一种垃圾生物干化方法
【专利摘要】本发明公开了一种垃圾生物干化方法，包括：将垃圾堆放在场地上，在垃圾堆上覆盖分子筛选膜，然后对垃圾堆进行强制通风，至干化完成。所述分子筛选膜至少包括一层膨胀聚四氟乙烯膜，所述膨胀聚四氟乙烯膜的厚度为0.22-0.26μm，微孔孔径05-1μm，孔数10-20亿个/cm2。本发明采用分子筛选膜覆盖进行生物干化的生化垃圾，可有效阻止堆体内恶臭气体的逸出，并且能确保水分顺利通过，可使垃圾堆快速干化，实现无污染的处理环境。
【专利说明】一种垃圾生物干化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及垃圾处理【技术领域】，尤其涉及一种垃圾生物干化方法。
【背景技术】
[0002]含水率高，厨余类有机物含量高，发热量低，是我国城镇垃圾的基本特征。这种高含水率的混合垃圾如果用于填埋会产生大量的渗滤液和温室气体；如果用于焚烧，会降低垃圾的低位热值，致使焚烧热能利用效率降低；此外，高含水率还使垃圾不同组分相互粘连，机械分选效果差，限制了通过分选实现垃圾处理过程优化的可能性。因此，在垃圾分类收集难以全面展开的前提下，迫切需要开发降低垃圾含水率的技术。
[0003]垃圾生物干化原理:在通风供氧条件下，垃圾中的微生物利用垃圾自身所含的易降解有机物进行好氧呼吸，满足自身生长繁殖需求的同时并释放出大量能量。这部分能量可以使垃圾堆体内的温度显著升高，一般可达45°C，最高可达80°C以上。同时，微生物活动还能使物料中的束缚水活化，降低其束缚状态，使其更加容易被加热蒸发。物料中的水分在生物能的加热下转化为水蒸气，通过自由扩散和强制对流进入物料中的空隙，被风机鼓入的干燥空气带出堆体，从而实现连续不断的脱水干化。垃圾生物干化主要强调快速去除垃圾中的水分，实现垃圾的脱水干化和减容减量，生物干化产物只需达到部分稳定化和无害化。
[0004]目前，针对垃圾的生物干化方法主要有两种，一种方法是将垃圾堆填在装有通风管道的干化仓中进行生物干化，如申请公布号为CN102557764A的专利文献公开了一种垃圾生物干化反应器及垃圾生物干化方法，它通过将垃圾置于密闭空间内，对垃圾进行翻堆、除湿处理，直至干化完成，该方法可以实现规范化操作，有效控制废气废水污染，但垃圾处理量小，设备投资大、保养要求高，需配套建设污水和废气处理设施，运行维护成本高。
[0005]另一种方法是将垃圾堆置成条垛式，在堆体中布置通风管道进行生物干化，如申请公布号为CN101899348A的专利公开了一种垃圾快速生物干化的方法，包括:将筛除大块杂物的垃圾与垃圾生物干化产物和破碎秸杆混匀后堆置于槽式堆肥反应器中，再在垃圾表面覆盖捆扎稻草垫，然后采用定时通风方法供给好氧微生物足够氧气，堆体温度达到高温段(大于55°C)后，采用堆体温度反馈通风的方法，以充分利用好氧微生物代谢产生的热量蒸发水分，并利用充足的通风流量带出水蒸气，实现快速的垃圾的干燥。该方法工艺简单、垃圾处理量大，但容易受到工程环境影响，通风量难以准确控制，废气和污水收集难度大。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种垃圾生物干化方法，以解决现有方法废气收集难度大的问题。
[0007]—种垃圾生物干化方法，包括:将垃圾堆放在场地上，然后在垃圾堆上覆盖分子筛选膜，对垃圾堆进行强制通风，至干化完成；
[0008]所述分子筛选膜至少包括一层膨胀聚四氟乙烯膜，所述膨胀聚四氟乙烯膜的厚度为 0.22-0.261 u m,微孔孔径 05-1 u m,孔数 10-20 亿个 /cm2。。[0009]膨胀聚四氟乙烯膜(e-PTFE膜)是由聚四氟乙烯经压延、双向拉伸制成，具有耐酸碱、耐高温、对滤饼有不粘性、本身摩擦系数低、易返冲等特点。它的主要原料是聚四氟乙烯，根据需要可以添加色素、抗老化剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、稳定剂等常规辅料。为提高分子筛选膜的强度和美观度，e-PTFE膜至少一个表面复合有化纤类纺织面料。
[0010]通过覆盖e-PTFE膜可以使垃圾处于一个相对密闭的空间内进行好氧降解，可免受环境的干扰，更重要的是可以将干化过程中产生的恶臭气体(挥发性有机物)、粉尘、微生物和细菌等阻挡在膜下层，而让水蒸气和多余空气顺利通过，既实现了干化，又使废气排放得到有效解决。
[0011]在垃圾堆放过程中不可避免会出现渗滤液，如不进行处理会污染环境，而将渗滤液收集后单独处理，则会提高相应成本。因为渗滤液内富含各种有机物，本发明在干化过程中，将渗滤液回灌到垃圾堆，一方面可以利用堆体内的微生物降解处理渗滤液，另一方面可以促进微生物在堆体内的活动，提高干化速率。由于微生物生长需要时和的温度和湿度，而且回灌渗滤液与垃圾干化的目的是相反的，因此在回灌渗滤液和强制通风过程中，需要控制强制通风和渗滤液的时机，让堆体的相对湿度保持在65%?95%、温度20?55°C，含氧量2?7mg/L，以免影响微生物活动和干化效率。
[0012]为了提高干化效率，将垃圾堆分为若干层，在相邻两层之间进行渗滤液回灌和强制通风，主要方式是将强制通风管和渗滤液回灌管布设在两层垃圾之间，强制通风管和渗滤液回灌管分别连通送风设备和送水设备。
[0013]本发明还可以设置自动控制系统，在相邻两层垃圾之间设置氧气传感器和温湿度传感器，场地外设置控制器，接收传感器发出的信号，控制送风设备和送水设备工作。
[0014]为了便于收集渗滤液，所述场地内设置渗滤液收集槽，槽内布设渗滤液收集管，渗滤液收集管上方设置过滤层，垃圾堆放在过滤层上。过滤层可以由卵石反滤层和排水网组成，高度达到与场地齐平。渗滤液由于重力作用经过过滤层进入渗滤液收集槽，过滤层可以避免垃圾堵塞管道，另外渗滤液收集管外壁包裹无纺布。
[0015]渗滤液收集槽的数量可根据场地的面积确定，当干化场地面积较小时，可在场地的中间设置一条渗滤液收集槽，当干化场地面积较大时，可在场地内按一定间距布置多个渗滤液收集槽，优选所述渗滤液收集槽为梯形断面结构。
[0016]如果渗滤液量过大，则会导致渗滤液从槽内溢出，优选的，所述场地附近设有与渗滤液收集槽连通的箱体，从所述箱体抽取渗滤液回灌垃圾堆，过多的渗滤液会从溢流口从渗滤液收集槽流入箱体，连通箱体和渗滤液收集槽的管道穿过槽壁，并采用焊接密封。
[0017]也可以采用以下的场地结构，所述场地为倾斜设置，场地周围设置围栏，在场地较低一侧布设渗滤液收集管，渗滤液收集管通过外排管连接回灌泵，该方式下渗滤液自然从场地较高一侧留到较低一侧，然后进行收集回灌。
[0018]为提高通风和渗滤液回灌效果，所述垃圾堆内设有竖直设置的通风导渗系统。
[0019]为避免渗漏液流入地表，污染环境，所述场地表面设置防渗层，优选的，所述防渗层为铺设的防渗卷材，便于拆卸组装和运输，移动性强，可重复利用，降低成本。
[0020]该防渗卷材可以由从下至上依次层叠的第一排水网、钠基膨润土衬垫、高密度聚乙烯土工膜和第二排水网组成。
[0021]为避免渗漏液侧向渗漏，所述场地周边设置围护，内侧铺设高密度聚乙烯土工膜，与场地内的防渗层密封焊接，高密度聚乙烯土工膜在围护外侧用袋装粘土压膜固定。
[0022]垃圾堆高度最好不超过5.0m,每层高度不超过1.5m,边坡坡度不大于1:1。
[0023]与现有技术相比，本发明的有益技术效果为:
[0024]本发明采用分子筛选膜覆盖进行生物干化的生化垃圾，可有效阻止堆体内恶臭气体的逸出，并且能确保水分顺利通过，可使垃圾堆快速干化，实现无污染的处理环境。
[0025]本发明对场地要求低，室内外均可进行，分子筛选膜具有保温防水功能，自然环境对生物干化过程的干扰程度低。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明方法的流程图。
[0027]图2为实施例1生物干化场地平面布置示意图。
[0028]图3为实施例1生物干化场地中滤液收集槽的纵向剖面图。
[0029]图4为实施例1生物干化场地中防渗层的纵向剖面图。
[0030]图5为通风管、回灌管以及通风导渗透管的相对位置示意图。
[0031]图6为实施例2生物干化场地平面布置示意图。
[0032]图7为实施例3生物干化场地平面布置示意图。
[0033]图8为图7所示场地的纵向剖面图。
[0034]图9为图7所示干化场地中防渗层的纵向剖面图。
【具体实施方式】
[0035]下面通过实施例对本发明进一步阐述，本发明的流程图见图1。
[0036]实施例1:
[0037]浙江省杭州市某高校垃圾中转站内垃圾生物干化处理。
[0038](I)如图2所示，对干化场地进行简单平整压实，保证纵横向坡度不小于2%。沿场地100纵向轴线布置一条渗滤液收集槽200，如图3所示，渗滤液收集槽200断面形状为梯形，上口宽50cm，底部宽20cm，深度为30cm。
[0039]在平整后的场地100铺设防渗层110，如图4所示，防渗层由从下至上依次层叠的
8.0mm厚的复合排水网111、6.0mm厚的钠基膨润土衬垫112 (GCL)、2.0mm厚的高密度聚乙烯土工膜113(HDPE膜)和10.0mm厚的复合排水网114组成，分别作为地下水导流层、膜下保护层、防渗层、渗滤液水平导排层(兼做膜上保护层)，用锚杆和压条固定于场地周边围护。
[0040](2)在渗滤液收集槽200尾部埋设一个容积为2.0m3PE板制密封式立方体水箱(图中未示出)，通过DellOHDPE管与渗滤液收集槽200接通(穿防渗系统焊接)，进水口与水箱顶部之间留有20cm安全水位超高；水箱顶部安装提升泵、液体流量计和液位显示仪等。
[0041]如图2所示，在渗滤液收集槽200内铺设DellOHDPE渗滤液收集管210，渗滤液收集管210由管道211和包裹的200g/m2的长纤无纺土工布212组成。渗滤液收集管外侧铺设卵石层221直至地坪标高，卵石层221表面铺设一层8.0mm厚的复合排水网222，防止杂质堵塞管道。
[0042](3)垃圾分层堆置:
[0043]垃圾来源为该学校垃圾中转站内存放的垃圾，垃圾量11.0吨，堆置前对垃圾进行简单破碎，剔除尖刺类物质，垃圾各组分含量详见下表。
[0044]表1垃圾各组分含量分析表
[0045]
【权利要求】
1.一种垃圾生物干化方法，包括:将垃圾堆放在场地上，在垃圾堆上覆盖分子筛选膜，然后对垃圾堆进行强制通风，至干化完成。 所述分子筛选膜至少包括一层膨胀聚四氟乙烯膜，所述膨胀聚四氟乙烯膜的厚度为0.22-0.261 u m，微孔孔径 05-1 u m，孔数 10-20 亿个 /cm2。
2.如权利要求1所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，所述膨胀聚四氟乙烯膜至少一个表面复合化纤类纺织面料。
3.如权利要求1所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，在干化过程中，将渗滤液回灌到垃圾堆。
4.如权利要求3所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，将所述垃圾堆分为若干层，在相邻两层之间进行渗滤液回灌和强制通风。
5.如权利要求4所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，控制每层温度20?55°C，相对湿度为65%?95%和氧浓度2?7mg/L。
6.如权利要求1所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，所述场地内设置渗滤液收集槽，槽内布设渗滤液收集管，渗滤液收集管上方设置过滤层，垃圾堆放在过滤层上。
7.如权利要求6所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，所述场地附近设有与渗滤液收集槽连通的箱体，从所述箱体抽取渗滤液回灌垃圾堆。
8.如权利要求1所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，所述场地为倾斜设置，场地周围设置围栏，在场地较低一侧布设渗滤液收集管。
9.如权利要求1、6或8所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，所述场地表面设置防渗层。
10.如权利要求9所述的垃圾生物干化方法，其特征在于，所述防渗层由从下至上依次层叠的第一排水网、钠基膨润土衬垫、高密度聚乙烯土工膜和第二排水网组成。
【文档编号】B09B3/00GK103480628SQ201310399617
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】陈昆柏, 温俊明, 冯猛, 高全喜, 张明, 程飞 申请人:浙江博世华环保科技有限公司