一种生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便及市政污泥协同处理方法与流程

本发明涉及一种固废处理的方法，尤其涉及一种生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便及市政污泥协同处理方法。

背景技术：

为了从规模经济中获益，以传统的炉排炉为燃烧系统的城市固体废弃物处理厂的处理规模倾向于越建越大。而我国大部分地区的中小县及乡镇都在采用就地简易填埋或就近露天焚烧等非正规化方式处理处置垃圾，主要原因一是资金相对紧缺，可用于垃圾处理的资金较少；二是人口密度低、人均垃圾产生量较低，我国30万人以下的县有600多个，这些县垃圾量不足300吨/日，特别是30万人以下的县有600多个，这些县垃圾量不足300吨/日，无法达到焚烧发电的规模效应，难以投资建厂；三是距离集中规模化垃圾处理设施较远，运输成本高且二次污染风险高。同时，这些地区的餐厨垃圾、市政粪便和市政污泥产生量也不足以支撑建设独立、完备的处理设施。因此，中小县城迫切需要一种可以接近垃圾源，多固废协同、资源化处理，且经济效益良好的处理技术。

中国专利CN102887736B公开了“餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作专用肥方法”，该方法是在生活垃圾有机物进入制练打浆机的同时，以兑水方式将分选出不可降解物的餐厨垃圾破碎后的料浆与适量的水一并从该机进料口加入，使两种垃圾混合制成细匀浆，进而将污泥兑入并搅拌均匀；在剔除重金属、分解二噁英、进行微生物深层厌氧发酵，进而脱水拌菌调配物料之后，进行高温矿质化反应发酵获得原肥，再采用双配位生产工艺产出微生物有机肥。

问题是，生活垃圾成分复杂，塑料含量大、有机杂物多，且含有一定量的金属，以生活垃圾为原料的有机肥料存在重金属锌超标、禽流感病毒和土壤污染等风险，国家农业部2020年7月发布的《商品有机肥料NY 525(征求意见稿)》中提出生活垃圾为禁用类原料。另外，该工艺将生活垃圾从含水率60％兑水增至80％以上，需要按1:1加水，虽然餐厨垃圾可替代加水，但因量少，仍需额外增加大量水资源，同时，挤压和干燥过程也将产生大量的难以处理污水，污水处理成本较高。

技术实现要素：

为解决现有技术问题，本发明提出一种生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便及市政污泥协同处理方法，将生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便及市政污泥协同处理后，资源化率达50％，资源化产物有粗油脂、沼气和RDF(垃圾衍生燃料)；其中，RDF产物热值约在2500kcal/kg以上，与普通竭煤相似，具有热值高、燃烧稳定、易于运输、易于储存、二次污染低和二噁英类物质排放量低的特点，而且成本较低，可用作水泥窑、燃煤电厂或工业锅炉的化石替代燃料，也可以送往集中大型焚烧发电厂或填埋处理，视当地的经济和生态状态进行调整。适合作为中小城市新型的垃圾收运及处理体系。

通过本发明，生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便和污泥最终转化为沼气、RDF、油脂产品，从而实现多种有机固废协同处理资源化。

本发明解决技术问题采用的技术方案是，一种生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便及市政污泥协同处理方法，其特征是，依次包括：第1步，混合破碎步骤，第2步，生物干化步骤，第3步，机械制备RDF步骤；

所述第1步混合破碎步骤依次包括：

1.1、生活垃圾和市政污泥通过垃圾输送车卸载至垃圾池进行垃圾堆放1；

同时，餐厨垃圾经预处理12之后，大件物料进入垃圾池进行垃圾堆放1；

同时，市政粪便固液分离11之后固渣进入垃圾池进行垃圾堆放1；

同时，厌氧发酵13中产生的固渣进入垃圾池进行垃圾堆放1；

1.2、通过设置垃圾池上端的抓斗将垃圾池中的物料均匀混合；

1.3、抓斗将混合物料送入破碎机进行粗破碎2，将混合物料破碎至120mm以下，送至物料送入缓存池3暂存；

所述第2步生物干化步骤包括：

2.1、将缓存池中的混合物料均匀布料在干化仓内进行生物干化4，经过6-7天的停留之后，仓内垃圾的含水率可由进入时的50-65％，降低到30％；

所述第3步机械处理制备RDF步骤包括：

3.1、干化仓内腐熟的垃圾由出料步进给料机将垃圾传输给皮带，并通过皮带运往筛孔大小为30mm的筛分机进行筛分5，

3.2、筛分机的筛上物通过皮带机送入后续磁选机进行磁选6，分离出铁类物质，余料通过重力分选装置进行重力分选7，

3.3、重力分选7分选出沙石等重物质，余料进入细破碎机进行细破碎8，

3.4、细破碎机将物料破碎至30mm以下，最后由成型机挤压成型9(柱状或球状)的垃圾衍生燃料RDF；

在餐厨垃圾经预处理12之后，浆液依次经厌氧发酵13、固液分离14、污水处理15，最后产生的浓缩液再返回进入生物干化仓进行生物干化4、而产生的水实现环保排放；

在所述厌氧发酵13过程中，产生的沼气用于沼气锅炉16或沼气发电17；

在所述固液分离14过程中产生的沼渣进入所述垃圾池进行垃圾堆放1；

在所述市政粪便固液分离11过程中，产生的水相进入所述厌氧发酵13。

所述餐厨垃圾的预处理12依次包括：

1.1.1、餐厨垃圾首先经过物料接收12.1，然后通过螺旋输送机输送至大物质分拣机进行大物质分拣12.2；

1.1.2、大物质分拣12.2将餐厨垃圾中粒径大小在60mm以上的大件物料分离出来，大件物料主要为大块金属、瓷片、玻璃瓶及塑料袋等杂物，大件物料进入垃圾池，余下的有机浆料进行压榨脱水12.3；

1.1.3、压榨脱水12.3之后，其中的固渣进入垃圾池进行垃圾堆放1，而有机浆液进入沥液暂存池进行沥液暂存12.4；

1.1.4、经过沥液暂存12.4之后，对有机浆液进行除砂除杂12.5，其中的重物质(贝壳、玻璃、砂石等)进入垃圾池，余下的有机浆液进入浆液加热罐进行浆液加热12.6；

1.1.5、在浆液加热12.6过程中，浆液被加热至85～90℃，升温后浆液由泵送入离心机进行三相分离12.7，分离出三种状态的物料：水相、固相及粗油脂；粗油脂可作为生物柴油原料；固相进入垃圾池，水相进入CSTR厌氧发酵13；

在预处理12的第1.1.1步骤中，物料接收12.1时产生的沥液进入沥液暂存12.4；

在预处理12的第1.1.5步骤中，浆液加热12.6的加热蒸汽来自所述沼汽锅炉16；

优选的，在所述生物干化步骤中，产生的废气一部分通过管道输送至臭气处理系统进行臭气处理，另一部分回流至干化仓参与生物反应。

优选的，在所述生物干化步骤中，产生的渗滤液进入污水处理15，在污水处理15之后产生的浓缩液回喷至干化仓内进行生物干化4，无需外运处理。

本发明的有益效果：本发明提出的一种生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便及市政污泥协同处理方法，利用生物技术(好氧发酵)，对生活垃圾、有机垃圾中的可生物降解组分进行稳定化，大约95％的可降解TOC和86％的非纤维素碳水化合物得到转化，同时利用有机质降解过程中的热量，降低含水量，实现生物干化的效果。利用机械处理技术，将垃圾中有价值的资源物质(金属、塑料)分拣出来再生利用，将砂石、玻璃等惰性不可燃物做成建筑材料，将剩余的纸、木、以及有机生物质等制作成稳定的优质燃料(RDF)利用，实现垃圾资源化、减量化处理的效果。生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便和污泥协同处理后，资源化率达50％，资源化产物有粗油脂、沼气和RDF；其中，RDF产物热值约在2500kcal/kg以上，与普通竭煤相似，具有热值高、燃烧稳定、易于运输、易于储存、二次污染低和二噁英类物质排放量低的特点，而且成本较低，可用作水泥窑、燃煤电厂或工业锅炉的化石替代燃料，也可以送往集中大型焚烧发电厂或填埋处理，视当地的经济和生态状态进行调整。适合作为中小城市新型的垃圾收运及处理体系。

附图说明

图1、图2为本发明提出的一个实施例的工艺流程图。

具体实施方式

图1、图2为本发明提出的一个实施例的工艺流程图。图中显示，本例中，一种生活垃圾、餐厨垃圾、市政粪便及市政污泥协同处理方法，依次包括：第1步，混合破碎步骤，第2步，生物干化步骤，第3步，机械制备RDF步骤；还包括污水处理步骤。

所述第1步混合破碎步骤依次包括：

1.1.生活垃圾和市政污泥通过垃圾输送车卸载至垃圾池进行垃圾堆放1；

同时，餐厨垃圾经预处理12之后，大件物料进入垃圾池进行垃圾堆放1；

同时，市政粪便固液分离11之后固渣进入垃圾池进行垃圾堆放1；

同时，厌氧发酵13中产生的固渣进入垃圾池进行垃圾堆放1；

1.2.通过设置垃圾池上端的抓斗将垃圾池中的物料均匀混合；

1.3.抓斗将混合物料送入破碎机进行粗破碎2，将混合物料破碎至120mm以下，送至物料送入缓存池3暂存。

所述第2步生物干化步骤包括：

2.1将缓存池的混合物料均匀布料在干化仓内进行生物干化4，经过6-7天的停留之后，仓内垃圾的含水率可由进入时的50-65％，降低到30％；

所述第3步机械处理制备RDF步骤包括：

3.1.干化仓内腐熟的垃圾由出料步进给料机将垃圾传输给皮带，并通过皮带运往筛孔大小为30mm的筛分机进行筛分5，

3.2.筛分机的筛上物通过皮带机送入后续磁选机进行磁选6，分离出铁类物质，余料通过重力分选装置进行重力分选7，

3.3.重力分选7分选出沙石等重物质，余料进入细破碎机进行细破碎8。

3.4.细破碎机将物料破碎至30mm以下，最后成型机挤压成型9(柱状或球状)的垃圾衍生燃料RDF。

在餐厨垃圾经预处理12之后，浆液依次经厌氧发酵13、固液分离14、污水处理15，最后产生的浓缩液再返回进入生物干化仓进行生物干化4、而产生的水实现环保排放；

在所述厌氧发酵13过程中，产生的沼气用于沼气锅炉16或沼气发电17；

在所述固液分离14过程中产生的沼渣进入所述垃圾池进行垃圾堆放1；

在所述市政粪便固液分离11过程中，产生的水相进入所述厌氧发酵13。

图2显示，本例中，所述餐厨垃圾的预处理12依次包括：

1.1.1.餐厨垃圾首先经过物料接收12.1，然后通过螺旋输送机输送至大物质分拣机进行大物质分拣12.2；

1.1.2.大物质分拣12.2将餐厨垃圾中粒径大小在60mm以上的大件物料分离出来，大件物料主要为大块金属、瓷片、玻璃瓶及塑料袋等杂物，大件物料进入垃圾池，余下的有机浆料进行压榨脱水12.3；

1.1.3.压榨脱水12.3之后，其中的固渣进入垃圾池进行垃圾堆放1，而有机浆液进入沥液暂存池进行沥液暂存12.4；

1.1.4.经过沥液暂存12.4之后，对有机浆液进行除砂除杂12.5，其中的重物质(贝壳、玻璃、砂石等)进入垃圾池，余下的有机浆液进入浆液加热罐进行浆液加热12.6；

1.1.5.在浆液加热12.6过程中，浆液被加热至85～90℃，升温后浆液由泵送入离心机进行三相分离12.7，分离出三种状态的物料：水相、固相及粗油脂；粗油脂可作为生物柴油原料；固相进入垃圾池，水相进入CSTR厌氧发酵13；

图2显示，在预处理12的第1步骤中，物料接收12.1时产生的沥液进入沥液暂存12.4；

图2显示，在预处理12的第5步骤中，浆液加热12.6的加热蒸汽来自所述沼汽锅炉16。

本发明提示，在所述生物干化4步骤中，产生的废气一部分通过管道输送至臭气处理系统10进行臭气处理，另一部分回流至干化仓参与生物干化4反应。

本发明提示，在所述生物干化4步骤中，产生的渗滤液进入污水处理15，同时污水处理15产生的浓缩液回喷至干化仓内进行生物质干化4，无需外运处理。