一种适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统，包括垃圾粉碎浆化机和发酵处理池，该发酵处理池分成一个设备安装室和第一反应室、第二反应室和第三反应室，在第一反应室中设置有第一进水管、第一三相分离器以及与第一进水管连通的第一布水管；在第二反应室中设置有第二进水管、第二三相分离器以及与第二进水管连通的第二布水管；在第三反应室中设置有第三进水管和与第三进水管连通的第三布水管，在第三反应室上还设置有出水管，该出水管上还设有将出水引入垃圾粉碎浆化机的回流管；在各反应室的顶部均开设有沼气收集孔，各反应室共用一根排泥管进行排泥；所述的垃圾粉碎浆化机安装于设备安装室，其出口与第一反应室的第一进水管连通。
【专利说明】
一种适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统
技术领域
[0001] 本发明涉及垃圾处理系统，具体涉及一种适用于生活垃圾资源化的一体化处理系 统。
【背景技术】
[0002] 随着城镇化建设的加快发展，城乡生活垃圾形成面源污染，严重影响城乡环境，制 约经济发展及影响人们健康。现有生活垃圾处置方法主要有：（1)采用卫生填埋；（2)收运体 系完善的采用送至垃圾焚烧厂进行焚烧发电，收运体系不完善的采用小型焚烧炉焚烧；（3) 其余有采用垃圾热解进行分拣资源回收等;但生活垃圾卫生填埋由于受场地、防渗及渗滤 液处理、使用年限等制约，许多省份明确提出不再兴建新的生活垃圾卫生填埋场。直接焚烧 由于焚烧过程中的产生的粉尘、NOx、S0 X、HC1、飞粉中重金属、二噁英等，严重影响周围人体 健康。
[0003] 随着城乡的发展，人们对环境要求越来越高，生活垃圾的减量化及资源化处理要 求明显提高，为此需要一种高效的垃圾处理系统来解决分散式生活垃圾处理。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统， 该系统占地面积较小，生活垃圾厌氧发酵效率高、减量化明显、适用于城乡使用。
[0005] 本发明所述的适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统，包括垃圾粉碎浆化机和 发酵处理池，其中：
[0006] 所述的发酵处理池分成一个设备安装室和三个独立且密封的腔室，所述三个独立 且密封的腔室分别为第一反应室、第二反应室和第三反应室，在第一反应室中设置有第一 进水管、第一三相分离器以及与第一进水管连通的第一布水管;在第二反应室中设置有第 二进水管、第二三相分离器以及与第二进水管连通的第二布水管;在第三反应室中设置有 第三进水管和与第三进水管连通的第三布水管，在第三反应室上还设置有出水管，该出水 管上还设有将出水引入垃圾粉碎浆化机的回流管；
[0007] 在各反应室的顶部均开设有沼气收集孔，所述沼气收集孔与沼气收集管连通;各 反应室共用一根排泥管进行排泥，该排泥管为穿孔排泥管，设置于发酵处理池的底部；
[0008] 所述的垃圾粉碎浆化机安装于设备安装室，其出口与第一反应室的第一进水管连 通；
[0009] 所述第一三相分离器的液体出口与第二进水管连通，第二三相分离器的液体出口 与第三进水管连通。
[0010]为了保持第三反应室的出水平稳，最好是在第三反应室中还设置有出水堰。
[0011] 为了方便在垃圾反应过程中取样或观察，优选是在各反应室的顶部均设置取样观 察孔。
[0012] 为了能够对各反应室进行检修，优选是在各反应室的顶部均设置有检修孔及与所 述检修孔对应的检修盖板。
[0013] 本发明所述的技术方案中，所述的生活垃圾是指经过垃圾分类处理后的可用垃 圾，具体可以是厨余垃圾、生物垃圾、动物粪便等。在对垃圾进行粉碎时需要加水以形成固 含量为25-35 %的浆料。
[0014] 本发明所述的技术方案中，各反应室中的三相分离器的安装位置根据设计要求进 行确定，以适应污泥深度为原则。
[0015] 本发明所述的技术方案中，排泥管采用穿孔排泥管有利于优势厌氧菌种培增，提 高厌氧发酵效率。可根据发酵处理池的高度选择静压排泥或污泥栗排泥方式，当选用污泥 栗排泥方式时，需要在设备安装室设置排泥栗，并将排泥栗与排泥管连通。
[0016] 本发明所述的技术方案中，所述的第一布水管、第二布水管和第三布水管均为穿 孔管，均采用主管两边分支线管均匀布水，各分支线管与主管的分布优选呈"丰"字型。
[0017] 与现有技术相比，本发明所述系统的特点在于：
[0018] 1、垃圾粉碎浆化机将垃圾与水粉碎浆化，形成流动性较好的浆料，且垃圾粉碎浆 化机出口与第一布水管连通，可实现系统连续进料，而且布水均匀，传质效率高。
[0019] 2、在第一反应室和第二反应室增设三相分离器，提高厌氧发酵效率，产气率高。 [0020] 3、在发酵处理池底部安装穿孔排泥管，避免了传统处理系统出现的堵塞现象，还 有利于优势厌氧菌种培增，提高厌氧发酵效率;并可根据系统设计标高选择静压排泥或污 泥栗排泥方式。
[0021] 4、通过在出水端设置回流管构建外部回流系统，将部分出水回流用于生活垃圾粉 碎浆化，实现污水零排放。
[0022] 5、三个反应室及设备安装室内置于一个处理池中形成一体化，占地面积小，方便 运输及管理。
[0023] 6、整个系统夏天可露天，冬天可置于地下保温，无需加热保温。
[0024] 7、系统启动时间短，发酵液及渣可用作农家肥。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明一种实施方式的主视图；
[0026] 图2为图1所示实施方式中第三反应室的布水剖视图；
[0027]图3为图1所示实施方式的右视图。
[0028] 图中标号为：
[0029] 1发酵处理池;2设备安装室;3第一反应室;4第二反应室；5第三反应室;6垃圾粉碎 浆化机;7第一进水管;8第一布水管;9第一三相分离器；10第二进水管；11第二布水管；12第 二三相分离器；13第三进水管；14第三布水管；15出水堰；16出水管；17回流管；18沼气收集 管；19观察取样孔;20穿孔排泥管;21检修盖板。
【具体实施方式】
[0030] 如图1-3所示，本发明所述的适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统包括垃圾 粉碎浆化机6和发酵处理池1，其中：
[0031] 所述的发酵处理池1分成一个设备安装室2和三个独立且密封的腔室，所述三个独 立且密封的腔室分别为第一反应室3、第二反应室4和第三反应室5,在第一反应室3中设置 有第一进水管7、第一三相分离器9以及与第一进水管7连通的第一布水管8;在第二反应室4 中设置有第二进水管10、第二三相分离器12以及与第二进水管10连通的第二布水管11;在 第三反应室5中设置有第三进水管13、出水堰15以及与第三进水管13连通的第三布水管14， 在第三反应室5上还设置有出水管16,其上设置阀门控制水的流出；在该出水管16上还设有 将出水引入垃圾粉碎浆化机6的回流管17;所述第一三相分离器9和第二三相分离器12的设 置位置分别以适应第一反应室3和第二反应室4的污泥深度为原则;在安装时，第一三相分 离器9的液体出口与第二进水管10连通，第二三相分离器12的液体出口与第三进水管13连 通;所述的第一布水管8、第二布水管11和第三布水管14均为穿孔管，均采用主管两边分支 线管均匀布水，各分支线管与主管的分布优选呈"丰"字型；
[0032]在第一反应室3、第二反应室4和第三反应室5的顶部均开设有沼气收集孔、观察取 样孔19、检修孔及与所述检修孔对应的检修盖板21，所述沼气收集孔与沼气收集管18连通， 用于收集各反应室发酵反应产生的沼气，可进一步通过管道引至需要使用的地方；
[0033]所述第一反应室3、第二反应室4和第三反应室5共用一根排泥管进行排泥，该排泥 管为穿孔排泥管20,设置于发酵处理池1的底部，排泥管上设置有阀门；在此实施方式中，排 泥方式采用静压排泥方式；
[0034]所述的垃圾粉碎浆化机6安装于设备安装室2,其出口与第一反应室3的第一进水 管7连通。
[0035]上述实施方式中所述的生活垃圾是指经过垃圾分类处理后的可用垃圾，具体可以 是厨余垃圾、生物垃圾、动物粪便等。在对垃圾进行粉碎时需要加水以形成固含量为25-35%的浆料。
[0036]发明所述适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统处理垃圾的方法为：
[0037] 生活垃圾通过垃圾粉碎浆化机6加水粉碎浆化，所得一定固含量的浆料经第一进 水管7流入第一反应室3,污水经第一反应室3下部的第一布水管8均匀流出，同时搅动水管 平面下的污泥，避免布水孔被堵塞，在水流上升过程中，污水经过污泥发酵区，直至上部三 相分离器经泥水分离后进入第二反应室4发生类似第一反应室3中的反应后进入第三反应 室5,第三反应室5中的发酵液经出水堰15经出水管16排放，具体可用于农作物的液体肥，部 分发酵液经出水管16上的回流管17引入到垃圾粉碎浆化机6,作为生活垃圾粉碎浆化机6粉 碎垃圾时的用水。经垃圾粉碎浆化机6粉碎浆化后的浆料经第一反应室3、第二反应室4和第 三反应室5厌氧发酵反应后产生的沼气通过各反应室顶部的沼气收集管18收集利用。在发 酵过程中，可通过各反应室顶部的观察取样孔19进行取样和观察，通过各反应室顶部的检 修孔和检修盖板21对各反应室进行检修。当各反应室中残渣累积到一定量时，通过发酵处 理池1底部的排泥穿孔管进行排放，排放的残渣可用作农家肥。
[0038] 通过出水回流与垃圾混合粉碎，在减少补充水量同时提高第一反应室3的发酵效 率，保证厌氧发酵效果。本发明处理系统中设备安装室2及各反应室形成一体化，方便运输 及管理。
[0039] 将本发明所述系统应用于桂林市周边某乡镇的生活垃圾处理，具体设计的发酵处 理池11的大小为φ? ?Ο??Χ 1.95m(直径为1. 〇m、高度为1.95m的柱形罐体，卧式摆放），长度方 向分四个部分(设备安装室2、第一反应室3、第二反应室4和第三反应室5)，发酵处理池11内 部设备安装室2长0.45m、第一反应室3长0.5m、第二反应室4长0.5m、第三反应室5长0.5m。生 活垃圾粉碎衆化机6直径178臟、高381111111，功率550￥、转速2300印1]1。
[0040] 生活垃圾处理量3kg/d，按含固率30%进行浆化，发酵液回流率10%，沼气产生量 为2lL/d，发酵30天后，发酵液氮浓度为269mg/L，磷浓度为9.6mg/L;发酵渣有机质含量 38 · 2 %，含氮20 · 4g/kg，含磷4 · 3g/kg。
[0041]上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，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 的修改均应属于本申请所附权利要求所限定的范围。
【主权项】
1. 一种适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统，包括垃圾粉碎浆化机(6)和发酵处 理池（1)，其特征在于： 所述的发酵处理池（1)分成一个设备安装室（2)和三个独立且密封的腔室，所述三个独 立且密封的腔室分别为第一反应室（3)、第二反应室（4)和第三反应室（5)，在第一反应室 (3)中设置有第一进水管(7)、第一三相分离器(9)以及与第一进水管(7)连通的第一布水管 (8);在第二反应室(4)中设置有第二进水管（10)、第二三相分离器（12)以及与第二进水管 (10)连通的第二布水管（11);在第三反应室（5)中设置有第三进水管（13)和与第三进水管 (13)连通的第三布水管（14)，在第三反应室(5)上还设置有出水管（16)，该出水管（16)上还 设有将出水引入垃圾粉碎浆化机(6)的回流管（17); 在各反应室的顶部均开设有沼气收集孔，所述沼气收集孔与沼气收集管（18)连通;各 反应室共用一根排泥管进行排泥，该排泥管为穿孔排泥管(20 )，设置于发酵处理池（1)的底 部； 所述的垃圾粉碎浆化机(6)安装于设备安装室（2)，其出口与第一反应室（3)的第一进 水管(7)连通； 所述第一三相分离器(9)的液体出口与第二进水管（10)连通，第二三相分离器（12)的 液体出口与第三进水管（13)连通。2. 根据权利要求1所述的适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统，其特征在于:在第 三反应室(5)中还设置有出水堰(15)。3. 根据权利要求1或2所述的适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统，其特征在于： 在各反应室的顶部均设置有观察取样孔(19)。4. 根据权利要求1或2所述的适用于生活垃圾资源化的一体化处理系统，其特征在于： 在各反应室的顶部均设置有检修孔及与所述检修孔对应的检修盖板(21)。
【文档编号】C12M1/107GK105886331SQ201610283309
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】莫德清, 段钧元, 韩剑
【申请人】桂林电子科技大学