[实用新型]城市垃圾综合处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种城市垃圾综合处理系统，尤其是一种对城市垃圾进行深化处理及高效综合利用的处理系统。 

背景技术

城市垃圾处理，历来都是世界各国政府十分头痛的问题，中国也不例外。我国城市生活垃圾80％被直接填埋处理，但是对垃圾进行填埋处理所造成的二次污染非常严重，而且存在潜在环境污染持续时间长、侵占大量土地等重大缺陷。 

如果对垃圾进行焚烧处理，则不仅实施成本高，而且对垃圾的热值要求太高，同时垃圾焚烧产生的二噁英及重金属粉尘会严重污染大气环境，因此不太适合我国国情。 

还有采取将垃圾直接堆肥来处理垃圾的做法。但是采用垃圾直接堆肥处理的方法不仅污染大气环境，且堆肥的产品又没有足够大的市场。 

因此，城市垃圾在目前缺乏有效的综合利用，仍然停留在掩埋或焚烧等简单处理的阶段。针对在城市垃圾处理中存在的上述问题，迫切需要一种对城市垃圾进行深化处理以及高效综合利用的处理系统。 

实用新型内容

立足于我国城市垃圾的特性，本实用新型专利提出了一种包括有垃圾处理、制备沼气和氢气、以及燃料电池发电等功能模块设备在内的城市垃圾综合处理系统。根据本实用新型的城市垃圾综合处理系统，不但能实现包括城市生活垃圾在内的城市有机废弃物的减量化、资源化和无害化处理，而且还能为社会提供清洁的氢能源、电力能源以及大幅减低碳排放，从而使得城市垃圾处理向完全的“无碳经济”过渡。 

具体而言，根据本实用新型的城市垃圾综合处理系统包括： 

用于对进料的城市垃圾进行破碎和分选的垃圾分选处理设备，其包括 用于接收城市垃圾的入口、用于从进料的城市垃圾中分离出有机物料的有机物分选装置、以及用于接收电力能源的电力接收端口； 

位于所述垃圾分选处理设备下游的制沼气设备，其通过第一管道接收着所述垃圾分选处理设备所分离出来的有机物料，并且包括用于生成沼气的发酵罐； 

位于所述制沼气设备下游的制氢气设备，其通过第二管道接收着所述制沼气设备所制备的沼气，并且包括用于生成氢气的变压吸附重整装置；以及 

位于所述制氢气设备下游的燃料电池发电设备，其通过第三管道接收着所述制氢气设备所制备的氢气，包括用于使氢气进行电化学反应以产生电能的燃料电池，并且包括用来向外输出由燃料电池发电设备所产生电能的电力输出接头。 

优选的，所述垃圾分选处理设备还包括：用于使进料的城市垃圾在整个分选处理过程中浸泡在水中的供水装置；用来收集和分离较大的扁平物品以及较重的物品的筛选滚筒；用于对经筛选滚筒收集和分离操作之后的城市垃圾进行破碎处理的物料破碎装置，其位于筛选滚筒的下游，并通过管道与有机物分选装置相进行连通。 

优选的，所述制沼气设备包括通过管道进行依次连通的以下多个装置：用于通过所述第一管道接收经垃圾分选处理设备所分选出来的有机物料、并将其调节均匀的调节均质罐，所述调节均质罐包含有沼气发酵菌剂；位于所述调节均质罐下游、用于对有机物料进行水解和酸化处理的水解酸化罐，其与所述调节均质罐进行管道连通，所述水解酸化罐包含有沼气发酵菌剂；以及位于所述水解酸化罐下游、用于使经水解和酸化后的有机物料产生沼气的产沼发酵罐，其与所述水解酸化罐进行管道连通。 

根据本实用新型的城市垃圾综合处理系统除了处理城市垃圾外，还能利用城市污水处理厂每日产生的剩余污泥进行厌氧消化，以获取沼气能源。城市污水处理厂的污泥可为厌氧发酵提供源源不断的厌氧微生物，其较强的酸碱性缓冲能力也有效的平衡了厌氧发酵体系。 

根据本实用新型的城市垃圾综合处理系统可以将城市厕所和化粪池的粪便也纳入之中，其中粪便通过固液分离和有机垃圾、剩余污泥一起在制沼气设备中进行联合厌氧发酵以产生沼气，并且生成的沼气经变压吸附和 重整制氢之后可生成氢气，以供燃料电池进行发电。 

根据一个优选的实施例，所述产沼发酵罐具有用于输出沼渣和沼液以供制作肥料的管道。沼渣沼液在经管道输出之后，经过制肥生产线密闭化处理工艺，可制成颗粒型有机肥料。 

优选的，所述制氢气设备包括通过管道进行依次连通的以下多个装置：用于通过所述第二管道接收由所述制沼气设备制备的沼气、并对其进行接收和净化处理的沼气净化装置；位于沼气净化装置的下游、用于对沼气进行变压吸附处理以将其中的二氧化碳和高纯甲烷彼此相分离的沼气变压吸附装置；以及位于变压吸附装置的下游、用于对甲烷进行重整以生成二氧化碳和氢气的蒸汽重整装置。