一种湿垃圾零排放生态化处理工艺的制作方法

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种湿垃圾零排放生态化处理工艺。

背景技术：

有人生活的地方就有垃圾，随着经济的发展和城市化进程的加快，人口高密度集中，垃圾产生量也逐年增多，特别是近几十年来，随着高分子合成材料、塑料、干电池及各种包装材料的大量使用，垃圾成分日趋复杂，其危害也越来越严重，从而加重了环境自身的调节负担，城区环境状况逐年恶化，垃圾消纳的矛盾日益突出，城市垃圾也成为世界性的一大难题，生活垃圾的管理和处理现状已经不能适应社会发展的需要，也不能满足人民群众对生活环境日益提高的要求和社会经济环境可持续发展的要求。因此，各个城市已经开展垃圾分类试点工作，并出台垃圾处理的相关政策，以减量化、资源化、无害化为指导方针，加强对垃圾产生的全过程管理，从源头减少垃圾的产生。

目前，垃圾处理方式主要有填埋法、焚烧法以及堆肥法。

其中，填埋法是目前国内外最常用的方法，各国采用该方法处理垃圾的经验丰富，运行成本较低，且该方式适用范围广、对垃圾质量无严格要求，但该方式要考虑地形地势条件，一般选址远离市区，占地面积大且有可能发生渗漏、污染地表地下水。

焚烧法的可靠性较好、占地面积小，但运行成本较高，同时因垃圾的种类繁多、构成复杂，在焚烧过程中有产生二噁英等微量剧毒物的可能，并且在炉灰填埋时，也存在污染地表地下水的可能性。

堆肥法相对于上述两种垃圾处理方法，运行成本居中，对地表地下水污染的可能性较小，但在实际实施过程中应注意控制堆肥制品中重金属的含量。

综上，上述三种垃圾处理方式各有利弊，可根据城市发展需要选择合适的方式，并进行优化发展。

技术实现要素：

本发明提供了一种湿垃圾零排放生态化处理工艺，目的在于优化现有的堆肥法，使该种垃圾处理方式更加响应政府号召，做到减量化、资源化、无害化。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种湿垃圾零排放生态化处理工艺，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)预处理

将分类好的湿垃圾进行有氧发酵，形成发酵熟料和渗滤液；

2)再处理

根据蚯蚓养殖需求，对步骤1)中形成的发酵熟料进行酸碱处理，调节发酵熟料的ph值；

3)生态利用

将步骤2)中经酸碱处理后的发酵熟料铺设在蚯蚓养殖厂内，利用蚯蚓对发酵熟料进行生物处理。

进一步地，步骤2)还包括：

对步骤1)中形成的渗滤液进行水处理，形成上清液和沉淀物；

步骤3)还包括：

将步骤2)中经水处理后形成的沉淀物收集，返回步骤1)；

将步骤2)中经水处理后形成的上清液收集进行再利用。

进一步地，步骤1)中，将分类好的湿垃圾置于有氧高温发酵系统中进行有氧发酵，形成发酵熟料和渗滤液。

进一步地，所述有氧高温发酵系统包括防水平台、供氧装置以及多个导气管；

所述防水平台用于承载湿垃圾，其上表面具有坡度；该防水平台至少一个侧面设置有排水沟，用于将湿垃圾有氧发酵后产生的渗滤液导出；

所述供氧装置包括加气泵和多个加气管；多个加气管铺设在防水平台上表面；所述加气泵通过多个加气管为湿垃圾提供发酵用气；

多个导气管插入防水平台上的湿垃圾中，用于配合加气管将发酵用气输送均匀；所述导气管的内腔沿轴向依次设置有多个隔断，用于将其内腔分隔成多个相互隔离的子腔室；

每个子腔室内部均通过设置在导气管上的多个通气孔与外部进行气体流通。

进一步地，步骤2)中，根据蚯蚓养殖需求，采用黑糖或者小苏打对步骤1)中形成的发酵熟料进行酸碱处理，调节发酵熟料的ph值；对于喜好酸性环境的蚯蚓，使用黑糖调节；对于喜好碱性环境的蚯蚓，使用小苏打调节。

湿垃圾中难免会含有肉类或动物制品，在发酵过程中，发酵熟料中可能会含有少量氨气(蚯蚓排斥)，可采用小苏打去除氨气。

进一步地，步骤3)之后还包括步骤4)：

步骤4)收集养殖蚯蚓过程中产生的蚯蚓粪，用于肥沃种植地；收集蚯蚓，作为生物制品的原材料。

进一步地，所述蚯蚓养殖厂内间隔布设有多个蚯蚓养殖区域，相邻蚯蚓养殖区域之间为通风道或进出通道；将步骤2)中经酸碱处理后的发酵熟料按照所需规格铺设在各个蚯蚓养殖区域上，形成蚯蚓养殖床。

进一步地，步骤3)中，所述蚯蚓养殖床的竖截面为梯形，高40～60cm,底部宽90～110cm；所述通风道的宽度为80～120cm，通风道内种植有遮阴林带(蚯蚓喜阴)；所述进出通道的宽度为2～3m(便于车辆通过)。

进一步地，步骤3)中，所述蚯蚓养殖床的具体施工过程按以下步骤进行；

a)选择合适的蚯蚓养殖地

b)平整土地

将土地旋耕后，去除土壤中的草根及杂物，并平整土地；

c)规划蚯蚓养殖区域

按需求在步骤b)平整好的土地上确定蚯蚓养殖区域，并进行标记；

d)铺设蚯蚓养殖床

将步骤2)中经酸碱处理后的发酵熟料按照所需规格铺设在各个蚯蚓养殖区域上，形成蚯蚓养殖床；

e)投放蚯蚓种

按照蚯蚓养殖技术在蚯蚓养殖床上投放蚯蚓种。

进一步地，在步骤1)之前还包括以下步骤：

s1)垃圾分类；

按照各个城市垃圾分类管理方法正常进行即可。

s2)分拣湿垃圾；

s3)湿垃圾清运进场。

本发明的优点是：

1.本发明处理工艺为零排放生态化处理工艺，主要分为前期对湿垃圾进行有氧发酵过程(约10～30天)以及后期蚯蚓对腐熟的湿垃圾进行生物处理过程(一亿条蚯蚓一天可吃掉40吨发酵熟料)。

分类好的湿垃圾经有氧发酵后形成发酵熟料和渗滤液，分两大块进行针对性处理：其中，根据蚯蚓养殖的具体需求，对发酵熟料进行酸碱处理，以适应蚯蚓的喜好，满足蚯蚓所需营养供应，并且收集养殖蚯蚓过程中产生的蚯蚓粪便，用于给种植地施肥，做到对发酵熟料的充分利用，达到零排放。同时，对于渗滤液这一块，首先进行废水处理、固液分离，将处理后产生的上清液进行再利用，可用于浇灌种植地(比如遮荫林带)等，对于产生的固体沉淀物，再次进行有氧发酵，重复处理过程，充分达到湿垃圾无害化、资源化、零排放。

2.本发明中采用有氧高温发酵系统对湿垃圾进行有氧发酵，该有氧高温发酵系统规模可大可小，主要根据所需湿垃圾处理能力规划整体规模。该发酵系统整体结构较为简单，处理能力强，功能齐全，可为湿垃圾供给其所需的氧气，发酵周期短且对环境无污染，还可将湿垃圾有氧发酵后产生的渗滤液导出，便于再次利用，同时产生的发酵熟料也可在处理后进行生态化利用，实现湿垃圾的零排放。导气管的导气能力更强，导气管的内腔被隔断分隔成多个相互隔离的子腔室，每个子腔室通过设置在导气管上的多个通气孔与外部进行空气流通，空气经通气孔进入子腔室后，再经其他通气孔排出，然后再进入另一个子腔室内，由低向高经各个子腔室逐级引流至上方；在湿垃圾加气式发酵平台中与加气管配合使用，可将氧气供给至各个高度的湿垃圾，有利于整体湿垃圾在有氧环境下发酵，无臭味产生，不影响周边环境。

附图说明

图1为本发明湿垃圾零排放生态化处理工艺的流程图；

图2为本发明有氧发酵平台去掉导气管的结构示意图；

图3为本发明有氧发酵平台使用状态示意图；

图4为本发明导气管的结构示意图；

图5为本发明导气管中气体走向的示意图；

附图标号如下：

1-导气管；11-通气孔；2-隔断；3-子腔室；4-加气泵；5-加气管；6-防水平台；7-排水沟；8-湿垃圾；9-遮盖布。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

如图1所示，湿垃圾零排放生态化处理工艺，包括以下步骤：

1)垃圾分类

按照各个城市垃圾分类管理方法进行垃圾分类；

2)分拣湿垃圾

3)湿垃圾清运进场

将收集湿垃圾清运至湿垃圾处理场地；

4)预处理

将分类好的湿垃圾置于有氧高温发酵系统中进行有氧发酵，形成发酵熟料和渗滤液；

5)再处理

根据蚯蚓养殖需求，采用黑糖或小苏打对步骤4)中形成的发酵熟料进行酸碱处理，调节发酵熟料的ph值；

同时，对步骤4)中形成的渗滤液进行水处理，形成上清液和沉淀物；水处理可采用现有的污水处理设备；

6)生态利用

将步骤5)中经酸碱处理后的发酵熟料铺设在蚯蚓养殖厂内，利用蚯蚓对发酵熟料进行生物处理；

该蚯蚓养殖厂内间隔布设有多个蚯蚓养殖区域，相邻蚯蚓养殖区域之间为通风道或进出通道；将经酸碱处理后的发酵熟料按照所需规格铺设在各个蚯蚓养殖区域上，形成蚯蚓养殖床；蚯蚓养殖床的竖截面为梯形，高40～60cm,底部宽90～110cm；通风道的宽度为80～120cm，种植有遮荫林带；进出通道的宽度为2～3m，便于车辆通过。

上述蚯蚓养殖床的具体施工过程可按以下步骤进行；

a)选择合适的蚯蚓养殖地

b)平整土地

将土地旋耕后，去除土壤中的草根及杂物，并平整土地；

c)规划蚯蚓养殖区域

按需求在步骤b)平整好的土地上确定蚯蚓养殖区域，并进行标记；

d)铺设蚯蚓养殖床

将步骤5)中经酸碱处理后的发酵熟料按照所需规格铺设在各个蚯蚓养殖区域上，形成蚯蚓养殖床；

e)投放蚯蚓种

按照蚯蚓养殖技术在蚯蚓养殖床上投放蚯蚓种。

同时，将步骤5)中经水处理后形成的沉淀物收集，返回步骤4)再次进行有氧发酵；

将步骤5)中经水处理后形成的上清液收集进行再利用。

7)收集养殖蚯蚓过程中产生的蚯蚓粪，用于肥沃种植地；收集蚯蚓，作为生物制品原材料。

上述步骤4)中使用的有氧发酵系统包括防水平台、供氧装置以及多个导气管。

如图2和图3所示，防水平台6可直接采用混凝土建造，用于承载湿垃圾8，其上表面具有5％～25％坡度，可根据实际需要选择合适的坡度，并且根据承载量将防水平台6建造为单边有坡度、双边有坡度、亦或是四边均有坡度。坡度的设计有利于湿垃圾8有氧发酵过程中产生的渗滤液顺坡流出；该防水平台6的侧面还设置有排水沟7，用于将湿垃圾8有氧发酵后产生的渗滤液导出；为了便于垃圾车进出，防水平台6最低侧的高度一般与路面齐平。

供氧装置包括相互连通的加气泵4和多个加气管5；防水平台6上表面均匀、间隔设置有多个管槽，多个加气管5一一对应设置在各个管槽中，且各加气管5与防水平台6上表面齐平；在实际铺设加气管的过程中，也可以将加气管固定或放置在防水平台的表面上，但此种铺设方式没有设置在防水平台管槽中的效果好，因为防水平台上主要用于承载湿垃圾，若将加气管固定或放置在防水平台上，加气管的使用寿命势必会受到湿垃圾各个方向挤压的影响，在清运垃圾时也有可能被工具损坏；而将加气管置于管槽中，不仅不会出现上述问题，还有利于机械化施工。每个加气管5上均匀开设有多个排气孔，为了进一步确保发酵用气在加气管5内输送正常，各个加气管5内设置有内撑网管；加气泵4通过加气管5将气体输送给湿垃圾8；

如图4和图5所示，多个导气管均匀且竖直插装(也可斜插，根据湿垃圾堆放情况而定)在相邻两个加气管5间防水平台6上湿垃圾8中，用于配合加气管5将发酵用气输送均匀，确保防水平台6上的湿垃圾8均能在有氧环境下进行发酵。导气管1的内腔沿轴向依次设置有多个隔断2，用于将导气管1内腔分隔成多个相互隔离的子腔室3；每个子腔室3对应的导气管1上沿长度方向至少设置有两排通气孔11，导气管1通过这些通气孔11便将气体由垃圾底部引流至垃圾的中部及上部。该导气管采用竹竿制成，其下端(即插入端)为尖锥形；当然该导气管也可采用其他材质(比如金属材质或塑料材质，腔室内设置隔断2)，但采用天然竹竿最为方便，因为其内腔自带天然隔断2，不必再通过其他方式设置隔断2，取材方便、省时便捷。垃圾进场或清运时，可将导气管置于一旁，不影响施工。

为了将湿垃圾8与加气管5隔离开，确保气路和水路均通畅，防水平台6上设置有隔离网。

整个有氧发酵系统可根据垃圾处理规模建造合适数量的防水平台，用于分载湿垃圾8；各个防水平台可集中建造，共用同一个加气泵4，节约设备成本。

同时，为了提升该有氧发酵系统的整体卫生水平以及保温保湿，湿垃圾8的上方还覆盖有遮盖布9。为了防止湿垃圾8倾倒，防水平台6的外周可设置围档(需留出一侧便于垃圾进场和清运)。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。