專利名稱：一種適合于村鎮(zhèn)的垃圾綜合處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于村鎮(zhèn)的垃圾綜合處理方法。
背景技術(shù)：
村鎮(zhèn)垃圾主要包括畜禽糞便、生活垃圾及作物殘留物三大類，據(jù)統(tǒng)計2005年全國村鎮(zhèn)生活垃圾年產(chǎn)量達1.2億噸，畜禽養(yǎng)殖廢棄物年產(chǎn)量20多億噸。目前村鎮(zhèn)生活垃圾主要采用直接傾倒或露天填埋的處理方式，垃圾侵占土地、農(nóng)田，垃圾圍村等現(xiàn)象嚴重。而作物殘留物和塑料等物則多采用露天直接焚燒的方式，煙氣等對環(huán)境污染極為嚴重。因此我國村鎮(zhèn)普遍呈現(xiàn)臟、亂、差的現(xiàn)狀，嚴重影響了社會主義新農(nóng)村建設(shè)的進程。
焚燒與厭氧發(fā)酵技術(shù)是處理垃圾的有效手段。焚燒不僅可以實現(xiàn)垃圾無害化、減量化、穩(wěn)定化，還能回收熱量實現(xiàn)資源化；而厭氧發(fā)酵能將易降解有機物轉(zhuǎn)化為甲烷等生物氣體回收能源物質(zhì)。兩者在處理城市垃圾方面得到了廣泛應(yīng)用。
中國專利02147673.X中公開了一種快速、經(jīng)濟的城市生活垃圾綜合處理方法，其將城市生活垃圾粗略分成可燃物部分，無機物部分、金屬部分(含電池)、易降解有機物部分；其中可燃部分送入與轉(zhuǎn)筒干燥器入口相連的焚燒爐內(nèi)焚燒；易降解有機物部分利用焚燒高溫?zé)煔庠谵D(zhuǎn)筒干燥器內(nèi)烘干，直接作肥或焚燒。該方法有效解決了城市生活垃圾無害化、資源化問題，但用于處理更加復(fù)雜的村鎮(zhèn)垃圾還存在以下缺點1)村鎮(zhèn)垃圾熱值較低，焚燒需要大量的燃油或助燃氣體，處理成本高；2)村鎮(zhèn)垃圾中生活垃圾易腐物、作物殘留物及畜禽糞便等富含有機物僅靠烘干無法保證其用作肥料的品質(zhì)，而干燥后直接焚燒則不利于資源化。
中國專利200510094483.7公開了一種用廚余垃圾、秸稈、畜禽糞便和活性污泥為原料的沼氣生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)將廚余垃圾、秸稈、畜禽糞便、活性污泥按質(zhì)量配比1∶1∶1∶1，并加入用量為原料量25％的種泥，溫度維持在33～55℃之間，發(fā)酵物產(chǎn)氣量可提高25～35％。但該法對操作溫度要求較高，在村鎮(zhèn)環(huán)境中難以實現(xiàn)，尤其是冬天天氣寒冷，微生物活性被抑制，厭氧發(fā)酵難以達到理想效果。
因此，目前尚缺少適合村鎮(zhèn)環(huán)境，符合村鎮(zhèn)垃圾成分種類多樣、性質(zhì)復(fù)雜特性的綜合處理處置方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對村鎮(zhèn)環(huán)境與垃圾組分特點，提供一種適合于人口相對集中、垃圾產(chǎn)生量較大村鎮(zhèn)的垃圾綜合處理方法，以實現(xiàn)村鎮(zhèn)垃圾無害化、減量化、資源化。
為達上述目的，本發(fā)明對于村鎮(zhèn)垃圾的綜合處理方法，包括以下步驟1)分類收集生活垃圾、畜禽糞便和作物殘留物，對生活垃圾進行分揀，分成易腐成分、可燃成分、回收成分和無機成分四類；2)將畜禽糞便、作物殘留物和生活垃圾的易腐成分放入沼氣發(fā)酵池，物料的重量比為畜禽糞便∶易腐垃圾與作物殘留物∶水分＝0.8～1.2∶0.8～1.2∶8，保持發(fā)酵池內(nèi)溫度在35～55℃，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣；3)將生活垃圾的可燃成分送入焚燒廠，經(jīng)堆酵脫水后放入焚燒爐，以沼氣助燃焚燒，焚燒后排出的灰渣和生活垃圾的無機成分均送填埋場填埋，焚燒后排出的飛灰用水泥固化后外運；4)焚燒產(chǎn)生的煙氣送入二燃室，用沼氣助燃，在850℃以上焚燒，二燃室排出的煙氣經(jīng)過旋風(fēng)分離器去除顆粒，然后由第一熱交換器冷卻至180℃以下，再送入煙氣凈化系統(tǒng)，凈化達標(biāo)排放；5)第一熱交換器產(chǎn)生的高溫蒸氣進入第二熱交換器，經(jīng)熱交換冷卻后生成30～60℃的中溫水，輸入繞在沼氣發(fā)酵池外的盤管中，提供發(fā)酵溫度。
本發(fā)明的有益效果在于1、可燃成分焚燒無害化、減量化生活垃圾可燃成分如塑料、橡膠等在自然界中難以降解，本發(fā)明將生活垃圾中的可燃成分焚燒處理，減量率達90％以上，有效解決村鎮(zhèn)白色污染。然而村鎮(zhèn)生活垃圾可燃成分含水率高，熱值低，難以達到焚燒處理溫度要求。本發(fā)明在焚燒爐、二燃室內(nèi)通入?yún)捬醢l(fā)酵產(chǎn)生的沼氣助燃，因沼氣中甲烷濃度在60～70％之間，熱值為20000～29000kJ/m3，可提高焚燒爐內(nèi)的溫度，有效促進垃圾焚燒，并減少二惡英等有害物的產(chǎn)生。同時高溫焚燒煙氣冷卻后經(jīng)過煙氣處理系統(tǒng)，可進一步控制二惡英濃度，使外排煙氣達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)無害化。
2、沼氣發(fā)酵資源最大化生活垃圾易腐成分、作物殘留物以及畜禽糞便均是厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的良好原料。但沼氣發(fā)酵受季節(jié)變化影響較大，尤其是北方冬季溫度低，發(fā)酵池內(nèi)微生物活性受到抑制，影響沼氣產(chǎn)量。本發(fā)明將三者混合后厭氧發(fā)酵，增加發(fā)酵底物。并通過回收焚燒余熱保持厭氧發(fā)酵池溫度在35～55℃之間，提高微生物活性，增加單位發(fā)酵物沼氣產(chǎn)量。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣是很好的清潔能源，可有效替代石油氣、煤等燃料滿足焚燒與村鎮(zhèn)能源所需。而沼液、沼渣中因富含有機質(zhì)、氮磷等物，直接土地利用，如作蔬菜、果樹肥料，改善土地肥力，增加作物產(chǎn)量；也可應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，如養(yǎng)魚等。
3、實現(xiàn)村鎮(zhèn)垃圾綜合處置本發(fā)明將厭氧發(fā)酵與焚燒技術(shù)有效結(jié)合在一起，達到了生活垃圾、畜禽糞便以及作物殘留物等村鎮(zhèn)垃圾無害化、減量化、資源化的目的，改善村鎮(zhèn)生活環(huán)境。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
參照圖1，本發(fā)明的適合于村鎮(zhèn)的垃圾綜合處理方法，包括以下步驟1)分類收集生活垃圾、畜禽糞便和作物殘留物，對生活垃圾進行分揀，分成易腐成分、可燃成分、回收成分和無機成分四類；上述的生活垃圾的易腐成分有剩菜剩飯、果皮、菜葉等，生活垃圾的可燃成分包括塑料、橡膠、紡織物、木塊等，生活垃圾的回收成分包括電器、廢鐵、玻璃瓶、塑料瓶、紙等，生活垃圾的無機成分包括石塊、泥沙、碎玻璃、大塊動物骨頭等。
生活垃圾的回收成分賣給廢品回收公司，可廢物再利用具有一定經(jīng)濟價值。
2)將畜禽糞便、作物殘留物和生活垃圾的易腐成分放入沼氣發(fā)酵池，物料的重量比為畜禽糞便∶易腐垃圾與作物殘留物∶水分＝0.8～1.2∶0.8～1.2∶8，保持發(fā)酵池內(nèi)溫度在35～55℃，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣；一般，每天向沼氣發(fā)酵池添加畜禽糞便和易腐垃圾，每隔5～10天向沼氣發(fā)酵池添加一次作物殘留物。
厭氧發(fā)酵池外設(shè)置盤管，盤管內(nèi)通入由焚燒煙氣熱交換產(chǎn)生的中溫水，利用中溫水可維持發(fā)酵池內(nèi)溫度，提高微生物活性。同時在發(fā)酵池內(nèi)加入槳式攪拌器，隔天開啟一次，攪動物料防止局部發(fā)生酸化。發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣用集氣罐收集后，通過管道導(dǎo)入焚燒爐與二燃室提高焚燒溫度；其余部分通過加壓液化裝入燃料罐，作為民用燃料；沼液沼渣可直接混合農(nóng)用，或在容器內(nèi)經(jīng)過沉淀將固液分離，固液分開利用。
3)將生活垃圾的可燃成分送入焚燒廠，經(jīng)堆酵脫水后放入焚燒爐，以沼氣助燃焚燒，焚燒后排出的灰渣和生活垃圾的無機成分均送填埋場填埋，焚燒后排出的飛灰用水泥固化后外運；
4)焚燒產(chǎn)生的煙氣送入二燃室，用沼氣助燃，在850℃以上焚燒，二燃室排出的煙氣經(jīng)過旋風(fēng)分離器去除顆粒，然后由第一熱交換器冷卻至180℃以下，再送入煙氣凈化系統(tǒng)，凈化達標(biāo)排放；通常，采用高壓鼓風(fēng)機將沼氣鼓入二燃室，以增加二燃室內(nèi)氣體的湍流度，控制高溫?zé)煔庠诙际覂?nèi)的停留時間大于2秒，減少二惡英等有害物產(chǎn)生。利用第一熱交換器將高溫?zé)煔庋杆倮鋮s到180℃以下，可防止二惡英重新聚合；煙氣通過干式脫硫除酸塔、布袋除塵器、活性炭除塵等裝置吸附過濾，使煙氣得到凈化達標(biāo)排放。
5)第一熱交換器產(chǎn)生的高溫蒸氣進入第二熱交換器，經(jīng)熱交換冷卻后生成30～60℃的中溫水，輸入繞在沼氣發(fā)酵池外的盤管中，提供發(fā)酵溫度。
第一熱交換器出來的高溫蒸汽進入第二熱交換器，利用冷卻水吸收蒸汽中的熱量，生成30～60℃的中溫水。中溫水通過管道進入?yún)捬醢l(fā)酵池外的盤管，加熱池內(nèi)物料。而冷卻后的蒸汽轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，回流至第一熱交換器，繼續(xù)用于冷卻高溫?zé)煔狻?br> 權(quán)利要求
1.一種適合于村鎮(zhèn)的垃圾綜合處理方法，包括以下步驟1)分類收集生活垃圾、畜禽糞便和作物殘留物，對生活垃圾進行分揀，分成易腐成分、可燃成分、回收成分和無機成分四類；2)將畜禽糞便、作物殘留物和生活垃圾的易腐成分放入沼氣發(fā)酵池，物料的重量比為畜禽糞便∶易腐垃圾與作物殘留物∶水分＝0.8～1.2∶0.8～1.2∶8，保持發(fā)酵池內(nèi)溫度在35～55℃，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣；3)將生活垃圾的可燃成分送入焚燒廠，經(jīng)堆酵脫水后放入焚燒爐，以沼氣助燃焚燒，焚燒后排出的灰渣和生活垃圾的無機成分均送填埋場填埋，焚燒后排出的飛灰用水泥固化后外運；4)焚燒產(chǎn)生的煙氣送入二燃室，用沼氣助燃，在850℃以上焚燒，二燃室排出的煙氣經(jīng)過旋風(fēng)分離器去除顆粒，然后由第一熱交換器冷卻至180℃以下，再送入煙氣凈化系統(tǒng)，凈化達標(biāo)排放；5)第一熱交換器產(chǎn)生的高溫蒸氣進入第二熱交換器，經(jīng)熱交換冷卻后生成30～60℃的中溫水，輸入繞在沼氣發(fā)酵池外的盤管中，提供發(fā)酵溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾綜合處理方法，其特征是每天向沼氣發(fā)酵池添加畜禽糞便和易腐垃圾，每隔5～10天向沼氣發(fā)酵池添加一次作物殘留物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾綜合處理方法，其特征是二燃室的助燃沼氣用鼓風(fēng)機鼓入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適合于村鎮(zhèn)的垃圾綜合處理方法，步驟如下將村鎮(zhèn)生活垃圾分揀為易腐成分、可燃成分、回收成分和無機成分。將易腐成分與作物殘留物、畜禽糞便、水分按0.8～1.2∶0.8～1.2∶8的重量配比在焚燒余熱的保溫作用下厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣；可燃成分在沼氣助燃下，得到充分燃燒，高溫?zé)煔馔ㄟ^第一、第二熱交換器回收熱能用于維持沼氣發(fā)酵池的溫度；沼液沼渣、沼氣、回收成分分別得到資源化利用；無機成分與焚燒灰渣衛(wèi)生填埋。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過焚燒使生活垃圾可燃成分得到減量；通過沼氣助燃提高了焚燒溫度，防治焚燒煙氣二次污染；通過焚燒余熱的回收利用，維持沼氣發(fā)酵池的在35～55℃之間，提高沼氣發(fā)酵效率與產(chǎn)量。
文檔編號F23G7/06GK101062825SQ200710068139
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者吳偉祥, 孫營軍, 陳英旭, 郝永俊, 石德智 申請人:浙江大學(xué)