CN1334152A - 用湿解法处理城市生活垃圾的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够实现城市生活垃圾无害化、减量化、资源化的湿解法处理工艺。该处理工艺是先将垃圾进行分选、破碎,然后将直径或长度不大于100mm的垃圾由输送装置送入密闭容器内。在密闭容器内,在0.2～2.0Mpa的压力、100～180℃的温度条件下,进行10分钟～5小时的湿解反应,然后通过喷放装置将湿解后的垃圾排出,成为湿解物料,最后将湿解物料制成肥料。

Description

用湿解法处理城市生活垃圾的工艺

本发明涉及一种城市生活垃圾处理工艺，属于城市固体废弃物处理领域，适用于各种规模的城市生活垃圾处理。

城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者在为城市日常生活提供服务的活动中所产生的固体废弃物。城市生活垃圾一般含有：铜、铁等可回收利用的物品；电池、电子线路板等含有重金属的物品；砖石、玻璃、渣土等无机物；塑料、纸张、纺织品、木质材料等难以降解的高热值有机物；瓜果皮、去除的菜叶、废弃食品等厨房剩余物等等。

目前城市生活垃圾的处理主要有三种方法：填埋法、焚烧法和堆肥法。填埋法的场址受地质、水文性质条件的限制比较多，不仅需要占用大量土地，而且需要非常高的防渗、防火、防爆处理措施，否则会造成严重的污染；另外场址必须远离市区，运输距离远、运费高，而且还需要大量的覆盖土，稳定化周期长达几十年甚至上百年。焚烧法投资大，回收期长，处理成本高，管理复杂，处理效果易受到垃圾成份和热值的影响，燃烧后尾气的污染问题难以彻底解决。堆肥法具有占地多、污水和废气造成的二次污染难以控制等问题，并且肥效不高，质量也不稳定。

在国际专利WO82/01483中公开了一种从垃圾中分离并生成有机物和无机物并分别加以利用的方法，其内容是在密闭容器内再设置一个带孔装置，将废物直接装入带孔容器内进行高温高压处理，将无机物留在带孔容器内，然后利用有机物进行发酵作为饲料，发酵后的物料可以回收酒精，并在无氧釜内回收沼气。在中国专利CN1177525A中公开了一种集堆肥、焚烧、填埋于一体的“三合一”城市有机垃圾系统处理工艺，通过半密封式发酵仓进行堆肥生产，并且一次和二次发酵均在同一仓内进行，但投资回报率较低，且处理的效果、效率均不令人满意。

湿解是指将垃圾放入密闭容器中，在有温度、压力和水分的条件下，经过一定时间反应，使垃圾中各种组分得到降解，并且使一部分降解后的物质再合成为腐植质的工艺过程。在湿解条件下，一般的细菌无法存活，垃圾中所含有的各种植物种子也无法发芽，完全可以实现垃圾的无害化处理。在湿解中主要将厨房剩余物进行降解，而其他物质一般不会发生反应。

本发明的目的在于提供一种用湿解法进行城市生活垃圾处理的工艺，该工艺能够实现垃圾处理的无害化、减量化、资源化。

本发明是这样实现的：先将垃圾分选，再进行湿解，然后通过喷放装置将完成湿解的垃圾排放出来成为湿解物料，最后将湿解物料制成肥料。

对于垃圾的分选，可以将原生垃圾通过绗车操纵抓斗或者通过装载车装入上料装置的加料斗中，在上料装置中设有均料装置将垃圾整形至一定的宽度和厚度，在上料装置的下部设有链板运输机将垃圾均匀地运送至皮带机。在皮带机上用带式电磁分离器将铁器、含磁性的废电池等可回收物品分离出来，再通过分拣装置或者由操作工人在分拣皮带上将砖石、玻璃、剩余的电池选出。分选后的垃圾送入破碎机进行破碎。然后将垃圾送入筛分装置内，垃圾首先通过φ2～20mm筛孔此处将泥土筛出；然后经过φ20～100mm筛孔，将可降解的有机物料筛出；而筛上物一般为塑料、纸类和木质材料。在此垃圾分选工艺中，磁选装置也可以放在分拣装置或者筛分装置之后。如果需要还可以通过风力分选机将筛上物进行进一步筛选。如果垃圾中含有比较多的袋装垃圾，还需要对筛出的有机物再次利用分拣装置或者由操作工人在分拣皮带上将比较小的砖石、玻璃及电池选出。这样就可以将混装的原生垃圾完全按类别分选出来。如果垃圾是已分选好或者是分装的含有厨房剩余物的垃圾，就可直接将垃圾进行破碎。

对于垃圾的湿解，是将破碎后直径(或长度)不大于100mm的垃圾由输送机送入特制的耐压容器内。容器的容积和数量可以根据实际垃圾处理量和生产要求来确定。密闭容器中的垃圾在0.1～2.1MPa气压、100～180℃温度的条件下进行反应，反应的时间为10分钟～5小时。根据实际检测和处理合理性分析，优选的处理范围是气压为0.5～0.8MPa、温度为140～170℃，反应时间为1～3小时。垃圾湿解反应过程既可以在不加入添加物质的条件下直接进行，也可以在加入水或水蒸汽的条件下进行，另外为了加快反应过程，还可以加入催化介质，催化介质可以是：硫酸、盐酸、硝酸、亚硫酸氨、草酸或醋酸。加温及加压的方式可以是：直接向密闭容器中通入饱和或不饱和水蒸汽、或是使用热油或蒸汽间接加热容器、在容器内部采用微波加热、以及向容器内通入压缩空气。经过湿解反应，杀灭垃圾中的有害物质并去除异味，使垃圾彻底无害化，同时将有机物中长链的大分子分解成短链的小分子，并且再合成为易于植物吸收的腐植质，为垃圾的资源化创造条件。

对于排放过程，完成湿解处理之后的垃圾成为湿解物料，用喷放装置将湿解物料从密闭容器内经过喷放阀喷放到排料仓，喷放时即可以不通过泄压而直接全压喷放，也可以先泄去一部分压力之后再喷放。喷放时的闪蒸作用可释放出水蒸汽，从而可将湿解物料中的一部分水分排出，做到减量化。

从密闭容器中喷放出来的湿解物料含水量为65％左右，可通过挤压机压榨将湿解液挤出使含水量降至50％左右，再通过干燥机干燥成为含水15％左右的湿解干物料使物料进一步减量化，然后通过均料装置使物料均质，最后制成肥料，其中通过压榨机挤出的具有10％左右浓度的湿解液既可以加入到干燥机中干燥，也可以制成液态肥料。如果是对垃圾的简易处理也可以将垃圾在湿解后直接制成肥料。

一个生产实例：将已分选出的垃圾破碎，再通过滚筒筛筛分出直径小于65mm垃圾，直接装入11立方米的湿解釜内，装满后将湿解釜密闭，通入饱和蒸汽使釜内压力达到0.7MPa，并保持2小时，先将湿解釜内的压力泄至0.4MPa，再打开喷放阀，将湿解完成的垃圾喷放至排料仓内，然后将排料仓内的垃圾送入双螺旋压榨机，将含水65％左右的垃圾脱去一部分湿解液制作液体肥料，再将脱水后的含水50％左右的垃圾送入干燥机内干燥至含水15％的干物料，然后去制作固态肥料。

本发明的优点是：采用湿解技术，可以使垃圾在一定的压力和温度下经过一定时间反应充分做到无害化；其次，垃圾在湿解过程中可切断有机物长链，使其变成活性强的物质，并且再合成各种分子量的腐植质，以利于植物吸收，可使垃圾进行充分资源化；再次，通过喷放时的闪蒸作用将水分排出可使垃圾减量化。因此本发明可以充分达到垃圾的无害化、减量化和资源化的目的。采用本发明处理垃圾具有设备投资小、运行成本低、用地面积少、生产周期短、处理能力强和没有二次污染的特点，具有广泛的适用性。

Claims (10)

1.一种用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，包括如下步骤：

将原生的城市生活垃圾利用上料装置、磁选装置、分拣装置等协同工作进行分选；

将经过分选后的垃圾利用破碎装置进行破碎；

将经过筛分装置筛分后直径或长度不大于100mm的垃圾送入可密闭的容器内；

在密闭条件下，保持密闭容器内压力为0.2～2.0MPa，温度为100～180℃，进行10分钟～5小时的湿解反应；

将湿解反应后的垃圾物料制作成肥料。

2.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：垃圾湿解反应过程既可以在不加入添加物质的条件下直接进行，也可以在加入水或水蒸汽的条件下进行。

3.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：在密闭容器中还可以加入酸性催化介质加快反应过程。

4.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：加温加压方式可以是直接向密闭容器中通入饱和或过热的水蒸汽。

5.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：加温加压方式可以是使用热油或蒸汽间接加热容器，或在容器内部采用微波加热，并向容器内通入压缩空气。

6.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：将湿解完成后的物料既可以直接当作肥料使用，也可以通过压榨、干燥进行处理后再制成肥料。

7.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：湿解完成后的物料可以通过压榨而产生出的湿解液，既可以加入到干燥机中进行干燥，也可以制成液态肥料。

8.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：密闭容器内优选的压力范围为0.5～0.8Mpa。

9.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：密闭容器内优选的温度范围为140～170℃。

10.根据权利要求1所述的用湿解法处理城市生活垃圾的工艺，其特征在于：在密闭容器内反应的时间优选为1～3小时。