚、分选；分选的物料夹带杂质少，更易进一步处理。

8、本发明实现了固废全资源化：生活垃圾经过初步分选，选别为金属、玻陶砖石(玻璃、陶瓷、砖瓦和石块)、腐殖质土、塑料、纤维织物、木质及橡胶。金属外销再生利用；玻陶砖石作为建筑材料使用；腐殖土进入苗木草皮种植场利用或外销；塑料经水清洗、干燥后，进行精细分类，把热塑性塑料造粒后获得再生塑料母粒外销；其余塑料与所得纤维织物、木质及橡胶热解气化发电，或销售到垃圾焚烧厂焚烧发电。

9、本发明生活垃圾发酵后再分选获得腐殖土用于处理场区内苗木草皮种植场利用，或外销用于绿化植物的无土栽培的营养土，不仅解决了垃圾分选腐殖土资源化利用问题，而且避免了垃圾施用于农田土壤因有害物质引起的食品安全风险。

10、本发明的整个系统建设成为地下或半地下式，地表全绿化，美化环境并净化空气，使垃圾处理场成为花园式处理场、苗木草皮培养基地，再无恶臭、蚊虫滋生发生，改变了垃圾处理场脏乱臭的窘境。

11、本发明的方法解决了目前生活垃圾处理场普遍存在的恶臭问题、垃圾渗滤液处理难和负担重的问题、填埋占用土地和长期维护的问题、解决了废塑料再生废水和废气处理的问题，实现了生活垃圾全部资源化，完全消除了垃圾资源化所引起的环境污染。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。以下内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

实施例1

一种生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，包括生活垃圾前处理、好氧发酵、发酵后物料分选和分选后物料后处理四个单元过程；

其中：

生活垃圾前处理是将生活垃圾破袋、下料，送至全封闭的好氧发酵仓堆存，且在所述下料的同时向生活垃圾内喷洒好氧发酵促进剂；

好氧发酵是采用主动供氧的方式，对好氧发酵仓内堆存的生活垃圾堆体实现静态高温好氧发酵，降解、腐熟、稳定生物质有机物，蒸发水分、脱除臭气，获得松散的发酵后腐熟物料；在好氧发酵过程中产生的垃圾渗滤液收集后，再在好氧发酵的前期向生活垃圾堆体内喷灌，以维持发酵所需的水分，同时实现了垃圾渗滤液的处理；

发酵后物料分选是通过筛选、电磁选和风选相结合，分选出发酵后腐熟物料中的腐殖土、木质、橡胶、纤维织物、金属、塑料、玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；

分选后物料后处理的方式为：所得腐殖土用作苗木栽培绿化营养土；所得金属送至冶炼厂再生；所得塑料洗涤干燥后造粒成为再生塑料母粒；所得玻璃、陶瓷、砖瓦和石块用作建筑材料；所得木质、橡胶、纤维织物用作燃料热解气化或直接燃烧回收能源；

发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气作为气源，用于向好氧发酵仓供氧；好氧发酵仓产生的废气经除臭后排空。

进一步地，好氧发酵促进剂为液体好氧发酵促进剂或固体好氧发酵促进剂，制备方法为：

将新鲜生活垃圾及生活垃圾经好氧发酵所得发酵后腐熟物料按照质量比2:1～4混合均匀后，用2～10倍的水淋洗，获得淋滤液；将所述淋滤液与酵母菌按照质量比1000:1～10混合均匀，获得接种菌液；

将麸皮、稻糠、玉米粉和豆粉中的任意一种，与纳米铁氧化物按照质量比1～100:1混合，获得培养介质；将所述培养介质与所述接种菌液按照质量比2:1～6拌合均匀，获得潮湿物料；将潮湿物料等分为5份，然后摊铺成为透气的薄层，分别在80～100％湿度下20℃、30℃、40℃、60℃、70℃培养24～48h，再把不同温度下培养后的菌剂混合均匀，获得固体好氧发酵促进剂；

或者：将有机物加水配置成质量浓度为1～5％的有机物培养基；然后将接种菌液和有机物培养基按体积比1～10:100混合后，再加入占有机物质量1～10％的铁氧化物混合均匀，发酵24～48h，获得液体好氧发酵促进剂。

更进一步地：配制培养基的所述有机物为红糖、蔗糖、葡萄糖、乳酸盐、醋酸盐、牛肉膏、糖蜜水、餐厨垃圾或养殖废物中的至少一种；所述的纳米铁氧化物是由市售铁氧化物或天然纳米铁氧化物矿石(如鲕状赤铁矿、褐铁矿)粉碎获得的100目以下粉体。

为便于实施，本发明还设置了适用于上述方法的好氧发酵-分选资源化系统，包括生活垃圾进料-破袋-下料子系统、好氧发酵促进剂喷洒子系统、垃圾输送-好氧发酵仓子系统、垃圾物料提升-分选子系统和塑料后处理子系统；

其中：

生活垃圾进料-破袋-下料子系统用于将生活垃圾破袋、下料，包括进料斗，在所述进料斗内设置有破袋机；

好氧发酵促进剂喷洒子系统用于在生活垃圾破袋、下料的同时，向生活垃圾内喷洒好氧发酵促进剂，使好氧发酵促进剂与生活垃圾混合均匀；

垃圾输送-好氧发酵仓子系统为半地下或全地下设置，且为全封闭设置，包括垃圾输送装置和好氧发酵仓组；其中，好氧发酵仓组由多个好氧发酵仓平行设置，各好氧发酵仓的进口门处共用一个公共廊道，生活垃圾由进料斗下料至公共廊道后，再由垃圾输送装置依次送至各好氧发酵仓；在各好氧发酵仓内铺设有供氧管路，设置进气鼓风机，用于把发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气通过供氧管路提供给各好氧发酵仓，供氧的同时实现污染空气的净化；各好氧发酵仓顶部设有排气管路，设置抽气鼓风机，用于通过排气管路将好氧发酵仓产生的废气抽出，送至生物滴滤除臭塔处理后排空，同时通过抽气鼓风机使好氧发酵仓内维持负压以避免废气污染环境，并加速垃圾中水分蒸发；在公共廊道下设置有垃圾渗滤液收集池，好氧发酵仓组地面建造成斜坡，以使发酵过程产生的垃圾渗滤液自流到垃圾渗滤液收集池，在各好氧发酵仓的上部铺设有垃圾渗滤液回灌管路，垃圾渗滤液收集池中的垃圾渗滤液通过垃圾渗滤液回灌管路按需喷灌到各好氧发酵仓内的生活垃圾堆体中；

垃圾物料提升-分选子系统包括垃圾物料提升装置和三级分选装置；垃圾物料提升装置用于将发酵后物料从好氧发酵仓提升输送至三级分选装置；三级分选装置包括大孔径一级滚筒筛、中级孔径二级滚筒筛和小孔径三级滚筒筛，各级滚筒筛处还配置有风选机和磁选机，用于对各级滚筒筛的筛上物进行进一步分选；

塑料后处理子系统用于对塑料进行清洗、干燥、精选和造粒；

其中，一级滚筒筛、二级滚筒筛和三级滚筒筛的孔径分别为150mm、50mm、5mm。

具体实施中，生活垃圾进料-破袋-下料子系统可采用现有任意可实现所需功能的装置构成。如可包括进料斗，在进料斗的上部和下部安装两个破袋机，作水平轴反向旋转，旋转轴上固定钢制刀片，其作用是划破生活垃圾包装袋、破碎分散大体积生活垃圾，控制生活垃圾下料的速度，并使好氧发酵促进剂与垃圾混合。

具体实施中，好氧发酵促进剂喷洒子系统可采用现有任意可实现所需功能的装置构成。如可以由菌剂储罐、加压泵、输送管路、流量计、流量调节阀、喷头组成，其作用是按照所需计量向待处理的生活垃圾中添加好氧发酵促进剂。

具体实施中：各好氧发酵仓的容积按需设置，优选可以容纳3-5天的生活垃圾量，如每个仓室可设置为高5-15m、宽5-30m、长30-100m。整个垃圾处理场配置好氧发酵仓5个以上，周期性轮转进料、发酵、出料使用，每个发酵仓室的进出口都安装有门。在进口门一侧各个好氧发酵仓室共用一个公共廊道，便于生活垃圾转运到各个好氧发酵仓室。

具体实施中，进料斗的地面高度比公共廊道地面高度高2-4m，以使生活垃圾借助重力降落到公共廊道地面。

具体实施中，各好氧发酵仓内铺设的供氧管路为穿孔管，用于释放气体。

进气鼓风机把发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气提供给各好氧发酵仓，其作用是：一方面避免车间无组织排放，使使污染气体得到净化，另一方面为生活垃圾静置好氧发酵期间生物代谢提供充足的氧气。且车间废气温度在冬季远比室外空气温度高，可以利用其中的热能促进冬季生活垃圾堆体的好氧发酵。

具体实施中，将垃圾渗滤液通过垃圾渗滤液回灌管路按需喷灌到各好氧发酵仓内时，可按需设置所需装置，如可包括输送泵、流量计、流量控制阀、喷头等。

具体实施中，好氧发酵仓的进口门下方可设置垃圾渗滤液回流槽，并与公共廊道下的垃圾渗滤液收集池连通。好氧发酵仓内的垃圾渗滤液先流入垃圾渗滤液回流槽，然后汇入垃圾渗滤液收集池。

利用上述系统，对生活垃圾进行好氧发酵-分选资源化的方法，具体包括如下步骤：

(1)将生活垃圾倒入进料斗，在进料斗中由破袋机划破包装袋，并控制下料速度，使下料的同时，由好氧发酵促进剂喷洒子系统向生活垃圾进料斗内喷洒好氧发酵促进剂，使好氧发酵促进剂与生活垃圾混合均匀；所述好氧发酵促进剂为液体好氧发酵促进剂时，加入量为每吨垃圾0.5-5kg；所述好氧发酵促进剂为固体好氧发酵促进剂时，加入量为每吨垃圾0.05-0.5kg。

(2)添加了好氧发酵促进剂的生活垃圾下料至所述垃圾输送-好氧发酵仓子系统的公共廊道，通过垃圾输送装置依次移入各个好氧发酵仓，每个好氧发酵仓铺设满仓后关闭发酵仓进口门，开始铺设下一个好氧发酵仓；

(3)由进气鼓风机通过供氧管路向铺设满仓后的好氧发酵仓持续通入发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气，通入空气量以好氧发酵仓中流出的垃圾渗滤液溶解氧大于0.5mg/L或好氧发酵仓出气中剩余氧含量大于5％为控制参数，维持好氧状态静态发酵；发酵的前5天，每间隔4h通过垃圾渗滤液回灌管路向好氧发酵仓内喷淋一次垃圾渗滤液，每次持续喷淋1h，以维持好氧发酵仓内生活垃圾堆体发酵所需的水分；静置发酵5天后停止喷淋，继续发酵5-10天，使生活垃圾中生物质有机物降解、腐熟、稳定，使水分蒸发，获得松散、无臭的发酵后腐熟物料；

各好氧发酵仓所产生的废气通过排气管路由抽气鼓风机抽出，送至生物滴滤除臭塔处理后排空；

各好氧发酵仓独立进行好氧发酵；

(4)发酵完成后停止通气，打开好氧发酵仓的出口门，清出发酵后腐熟物料，通过垃圾物料提升装置输送至一级滚筒筛进行筛选，筛上物经一级风选机和一级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物包括木质、橡胶、纤维织物大颗粒物料；

一级滚筒筛的筛下物进入二级滚筒筛进行筛选，筛上物经二级风选机和二级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物为大颗粒玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；

二级滚筒筛的筛下物再进入三级滚筒筛进行筛选，筛上物经三级风选机和三级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物为小颗粒玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；三级滚筒筛的筛下物为腐殖土；

(5)对分选后物料进行后处理：

所得腐殖土自然堆存20天以上，以进一步腐熟，作为苗木栽培绿化营养土使用，或外销；

二级滚筒筛和三级滚筒筛选出的玻璃、陶瓷、砖瓦和石块合并，作为建筑骨料使用；

一级滚筒筛、二级滚筒筛和三级滚筒筛选出的金属合并，压块后外销用于冶炼金属；

一级风选机、二级风选机和三级风选机选出的塑料通过塑料后处理子系统，用水清洗、干燥后，再把不同类型的塑料精细分类，把热塑性塑料造粒后获得再生塑料母粒外销，其余塑料与所得纤维织物、木质及橡胶热解气化发电，或销售到垃圾焚烧厂焚烧发电；

清洗塑料所产生的废水经生化-物化处理后，返回继续用于清洗塑料；清洗塑料所产生的沉渣和污泥返回进料斗，与生活垃圾共同进料，一方面具有接种好氧发酵促进剂的功效，另一方面又在好氧发酵仓内处置了沉渣污泥。

Claims (7)

1.一种生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特征在于：包括生活垃圾前处理、好氧发酵、发酵后物料分选和分选后物料后处理四个单元过程；

所述生活垃圾前处理是将生活垃圾破袋、下料，送至全封闭的好氧发酵仓堆存，且在所述下料的同时向生活垃圾内喷洒好氧发酵促进剂；

所述好氧发酵是采用主动供氧的方式，对好氧发酵仓内堆存的生活垃圾堆体实现静态高温好氧发酵，降解、腐熟、稳定生物质有机物，蒸发水分、脱除臭气，获得松散的发酵后腐熟物料；在好氧发酵过程中产生的垃圾渗滤液收集后，再在好氧发酵的前期向生活垃圾堆体内喷灌，以维持发酵所需的水分，同时实现了垃圾渗滤液的处理；

所述发酵后物料分选是通过筛选、电磁选和风选相结合，分选出发酵后腐熟物料中的腐殖土、木质、橡胶、纤维织物、金属、塑料、玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；

所述分选后物料后处理的方式为：所得腐殖土用作苗木栽培绿化营养土；所得金属送至冶炼厂再生；所得塑料洗涤干燥后造粒成为再生塑料母粒；所得玻璃、陶瓷、砖瓦和石块用作建筑材料；所得木质、橡胶、纤维织物用作燃料热解气化或直接燃烧回收能源；

发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气作为气源，用于向好氧发酵仓供氧；好氧发酵仓产生的废气经除臭后排空。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特征在于，所述好氧发酵促进剂为液体好氧发酵促进剂或固体好氧发酵促进剂，制备方法为：

将新鲜生活垃圾及生活垃圾经好氧发酵所得发酵后腐熟物料按照质量比2:1～4混合均匀后，用2～10倍的水淋洗，获得淋滤液；将所述淋滤液与酵母菌按照质量比1000:1～10混合均匀，获得接种菌液；

将麸皮、稻糠、玉米粉和豆粉中的任意一种，与纳米铁氧化物按照质量比1～100:1混合，获得培养介质；将所述培养介质与所述接种菌液按照质量比2:1～6拌合均匀，获得潮湿物料；将潮湿物料等分为5份，然后摊铺成为透气的薄层，分别在80～100％湿度下20℃、30℃、40℃、60℃、70℃培养24～48h，再把不同温度下培养后的菌剂混合均匀，获得固体好氧发酵促进剂；

或者：将有机物加水配置成质量浓度为1～5％的有机物培养基；然后将接种菌液和有机物培养基按体积比1～10:100混合后，再加入占有机物质量1～10％的铁氧化物混合均匀，发酵24～48h，获得液体好氧发酵促进剂。

3.根据权利要求2所述的生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特征在于：配制培养基的所述有机物为红糖、蔗糖、葡萄糖、乳酸盐、醋酸盐、牛肉膏、糖蜜水、餐厨垃圾或养殖废物中的至少一种；

所述的纳米铁氧化物是由市售铁氧化物或天然纳米铁氧化物矿石粉碎获得的100目以下粉体。

4.根据权利要求1、2或3所述的生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特征在于：

设置适用于所述方法的好氧发酵-分选资源化系统，包括生活垃圾进料-破袋-下料子系统、好氧发酵促进剂喷洒子系统、垃圾输送-好氧发酵仓子系统、垃圾物料提升-分选子系统和塑料后处理子系统；

所述生活垃圾进料-破袋-下料子系统用于将生活垃圾破袋、下料，包括进料斗，在所述进料斗内设置有破袋机；

所述好氧发酵促进剂喷洒子系统用于在生活垃圾破袋、下料的同时，向生活垃圾内喷洒好氧发酵促进剂，使好氧发酵促进剂与生活垃圾混合均匀；

所述垃圾输送-好氧发酵仓子系统为半地下或全地下设置，且为全封闭设置，包括垃圾输送装置和好氧发酵仓组；其中，所述好氧发酵仓组由多个好氧发酵仓平行设置，各好氧发酵仓的进口门处共用一个公共廊道，生活垃圾由进料斗下料至公共廊道后，再由垃圾输送装置依次送至各好氧发酵仓；在各好氧发酵仓内铺设有供氧管路，设置进气鼓风机，用于把发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气通过供氧管路提供给各好氧发酵仓，供氧的同时实现污染空气的净化；各好氧发酵仓顶部设有排气管路，设置抽气鼓风机，用于通过排气管路将好氧发酵仓产生的废气抽出，送至生物滴滤除臭塔处理后排空，同时通过抽气鼓风机使好氧发酵仓内维持负压以避免废气污染环境，并加速垃圾中水分蒸发；在所述公共廊道下设置有垃圾渗滤液收集池，好氧发酵仓组地面建造成斜坡，以使发酵过程产生的垃圾渗滤液自流到垃圾渗滤液收集池，在各好氧发酵仓的上部铺设有垃圾渗滤液回灌管路，垃圾渗滤液收集池中的垃圾渗滤液通过垃圾渗滤液回灌管路按需喷灌到各好氧发酵仓内的生活垃圾堆体中；

所述垃圾物料提升-分选子系统包括垃圾物料提升装置和三级分选装置；所述垃圾物料提升装置用于将发酵后物料从好氧发酵仓提升输送至三级分选装置；所述三级分选装置包括大孔径一级滚筒筛、中级孔径二级滚筒筛和小孔径三级滚筒筛，各级滚筒筛处还配置有风选机和磁选机，用于对各级滚筒筛的筛上物进行进一步分选；

所述塑料后处理子系统用于对塑料进行清洗、干燥、精选和造粒。

5.根据权利要求4所述的生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特征在于：一级滚筒筛、二级滚筒筛和三级滚筒筛的孔径分别为150mm、50mm、5mm。

6.根据权利要求4所述的生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)将生活垃圾倒入进料斗，在进料斗中由破袋机划破包装袋，并控制下料速度，使下料的同时，由好氧发酵促进剂喷洒子系统向生活垃圾进料斗内喷洒好氧发酵促进剂，使好氧发酵促进剂与生活垃圾混合均匀；

(2)添加了好氧发酵促进剂的生活垃圾下料至所述垃圾输送-好氧发酵仓子系统的公共廊道，通过垃圾输送装置依次移入各个好氧发酵仓，每个好氧发酵仓铺设满仓后关闭发酵仓进口门，开始铺设下一个好氧发酵仓；

(3)由进气鼓风机通过供氧管路向铺设满仓后的好氧发酵仓持续通入发酵后物料风选与塑料后处理过程所产生的污染空气，通入空气量以好氧发酵仓中流出的垃圾渗滤液溶解氧大于0.5mg/L或好氧发酵仓出气中剩余氧含量大于5％为控制参数，维持好氧状态静态发酵；发酵的前5天，每间隔4h通过垃圾渗滤液回灌管路向好氧发酵仓内喷淋一次垃圾渗滤液，每次持续喷淋1h，以维持好氧发酵仓内生活垃圾堆体发酵所需的水分；静置发酵5天后停止喷淋，继续发酵5-10天，使生活垃圾中生物质有机物降解、腐熟、稳定，使水分蒸发，获得松散、无臭的发酵后腐熟物料；

各好氧发酵仓所产生的废气通过排气管路由抽气鼓风机抽出，送至生物滴滤除臭塔处理后排空；

各好氧发酵仓独立进行好氧发酵；

(4)发酵完成后停止通气，打开好氧发酵仓的出口门，清出发酵后腐熟物料，通过垃圾物料提升装置输送至一级滚筒筛进行筛选，筛上物经一级风选机和一级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物包括木质、橡胶、纤维织物大颗粒物料；

一级滚筒筛的筛下物进入二级滚筒筛进行筛选，筛上物经二级风选机和二级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物为大颗粒玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；

二级滚筒筛的筛下物再进入三级滚筒筛进行筛选，筛上物经三级风选机和三级磁选机分别选出塑料和金属，剩余物为小颗粒玻璃、陶瓷、砖瓦和石块；三级滚筒筛的筛下物为腐殖土；

(5)对分选后物料进行后处理：

所得腐殖土自然堆存20天以上，以进一步腐熟，作为苗木栽培绿化营养土使用，或外销；

二级滚筒筛和三级滚筒筛选出的玻璃、陶瓷、砖瓦和石块合并，作为建筑骨料使用；

一级滚筒筛、二级滚筒筛和三级滚筒筛选出的金属合并，压块后外销用于冶炼金属；

一级风选机、二级风选机和三级风选机选出的塑料通过塑料后处理子系统，用水清洗、干燥后，再把不同类型的塑料精细分类，把热塑性塑料造粒后获得再生塑料母粒外销，其余塑料与所得纤维织物、木质及橡胶热解气化发电，或销售到垃圾焚烧厂焚烧发电；

清洗塑料所产生的废水经生化-物化处理后，返回继续用于清洗塑料；清洗塑料所产生的沉渣和污泥返回进料斗，与生活垃圾共同进料，一方面具有接种好氧发酵促进剂的功效，另一方面又在好氧发酵仓内处置了沉渣污泥。

7.根据权利要求6所述的生活垃圾好氧发酵-分选资源化的方法，其特征在于，步骤(1)中：所述好氧发酵促进剂为液体好氧发酵促进剂时，加入量为每吨垃圾0.5-5kg；所述好氧发酵促进剂为固体好氧发酵促进剂时，加入量为每吨垃圾0.05-0.5kg。