一种城市生活垃圾干化脱水方法与流程

文档序号:11566016阅读:1412来源:国知局

本发明属于垃圾处理技术领域,特别涉及一种生活垃圾干化脱水方法。



背景技术:

城市生活垃圾具有高厨余有机物、高含水率(65%~80%)、低热值的特点。而高水分会导致垃圾低位热值降低,热能利用率下降,渗滤液、燃烧烟气等二次污染物浓度提高,机械可分选性能差等诸多负面影响。因此,降低生活垃圾含水率对于提高城市垃圾资源化利用水平、降低生活垃圾管理成本具有积极的作用。

目前对于城市生活垃圾的干化脱水主要采用自然风干、通风干燥和微生物干化等方法。其中,微生物干化是指将垃圾与微生物混合放入干化仓内,利用微生物对城市垃圾中的易降解有机物发酵产热,并通过在干化仓的底部通入高温热风(60~80℃)加速水分挥发,去除混合垃圾的水分,提高热值。此方法在消耗少量外界能量的条件下,可实现生物干化的效果;同时还能实现可生物降解有机物的稳定化,在后续处理中减少污染物产生。但由于采用了高温热风,使得大量微生物难以存活或抑制了微生物的活性,导致微生物对垃圾的分解作用大大降低,使得垃圾在后期进行处理的过程中,仍然会产生大量的二次污染;同时,由于垃圾的分解效果较差,进一步使得垃圾中水分流失速度降低,要使垃圾的含水量降至30%~35%,垃圾的降解率为20~25%;需要14~18天的时间,从而大大延长了垃圾的干化脱水周期。



技术实现要素:

本发明意在提供一种城市生活垃圾干化脱水方法,以解决现有技术中垃圾干化脱水工艺不合理,导致垃圾分解效果差、干化脱水周期长的问题。

本方案中的一种城市生活垃圾干化脱水方法,包括以下步骤:

a:将破碎后的垃圾均匀的铺设在密闭的干化仓内,在铺料的同时,将好氧型的微生物菌剂均匀拌入到垃圾中形成垃圾堆,垃圾与微生物菌剂的重量比为1800~2000:1,垃圾堆厚度为2.5~3.5m;

b:通过干化仓底部向垃圾堆持续通入风流,在干化仓的顶部设置引风系统;

c:垃圾堆干化脱水的第1~3天,保持风流中的氧气含量为16~18%,风流温度为25~30℃;

d:垃圾堆干化脱水的第4~6天,保持风流中的氧气含量为18~20%,风流温度为20~25℃;

e、垃圾堆干化脱水的第7天开始,保持风流中的氧气含量为15~17%,风流温度为25~30℃,直至垃圾含水率为30~35%。

本方案的有益效果:将混合微生物菌剂(主要包括固氮菌、解磷菌和解钾菌等)的垃圾铺设到干化仓内,微生物菌剂中的微生物在垃圾中繁殖并分解垃圾,对垃圾(含水率为75~80%)进行干化脱水。在垃圾堆干化脱水的第1~3天,通过干化仓底部向垃圾堆持续通入氧气含量为16~18%的风流,由于氧气的大量补充,微生物得到迅速生长,并对垃圾进行分解;微生物对垃圾进行分解的过程中,使垃圾堆的温度快速升高,温度可达到45~60℃;当风流从垃圾堆的底部向上流动的过程中,会降低垃圾的热量从而使垃圾堆的温度保持在适宜微生物繁殖的温度,从而使微生物得到进一步繁殖。

垃圾堆干化脱水的第4~6天,此时微生物的数量达到最大化,同时随着微生物对垃圾的进一步分解,使垃圾堆的温度进一步升高,达到60~70℃;此时保持风流中的氧气含量为18~20%,为微生物提供足够的氧气,使其对垃圾进行快速分解;而随着垃圾分解的加剧,垃圾堆的温度进一步升高,干化仓顶部设置的引风系统引导干化仓底部的风流向上流动;此时风流温度设置为20~25℃,风流能携带大量的水分和热量通过引风系统排出干化仓。由于垃圾堆的温度得到降低,使得微生物的活性得以保持,避免其因为温度过高而死亡或休眠,有利于垃圾的分解。

垃圾堆干化脱水的第7~9天,经过前期的大量分解,垃圾中易于分解的有机物被微生物所消耗,同时排出的水、二氧化碳和甲烷等通过引风系统排出干化仓。此时,随着垃圾中含有的适宜微生物分解的有机物含量减少,微生物活动减弱,产生的热量减少,温度逐渐下降,保持风流中的氧气含量为15~17%,风流温度为25~30℃,使微生物对垃圾的残余物质进一步分解,促使垃圾堆中的有机物分解进入腐熟阶段并使垃圾的含水率降至30~35%。

本方案通过筛选合适的微生物菌剂,将垃圾堆厚度设置为2.5~3.5m,使得微生物对垃圾进行分解时产生的热量不会被风流快速带走,从而使垃圾堆的温度保持在合适期间;同时又避免了垃圾堆过高,导致热量难以外散致使微生物死亡或休眠的情况;再对垃圾干化脱水不同时期风流的温度和含氧量进行调节,从而在显著缩短垃圾干化脱水周期的同时,使垃圾的分解更彻底。

进一步,垃圾破碎时,保持垃圾的粒径在5cm以内。将垃圾的粒径保持在5cm以内,使得垃圾与微生物的接触面更广,有利于垃圾的降级。

进一步,所述引风系统中设有除臭装置。在微生物对垃圾进行分解降解的过程中,会产生二氧化碳、甲烷等气体;通过设置除臭装置,能对气体中的臭味物质进行吸附或消除,从而使引风系统排出的气体更加环保。

进一步,所述微生物菌剂包括固氮菌、解磷菌和解钾菌。固氮菌、解磷菌和解钾菌在对垃圾进行分解的过程中,固氮菌能为解磷菌和解钾菌提供充足的氮源;而解磷菌和解钾菌能为固氮菌提供碳源;三者间互相促进与补充;有利于菌群的扩大,从而使垃圾的分解更加快速、彻底并缩短垃圾的干化脱水周期。

具体实施方式

实施例1:

一种城市生活垃圾干化脱水方法,包括以下步骤:

a:将含水率为75%的城市生活垃圾破碎成粒径为5cm的垃圾,将破碎后的垃圾均匀的铺设在密闭的干化仓内,在铺料的同时,将好氧型的微生物菌剂均匀拌入到垃圾中形成垃圾堆,垃圾与好氧型的微生物菌剂的重量比为1800:1,垃圾堆厚度为3.5m,好氧型的微生物菌剂包括固氮菌、解磷菌和解钾菌,固氮菌、解磷菌和解钾菌的重量比为1:1:1;

b:通过干化仓底部向垃圾堆持续通入风流,在干化仓的顶部设置引风系统,引风系统内设置有除臭盒,除臭盒内设置有用于除臭的活性炭和硅胶;

c:垃圾堆干化脱水的第1~3天,保持风流中的氧气含量为18%,风流温度为25℃;

d:垃圾堆干化脱水的第4~6天,保持风流中的氧气含量为18%,风流温度为20℃;

e、垃圾堆干化脱水的第7天开始,保持风流中的氧气含量为17%,风流温度为25℃,直至垃圾含水率为35%。

实施例2:

一种城市生活垃圾干化脱水方法,包括以下步骤:

a:将含水率为75%的城市生活垃圾破碎成粒径为5cm的垃圾,将破碎后的垃圾均匀的铺设在密闭的干化仓内,在铺料的同时,将好氧型的微生物菌剂均匀拌入到垃圾中形成垃圾堆,垃圾与好氧型的微生物菌剂的重量比为2000:1,垃圾堆厚度为2.5m,好氧型的微生物菌剂包括固氮菌、解磷菌和解钾菌,固氮菌、解磷菌和解钾菌的重量比为2:1:1;

b:通过干化仓底部向垃圾堆持续通入风流,在干化仓的顶部设置引风系统,引风系统内设置有除臭盒,除臭盒内设置有用于除臭的活性炭和硅胶;

c:垃圾堆干化脱水的第1~3天,保持风流中的氧气含量为16%,风流温度为30℃;

d:垃圾堆干化脱水的第4~6天,保持风流中的氧气含量为20%,风流温度为25℃;

e、垃圾堆干化脱水的第7天开始,保持风流中的氧气含量为15%,风流温度为30℃,直至垃圾含水率为30%。

实施例3:

一种城市生活垃圾干化脱水方法,包括以下步骤:

a:将含水率为80%的城市生活垃圾破碎成粒径为5cm的垃圾,将破碎后的垃圾均匀的铺设在密闭的干化仓内,在铺料的同时,将好氧型的微生物菌剂均匀拌入到垃圾中形成垃圾堆,垃圾与好氧型的微生物菌剂的重量比为1900:1,垃圾堆厚度为3m,好氧型的微生物菌剂包括固氮菌、解磷菌和解钾菌,固氮菌、解磷菌和解钾菌的重量比为1:1.5:1;

b:通过干化仓底部向垃圾堆持续通入风流,在干化仓的顶部设置引风系统,引风系统内设置有除臭盒,除臭盒内设置有用于除臭的活性炭和硅胶;

c:垃圾堆干化脱水的第1~3天,保持风流中的氧气含量为17%,风流温度为28℃;

d:垃圾堆干化脱水的第4~6天,保持风流中的氧气含量为19%,风流温度为23℃;

e、垃圾堆干化脱水的第7天开始,保持风流中的氧气含量为16%,风流温度为28℃,直至垃圾含水率为35%。

采用本方案中的垃圾干化脱水方法,相比常规的干化脱水方法,均将垃圾干化至含水率为30~35%时,本方案中的垃圾干化脱水的周期可以缩短7~9天;垃圾的降解率提高8~12%。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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