[发明专利]一种生活垃圾快速生物干化的方法

说明书

技术领域

一种生活垃圾快速生物干化的方法，涉及一种对生活垃圾进行水分去除和部分生物稳定的处理工艺，属固体废弃物处理与资源化利用技术领域。

背景技术

我国生活垃圾的特征为含水率高，平均大于55％，个别甚至高达75％。高含水率是生活垃圾有效处理的主要阻碍，高含水率会使生活垃圾填埋场渗滤液产生量显著上升；高含水率降低生活垃圾的低位热值，削减了焚烧能量回收效率；高含水率还使得垃圾中不同组分的相互粘联严重，机械可分选性差，阻碍分选效果的改善，限制了通过分选实现垃圾处理过程优化的可能性。因此，为提高我国生活垃圾资源化利用水平、降低生活垃圾管理成本，迫切需要降低生活垃圾含水率的处理技术。

降低生活垃圾含水率的途径有两种：机械挤压和热蒸发；前者的效果受垃圾颗粒不均匀性的限制，处理后产物的含水率很难降至55％以下，热蒸发则可以达到任何水平的含水率，但通常需要消耗外界的热能，造成资源与成本问题。

为此，近年来国内外提出了生物干化技术方法，此方法利用生活垃圾中含有的可生物降解有机物，在好氧条件下降解释放热量使垃圾中汽化蒸发，既具有热蒸发去除水分的有效性，又不消耗外界的热能(Adani，F.，Baido，D.，Calcaterra，E.，Genevini，P.L.，2002.The influence of biomass temperature on biostabilization-biodrying ofmunicipal solid waste.Bioresour.Technol.83，173-179)；同时还能使可生物降解有机物基本稳定，在后续处理中消除产生臭气的潜力。

尽管如此，现有的生活垃圾生物干化技术处理周期一般超过15d(Zhang D.Q.，He P.J.，Jin T.F.，Shao L.M.Bio-drying of municipal solid waste with high water content byaeration procedures regulation and inoculation.Bioresour.Technol.，2008，99：8796-8802)，同时在处理过程中还会释放含臭尾气，形成较严重的二次污染，易引发与设施周边居民的冲突，限制了生物干化技术的应用。

发明内容

本发明的目的是公开一种产物循环接种并用秸秆调整水分加速垃圾好氧生物干化效果的方法，用该方法能使初始含水率65％的生活垃圾，生物干化处理后含水率降至45％左右，处理周期小于10d，处理过程不释放含恶臭尾气，产物低位热值提高100％，分选效率提高140％，显著提高生活垃圾通过焚烧和分选实现资源化的价值。

为达到上述目的，本发明以改善物料初始的好氧生物降解条件，及提高水分去除速率为操作流程和控制方法设计的目标，首先，在生活垃圾进入生物干化反应器前，与一定比例的干化产物和秸秆混合，分别起到好氧微生物循环接种和提高原料空隙率的作用，有利于好氧细菌优势地位快速建立、增加阶段转换期间酶活性、刺激易降解有机物和木质纤维素好氧降解的启动，同时改善微生物生长繁殖的环境条件(即合适的含水率和孔隙率)，消除产生恶臭物质的厌氧区域。

在生物干化反应器通风操作中，先采用定时通风方法供给好氧微生物足够的氧气，同时避免过量通风造成散热，使堆体迅速升温；堆体温度达到高温段(大于55℃)后，采用堆体温度反馈通风的方法，以充分利用好氧微生物代谢产生的热量蒸发水分，并利用充足的通风流量带出水蒸气，实现快速的垃圾的干燥。

根据上述技术方法的要求，本发明的技术方案如下：

第一步，先筛除混合收集生活垃圾中粒径大于20cm的大块杂物，再以重量比7∶2∶1的比例与垃圾生物干化产物和破碎秸秆均匀混合，混合物料堆置于槽式堆肥反应器中，堆置高度1.6～2.0m，再在堆体自底向上0.4m、0.9m和1.4m处各插入1个温度传感器，测量堆体的温度，然后在垃圾堆表面覆盖20cm厚的稻草垫，完成垃圾堆体的装填；

其中，垃圾生物干化产物为生活垃圾完成快速生物干化后从槽式堆肥反应器中得到的产物；破碎秸秆为稻草秸、小麦秆、玉米秆或油菜秸经机械破碎后，得到的粒径1至10mm的产物。