[发明专利]有机垃圾与污泥的固体厌氧及好氧堆肥系统和处置方法

说明书

技术领域

    本发明涉及固体废物处置技术领域，具体是有机垃圾与污泥的固体厌氧及好氧堆肥系统和处置方法。

背景技术

目前，城市垃圾量和污水量不断增加，随之产生的城市有机垃圾和污水处理厂污泥越来越多，从固体废物中回收资源和能源，减少最终处置的废物量，从而减轻其对环境污染的负荷，已成为当今世界所共同关注的问题。固体废物处置的目的主要有以下四个方面：减量化：减少固体废物最终处置前的体积,以降低固体废物处理及最终处置的费用；稳定化：通过处理使固体废物稳定化，避免产生二次污染；无害化：达到固体废物的无害化与卫生化，如去除重金属、灭菌等；资源化：在处理固体废物的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼气等。

固体废物处置的方法有海洋处置、陆地处置、垃圾填埋场处置、焚烧、生物处理等。其优缺点分别为：1、海洋处置：近年来，随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和总体环境意识的提高，海洋处置已受到越来越多的限制；2、陆地处置：陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋以及深井灌注几种，但是对土地的污染很严重；3、垃圾填埋场处置：选择合适场地做防渗处理后将垃圾进行填埋，对周围污染较小，但是会产生很难处理的高浓度垃圾渗滤液；4、焚烧处置：将固体废物进行热处理，利用加热将有机物转化为无机物，同时减少体积，但存在产生废气问题；5、固体废物生物处置：以固体废物中的可降解有机物为对象，通过生物的好氧和厌氧作用，转化为稳定产物、能源和其他有用物质的一种处理方法，同时具有固体废物处置减量化、稳定化、无害化、资源化的目的，实现了资源综合利用。综上所述，急待研究一种城市有机垃圾与污泥的高固体厌氧及好氧堆肥处置方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了同时具有固体废物处置减量化、稳定化、无害化、资源化的方法，即有机垃圾与污泥的固体厌氧及好氧堆肥系统和处置方法。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：有机垃圾与污泥的固体厌氧及好氧堆肥系统，包括依次设置的高固体厌氧消化器、好氧堆肥器、干燥器；高固体厌氧消化器安装有沼气净化装置，好氧堆肥器安装鼓风机，沼气净化装置连接有沼气燃烧装置，所述沼气燃烧装置同时与高固体厌氧消化器、好氧堆肥器、干燥器连通。

所述沼气净化装置还连接有沼气发电装置。

所述好氧堆肥器还连接有肥料生产装置。

所述干燥器还连接有尾料收集装置。

还包括混合器，所述混合器内安装有搅拌器。

基于上述有机垃圾与污泥的固体厌氧及好氧堆肥系统的处置方法，处置方法包括依次进行的混合处理步骤、厌氧消化处理步骤和好氧堆肥处理步骤；

其中，混合处理步骤为：将污泥和城市有机垃圾放置在混合器内进行充分搅拌；

厌氧消化处理步骤为：将混合后的固体废物通过高固体厌氧消化器进行厌氧消化处理，最终使得固体废物中的固体含量达到20%～35%之间为止；

好氧堆肥处理步骤为：将厌氧消化后的物料通过好氧堆肥器进行好氧处理。

固体废物通过高固体厌氧消化器时，控制高固体厌氧消化器内的温度在54℃～56℃之间，控制PH值范围在7.0～7.2之间；使得固体废物中的有机成分进行厌氧消化，产生甲烷和二氧化碳，最终使得固体废物中固体含量达到25%～30%之间，营养物质最佳碳氮比达到25～30之间，最后停止反应。

固体废物通过好氧堆肥器时，控制好氧堆肥器的温度为适合微生物快速繁殖的温度，最终使得固体废物中固体含量达到65%以上为止。

还包括干燥步骤和尾料收集步骤；

干燥步骤：将好氧堆肥器反应完成后，产生的腐殖质经过干燥器进行高温干燥处理；

尾料收集步骤：将干燥后的腐殖质经过尾料收集装置进行收集完成处理。

本发明中设计的有机垃圾与污泥的固体厌氧及好氧堆肥系统利用自身产生的沼气，然后通过沼气燃烧装置进行燃烧产生热量来维持高固体厌氧消化器、好氧堆肥器、干燥器所需要的热量，以此达到就地取材环保生产环保利用。因此，本系统中，高固体厌氧消化器、好氧堆肥器、干燥器所需要的能源均取自系统本身，不需要额外的能源供应。因此可在对固体废物进行处置的同时，做到稳定化、无害化、资源化的循环生产。

同时对于过余的沼气，本系统采用与沼气净化装置连接沼气发电装置进行发电处理，可向外界供电。而好氧堆肥器产生的腐殖质通过肥料生产装置进行有机肥料的生产，或者通过加热处理生产有机燃料。