[发明专利]城市生活垃圾资源化处理整套系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及生活垃圾的处理，尤其涉及一种城市生活垃圾资源化处理整套系统及其方法。

背景技术

随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高，城市垃圾的产生量也日渐增多，大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源，垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。据报道我国目前城市年产垃圾量约1亿3千万吨，并以7％～9％年递增速度增加。中国有665座大中城市，2300多个县城陷入生活垃圾的包围，全国垃圾长期堆存的土地面积巳达5亿多平方米，巨量宝贵的国土资源被侵占污染，全国70％的城市陷入垃圾围城的困境。如北京市日产垃圾在12000吨，市周围直径50米以上的垃圾山达5000多个。上海市日产垃圾14000吨，周边被3000多个垃圾厂包围。如此大量的城市生活垃圾得不到有效的处理，将对城市生态环境及周边的水体、大气、土壤等造成严重的污染，而且造成垃圾中大量有用资源浪费。人们已逐步认识到垃圾是放错了地方的可利用“财富”，因此城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理已愈来愈受到政府与公众的重视。

面对全球各国城市生活垃圾的迅猛增长，各国均努力探索其处理新工艺、新方式，如日本、美国、德国等已较早提出并实施在垃圾分类回收的基础上进行综合处理，实现垃圾的″减量化、无害化、资源化″，并建立起相对完善的分类回收处理系统。纵观全球的城市生活垃圾的处理技术，目前主要有填埋、焚烧、堆肥处理等技术和方法。我国城市垃圾处理由于起步较晚，基础设施较差及受种种客观因素的影响，目前主要以卫生填埋为主。

目前我国尚未有效实行垃圾分类收集，比较现有的几种垃圾处理方法有如下弊端：

城市垃圾填埋处理：我国20世纪90年代中后期起，相继建成一批以高密度聚乙烯防渗膜为核心的层状结构作为防渗层的卫生填埋场，但无论是国外还是国内，无论其处理技术多么完善，至今仍存在以下问题：填埋法虽然成本低，但永久性占地面积大，占用大量城市周边的宝贵土地，垃圾中可回收利用的资源被完全浪费，严重污染土壤和地下水源，治标不治本。垃圾填埋厂释放的沼气等恶臭气体污染空气，滋生大量病毒和细菌。垃圾中的塑料、橡胶、电池里的重金属等有害物质需要80～150年才可能被降解稀释，对未来的环境遗患难以估量。城市垃圾焚烧处理：我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步，但仍处于摸索与研究的阶段。从目前的情况看，大多数情况并不理想，焚烧法由固体污染变成焚烧过程中的气体污染，产生“二噁英”致癌气体，严重危害人们健康并污染环境，例如1999年比利时的“二噁英”事件，损失达十亿欧元。现在发达国家已经逐渐停止焚烧垃圾；日本也制定法律，严格控制焚烧垃圾的排烟标准。焚烧中要消耗煤、油等助燃能源，浪费大量的可回收资源。焚烧发电装置一次性投资量大，建设和生产装备费用极为昂贵，一个日处理垃圾1000吨的焚烧工业生产炉及附属热能回收设备，大约需要人民币2～3亿元，在我国资金短缺，特别是内地城镇财政困难的情况下，难以得以推广。我国燃煤发电的热电转换率仅达34％，由焚烧垃圾产生的热电转换率更低，因此运行成本高，经济效益差，以至于我国投巨资修建的垃圾发电厂大多处于亏损运行状态。焚烧技术较为发达的瑞士，焚烧一吨垃圾的成本是112美元，这在中国是不可思义的事情。况且，中国还有垃圾中的土渣、建筑废渣、厨余有机物多，垃圾热值低等不利于焚烧发电的因素，及垃圾焚烧后尚有20～40％的剩余物，须要填埋。总之该方法弊大于利。

现有城市垃圾堆肥处理：随着生活水平的提高和生活方式的多样化，城市垃圾的成分日趋复杂，要得到理想的堆肥产品，除了需要传统的发酵过程外，必须设置复杂的分选、破碎过程，从而大大增加了堆肥处理费用。同时，由于城市垃圾中大量杂质和有毒有害化学成分的混入，使得堆肥产品作为肥料或土壤改良剂的价值大大降低，不妥当的处理还可能带来对土壤的污染和农作物的危害。堆肥法利用微生物菌群发酵的方式降解有机质，生产周期长，约1～3个月，占地面积大，在处理过程中排放恶臭、二氧化碳等有害气体，垃圾有机质中的碳、氮等营养成份挥发损失高达40％，肥料品质不稳定。由于分拣不彻底导致肥料中的有害杂质和重金属含量高，造成农田二次污染。

城市生活垃圾分类处理；目前世界各国对城市生活垃圾处理再利用，不断地投入巨额资金研发；国内已申报垃圾分类处理再利用专利也不少。目前对生活垃圾分类巳不是难题，但没有一家能做到把己分类的生活垃圾资源化回收利用的后期处理。这就是城市生活垃圾分类处理难以推广的关键所在。对于已分类的再利用资源后期处理还是一个切实的难题。