一种生活垃圾的无害化处理方法与流程

本发明属于生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种能够彻底将生活垃圾中的金属物质进行筛选的无害化处理方法。

背景技术：

城市生活垃圾排放所产生的环境污染及其妥善治理是我国亟待解决的问题之一。随着社会和生产的发展，所产生的垃圾也会越来越多，随着烟台城市人口的增多、市民生活水平的不断提高及城乡一体化，近些年来，城市的生活垃圾几乎翻了一倍，部分城市的生活垃圾甚至翻了一倍以上。

但目前的垃圾处理方式大部分还是以填埋和焚烧为主，不仅造成了环境的破坏，而且造成资源的浪费。

随着技术的进步，对垃圾进行破碎后分离的方式开始进行使用，目前的垃圾破碎机多针对一种形态垃圾，例如餐厨垃圾，其采用切割的方式将垃圾进行破碎后集中处理，然而这种破碎方式所处理后的垃圾依然需要重复拣选或者分选，在对选出的垃圾进行脱水，脱水后再对垃圾进行磁选和风选，最后将垃圾根据不同比重进行浮选，但由于其分选过程工序比较复杂，垃圾分选的成本较高。其中，现有的磁选方式不彻底，部分含有少量金属物质的生活垃圾，例如有钉子的残破纸箱、塑料件上的金属按扣、电线等，在破碎前具有较小的重量，直接采用磁铁的方式难以完全排出，给后续的垃圾处理带来了不便，尤其是残留的金属物质进入后续的厌氧发酵处理后将难以被处理，因此，需要在厌氧发酵处理之前，进行再次进行对金属物质的筛选，实现最终的无害化处理。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种生活垃圾的无害化处理方法，能够完全或者接近完全实现对金属物质及其附带物的彻底筛选。

本发明的具体技术方案是：

一种生活垃圾的无害化处理方法，其包括以下步骤：

1)将收集的生活垃圾沥去水分，使其含水量≤50％；

2)将生活垃圾进行破碎、破碎分选、磁选，分离出生活垃圾中的包括塑料、石块、玻璃和壳类的异物，并回收混入生活垃圾中的金属物质；

其中，破碎过程包括破碎等级不同的粗破碎和精破碎，在粗破碎、精破碎后均进行破碎分选、磁选的操作；

3)将处理后的生活垃圾投入到温度为100℃～120℃、内部压力为0.4mpa～0.5mpa、投料口的口径为100mm以上的高温高压设备湿热水解，在析出生活垃圾中的动植物油脂的同时，有机物料得以水解；

4)湿热水解后的生活垃圾经过稳流器被送入物理沉降室，静置一段时间后，油脂含量较高的部分送入油水分离系统得到油脂，所分离出固态物与浆状物进行厌氧发酵处理；

其中稳流器设置有以水平或者倾斜的底部，在该底部设置了二阶凹槽以及位于该二阶凹槽内的磁板，湿热水解后的生活垃圾在经过稳流器中时进行磁选，以除去金属物质及其附带物质。

在本发明的上述技术方案中，在垃圾破碎过程中进行至少二次破碎与二次磁选的过程，以尽可能的将金属物质进行筛选，这个过程中的磁选可以排出大部分的金属物质及其附带物，降低后续的处理难度。

具体的，向高温高压设备中充入水蒸气进行湿热水解过程，并在湿热水解后再次通入一定量(足量)的水进行充分的搅拌，一方面便于生活垃圾的流动转移，另一方面便于进行后续的沉降分层。

其中流动的生活垃圾在经过稳流器转移至物理沉降室的过程中通过磁板进行再次的磁选过程，经过湿热水解后生活垃圾所含小颗粒的金属物质与其附带物极大程度进行分离，此时金属物质形成独立单元，基于金属物质自身密度较大，其在流动过程中会接近在稳流器的底部，此时通过磁板进行磁选收集，彻底的将金属物质进行收集排出。

其中，这里的二阶凹槽可以为呈现阶梯形状的阶梯槽，以最大限度的利于流至态生活垃圾在稳流器中的流动过程。

根据本发明的另一种具体实施方式，磁板在二阶凹槽内的位置是根据磁板上吸附金属物质的量进行调整的，以保证被吸附的金属物质始终处于二阶凹槽内。

根据本发明的另一种具体实施方式，磁板靠近物理沉降室的端部设置了转轴，随着磁板上所吸附的金属物质的增多，磁板远离物理沉降室的端部围绕该转轴进行适应的翻转。

根据本发明的另一种具体实施方式，磁板的最大翻转角度为10°。

根据本发明的另一种具体实施方式，磁板的外表面上设有柱列。

根据本发明的另一种具体实施方式，磁板的内表面设有通电线圈，湿热水解后的生活垃圾经过稳流器的过程中，该通电线圈保持通电状态。

根据本发明的另一种具体实施方式，在稳流器的长度方向上设有至少一个收缩结构，该收缩结构的上游与下游的通流面积均大于其自身的通流面积。

根据本发明的另一种具体实施方式，物理沉降室中油脂含量较高的部分送入油水分离系统，首先进行两相分离，分离出的固态物进行厌氧发酵，液体物再进行三相分离器中分离出油脂、水和小颗粒的固态物，油脂收集用作工业用油脂原料，小颗粒的固态物进行厌氧发酵。

根据本发明的另一种具体实施方式，物理沉降室中沉降的大颗粒有机物含量较高的部分进行两相分离脱水，所得到的固体物作为好氧生物发酵的原料。

根据本发明的另一种具体实施方式，高温高压设备的湿热水解过程为60～80分钟。

本发明具备以下有益效果：

本发明首先对生活垃圾进行了二级的破碎以进行绝大部分金属物质以及其他硬质垃圾筛选，并在湿热水解后通过稳流器中的磁板进行金属物质的再次筛选，金属垃圾完全被排出，实现生活垃圾的无害化处理。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明稳流器的示意图；

图2是图1中磁板翻转的示意图；

图3是本发明显示磁板的示意图；

图4是本发明稳流器的一种截面示意图；

图5是图4中磁板翻转的示意图；

图6是本发明稳流器的另一种截面示意图。

具体实施方式

一种生活垃圾的无害化处理方法，其包括以下步骤：

1)将收集的生活垃圾沥去水分，使其含水量≤50％，具体例如为使其含水量为40％，以便于后续破碎、分选的过程；

2)将生活垃圾进行第一阶段的粗破碎、破碎分选、磁选，分离出生活垃圾中的包括塑料、石块、玻璃和壳类的异物，并回收混入生活垃圾中的金属物质；

再进行生活垃圾第二阶段的精破碎、破碎分选、磁选，分离出形状尺寸更小的包括塑料、石块、玻璃和壳类的异物，并回收混入生活垃圾中的更小颗粒的金属物质；

3)将处理后的生活垃圾投入到温度为100℃、内部压力为0.4mpa、投料口的口径为110mm的高温高压设备湿热水解，持续80分钟，在析出生活垃圾中的动植物油脂的同时，有机物料得以水解；

接着再次通入一定量的水(可以较多)进行充分的搅拌，使得湿热水解后的生活垃圾形成流态。

4)湿热水解后的生活垃圾经过稳流器10被送入物理沉降室，静置一段时间后，例如25分钟左右，形成明显的分层现象，物理沉降室中油脂含量较高的部分送入油水分离系统，首先进行两相分离，分离出的固态物进行厌氧发酵，液体物再进行三相分离器中分离出油脂、水和小颗粒的固态物，油脂收集用作工业用油脂原料，小颗粒的固态物进行厌氧发酵；物理沉降室中沉降的大颗粒有机物含量较高的部分进行两相分离脱水，所得到的固体物作为好氧生物发酵的原料。

本发明中的稳流器10经过特殊的设计，以能够进行第三次磁选过程，含金属物质的垃圾完全被排出，实现生活垃圾的无害化处理。

其中稳流器10设置有水平的底部11，如图1-2所示，在该底部11设置了二阶凹槽12以及位于该二阶凹槽12内的磁板13，湿热水解后的生活垃圾在经过稳流器10中时进行磁选，以除去金属物质及其附带物质。

磁板13在二阶凹槽12内的位置是根据磁板13上吸附金属物质的量进行调整的，以保证被吸附的金属物质始终处于二阶凹槽12内。

具体的，如图1所示，磁板13靠近物理沉降室的端部(稳流器10的出口处)设置了转轴14，随着磁板13上所吸附的金属物质的增多，磁板13围绕该转轴14进行适应的翻转，其中在磁板13与二阶凹槽12的壁之间优选设有胶垫，以防止水下渗至磁板13的下方。

进一步的，磁板13的最大翻转角度为10°。

再进一步的，磁板13的内表面设有通电线圈，湿热水解后的生活垃圾经过稳流器10的过程中，该通电线圈保持通电状态，在对金属物质进行长时间的吸附筛选后，只需停止设备并对该通电线圈进行断电处理，金属物质即可进行快速的排出，方便快捷。

为了避免较重的非金属垃圾在磁板13上产生可能的堆积现象，在磁板13的外表面上设有柱列，以破碎非金属垃圾；此外，在稳流器10的长度方向上设有至少一个收缩结构，该收缩结构的上游与下游的通流面积均大于其自身的通流面积，以形成射流现象，使得稳流器10内各区域之间呈流态的生活垃圾的流动速度加快，以避免非金属垃圾的堆积、残留。

如图4、图5所示，可以在稳流器10的底部11设置两个或者两个以上的磁板13，以更多的覆盖底部11区域空间，形成更彻底的磁吸筛选过程。

进一步的，此外还可以在稳流器10的底部11设置锥型面15，避免具有一定重量的生活垃圾的堆积。

如图6所示，稳流器10还可以具有弧形侧壁16，具有一定重量的生活垃圾一旦沉积会沿着弧形侧壁16汇集至磁板13上，以充分将与该部分生活垃圾混在一起的金属物质进行彻底的筛选。

在本发明的其他示例中，还可以在磁板13的表面设置渐变的曲面，例如向上或者向下凹陷的弧面结构，以更好的引导流动。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。