垃圾处理工艺的制作方法

背景技术：

目前，国内城市生活垃圾的解决方案主要是焚烧和填埋。其中，垃圾焚烧具有三大不足，一是大量的渗滤液需要排放和处理；二是30％的炉渣需要下游技术处理；三是会产生二噁英和飞灰污染。而填埋占有大量的土地资源，也存在着渗滤液对土壤污染和空气污染。

也即，现有的焚烧和填埋的垃圾处理方法，一方面对环境存在污染，另一方面无法实现资源的循环利用。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明公开一种垃圾处理工艺，用以解决现有的垃圾处理方法对环境存在污染和无法实现资源循环利用的问题。

本发明采用如下技术方案实现：

一种垃圾处理工艺，包括以下步骤：

预处理步骤，对垃圾进行分拣，分拣出含有15％-20％非溶解有机物的垃圾，并收集分拣过程中垃圾中所沥出的滤液；

滤液处理步骤，将所述滤液静置分层，采用亲油部件吸附所述滤液上层的油脂，并在所述亲油部件的上方设置抽吸装置将所述亲油部件中的油脂抽离，收集所述滤液下层的水液以供垃圾发酵加湿使用；

发酵步骤，将所述含有15％-20％非溶解有机物的垃圾进行自然发酵，得到发酵中间产物后，在所述发酵中间产物中添加含有益生菌菌种的喷剂进行生物菌发酵，得到有机肥。

优选地，在所述滤液处理步骤中，在所述滤液静置分层之前还包括搅拌步骤，所述搅拌步骤实施方式为将所述滤液搅拌均匀。

优选地，在所述自然发酵的过程中，搅拌所述含有15％-20％非溶解有机物的垃圾。

优选地，所述自然发酵在温度为70-80℃、湿度为60％-80％rh的环境下进行，且发酵时间为20天。

优选地，在所述自然发酵过程和所述生物菌发酵过程之间还包括步骤：在所述发酵中间产物中分拣剔除所述非溶解有机物，得到不含有所述非溶解有机物的垃圾，所述生物菌发酵过程为对所述不含有所述非溶解有机物的垃圾添加含有益生菌菌种的喷剂进行生物菌发酵。

优选地，在所述生物菌发酵的过程中，搅拌添加所述喷剂后的所述发酵中间产物。

优选地，所述生物菌发酵在温度为35-45℃，湿度为60％-70％rh的环境下进行，且其发酵时间15天。

优选地，所述垃圾处理工艺还包括废气处理步骤，所述废气处理步骤的实施过程为对所述预处理步骤、所述滤液处理步骤以及所述发酵步骤过程中产生的废气进行净化处理。

优选地，所述废气处理步骤包括：

活性炭处理步骤，采用活性炭对所述废气进行吸附净化，获得一级气体；

生物菌处理步骤，采用生物菌对所述一级气体杀菌除臭，获得二级气体；

光触媒处理步骤，采用光触媒分解净化所述二级气体，获得三级气体。

优选地，所述光触媒为铂金光触媒。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1)本发明提供的垃圾处理工艺通过将垃圾处理过程中沥出的滤液进行去油脂处理，并将去油脂后的垃圾滤液收集供垃圾发酵加湿使用，同时将分拣后的垃圾通过自然发酵和生物菌发酵形成有机肥。这样，一方面垃圾滤液不会随便排放，不会对环境造成污染；另一方面，滤液经过去油脂处理可以循环利用以及垃圾通过自然发酵和生物菌发酵形成有机肥，均实现的资源的循环利用，节约资源和成本。

2)垃圾在进行发酵之前通过分拣保留的15-20％的非溶解有机物，该设置方式一方面可以增加垃圾之间的空隙，有效地控制垃圾发酵过程中的干湿度，且氧气可以通过间隙充分渗透到垃圾中，有利于垃圾的彻底发酵，使得生成的有机肥品质较高；另一方面通过设定分拣出的垃圾含有15％-20％的非溶解有机物，可以防止垃圾结板成泥，有利于垃圾发酵的进行，特别是对于餐余垃圾以及夏季瓜果皮含量较多容易凝结在一起结板成泥的垃圾。

3)通过在垃圾中添加含有益生菌菌种的喷剂，一方面喷剂中的益生菌菌种可以除去垃圾中的对有机肥有害的腐蚀菌、真菌和炭疽菌；另一方面，通过在垃圾中添加益生菌，可以增加垃圾中的有益成分，使得该垃圾发酵形成的有机肥品质较高。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的垃圾处理工艺的流程图；

图2为本发明实施例一提供的喷剂制备工艺的流程图；

图3为本发明实施例一提供的废气净化工艺的流程图；

图4为本发明实施例二提供的垃圾滤液处理系统的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的废气净化厂房的结构示意图；

图6为本发明实施例三提供的废气净化厂房的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一：

请参阅图1，本发明的实施例一提供一种垃圾处理工艺s10，包括以下步骤：

预处理步骤s11，对垃圾进行分拣，分拣出含有15％-20％非溶解有机物的垃圾，并收集分拣过程中垃圾中所沥出的滤液；

滤液处理步骤s12，将所述滤液静置分层，采用亲油部件吸附所述滤液上层的油脂，并在所述亲油部件的上方设置抽吸装置将所述亲油部件中的油脂抽离，收集所述滤液下层的水液以供垃圾发酵加湿使用；

发酵步骤s13，将所述含有15％-20％非溶解有机物的垃圾进行自然发酵，得到发酵中间产物后，在所述发酵中间产物中添加含有益生菌菌种的喷剂进行生物菌发酵，得到有机肥。

以该设置方式，通过将垃圾处理过程中沥出的滤液进行去油脂处理，并将去油脂后的垃圾滤液收集供垃圾发酵加湿使用，同时将分拣后的垃圾通过自然发酵和生物菌发酵形成有机肥。这样，一方面垃圾滤液不会随便排放，不会对环境造成污染；另一方面，滤液经过去油脂处理可以循环利用以及垃圾通过自然发酵和生物菌发酵形成有机肥，均实现的资源的循环利用，节约资源和成本。

垃圾在进行发酵之前通过分拣保留的15-20％的非溶解有机物，该设置方式一方面可以增加垃圾之间的空隙，有效地控制垃圾发酵过程中的干湿度，且氧气可以通过间隙充分渗透到垃圾中，有利于垃圾的彻底发酵，使得生成的有机肥品质较高；另一方面通过设定分拣出的垃圾含有15％-20％的非溶解有机物，可以防止垃圾结板成泥，有利于垃圾发酵的进行，特别是对于餐余垃圾以及夏季瓜果皮含量较多容易凝结在一起结板成泥的垃圾。

通过在垃圾中添加含有益生菌菌种的喷剂，一方面喷剂中的益生菌菌种可以除去垃圾中的对有机肥有害的腐蚀菌、真菌和炭疽菌；另一方面，通过在垃圾中添加益生菌，可以增加垃圾中的有益成分，使得该垃圾发酵形成的有机肥品质较高。

其中，在预处理步骤s11中，对垃圾进行分拣可以利用现有的科学研究成果，如渐变式滚筒弹跳风筛、红外光谱识别仪、仿生智能眼、劲风洞风化分拣、有色金属识别仪、磁能识别等技术对垃圾进行精细分拣。

优选地，收集垃圾滤液的具体实施方式为在垃圾输送路径下方设置有疏水道，各疏水道连通滤液收集池，垃圾在输送的过程中沥出滤液通过疏水道汇集到滤液收集池。

优选地，在收集垃圾滤液的过程中还包括对所述垃圾滤液进行过滤。以该设计方式，通过对垃圾滤液进行过滤可以防止垃圾残渣进入到垃圾滤液中不利于后续工艺的进行。具体实施过程中，通过在疏水道的顶部设置过滤网可以对垃圾滤液形成过滤。

其中，在滤液处理步骤s12中，具体实施方式为设置一和所述滤液收集池连通的油液分离池，垃圾滤液在滤液收集池中搅拌均匀后导入到油液分离池，导入的垃圾滤液在油液分离池中静置，油液分成，随着滤液收集池中的垃圾滤液不断注入到油液分离池中，油液分离池中的垃圾滤液的液位逐步上升，最后，当垃圾滤液上层的油脂碰到设置在油水分离池上方的亲油部件时，亲油部件将油脂吸附其中，吸附在亲油部件中的油脂被亲油部件上方的抽吸装置抽离，从而完成垃圾滤液的油液分离。优选地，亲油部件为石墨烯亲油芯体或者石墨烯亲油网。

优选地，在所述滤液处理步骤s12中，在所述滤液静置分层之前还包括搅拌步骤，所述搅拌步骤实施方式为将所述滤液搅拌均匀。

优选地，所述垃圾处理工艺s10还包括除盐步骤，所述除盐步骤的实施方式为采用除盐装置对去油脂后的水液进行盐分去除。以该设计方式，通过设置除盐装置除去水液中的盐分，可以防止经过处理后的垃圾滤液用于垃圾发酵加湿时，避免盐分进入发酵中的垃圾所导致的垃圾发酵生成的有机肥的品质降低。具体地，所述除盐装置可以采用反渗透过滤装置或者纳滤膜装置，将除油后的垃圾滤液通过反渗透过滤装置或者纳滤膜装置进行过滤以除去垃圾滤液中的盐分。

其中，在发酵步骤s13中，自然发酵的工作原理是利用垃圾中的腐蚀菌对垃圾进行自然分解。

优选地，在所述自然发酵的过程中，搅拌所述含有15％-20％非溶解有机物的垃圾。通过搅拌，一方面可以及时将垃圾发酵过程中产生的热量散出，便于发酵温度的控制；另一方面可以有效减少垃圾结板成泥，增加垃圾之间的空气，便于加快垃圾的氧化过程。当然了，具体应用中，也可不设置搅拌步骤。

具体地，搅拌可以是连续式的搅拌也可以是间歇式的搅拌。进一步地，在间歇式的搅拌方式中，可以是例如每天对垃圾搅拌一次。

优选地，在搅拌所述含有15％-20％非溶解有机物的垃圾的过程中，同时对所述含有15％-20％非溶解有机物的垃圾进行粉碎。具体地，一种实施方式是，利用双滚刀机构对垃圾进行搅拌，通过设置双滚刀之间的间距，在搅拌的过程中即可实现对垃圾进行粉碎，例如对较粗的植物或者动物骨质进行粉碎。优选地，可以通过设置双滚刀之间的间距是可调的，这样，可以通过调节双滚刀的间距来获得不同的粉碎产物规格需求。当然了，具体应用中，也可不设置有粉碎步骤。

优选地，所述自然发酵在温度为70-80℃、湿度为60％-80％rh的环境下进行，且发酵时间为20天。

优选地，在所述自然发酵过程和所述生物菌发酵过程之间还包括步骤：在所述发酵中间产物中分拣剔除所述非溶解有机物，得到不含有所述非溶解有机物的垃圾，所述生物菌发酵过程为对所述不含有所述非溶解有机物的垃圾添加含有益生菌菌种的喷剂进行生物菌发酵。通过在所述发酵中间产物中添加有益生菌菌种的喷剂，一方面是垃圾中原含有的腐蚀菌、真菌和炭疽菌对有机肥有害，不利于提高有机肥的品质，喷剂中的益生菌菌种可以除去垃圾中的腐蚀菌、真菌和炭疽菌；另一方面，通过在垃圾中添加益生菌，可以增加垃圾中的有益成分，使得该垃圾发酵形成的有机肥品质较高。

优选地，在所述生物菌发酵的过程中，搅拌添加所述喷剂后的所述发酵中间产物。通过搅拌，一方面可以及时将垃圾发酵过程中产生的热量散出，便于发酵温度的控制；另一方面可以有效减少垃圾结板成泥，增加垃圾之间的空气，便于加快垃圾的氧化过程。当然了，具体应用中，也可不设置搅拌步骤。

优选地，所述生物菌发酵在温度为35-45℃，湿度为60％-70％rh的环境下进行，且其发酵时间15天。

优选地，在所述发酵步骤s13之后还包括分拣研磨步骤：对所述有机肥进行分拣并研磨成粉态。其中，对所述有机肥进行分拣研磨，其目的在于分拣出砂石、玻璃残渣和少量残余的有机塑料物这些对有机肥品质无关的残余物；研磨成粉态利于后期的使用。当然了，具体应用中，也可不设置分拣研磨步骤。

优选地，所述垃圾发酵工艺s10还包括在将所述有机肥研磨成粉态之后，根据不同农作物微量元素的要求对所述有机肥进行微量元素精配。使得生成的有机肥可以更加适于不同农作物的生长。当然了，具体应用中，也可不设置对发酵生成的有机肥进行微量元素精配。

请参阅图2，优选地，所述喷剂为在1000毫升去离子水中添加1％益生菌菌种、3％艾草、2％益母草、2％白花草以及4％的蒲公英发酵形成。

具体地，该喷剂的制备方法t10包括以下步骤：

步骤t11，将1000毫升的去离子水倒入干净的容器内，然后将益生菌菌种投入容器内，搅拌均匀；

步骤t12，将1％益生菌菌种、3％艾草、2％益母草、2％白花草以及4％的蒲公英洗干净，切碎后投入步骤t11中的容器内，充分搅拌，并将容器加盖密封；

步骤t13，将加盖密封的容器放入发酵箱内，温度控制在25-27℃，经过九个月的发酵后将容器内部的中药水用细纱布过滤，即获得所述喷剂。

由该方法制得的喷剂，对腐蚀菌、真菌和炭疽菌有强而有效的杀灭和防治效果，同时可以有效丰富垃圾中的益生菌，以提高发酵生成的有机肥的品质。

请参阅图3，优选地，所述垃圾处理工艺还包括废气处理步骤，所述废气处理步骤的实施过程为对所述预处理步骤、所述滤液处理步骤以及所述发酵步骤过程中产生的废气进行净化处理。

优选地，所述废气处理步骤r10包括：

活性炭处理步骤r11，采用活性炭对所述废气进行吸附净化，获得一级气体；

生物菌处理步骤r12，采用生物菌对所述一级气体杀菌除臭，获得二级气体；

光触媒处理步骤r13，采用光触媒分解净化所述二级气体，获得三级气体。

优选地，所述光触媒为铂金光触媒。

以该设计方式，通过将收集的废气先后经过活性炭吸附净化、生物菌杀菌除臭净化以及光触媒分解净化，可以最大化地进行净化垃圾处理过程中产生的废气，经过净化后的空气排放不会污染环境，不含异味，不会对垃圾处理厂周围的居民造成影响。

优选地，所述活性炭处理步骤r11的实施方式为驱动所述废气经过活性炭层，所述活性炭层的厚度至少为1.5m。活性炭具有较强的吸附特性，可以有效地去除垃圾废气中的有机物、微生物、病毒以及异味，达到初级净化废气的效果。

优选地，所述生物菌处理步骤r12的实施方式为驱动所述一级气体经过生物菌层，所述生物菌层包括木块层以及附着在所述木块层上的含有益生菌的生物菌液。益生菌可以杀死垃圾废气中携带的腐蚀菌、真菌以及炭疽菌等有害病菌，同时可以分解掉废气中的异味。

优选地，所述生物菌液通过喷洒方式附着于所述木块层上。

优选地，所述木块层的厚度至少为1.5m。

优选地，在所述光触媒处理步骤r13中，所述光触媒层在紫外光的照射环境下分解净化所述二级气体。具体地，所述紫外光可以通过太阳照射获得，也可以通过提供紫外灯照射获得。进一步地，所述紫外光可以是白天由太阳光照射获得，而夜晚由提供的紫外灯照射获得，这样一方面可以节省能源，另一方面可以日夜不停地处理废气，提高了废气的处理效率，进而提高了垃圾的处理量。

优选地，所述光触媒处理步骤r13的实施方式为驱动所述二级气体经过厚度为10±1cm的光触媒过滤网和/或经过壁面上涂设光触媒层的仓室。一种较优的实施方式是，驱动所述二级气体即经过厚度为10±1cm的光触媒过滤网，又经过壁面上涂设光触媒层的仓室。该设置方式可以有效地增大二级气体和光触媒的接触面积，使得二级气体的分解净化更为彻底。

优选地，所述光触媒为铂金光触媒。相对于市面上1/1000秒分解速度的光触媒材料来说，铂金光触媒网最快的分解速度可达1/40000秒，二级气体的净化效率更快，净化更为彻底。

优选地，提供的紫外灯的波长为350nm。实验结果表明，紫外灯在波长为350nm的情况下，可以最大化地触发铂金光触媒的分解速率，从而提高铂金光触媒的净化效率。

实施例二：

请参阅图4，本发明的实施例二提供一种垃圾滤液处理系统10，包括用于收集垃圾滤液的滤液收集池11、设置于所述滤液收集池11一侧并与所述滤液收集池11连通的油水分离池12、设置于所述油水分离池12顶部以用于去除垃圾滤液中油脂的除油装置13以及设置于所述油水分离池12一侧并与所述油水分离池连通的缓冲池14，所述除油装置13包括设置于所述油水分离池12顶部以用于吸附油脂的亲油部件131和设置于所述亲油部件131顶部以用于将所述亲油部件内之油脂抽离的抽吸装置132。

以该设计方式，通过在油水分离池12的顶部设置用于吸附油脂的亲油部件131，并在亲油部件131的顶部以用于将亲油部件131内的油脂抽离的抽吸装置132，该设计方式可以快速地除去垃圾滤液中的油脂，去除油脂后的垃圾滤液循环用于垃圾发酵加湿时，一方面垃圾滤液中油脂含量少，可以最大化地减小对垃圾发酵生成有机肥的品质的影响，另一方面垃圾滤液中的有机质可以有效地提高有机肥的品质。此外，通过将处理后的垃圾滤液收集作为垃圾发酵加湿使用，实现了资源的循环利用，节省资源和成本。

优选地，油水分离池12包括池体121、与池体121连接的顶盖122以及设置于顶盖122之远离池体121的一侧的容置部123，亲油部件131的一端容置于容置部123内，亲油部件131的另一端延伸进顶盖122内部，顶盖122以外部轮廓逐渐缩小的方式从池体121往容置部123的方向延伸。以该设计方式，通过设置顶盖122以外部轮廓逐渐缩小的方式从所述池体121往所述容置部123的方向延伸，可以有效地集中垃圾滤液中的油脂，使得垃圾滤液中的油脂被导向亲油部件131，方便垃圾滤液中油脂的清除。

优选地，该垃圾滤液处理系统10还包括搅拌机构15，搅拌机构15包括设置于滤液收集池11顶部的搅拌电机151和与搅拌电机151连接并延伸进滤液收集池11内的搅拌组件152。

优选地，滤液收集池11包括进水口(图未示)和连通油水分离池11的出水口(图未示)，垃圾滤液处理系统10还包括连通进水口的疏水道(图未示)和设置于疏水道内的过滤网。以该设计方式，通过设置过滤网对垃圾滤液进行过滤可以防止垃圾残渣进入到垃圾滤液中不利于后续工艺的进行。

优选地，该垃圾滤液处理系统10还包括除盐装置(图未示)，除盐装置的入口连通油水分离池12，除盐装置的排出口连通缓冲池14。具体地，除盐装置可以采用反渗透过滤装置或者纳滤膜装置，将除油后的垃圾滤液通过反渗透过滤装置或者纳滤膜装置进行过滤以除去垃圾滤液中的盐分。

优选地，该垃圾滤液处理系统10还包括液体输送装置16，该液体输送装置16连通缓冲池14，用于将缓冲池14中的垃圾滤液输送到垃圾发酵车间进行垃圾发酵过程中的加湿。该设计方式，有效地提高了垃圾处理过程中资源的循环利用，节省资源和成本。

优选地，所述亲油部件131为石墨烯亲油芯体或者石墨烯亲油网。

实施例三：

请参阅图5和图6，本发明的实施例三提供一种废气净化厂房20，用于净化垃圾处理厂的废气，该废气净化厂房20包括：

活性炭吸附仓21，活性炭吸附仓21包括第一仓室211以及设置于第一仓室211内以将第一仓室211分隔为第一间隔仓2111和第二间隔仓2112的活性炭层212；

生物杀菌除臭仓22，生物杀菌除臭仓22包括第二仓室221以及设置于第二仓室221内以将第二仓室221分隔为第三间隔仓2211和第四间隔仓2212的生物菌层222，第三间隔仓2211连通第二间隔仓2112；

光触媒分解仓23，光触媒分解仓23包括第三仓室231以及设置于第三仓室231内以将第三仓室231分隔为第五间隔仓2311和第六间隔仓2312的光触媒过滤网232，第五间隔仓2311连通第四间隔仓2212。

以该设计方式，通过将收集的废气先后经过活性炭吸附仓21进行活性炭吸附净化、经过生物杀菌除臭仓22进行生物菌杀菌除臭净化以及经过光触媒分解仓23进行光触媒分解净化，可以最大化地净化垃圾处理过程中产生的废气，经过净化后的空气排放不会污染环境，不含异味，不会对垃圾处理厂周围的居民造成影响。

优选地，活性炭层212的厚度至少为1.5m。

优选地，生物菌层222包括木块层1221以及附着在木块层1221上的含有益生菌的生物菌液，生物杀菌除臭仓22顶部设置有用于向木块层1221喷洒生物菌液的喷淋头1222。

优选地，生物菌层222的厚度至少为1.5m。

优选地，光触媒分解仓23的墙体由透明材质制成，且光触媒分解仓23的内壁面上涂设有光触媒层。以该设计方式，一方面通过设置光触媒分解仓23的墙体由透明材质制成，光触媒分解仓23的内壁面上涂设有光触媒层可以通过接受太阳的光照对废气进行分解作用；另一方面通过在光触媒分解仓23的内壁面上涂设有光触媒层，可以增加废气和光触媒接触的面积，加快分解效率。

优选地，光触媒过滤网232为铂金光触媒过滤网。相对于市面上1/1000秒分解速度的光触媒材料来说，铂金光触媒网最快的分解速度可达1/40000秒，二级气体的净化效率更快，净化更为彻底。

优选地，光触媒分解仓23还包括用于将第六间隔仓2312分隔为第一分解仓2313和第二分解仓2314的隔板2315，第一分解仓2313和第五间隔仓2311连通，第二分解仓2314和第一分解仓2313连通，隔板2315由透明材质制成，且隔板2315上涂设有光触媒层。以该设计方式，一方面通过设置该隔板2315可以将光触媒过滤网232过滤后的废气导向光触媒分解仓23的墙壁，使得废气可以在光触媒分解仓23的墙壁处继续进行分解净化，分解净化地更为彻底；另一方面，通过在隔板2315上涂设有光触媒层，可以增加光触媒分解仓23的分解面积，加快分解过程。

优选地，该废气净化厂房20还包括连通第二分解仓2314的排气管24，排气管24由透明材质制成，且排气管24内壁面上涂设有光触媒层。以该设计方式，通过在排气管24的内壁面涂设有光触媒层，则废气在经过光触媒分解仓23分解净化后经过排气管24排出时，可以通过排气管24继续进行分解，使得废气分解净化地更为彻底。

优选地，排气管24和光触媒分解仓23连接的底部开设有一排水口(图未示)，废气净化处理过程中冷凝的水分可以从该排水口排出。

使用时，垃圾处理时产生的废气进入第一间隔仓2111，经过驱动机构的驱动，废气穿过活性炭层212到达第二间隔仓2112，接着，经过活性炭层212净化的废气由于驱动机构的作用进入第三间隔仓2211并穿过生物菌层222到达第四间隔仓2212，接着，经过生物菌层222净化的废气由于驱动机构的作用进入到第五间隔仓2311并穿过光触媒过滤网232，随后依次经过第一分解仓2313、第二分解仓2314和排气管24排出。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。