适用于水泥窑协同处置生活垃圾的好氧发酵干燥脱水方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水泥生产与城市生活垃圾处理工艺技术的交叉技术领域，具体涉及一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的好氧发酵干燥脱水方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着利用水泥窑协同处置城市生活垃圾项目写入水泥“十二五”规划，将城市生活垃圾中塑料、纸张、木竹、橡胶等可燃物部分作为水泥厂的替代燃料，将厨余物、渣土等作为水泥厂的替代原料，水泥窑在无害化消纳和利用城市生活垃圾方面的作用及优势逐渐凸显。但是，城市生活垃圾中含水率较高，尤其是城市垃圾中厨余物部分，大量的水分进入水泥烧成系统，将会影响烧成系统的稳定性，同时水分的汽化会消耗更多的热能；另一方面，城市生活垃圾中氯等有害成分含量较高，若直接进入水泥烧成系统，将会增加水泥烧成预分解系统结皮堵塞的可能性。目前采用传统的机械脱水和烘干等方式降低城市生活垃圾含水量存在脱水效率低、单机处理量小、耗能高等不足，而基本没有有效的方法减少城市生活垃圾中的氯等有害成分的含量，这些都是制约水泥窑处理城市生活垃圾的技术难题。
【发明内容】
[0003]发明目的:针对现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种干燥脱水效率高、能有效降低干扰成分含量的与水泥窑协同处置城市生活垃圾相配套的生活垃圾好氧发酵干燥脱水的工艺方法，本发明另一方面还提供一种实现该工艺方法的能耗低、投资低的生活垃圾好氧发酵干燥脱水装置。
[0004]技术方案:好氧发酵技术目前主要用于城市生活垃圾的堆肥处理，是以达到较好的有机物降解效果，生产高质量有机肥为目的，而城市生活垃圾好氧发酵干燥脱水技术仅是利用好氧发酵过程中产生的高温及渗滤液，降低生活垃圾的含水率及钾、钠、氯等干扰水泥生产成分的含量。二者有本质的不同。为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为:
一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的好氧发酵干燥脱水方法，包括如下步骤:(I)将原生态城市生活垃圾进行预破碎处理，得到发酵原料；(2)将发酵原料堆积成条垛状料堆，下方按给定的时间间隔和通气量通入空气，上方覆盖高分子覆盖膜，进行密闭发酵；
(3)发酵结束后，将发酵剩余物分选成可燃物和不可燃物，分别作为水泥生产的替代燃料和原料使用。
[0005]作为优选，上述步骤(2)中，向料堆中通入空气的通风运行与停止时间比控制在
1:3?1:1，通气量控制在0.05?0.2m3/ (min.m3堆体)，密闭发酵时间为10?16天。
[0006]作为优选，上述步骤(2)中，通过调节通风时间、间隔和通气量，控制发酵环境的温度为55?70°C，氧含量大于9%。
[0007]—种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的好氧发酵干燥脱水装置，包括至少一堆槽，堆槽顶部覆盖高分子覆盖膜，高分子覆盖膜与堆槽之间形成密闭空间，堆槽底部布置有通风系统，所述通风系统包括通风管道和风机，用于向密闭空间内通入空气。
[0008]进一步地，所述装置还包括监测系统，用于监测料堆发酵环境的环境参数，包括温度、含氧量及湿度。
[0009]进一步地，所述通风系统包括自动控制模块，用于控制通风系统的通风时间、启停间隔和通气量，所述自动控制模块还与监测系统数据连接，用于根据获取到的环境参数对控制参数进行调整。
[0010]作为优选，所述堆槽底部沿长度方向平行铺设至少2根通风管道，所述通风管道的壁面上等距离开设小孔。
[0011]有益效果:本发明的工艺方法将常规堆肥工艺加以改善，用于水泥窑协同处置生活垃圾，对堆肥产品质量没有过高的要求，仅需达到降低水分的目的，发酵时间短。没有翻堆、移动等运动机构，物料自始至终处于静止状态，能耗低。借助发酵膜选择性滤过水分、截留臭气分子的特点，环境污染小，无需配套建设恶臭气体处置装置，投资低。相对于现有技术，本发明优点:(1)首次提出将好氧发酵技术用于城市生活垃圾的干燥脱水，利用城市生活垃圾中有机物自身的生物质能及好氧微生物的生长活动来干燥物料，既能达到较好的干燥脱水效果，又能减少外部能源的消耗。(2)城市生活垃圾好氧发酵干燥脱水技术不仅可以干燥脱水，还可以通过渗滤液的方式减少城市生活垃圾中氯等有害成分的含量，从而提高水泥窑处理城市生活垃圾的安全性、可靠性和稳定性。
【附图说明】
[0012]图1为使用本发明好氧发酵干燥脱水装置的与水泥窑协同处置城市生活垃圾生产线的结构示意图。
[0013]图中:第一输送皮带1、铲车2、风机3、阀门4、高分子覆盖膜5、堆槽6、第二输送皮带7。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图并以具体实施例，进一步阐明本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0015]好氧发酵干燥脱水技术是在通风良好、氧气充足的条件下，借助好氧微生物的生命活动降解有机物，该过程中生活垃圾物料的温度一般在55?60°C，极限温度可达80?90°C，同时物料中水分将以水蒸气及渗滤液的方式脱除。该技术可使城市生活垃圾达到较好的干燥脱水效果，同时使钾、钠、氯等干扰水泥生产的成分随渗滤液排出，从而实现了降低城市生活垃圾含水率及干扰成分含量的作用，为水泥窑协同处理城市生活垃圾扫清技术障碍。
[0016]本发明实施例公开了一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的好氧发酵干燥脱水方法，首先，将原生态城市生活垃圾进行预先破碎、破袋处理得到发酵原料。发酵原料为经过预破碎处理的原生态垃圾，利用生活垃圾特有的孔隙率和有机质含量，克服可燃物单独发酵时，有机质含量低、生物活性低、不易发酵的缺点；及不可燃物单独发酵时，压实度高、孔隙率低、空气不易通过、易发臭的缺陷。然后，将发酵原料送至发酵厂，一次性堆积成一定高度的料堆，料堆可为堆成宽5?10米、高2.5?3米的条垛状堆体，堆体长度可根据垃圾处理量进行调整，堆体上方覆盖高分子覆盖膜(发酵膜/透气膜)，该膜可采用美国MOR公司生产的EPTEE高分子发酵膜，节省了建筑成本，可以防止堆体受到外界气候的影响或被雨水淋湿，其内部则形成了适宜于高效好氧发酵所需气候环境(温度为55?70°C，氧含量大于9%)，同时，该膜具有透过选择性，发酵过程中产生的水分子可自由通过，恶臭气体分子不能透过，被截留在堆体内，最终被生物降解，达到脱水目的。堆体底部具有充气通风系统，采用自动化控制程序，调节通风时间、间隔和通气量，通风运行与停止时间比控制在1:3?
1:1，通气量控制