生活垃圾生物干化脫水方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種生活垃圾生物干化脫水方法及系統，其中，脫水系統包括：生物干化裝置、通風設備和冷凝設備。其中，生物干化裝置用于在通風的條件下，對垃圾中的有機物進行生物分解；通風設備與所述生物干化脫水裝置連通，用于為所述生物干化脫水裝置提供反應所需氧氣，有機物生物分解過程中產生的熱能對生物干化裝置中的垃圾進行烘干脫水；冷凝設備與干化脫水裝置連通，用于將干化產生的附帶有害雜質的氣體冷凝成近似滲瀝液的液體，部分回噴干化脫水裝置以用于調節生物干化脫水系統濕度。本發明提高垃圾熱值，降低后續處理過程中的碳排放以及二次污染，同時降低后續處理運行成本，實現生活垃圾的減量化、無害化處理和資源化利用。
【專利說明】
生活垃圾生物干化脫水方法及系統
技術領域
[0001]本發明涉及環境保護領域，尤其涉及一種生活垃圾生物干化脫水方法及系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國城市化的快速發展，城市的垃圾量越來越大，這種巨大的增長態勢對社會、經濟和生態產生了巨大的影響。近兩年，各地方相繼出現了垃圾圍城的現象，垃圾處理問題已成為各級政府必須面對和亟待解決的重要難題。
[0003]當前，我國生活垃圾處理主要有三種方式。
[0004]1、填埋:填埋是我國目前生活垃圾處理最主要的方式，但這種方式有非常大的弊端，一是占用大量土地資源；二是嚴重污染環境和地下水及土壤，且不可逆轉;三是填埋氣體無序排放，惡臭難聞，嚴重影響了周邊居民健康，四是無法根本處理好垃圾，經常由于城市的擴展而無奈地進行垃圾搬家。
[0005]2、堆肥:我國部分地區利用生活垃圾進行堆肥，但由于堆肥技術的限制和人們對堆肥生產的認識淡薄，對由于垃圾產生肥料抱有偏見，故以堆肥方式進行垃圾處理的方式在中國并沒有得到大量開展。
[0006]3、垃圾焚燒發電:近幾年來，隨著國家鼓勵垃圾無害化處理及垃圾焚燒發電優惠政策的陸續出臺，垃圾焚燒發電在國內開始快速發展。但是，由于國內生活垃圾高含水率、低熱值的特點，全量焚燒會會導致燃燒不穩定，燃燒溫度較低時產生有害氣體，進而產生二次污染。此外，垃圾焚燒也有規模效應，小規模的垃圾焚燒資源化效率低，不僅是對資源的一種浪費，還會增加單位投資成本，從而導致運行費用增加。
[0007]由于我國生活垃圾高含水率、高有機質含量、低熱值的特點，直接填埋或者堆肥會產生大量的滲瀝液和溫室氣體，污染物無序排放將導致二次污染;而直接焚燒由于生活垃圾特點，會導致燃燒不充分，系統效率低，污染物排放有時超標。可見，將垃圾通過生物脫水系統，降低垃圾中的含水率，降低有機質含量，提高干化脫水產物熱值，有助于后續處理工
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【發明內容】
[0008]鑒于此，本發明旨在提出一種生活垃圾生物干化脫水方法及系統，提高垃圾熱值，降低后續處理過程中的碳排放以及二次污染，同時降低后續處理運行成本，實現生活垃圾的減量化、無害化和資源化效果。
[0009]第一方面，本發明提供里了一種生活垃圾生物干化脫水系統，包括:生物干化裝置、通風設備、冷凝裝置、回噴裝置、廢氣凈化裝置和污水處理設施。其中，生物干化裝置用于在通風的條件下，對垃圾中的有機物進行好氧生物分解，伴隨產生有害氣體；同時，利用好氧生物分解過程中產生的熱能對該生物干化裝置內的有機物進行烘干脫水;通風設備與所述生物干化裝置連通，用于為所述生物干化脫水裝置提供反應所需空氣，該部分空氣的一部分為經冷凝裝置排出的廢氣，另外一部分為新鮮空氣;冷凝裝置用于接收來自于所述生物干化裝置的有害氣體;其中，所述有害氣體中的水分附帶一部分有害雜質被冷凝成近似滲瀝液的液體并暫時存儲在一個緩沖容器中，用于該生物干化脫水系統的濕度調節，部分廢氣經通風設備循環回生物干化裝置，部分廢氣經廢氣凈化裝置處理后達標排放；回噴裝置用于將冷凝裝置所產生的近似滲瀝液的液體回噴至生物干化裝置進行濕度調節;廢氣凈化裝置用于將去除所述近似滲瀝液的液體后的一部分廢氣進行包括除塵和除臭的處理后，達標排放;污水處理設施用于將緩沖容器中回噴剩余的廢水進行處理后，達標排放，達標排放。
[0010]進一步地，上述生活垃圾生物干化脫水系統還包括緩存裝置，設置于所述生物干化裝置前，用于在對混合垃圾中的有機物進行生物分解前，對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水。
[0011 ]進一步地，上述生活垃圾生物干化脫水系統還包括破碎裝置，設置于所述緩沖裝置之前，用于在對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水前，對原生垃圾進行破碎。
[0012]進一步地，上述生活垃圾生物干化脫水系統還包括分選裝置，用于在對原生垃圾進行破碎前，對垃圾按照類型進行分選。
[0013]進一步地，上述生活垃圾生物干化脫水系統還包括干化出料裝置，用于接收來自所述生物干化裝置的干化垃圾，并送入焚燒爐焚燒或作為燃料送入水泥窯焚燒處理。
[0014]第二方面，本發明還公開了一種生活垃圾生物干化脫水方法，包括如下步驟:
[0015]步驟SI，在通風的條件下，對垃圾中的有機物進行好氧生物分解，伴隨產生有害氣體，同時，利用有機物生物分解過程中產生的熱能，對垃圾進行烘干脫水；
[0016]步驟S2，將所述有害氣體中的水分及所附帶的一部分有害雜質冷凝成近似滲瀝液的液體并暫時存儲在一個緩沖容器中，用于該生物干化脫水系統的濕度調節；
[0017]步驟S3，將去除所述近似滲瀝液的液體后的有害氣體中的部分廢氣再次循環至生物干化裝置中，和所補充的環境空氣共同為干化脫水提供氧氣；
[0018]步驟S4，將去除所述近似滲瀝液的液體后的有害氣體中的另一部分廢氣進行包括除塵和除臭的處理后，達標排放;將緩沖容器中回噴剩余的廢水進行處理后，達標排放。
[0019]進一步地，上述生活垃圾生物干化脫水方法中，所述步驟SI前還包括，對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水。
[0020]進一步地，上述生活垃圾生物干化脫水方法中，在對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水前還包括對原生垃圾進行破碎。
[0021]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0022]第一、生活垃圾經過生物干化脫水處理，通過自身反應放出的熱量烘干水分，實現干燥功能;可以大大降低后續處理成本，實現“以廢治廢，綜合利用”的效果。
[0023]第二、進行生物干化脫水處理后，產物以易燃組分為主，且含水率低，灰分含量少，可作為高品質垃圾衍生燃料送入焚燒廠或作為燃料送入水泥窯焚燒處理。
[0024]第三、生物干化脫水處理可作為生活垃圾焚燒處理的前端處理環節，能夠有效降低含水率，提高入爐垃圾熱值，能夠保證焚燒工況穩定，二次污染控制效果好于垃圾直接焚
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【附圖說明】
[0025]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0026]圖1是本發明生活垃圾生物干化脫水系統實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開，而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0028]本發明通過生物處理降低垃圾中的含水率，提高垃圾熱值，降低后續處理過程中的碳排放以及二次污染，同時降低后續處理運行成本，實現生活垃圾的減量化、無害化處理和資源化利用。
[0029]參照圖1，圖1為本發明生活垃圾生物干化脫水系統實施例的結構示意圖。本實施例生活垃圾生物干化脫水系統包括:破碎裝置、生物干化裝置、通風設備、冷凝裝置、回噴裝置、廢氣凈化裝置和污水處理設施。
[0030]破碎裝置出料口與緩存裝置連接，緩存裝置與生物干化裝置連接，生物干化裝置出氣口經通風裝置與冷凝裝置進氣口連接，冷凝裝置與回噴裝置連接，回噴裝置出口與生物干化裝置連接，回噴裝置出口與污水處理設施連接，冷凝裝置出氣口與廢氣凈化系統連接，冷凝裝置出氣口經通風裝置與生物干化脫水系統進氣口連接。
[0031]其中，生物干化裝置用于在通風好氧的條件下，對垃圾中的有機物進行生物分解，伴隨產生有害氣體；同時，利用生物分解過程中產生的熱能對該生物干化裝置內的有機物進行烘干脫水。通風設備與所述生物干化裝置連通，用于為所述生物干化脫水裝置提供反應所需空氣。冷凝裝置用于接收來自于所述生物干化裝置的有害氣體;其中，所述有害氣體中的水分及所附帶一部分有害雜質被冷凝成近似滲瀝液的液體并暫時存儲在一個緩沖容器中，由回噴裝置回噴至生物干化裝置用于生物干化脫水系統的濕度調節。廢氣凈化裝置用于將去除所述近似滲瀝液的液體后的有害氣體中的另一部分廢氣進行包括除塵和除臭的處理后，達標排放。污水處理設施用于將回噴剩余的污水進行處理，達標排放。
[0032]進場生活垃圾包含木材、紙張、紡織物、塑料等高熱值可燃物，有機垃圾，另外還有金屬、石料、沙子、玻璃等。原生垃圾由垃圾運輸車經地鎊稱重后進入卸料車間，被卸入垃圾儲坑中，儲坑內設有除臭及送新風裝置，車間內始終保持微負壓狀態，以防卸料時塵土臭氣的外溢。
[0033]當垃圾卸載完畢，抓斗將垃圾移至破碎裝置初步破碎，在這里混和垃圾將被破碎以便于之后的處理，經破碎后，碎片粒徑不超過200毫米。
[0034]經破碎后的混和垃圾被送至緩存裝置，暫存、勻質以及瀝水。緩存裝置具有如下作用:
[0035]第一、起到工藝緩存的作用；同時能夠將不同來源的垃圾進行混合，起到勻質的作用；
[0036]第二、能夠起到部分瀝水的效果，特別是進廠垃圾含水率教高(70%左右)時，方便后續處理。
[0037]之后在由抓斗(例如，貝形抓斗)送入生物干化裝置中進行生物處理。在一個實施例中，該脫水倉由金屬封蓋完全密封，隔絕環境空氣以防止臭氣擴散。在計算機的控制下對混和垃圾中的有機物進行生物分解，以達到分解有機垃圾和脫水的目的。在此過程中設備通過通風系統提供反應所需的氧氣，在有機垃圾分解的過程中會散發大量熱能，并生成濕度很大的高污染氣體。部分熱能被用于對倉內垃圾進行烘干脫水處理，而高溫、高濕的有害氣體則由通風系統排出生物干化裝置，進入冷凝設備。
[0038]生物干燥處理過程將持續6-9天，之后生物干化裝置中混和垃圾的總量將減少大約30%，剩余的部分將是干燥的、穩定的物質。
[0039]生物干化裝置中的高溫、高濕的有害氣體被通風系統導入冷凝裝置，其中的水分及所附帶的一部分有害雜質被冷凝成近似滲瀝液的液體并暫時存儲在一個緩沖容器中，可用于調節生物干化脫水系統濕度調節，回噴剩余的廢水進入污水處理設施處理達標后排放。部分冷凝廢氣通過通風系統再次循環至生物干化裝置中，和所補充的環境空氣共同為干化脫水反應過程提供氧氣，部分不凝廢氣繼續運送至廢氣凈化裝置，通過除塵除臭后其處理后達標排放。
[0040]本實施例有如下優點:
[0041]第一、通過生物好氧分解過程中產生的熱量達到干化脫水的處理效果，降低有機質含量和含水率，提高垃圾熱值，提高后續垃圾焚燒過程中的燃燒穩定性，降低后續處理過程中的碳排放以及二次污染，同時降低后續處理運行成本。換句話說，生活垃圾經過生物干化脫水處理，通過自身反應放出的熱量烘干水分，實現干燥功能，實現“以廢治廢，綜合利用”的效果；
[0042]第二、進行生物干化脫水處理后，產物以易燃組分為主，且含水率低，灰分含量少，可作為高品質垃圾衍生燃料送入焚燒廠或其他設施。
[0043]另一方面，本發明還提供了一種生活垃圾生物干化脫水方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0044]步驟SI，在通風的條件下，對垃圾中的有機物進行生物分解，伴隨產生有害氣體，同時，利用有機物生物分解過程中產生的熱能，對垃圾進行烘干脫水；
[0045]步驟S2，將有害氣體中的水分及所附帶的一部分有害雜質冷凝成近似滲瀝液的液體并暫時存儲在一個緩沖容器中，用于該生物干化脫水系統的濕度調節；
[0046]步驟S3，將去除近似滲瀝液的液體后的有害氣體中的部分廢氣再次循環至生物干化裝置中，和所補充的環境空氣共同為干化脫水提供氧氣；
[0047]步驟S4，將去除近似滲瀝液的液體后的有害氣體中的另一部分廢氣進行包括除塵和除臭的處理后，達標排放。回噴剩余的廢水進入污水處理設施處理達標后排放。
[0048]進一步地，還可以在步驟SI前還包括對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水。該步驟可以起到如下作用:
[0049]第一、起到工藝緩存的作用；同時能夠將不同來源的垃圾進行混合，起到勻質的作用；
[0050]第二、能夠起到部分瀝水的效果，特別是進廠垃圾含水率教高(70%左右)時，方便后續處理。[0051 ] 優選地，在對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水前還包括:對原生垃圾進行破碎。也就是說，當垃圾卸載完畢，抓斗將垃圾移至破碎裝置初步破碎，在這里混和垃圾將被破碎以便于之后的處理，經破碎后，碎片粒徑不超過200毫米。
[0052]本實施例具有如下優點:
[0053]第一、生活垃圾經過生物干化脫水處理，通過自身反應放出的熱量烘干水分，實現干燥功能;可以大大降低后續處理成本，實現“以廢治廢，綜合利用”的效果。
[0054]第二、進行生物干化脫水處理后，產物以易燃組分為主，且含水率低，灰分含量少，可作為高品質垃圾衍生燃料送入焚燒廠或其他設施。
[0055]第三、生物干化脫水處理可作為生活垃圾焚燒處理的前段處理環節，能夠有效降低含水率，提高入爐垃圾熱值，能夠保證焚燒工況穩定，二次污染控制效果好于垃圾直接焚
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[0056]當然，在一個優選實施例中，根據需要，可增加分選環節，把垃圾最終分類成鐵質金屬、非鐵質金屬、玻璃、石塊、干燥可燃物、水及可燃污泥、建筑材料，基本做到100%的資源回收利用。
[0057]本發明中，將垃圾按其物理組份，通過生物脫水系統，降低垃圾中的含水率，把剩余的可燃物質作為能源加以利用。采用生物干化脫水作為焚燒處理的前端處理手段，產生的高熱值低排放量的干燥可燃物可以作為垃圾衍生燃料送入焚燒廠，提高入爐生活垃圾熱值，保證燃燒過程穩定，降低二次污染風險。
[0058]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種生活垃圾生物干化脫水系統，其特征在于，包括: 生物干化裝置，用于在通風的條件下，對垃圾中的有機物進行好氧生物分解，伴隨產生有害氣體；同時，利用好氧生物分解過程中產生的熱能對該生物干化裝置內的有機物進行烘干脫水； 通風設備，與所述生物干化裝置連通，用于為所述生物干化脫水裝置提供反應所需空氣，該部分空氣的一部分為經冷凝裝置排出的廢氣，另外一部分為新鮮空氣； 冷凝裝置，用于接收來自于所述生物干化裝置的有害氣體;其中，所述有害氣體中的水分附帶一部分有害雜質被冷凝成近似滲瀝液的液體并暫時存儲在一個緩沖容器中，用于該生物干化脫水系統的濕度調節，部分廢氣經通風設備循環回生物干化裝置，部分廢氣經廢氣凈化裝置處理后達標排放； 回噴裝置，用于將冷凝裝置所產生的近似滲瀝液的液體回噴至生物干化裝置進行濕度調節； 廢氣凈化裝置，用于將去除所述近似滲瀝液的液體后的一部分廢氣進行包括除塵和除臭的處理后，達標排放； 污水處理設施，用于將緩沖容器中回噴剩余的廢水進行處理后，達標排放，達標排放。2.根據權利要求1所述的生活垃圾生物干化脫水系統，其特征在于，還包括: 緩存裝置，設置于所述生物干化裝置前，用于在對混合垃圾中的有機物進行生物分解前，對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水。3.根據權利要求2所述的生活垃圾生物干化脫水系統，其特征在于，還包括， 破碎裝置，設置于所述緩沖裝置之前，用于在對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水前，對原生垃圾進行破碎。4.根據權利要求3所述的生活垃圾生物干化脫水系統，其特征在于，還包括: 分選裝置，用于在對原生垃圾進行破碎前，對垃圾按照類型進行分選。5.根據權利要求4所述的生活垃圾生物干化脫水系統，其特征在于，還包括， 干化出料裝置，用于接收來自所述生物干化裝置的干化垃圾，并送入焚燒爐焚燒或作為燃料送入水泥窯焚燒處理。6.一種生活垃圾生物干化脫水方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟SI，在通風的條件下，對垃圾中的有機物進行好氧生物分解，伴隨產生有害氣體，同時，利用有機物生物分解過程中產生的熱能，對垃圾進行烘干脫水； 步驟S2，將所述有害氣體中的水分及所附帶的一部分有害雜質冷凝成近似滲瀝液的液體并暫時存儲在一個緩沖容器中，用于該生物干化脫水系統的濕度調節； 步驟S3，將去除所述近似滲瀝液的液體后的有害氣體中的部分廢氣再次循環至生物干化裝置中，和所補充的環境空氣共同為干化脫水提供氧氣； 步驟S4，將去除所述近似滲瀝液的液體后的有害氣體中的另一部分廢氣進行包括除塵和除臭的處理后，達標排放;將緩沖容器中回噴剩余的廢水進行處理后，達標排放。7.根據權利要求6所述的生活垃圾生物干化脫水方法，其特征在于，所述步驟SI前還包括， 對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水。8.根據權利要求7所述的生活垃圾生物干化脫水方法，其特征在于，在對垃圾進行暫存、勻質以及瀝水前還包括:對原生垃圾進行破碎。
【文檔編號】B09B3/00GK105834201SQ201610394156
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】季洪泉, 林延超, 方建華
【申請人】北京潤宇環保工程有限公司