專利名稱：用濕解法處理城市生活垃圾的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種城市生活垃圾處理工藝，屬于城市固體廢棄物處理領域，適用于各種規模的城市生活垃圾處理。
城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者在為城市日常生活提供服務的活動中所產生的固體廢棄物。城市生活垃圾一般含有銅、鐵等可回收利用的物品；電池、電子線路板等含有重金屬的物品；磚石、玻璃、渣土等無機物；塑料、紙張、紡織品、木質材料等難以降解的高熱值有機物；瓜果皮、去除的菜葉、廢棄食品等廚房剩余物等等。
目前城市生活垃圾的處理主要有三種方法填埋法、焚燒法和堆肥法。填埋法的場址受地質、水文性質條件的限制比較多，不僅需要占用大量土地，而且需要非常高的防滲、防火、防爆處理措施，否則會造成嚴重的污染；另外場址必須遠離市區，運輸距離遠、運費高，而且還需要大量的覆蓋土，穩定化周期長達幾十年甚至上百年。焚燒法投資大，回收期長，處理成本高，管理復雜，處理效果易受到垃圾成份和熱值的影響，燃燒后尾氣的污染問題難以徹底解決。堆肥法具有占地多、污水和廢氣造成的二次污染難以控制等問題，并且肥效不高，質量也不穩定。
在國際專利WO82/01483中公開了一種從垃圾中分離并生成有機物和無機物并分別加以利用的方法，其內容是在密閉容器內再設置一個帶孔裝置，將廢物直接裝入帶孔容器內進行高溫高壓處理，將無機物留在帶孔容器內，然后利用有機物進行發酵作為飼料，發酵后的物料可以回收酒精，并在無氧釜內回收沼氣。在中國專利CN1177525A中公開了一種集堆肥、焚燒、填埋于一體的“三合一”城市有機垃圾系統處理工藝，通過半密封式發酵倉進行堆肥生產，并且一次和二次發酵均在同一倉內進行，但投資回報率較低，且處理的效果、效率均不令人滿意。
濕解是指將垃圾放入密閉容器中，在有溫度、壓力和水分的條件下，經過一定時間反應，使垃圾中各種組分得到降解，并且使一部分降解后的物質再合成為腐植質的工藝過程。在濕解條件下，一般的細菌無法存活，垃圾中所含有的各種植物種子也無法發芽，完全可以實現垃圾的無害化處理。在濕解中主要將廚房剩余物進行降解，而其他物質一般不會發生反應。
本發明的目的在于提供一種用濕解法進行城市生活垃圾處理的工藝，該工藝能夠實現垃圾處理的無害化、減量化、資源化。
本發明是這樣實現的先將垃圾分選，再進行濕解，然后通過噴放裝置將完成濕解的垃圾排放出來成為濕解物料，最后將濕解物料制成肥料。
對于垃圾的分選，可以將原生垃圾通過絎車操縱抓斗或者通過裝載車裝入上料裝置的加料斗中，在上料裝置中設有均料裝置將垃圾整形至一定的寬度和厚度，在上料裝置的下部設有鏈板運輸機將垃圾均勻地運送至皮帶機。在皮帶機上用帶式電磁分離器將鐵器、含磁性的廢電池等可回收物品分離出來，再通過分揀裝置或者由操作工人在分揀皮帶上將磚石、玻璃、剩余的電池選出。分選后的垃圾送入破碎機進行破碎。然后將垃圾送入篩分裝置內，垃圾首先通過φ2～20mm篩孔此處將泥土篩出；然后經過φ20～100mm篩孔，將可降解的有機物料篩出；而篩上物一般為塑料、紙類和木質材料。在此垃圾分選工藝中，磁選裝置也可以放在分揀裝置或者篩分裝置之后。如果需要還可以通過風力分選機將篩上物進行進一步篩選。如果垃圾中含有比較多的袋裝垃圾，還需要對篩出的有機物再次利用分揀裝置或者由操作工人在分揀皮帶上將比較小的磚石、玻璃及電池選出。這樣就可以將混裝的原生垃圾完全按類別分選出來。如果垃圾是已分選好或者是分裝的含有廚房剩余物的垃圾，就可直接將垃圾進行破碎。
對于垃圾的濕解，是將破碎后直徑(或長度)不大于100mm的垃圾由輸送機送入特制的耐壓容器內。容器的容積和數量可以根據實際垃圾處理量和生產要求來確定。密閉容器中的垃圾在0.1～2.1MPa氣壓、100～180℃溫度的條件下進行反應，反應的時間為10分鐘～5小時。根據實際檢測和處理合理性分析，優選的處理范圍是氣壓為0.5～0.8MPa、溫度為140～170℃，反應時間為1～3小時。垃圾濕解反應過程既可以在不加入添加物質的條件下直接進行，也可以在加入水或水蒸汽的條件下進行，另外為了加快反應過程，還可以加入催化介質，催化介質可以是硫酸、鹽酸、硝酸、亞硫酸氨、草酸或醋酸。加溫及加壓的方式可以是直接向密閉容器中通入飽和或不飽和水蒸汽、或是使用熱油或蒸汽間接加熱容器、在容器內部采用微波加熱、以及向容器內通入壓縮空氣。經過濕解反應，殺滅垃圾中的有害物質并去除異味，使垃圾徹底無害化，同時將有機物中長鏈的大分子分解成短鏈的小分子，并且再合成為易于植物吸收的腐植質，為垃圾的資源化創造條件。
對于排放過程，完成濕解處理之后的垃圾成為濕解物料，用噴放裝置將濕解物料從密閉容器內經過噴放閥噴放到排料倉，噴放時即可以不通過泄壓而直接全壓噴放，也可以先泄去一部分壓力之后再噴放。噴放時的閃蒸作用可釋放出水蒸汽，從而可將濕解物料中的一部分水分排出，做到減量化。
從密閉容器中噴放出來的濕解物料含水量為65％左右，可通過擠壓機壓榨將濕解液擠出使含水量降至50％左右，再通過干燥機干燥成為含水15％左右的濕解干物料使物料進一步減量化，然后通過均料裝置使物料均質，最后制成肥料，其中通過壓榨機擠出的具有10％左右濃度的濕解液既可以加入到干燥機中干燥，也可以制成液態肥料。如果是對垃圾的簡易處理也可以將垃圾在濕解后直接制成肥料。
一個生產實例將已分選出的垃圾破碎，再通過滾筒篩篩分出直徑小于65mm垃圾，直接裝入11立方米的濕解釜內，裝滿后將濕解釜密閉，通入飽和蒸汽使釜內壓力達到0.7MPa，并保持2小時，先將濕解釜內的壓力泄至0.4MPa，再打開噴放閥，將濕解完成的垃圾噴放至排料倉內，然后將排料倉內的垃圾送入雙螺旋壓榨機，將含水65％左右的垃圾脫去一部分濕解液制作液體肥料，再將脫水后的含水50％左右的垃圾送入干燥機內干燥至含水15％的干物料，然后去制作固態肥料。
本發明的優點是采用濕解技術，可以使垃圾在一定的壓力和溫度下經過一定時間反應充分做到無害化；其次，垃圾在濕解過程中可切斷有機物長鏈，使其變成活性強的物質，并且再合成各種分子量的腐植質，以利于植物吸收，可使垃圾進行充分資源化；再次，通過噴放時的閃蒸作用將水分排出可使垃圾減量化。因此本發明可以充分達到垃圾的無害化、減量化和資源化的目的。采用本發明處理垃圾具有設備投資小、運行成本低、用地面積少、生產周期短、處理能力強和沒有二次污染的特點，具有廣泛的適用性。
權利要求
1.一種用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，包括如下步驟將原生的城市生活垃圾利用上料裝置、磁選裝置、分揀裝置等協同工作進行分選；將經過分選后的垃圾利用破碎裝置進行破碎；將經過篩分裝置篩分后直徑或長度不大于100mm的垃圾送入可密閉的容器內；在密閉條件下，保持密閉容器內壓力為0.2～2.0MPa，溫度為100～180℃，進行10分鐘～5小時的濕解反應；將濕解反應后的垃圾物料制作成肥料。
2.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于垃圾濕解反應過程既可以在不加入添加物質的條件下直接進行，也可以在加入水或水蒸汽的條件下進行。
3.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于在密閉容器中還可以加入酸性催化介質加快反應過程。
4.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于加溫加壓方式可以是直接向密閉容器中通入飽和或過熱的水蒸汽。
5.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于加溫加壓方式可以是使用熱油或蒸汽間接加熱容器，或在容器內部采用微波加熱，并向容器內通入壓縮空氣。
6.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于將濕解完成后的物料既可以直接當作肥料使用，也可以通過壓榨、干燥進行處理后再制成肥料。
7.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于濕解完成后的物料可以通過壓榨而產生出的濕解液，既可以加入到干燥機中進行干燥，也可以制成液態肥料。
8.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于密閉容器內優選的壓力范圍為0.5～0.8Mpa。
9.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于密閉容器內優選的溫度范圍為140～170℃。
10.根據權利要求1所述的用濕解法處理城市生活垃圾的工藝，其特征在于在密閉容器內反應的時間優選為1～3小時。
全文摘要
本發明涉及一種能夠實現城市生活垃圾無害化、減量化、資源化的濕解法處理工藝。該處理工藝是先將垃圾進行分選、破碎,然后將直徑或長度不大于100mm的垃圾由輸送裝置送入密閉容器內。在密閉容器內,在0.2～2.0Mpa的壓力、100～180℃的溫度條件下,進行10分鐘～5小時的濕解反應,然后通過噴放裝置將濕解后的垃圾排出,成為濕解物料,最后將濕解物料制成肥料。
文檔編號C05F9/00GK1334152SQ0012076
公開日2002年2月6日 申請日期2000年7月13日 優先權日2000年7月13日
發明者曾光軍 申請人:北京博朗環保技術開發公司