專利名稱：用于減少生活垃圾的體積和容積的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少生活垃圾的體積和容積的方法。
背景技術(shù)：
所謂的"干發(fā)酵"使得可以將農(nóng)業(yè)垃圾、生物垃圾以及公共庭院和
7>園區(qū)中自由流動(dòng)的生物質(zhì)(free-flowing biomass )甲烷化，而不需 將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可用泵抽吸的液體基質(zhì)。它可以發(fā)酵其中干物質(zhì)含 量最高達(dá)50%的生物質(zhì)。例如EP 0 934 998 Bl中公開了這種干發(fā)酵方 法。
在"干"發(fā)酵中，不將待發(fā)酵物質(zhì)在液相中攪拌，這一點(diǎn)不同于 例如生物垃圾液體發(fā)酵的情況。相反，通過以下方法使引入到發(fā)酵罐 中的發(fā)酵基質(zhì)長久地保持濕潤，所述方法即取出發(fā)酵罐底部的滲濾液， 將其再次噴射到生物質(zhì)上方。通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)細(xì)菌的最佳生活 條件。在再循環(huán)滲濾液的過程中，還可以調(diào)節(jié)溫度，并且可以加入添 加劑以進(jìn)行過程的優(yōu)化。
根據(jù)WO 02/06439,已知可在所謂分批法中按照干發(fā)酵原理操作 的生物反應(yīng)器或發(fā)酵罐，其形式為預(yù)制車庫(garage )。在用先前的發(fā) 酵材料接種后，利用輪胎式裝載機(jī)將所述發(fā)酵基質(zhì)填充到發(fā)酵罐中。 具有車庫型結(jié)構(gòu)的發(fā)酵容器是以氣密門封閉的。使所述具有花園垃圾
形式或可補(bǔ)給來源的生物質(zhì)在隔絕空氣的條件下發(fā)酵，同時(shí)不再進(jìn)行 混合并且不再提供額外的材料。將從所述發(fā)酵材料中流出的滲濾液經(jīng) 由排液槽回收，立即貯藏在罐中，并且在此噴射到所述發(fā)酵基質(zhì)上方 以增濕。發(fā)酵過程是在34-37X:的中溫范圍中進(jìn)行的；溫度調(diào)節(jié)是利用 地和墻供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。
所產(chǎn)生的沼氣通常用于單元式熱電站(BHKW; 互/0c/^e/遠(yuǎn)r"/i^cA:)中進(jìn)行發(fā)電和產(chǎn)熱。為了確保給所述單元式熱電 站持續(xù)且足量的供應(yīng)沼氣，在干發(fā)酵裝置中同時(shí)操作多個(gè)發(fā)酵容器。 在停留時(shí)間結(jié)束時(shí)，將發(fā)酵罐完全排空，然后重新裝料。隨后提供發(fā)酵過的基質(zhì)用于堆肥，最終形成與常規(guī)混合肥料類似的有機(jī)肥料。
生活垃圾中有約50%是有機(jī)組分。通過以下方法處理生活垃圾， 即通過垃圾填埋、通過在垃圾焚燒裝置燃燒，或者通過分離有機(jī)成分 并且進(jìn)行生物處理。有機(jī)成分的生物處理分為以下
-堆肥以盡可能的分解有機(jī)成分(生物選擇)并且在最終腐熟 (maturing)過程中干燥所述材料，進(jìn)一步分離將剩余的物料流分為 適合于垃圾填埋的物料流和適合于進(jìn)一步處理的物料流。該過程消耗 能量。
-生物干燥所述用于進(jìn)一步物料流分離的材料，以及熱利用所述 千燥的有機(jī)成分以及其中仍然含有的有害物質(zhì)，所述干燥的有機(jī)成分 現(xiàn)在是可貯藏的。該過程同樣需要能量，但是與堆肥不同的是仍然含 有較高比例的天然有機(jī)材料。
-對富含有機(jī)材料的成分進(jìn)行發(fā)酵、脫水和干燥或千燥腐熟處理，
分(輕、質(zhì)成分):該方法不同之處^于本身產(chǎn)k能量，此外s以沼氣; 式產(chǎn)生額外的能量。
根據(jù)DE 38 35 230 C2，已知一種通過垃圾脫氣產(chǎn)生能量的方法； 和用于這種用途的垃圾脫氣裝置。為了減少垃圾焚燒裝置中待燃燒垃 圾的量，按照該方法首先將有機(jī)成分從生活垃圾中分離出來，然后用 于在濕發(fā)酵過程中產(chǎn)生沼氣。然后將脫氣的垃圾成分脫水并干燥。由 于使用該方法，減少了待燃燒的垃圾的量。
根據(jù)DE 198 33 624 Al,已知一種方法和相應(yīng)的垃圾容器，其中 所述生活垃圾或有機(jī)成分仍然處于同一個(gè)容器中，并且可進(jìn)行各種生 物處理選擇。根據(jù)DE 101 25 408A1，已知一種類似的方法。
由DE 198 33 624 Al出發(fā)，本發(fā)明的目標(biāo)是詳細(xì)說明一種用于減 少生活垃圾的體積和容積的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于減少生活垃圾的體積和容積的方法，包括 以下方法步驟
a) 粉碎所述生活垃圾，
b) 分離所述生活垃圾中的有機(jī)成分，C)根據(jù)千發(fā)酵原理，在沼氣裝置中通過厭氧發(fā)酵用所述分離的有 機(jī)成分產(chǎn)生沼氣，
d) 將所述有機(jī)成分從沼氣裝置遷移到充氣容器(aerobization container )中,
e) 通過提供空氣將所述有機(jī)成分充氣并且堆肥，和
f) 通過注入空氣干燥所述堆肥的有機(jī)成分。
本發(fā)明的效果是結(jié)合了以下兩方面產(chǎn)生沼氣，隨后堆肥并干燥 所述用完的生活垃圾有才幾成分。本發(fā)明的方法與由DE 198 33 624 Al 所述的方法不同的是，在產(chǎn)生沼氣之后，將生活垃圾遷移到充氣容器 中。通過這種方式，可以對發(fā)酵罐進(jìn)行優(yōu)化以產(chǎn)生沼氣，同時(shí)可以對 有氧容器進(jìn)行優(yōu)化以堆肥并且隨后干燥剩余的有機(jī)成分。由于將沼氣 產(chǎn)生與隨后充氣或堆肥分離開，本發(fā)明的方法還可被整合到已有的按 照干發(fā)酵原理操作的沼氣裝置中。由于在將發(fā)酵殘?jiān)w移到充氣容器 中后供應(yīng)空氣，可以將非常濕潤的發(fā)酵殘?jiān)稍?，并且開始堆肥而不 需任何進(jìn)一步的預(yù)處理。由于通過干發(fā)酵、隨后堆肥以及隨后干燥最
終的肥料對生活垃圾的有機(jī)成分進(jìn)行了三重處理，所以將生活垃圾的 體積和容積減少到三分之一 。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可以在干發(fā)酵后從剩余有機(jī)成 分中取出液體，并且因此可以將剩余的有機(jī)成分堆肥而不需要任何進(jìn) 一步的預(yù)處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可以加速對所完成的肥料的 干燥。
根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可以利用單元式熱電裝置 的廢熱來實(shí)現(xiàn)對所述用于加速肥料堆肥和/或干燥的空氣的預(yù)熱。對單 元式熱電裝置的廢熱的利用產(chǎn)生了一種特別節(jié)能的方法。
根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可以利用空氣干燥剩余的 非有機(jī)的生活垃圾成分，額外導(dǎo)致了體積和容積的降低。這導(dǎo)致了第 四次體積和容積降低。
根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可同樣對所述用于干燥剩余生活垃圾成分的空氣進(jìn)行預(yù)熱。根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，還可以利用單元式熱電裝 置的廢熱來進(jìn)行預(yù)熱、這產(chǎn)生了一種特別節(jié)能的方法。根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)優(yōu)選實(shí)^方案，在所述用于干燥或堆肥的 空氣被排放至環(huán)境之前先將其收集并且用生物過濾器凈化。因此減少 了排放到大氣中的污染物。下面將描述一種示例性的方法流程。首先，在第一步中，粉碎所 述生活垃圾并且通過過篩或分級來分離有機(jī)成分。然后根據(jù)干發(fā)酵原理，利用所述分離的生活垃圾有機(jī)成分在沼氣裝置中產(chǎn)生沼氣。由EP 1301583 Bl已知的沼氣裝置特別適合于該用途。這代表了生活垃圾的 體積和容積減小的第一階段。在產(chǎn)生沼氣之后，將發(fā)酵殘?jiān)w移到充氣容器中，并且通過供給 空氣來進(jìn)行充氣，然后堆肥。將供給的空氣從底部注入到發(fā)酵殘?jiān)小?由于該空氣注入，可以將非常濕潤的發(fā)酵殘?jiān)稍铮⑶议_始堆肥而不 需任何進(jìn)一步的預(yù)處理。該充氣和堆肥代表了生活垃圾的體積和容積 減小的第二階段。在堆肥結(jié)束后，保持空氣供應(yīng)，并且通過注入空氣來使肥料或堆 肥的有機(jī)成分干燥。這代表了生活垃圾的體積和容積減小的第三階段。充氣或堆肥過程中所供應(yīng)的空氣是利用BHKW (單元式熱電站) 的廢熱預(yù)熱的。由于該預(yù)熱，通過干發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵殘?jiān)?發(fā)酵后剩 余的有機(jī)成分，具有較高的殘?jiān)鼭穸?可以被快速堆肥，因?yàn)榭梢酝?過預(yù)熱的空氣來較快地干燥所述濕潤的發(fā)酵殘?jiān)?。用于干燥所完成?肥料的空氣同樣是利用單元式熱電裝置的廢熱來預(yù)熱的。這加速了對 肥料的干燥。還可以使用單元式熱電裝置的預(yù)熱空氣來干燥非有機(jī)成分，這代 表了生活垃圾的體積和容積減小的第四階段。對堆肥的有機(jī)成分和非有機(jī)成分的干燥均獲得了具有高度化學(xué)和 物理穩(wěn)定性的殘余垃圾，所述殘余垃圾因此可被用于垃圾填埋。所述 干燥的和堆肥的有機(jī)成分甚至可以用作填埋場襯層。
權(quán)利要求
1.一種用于減少生活垃圾的體積和容積的方法，包括以下方法步驟a)粉碎所述生活垃圾，b)分離所述生活垃圾中的有機(jī)成分，c)根據(jù)干發(fā)酵原理，在沼氣裝置中通過厭氧發(fā)酵用所述分離的有機(jī)成分產(chǎn)生沼氣，d)將所述有機(jī)成分從沼氣裝置遷移到充氣容器中，e)通過提供空氣將所述有機(jī)成分充氣并且堆肥，和f)通過注入空氣干燥所述堆肥的有機(jī)成分。
2. 權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟e)中所供應(yīng)的空氣是經(jīng) 預(yù)熱的。
3. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟f)中所注入的空氣 是經(jīng)預(yù)熱的。
4. 權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于將步驟c )中所產(chǎn)生的沼 氣供應(yīng)給單元式熱電裝置，以及在于對步驟e)和/或f)中的氣體 的預(yù)熱是利用所述單元式熱電裝置的廢熱進(jìn)行的。
5. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在步驟f)中所注 入的用于干燥堆肥的空氣在被排放至環(huán)境之前先將其收集并且用 生物過濾器凈化。
6. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于利用空氣干燥在步 驟b)中分離有機(jī)成分之后剩余的生活垃圾成分。
7. 權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述用于干燥剩余生活垃圾 成分的空氣是經(jīng)預(yù)熱的。
8. 權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于對所述用于干燥剩余生活垃 圾成分的空氣的預(yù)熱是利用單元式熱電裝置的廢熱進(jìn)行的。
9. 權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述用于干燥 其余生活垃圾成分的空氣被排放至環(huán)境之前先將其收集并且用生 物過濾器凈化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于減少生活垃圾的體積和容積的方法，包括以下步驟a)粉碎所述生活垃圾；b)分離所述生活垃圾中的有機(jī)成分；c)根據(jù)干發(fā)酵原理，在沼氣裝置中通過厭氧發(fā)酵用所述分離的有機(jī)成分產(chǎn)生沼氣；d)將所述有機(jī)成分從沼氣裝置遷移到充氣容器中；e)通過提供空氣將所述有機(jī)成分充氣并且堆肥，和f)通過注入空氣干燥所述堆肥的有機(jī)成分。
文檔編號C12M1/107GK101676381SQ20091016193
公開日2010年3月24日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者P·路特茲 申請人:貝肯能源科技有限責(zé)任兩合公司