[发明专利]一种城市生活垃圾干式厌氧‑好氧组合处理反应器及工艺

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，特别涉及一种城市生活垃圾干式厌氧-好氧组合处理反应器及工艺。

背景技术

随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快，城市生活垃圾的产生量迅速增加。城市生活垃圾具有组成复杂、产生量和产生特性多变等特点，因而成为固体废弃物污染环境的主要污染源。由于城市生活垃圾产生量大，对人体健康和生态环境具有潜在性危害，城市生活垃圾的处理已引起国内外公众和政府的广泛关注。

常规的城市生活垃圾处理与处置技术主要包括填埋、焚烧和生物处理等。然而，卫生填埋技术处理费用低、简单，但是无法实现城市生活垃圾的资源化。焚烧技术的减量化和无害化效果较好，但是会产生烟尘和有害气体污染，而且焚烧技术对于热值低的城市生活垃圾来说是对资源的极大浪费。寻求其它更为适宜的城市生活垃圾处理技术已成为必然。

由于城市生活垃圾中蕴含着大量生物质能，其高含水特性又为这类废弃物的生物能量转化提供了有利条件，有效利用这类生物质能源，对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。针对城市有机固体废弃物的厌氧-好氧处理技术成为国内外关注的热点之一。

采用厌氧消化技术处理城市生活垃圾，不但可以实现对城市生活垃圾的无害化处理，而且还可以回收沼气，产生的沼气可以用来产热、发电、供应天然气或作为汽车燃料，减少温室气体的排放。

根据固含率(TS)的不同，城市生活垃圾的厌氧消化分为湿式(TS为5％～15％)和干式(TS为15％～40％)两种。已建成运行的厌氧消化工程多采用湿式厌氧消化。湿式厌氧消化反应器体积大，产气率较低，且稀释发酵底物耗水量大，既增加了工艺的运行成本，又浪费水资源，还会产生大量沼液。而干式厌氧消化技术能达到的处理负荷高，产生的沼液量少，单位质量的生活垃圾处理需要的反应器体积小。

城市生活垃圾干式厌氧发酵过程会产生大量沼渣，若处理不当会造成二次污染。但沼渣是未降解的有机质，含有较全面的营养物质和丰富的有机物，是进行好氧堆肥的理想原料。因此，将生活垃圾干式厌氧发酵产生的沼渣进行进一步好氧无害化处理非常必要。

目前，厌氧消化和好氧堆肥技术都已应用于城市生活垃圾的处理，然而，由于城市生活垃圾的组成复杂性，依靠单一厌氧消化或好氧技术处理城市生活垃圾，往往效果不佳，减量化和资源化程度有限。

考虑到单一厌氧消化和好氧堆肥技术各自的局限性，我们提出一种城市生活垃圾干式厌氧-好氧组合处理反应器及工艺，提高城市生活垃圾处理的资源化、减量化和无害化效果。

发明内容

本发明提供了一种可以提高城市生活垃圾的资源化、减量化和无害化效果，运行操作与维护简单，投资和运行成本低的城市生活垃圾干式厌氧-好氧组合处理反应器及工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种城市生活垃圾干式厌氧-好氧组合处理反应器，由干式厌氧反应区和好氧反应区两部分组成，城市生活垃圾先经过干式厌氧反应区，产生的沼气经排气口排出，产生的沼渣进入好氧反应区，最后产生的有机肥料从好氧反应区的底部排出。其中：

在干式厌氧反应区内设有一穿孔挡板；在干式厌氧反应区底部的外壁上开有一沼液回流管，沼液回流管连接有碱液罐、换热器、沼液回流泵和沼液回流喷淋装置，沼液回流喷淋装置在厌氧反应区的顶部，设有沼液回流喷淋管，沼液回流喷淋管以同一顺时针或逆时针倾斜方向均匀排列在沼液回流喷淋装置上；在干式厌氧反应区下部的侧壁上开有一沼渣排出管，沼渣排出管位于干式厌氧反应区内的部分向下倾斜插入物料表面以下，与水平线之间的夹角30°～60°之间；在干式厌氧反应区中部的侧壁上设有温度检测仪、pH检测仪和ORP检测仪；在干式厌氧反应区上部的侧壁上开有一进料管，进料管连接有进料泵和物料调节罐，物料调节罐设有物料调节搅拌器；在干式厌氧反应区顶部的外壁上开有排气管和安全阀；

好氧反应区呈一定倾斜角度放置，其与水平面之间的夹角在20°～40°之间；在好氧反应区的外壁设有一保温层，在保温层的顶部开有一沼液输送管，沼液输送管连接有一沼液输送泵，在保温层的底部开有一沼液输出管，沼液输出管与沼液回流管连接；在好氧反应区底部的外壁上开有一出料管；在好氧反应区中部的侧壁上开有一排风管；在好氧反应区上部的侧壁上开有一沼渣进料管，沼渣进料管连接有一沼渣进料泵；在好氧反应区顶部的外壁上开有一通风管，通风管连接有一风机。