[发明专利]一种无外加热源的城市垃圾好氧-厌氧生物干化方法

说明书

技术领域

一种城市生活垃圾干化预处理技术，本发明涉及一种无外加热源的城市垃圾好氧-厌氧生物干化方法。

背景技术

近几十年来，随着我国经济与社会的快速发展，城镇化建设进展迅速，城镇化率已超过50％。城镇化在改善居民生活质量、促进经济社会繁荣发展的同时，也带来了一些突出的社会环境问题。其中，城市垃圾及其引发的环境污染已成为当前城市建设与发展中迫切需要解决的重大问题之一。截至目前，我国历年堆存垃圾总量已逾30亿吨。当前城市垃圾的处置利用方式，如填埋、焚烧和堆肥，面临着土地占用量大、处理费用高、易造成二次污染等问题，难以满足新时期我国对于城市垃圾无害化、资源化的处置要求。将城市垃圾进行干化预处理，降低其含水率，提高其热值，成为当前国内外广泛应用的城市垃圾处置方式。

由于我国城市垃圾的成分复杂、含水量高、热值低的特点，现有的城市垃圾干化预处理技术的重要任务之一就是降低垃圾的含水率，这样既可以提高其热值，又降低了其粘结性，有利于破碎、分选等工艺。专利《一种生活垃圾无害化焚烧处理系统及处理方法》中，运用烘干机烘干的方法来降低垃圾中的含水率，该方法虽然能够有效减低垃圾中的水分含量，却增加了垃圾干化的成本；专利《一种生活垃圾水解-好氧两段生物干化方法》利用水解和好氧发酵相结合的方式，再辅以翻堆的方式干化城市垃圾，虽然无需引入外加热源，但翻堆设备所需的油耗、电耗，以及翻堆机械易损坏、备品备件的消耗同样增加了运行成本和技术难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种无外加热源的城市垃圾好氧-厌氧生物干化方法，实现了城市垃圾的无外加热源和无需翻堆设备的干化预处理工艺，在降低城市垃圾含水量的同时，大幅度提高其热值，易操作、成本低、效率高。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种无外加热源的城市垃圾好氧-厌氧生物干化方法，它包括一次破碎、好氧-厌氧发酵、二次破碎、分选等步骤，具体步骤为：

（1）一次破碎：:将城市垃圾破碎、堆放成垃圾堆；

（2）好氧-厌氧发酵：将上述垃圾堆进行好氧-厌氧发酵，通过控制吹向垃圾堆的风速，使垃圾堆的平均温度保持在40～65℃，并使垃圾堆的相对环境湿度为40%～80%；

（3）二次破碎：将经过发酵的城市垃圾进行二次破碎；

（4）分选：将二次破碎的城市垃圾经过重力-风力分选分离为重颗粒和轻颗粒，所得轻颗粒即为有热值的干化垃圾。

上述方案中，所述的步骤（1）中的破碎将城市垃圾的粒径破碎至200 mm以下，以利于后续的发酵。

上述方案中，所述步骤（1）是将一次破碎后的城市垃圾堆放于长方形或者圆形的垃圾堆池内，控制堆积高度为4m～7m。

上述方案中，所述步骤（2）中吹向垃圾堆的风速为0.1~1.5m/s。

上述方案中，所述步骤（2）好氧-厌氧发酵周期为12~18天。

上述方案中，所述步骤（2）好氧-厌氧发酵周期中，前8～12天为好氧发酵，吹向垃圾堆的风速为0.6~1.5 m/s；后4～6天为厌氧发酵，吹向垃圾堆的风速为0.1~0.6 m/s。

上述方案中，所述步骤（2）吹向垃圾堆的风从垃圾堆底部吹向垃圾堆上方。

上述方案中，所述步骤（2）好氧-厌氧发酵产生的臭气由设置在垃圾堆上方的风机予以收集。

上述方案中，所述的步骤（3）中的二次破碎是将经过发酵的城市垃圾进行再次破碎，使其粒径为50 mm以下。

上述方案中，所述步骤（4）中的重力-风力分选，所用的风速为2.0～4.0 m/s。

上述方案中，所述步骤（4）中重颗粒经过磁选装置、涡流分选，除去黑色金属和有色金属，最得到无热值无机组分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

第一，本发明利用城市垃圾中的生物降解产生热量，再辅以通风控制一定的温湿度，实现了城市垃圾的无外加热源和无需翻堆设备的干化预处理工艺，在降低城市垃圾含水量的同时，大幅度提高其热值，具有易操作、成本低、效率高的特点，可广泛应用于我国城市垃圾的干化预处理。

第二，本发明所述方法包括一次破碎、好氧—厌氧发酵、二次破碎、分选等步骤，可将城市垃圾的含水率从大于50%降低到15%～40%，热值从小于1000 kcal/kg提高到1800 kcal/kg～3000 kcal/kg，显著拓宽了城市垃圾的无害化和资源化处置途径。

具体实施方式