專利名稱：一種固體廢物低成本高效率厭氧產(chǎn)沼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體廢物低成本高效率厭氧產(chǎn)沼方法，所述固體廢物主要是指生 活垃圾，是屬于生活垃圾綜合處理工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所述固體廢物包括生活垃圾、動物尸體、廢棄植物、人畜糞便、廚余垃 圾及市政污泥等含有可厭氧發(fā)酵的固體廢物。
目前生活垃圾通過厭氧發(fā)酵獲得沼氣的現(xiàn)有技術(shù)主要有兩種
其一是從垃圾填埋場獲得沼氣。這種方法的優(yōu)點是獲取成本低，待填埋場填埋垃 圾足夠多，通常是在即將封場之際，直接插管入被填埋垃圾深處抽取即可。此方法 的缺點是厭氧產(chǎn)沼效率差，并污染大氣，這是因為填埋場處于完全開放的環(huán)境，垃 圾中的可腐有機物絕大部分是在好氧狀態(tài)(或者是半好氧狀態(tài))腐熟，只有等數(shù)年 甚至十年以上使先前被填埋垃圾上方有足夠厚的垃圾覆蓋層(一般在10米左右)時， 才能真正使先前被填埋垃圾處于厭氧狀態(tài)，但此時垃圾中的可腐有機物已經(jīng)很少了。 不過我們有時仍會感覺填埋場沼氣量很大，那僅僅是因為被填埋的垃圾量實在是太 大了的緣故。
其二是將垃圾儲存在密封容器中經(jīng)厭氧發(fā)酵獲得沼氣。這種方法的優(yōu)點是獲得沼 氣效率高，因為垃圾中的可腐有機物是基本完全處在厭氧環(huán)境中腐熟穩(wěn)定的。不足 之處是所耗費成本過高，主要耗費在垃圾分選(將有機垃圾分選出來)、有機垃圾 粉碎、以及強制攪拌和通氣等。所有這些成本花費都是為了加速有機垃圾盡快腐熟， 縮短厭氧發(fā)酵周期， 一般可以控制在30天以內(nèi)。
其結(jié)果是盡管沼氣效益很好，但仍不足以抵消成本開支，若無政府足夠補貼將難 以維持運轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明贊同采用密封容器高效率獲得沼氣的技術(shù)方案，但另有一些觀念上的創(chuàng) 新認為耗費巨資來強制縮短垃圾厭氧腐熟周期沒有必要，相反恰恰認為可以利用 垃圾自然厭氧發(fā)酵周期長的特性來消滅外來污水，并同時進一步增加沼氣效益。因 而按本發(fā)明方法建立的垃圾處理廠同時還是一座污水處理廠，更確切地說是污水消 滅廠，因為污水處理的最終結(jié)果是零排放。
本發(fā)明的技術(shù)方案是采用多個大容量的容器(如垃圾筒倉)對生活垃圾實施 全封閉厭氧腐熟，原生垃圾裝入容器前僅進行破袋處理，不分選、不粉碎，裝入容
器后靜態(tài)厭氧發(fā)酵，除經(jīng)常性噴淋污水以保持垃圾高濕度外，不進行其它人工和機 械干預(yù)。在經(jīng)過長達數(shù)月甚至1年后再將腐熟透徹的生活垃圾取出進行后續(xù)工藝處 理。
垃圾在厭氧腐熟過程中需要消耗大量水分，在長達數(shù)月甚至1年的腐熟過程中僅 僅依靠垃圾本生的含水量是遠遠不夠的，這樣就需要補充外引污水進入容器頂部噴 淋垃圾，經(jīng)常維持容器中垃圾高含水量有助于加快厭氧菌繁殖，增加沼氣產(chǎn)量和加 速腐熟進程，這樣每天數(shù)次適量噴淋污水就顯得很有必要，經(jīng)數(shù)月甚至l年后，累 計的噴淋污水量將是非?？捎^的。
密封容器內(nèi)設(shè)置有沼氣收集裝置，排出的沼氣由兩方面產(chǎn)生其一是垃圾的厭氧 腐熟；其二是污水的厭氧消化，且污水濃度較高，產(chǎn)生的沼氣量越多。
生活垃圾腐熟透徹后基本不會再產(chǎn)生污染，也非常有利于其后的多種綜合處理工 藝，如機械分選、制作有機肥、焚燒、制磚，或填埋等。


下面選擇筒倉為儲存垃圾的容器，結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方法作進一步詳 細描述
圖l為筒倉縱剖面圖，艮P:圖2中的B —B剖面； 圖2為筒倉平剖面圖，B卩圖1中的A — A剖面；
附圖中標記l.筒倉底座；2.支墩；3.格柵板；4.筒倉體；5.筒倉頂；6.噴淋管； 7.環(huán)形集氣鋼筋籠；8.沼氣管；9.垃圾；IO.污水；11.地面 附圖中構(gòu)件做進一步說明 筒倉底座1是一座圓形鋼筋混凝土污水池； 支墩2用于支撐并架空格柵板3;
格柵板3上儲存生活垃圾，垃圾內(nèi)污水經(jīng)格柵板縫隙流入污水池l; 筒倉體4采用金屬網(wǎng)片(內(nèi)置襯墊裙)、玻璃鋼或鋼板制作； 筒倉頂5采用塑料布、蓬布或玻璃鋼蓋密封倉頂；
噴淋管6采用工程塑料管在垃圾9頂面均勻分布，管壁開孔噴出污水； 環(huán)形集氣鋼筋籠7采用鋼筋焊接形成，外裹土工格柵，安放在垃圾中形成環(huán)形空 腔，環(huán)形空腔收集沼氣并通過沼氣管8向外排出，排出沼氣可發(fā)電或焚燒等。
具體實施方法
實施例某地需要日處理生活垃圾230立方米(約180噸)，假定垃圾入倉后需 要密封儲存8個月(即垃圾腐熟周期)，則垃圾筒倉設(shè)計要素如下
擬建垃圾筒倉直徑20米，平均高度22米，則單個筒倉容積約為6900立方米， 按曰進垃圾230立方米計，每裝滿l個筒倉需要l個月時間。如按垃圾儲存8個月 為一個腐熟周期計，則總共需要建造IO座垃圾筒倉即可滿足循環(huán)使用，其中8座處
于裝滿密封狀態(tài)，其余l(xiāng)座進料l座出料處于開放狀態(tài)，不能計入腐熟周期。
按上述裝滿1個筒倉需要1個月時間計算，如果還需要延長腐熟周期，則每增加
1座筒倉就可以使腐熟周期延長1個月。 具體實施作業(yè)流程如下
原生垃圾(即新鮮垃圾)進入垃圾處理場一垃圾經(jīng)機械破袋(僅打破塑料袋)后 裝入料筒一料筒運輸至進料筒倉下一門吊提升料筒卸垃圾入筒倉一當筒倉內(nèi)垃圾9
儲存至合適高度時安置環(huán)形集氣鋼筋籠7—垃圾9填滿至倉頂后安裝噴淋管6—筒倉 頂加蓋5密封一每天間隔若干次持續(xù)噴淋污水以保持筒倉內(nèi)垃圾始終處于高濕度狀 態(tài)一密封儲存滿8個月前6天不再噴淋污水，而是噴淋清水洗滌已腐熟垃圾約3天 —停止噴淋清水3天以自然爽干部分垃圾中水分一開倉出料。
本發(fā)明要點是采用大容量容器對生活垃圾進行長時間密封儲存，這樣做的好處
有
1. 原生垃圾不必分選和粉碎，可大幅度降低運轉(zhuǎn)成本。
2. 垃圾儲存期間除自動定時噴淋外不必進行其它人力和機械干預(yù)，運轉(zhuǎn)成本很低。
3. 垃圾中有許多大小不一各種固體物料，徹底腐熟需要較長時間，建造足夠多個 大型筒倉構(gòu)筑物可以使腐熟周期充分延長，而較長的腐熟周期可消耗污水越多，實 現(xiàn)以污治污效果。
4. 因筒倉為密封構(gòu)筑物，筒倉內(nèi)污染物與外界環(huán)境完全隔絕，故可以實現(xiàn)環(huán)境效 益零污染。
5. 經(jīng)濟效益分析根據(jù)有關(guān)資料顯示，每噸生活垃圾如若徹底厭氧分解可產(chǎn)生沼 氣約160立方米。若粗估按每立方米垃圾產(chǎn)生100立方米沼氣計，其發(fā)電后產(chǎn)生的 效益約為100元。
本例日處理垃圾230立方米，則每天可獲得沼氣發(fā)電效益2. 3萬元。 以上還未計入噴淋污水產(chǎn)生的沼氣效益，若污水濃度足夠高則產(chǎn)生的沼氣效益甚 至有可能超過垃圾。
此外還可以向污水來源處收取污水處理費。
6. 有利于綜合利用現(xiàn)有垃圾綜合處理工藝(無論是制作有機肥、制磚或其它) 都需要腐熟垃圾做原材料，而且是腐熟程度越徹底越好。
權(quán)利要求
1.一種固體廢物低成本高效率厭氧產(chǎn)沼方法，其特征在于，包括以下步驟(1)未腐熟固體廢物裝入一個容積在壹仟立方米以上的容器內(nèi)密封儲存；(2)水泵多次提升污水至被儲存固體廢物頂面噴淋而下；(3)所述被儲存固體廢物經(jīng)過至少壹佰天密封儲存后打開容器取出已腐熟固體廢物進行后續(xù)處理；(4)向容器內(nèi)再次裝入未腐熟固體廢物并重復上述步驟。
2. 如權(quán)利要求l所述一種固體廢物低成本高效率厭氧產(chǎn)沼方法，其特征在于， 還包括以下步驟未腐熟固體廢物先經(jīng)破袋后再裝入容器。
3. 如權(quán)利要求l所述一種固體廢物低成本髙效率厭氧產(chǎn)沼方法，其特征在于， 還包括以下步驟污水經(jīng)適當加熱后再噴淋密封容器內(nèi)的固體廢物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固體廢物低成本高效率厭氧產(chǎn)沼方法，所述固體廢物主要是指生活垃圾。本發(fā)明的要點是采用大容量容器對生活垃圾進行長時間密封儲存，其優(yōu)越性有1.原生垃圾不分選、不粉碎，入容器密封儲存后處于靜態(tài)自然厭氧腐熟，故可大幅度降低運營成本；2.有足夠長的腐熟周期可以確保垃圾徹底熟化；3.大容量垃圾再加上足夠長的腐熟周期可以消耗大量外引污水，取得以污治污效果；4.因容器為密封構(gòu)造，容器內(nèi)污染物與外界環(huán)境完全隔絕，故可以實現(xiàn)環(huán)境效益零污染；5.由于儲存垃圾的容器巨大，故每天由垃圾和污水產(chǎn)生的沼氣量非?？捎^，經(jīng)濟效益好；6.徹底腐熟垃圾非常有利于后續(xù)綜合處理工藝，如機械分選、制作有機肥、制磚、焚燒等。
文檔編號C02F11/04GK101353272SQ20071012898
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月29日
發(fā)明者莊維健 申請人:莊維健