CN101786094B - 生活垃圾与污水联合处理工艺 - Google Patents

生活垃圾与污水联合处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生活垃圾与污水联合处理工艺，包括：①将生活垃圾中的铁分拣出来；②将上述去除铁的生活垃圾破碎；③将破碎后的生活垃圾送入污水处理池，加水并鼓入空气，生活垃圾被分为三层，即漂浮物、悬浮物和沉淀物；④将漂浮物打捞、脱水、烘干，作为燃料焚烧；⑤收集沉淀物，过滤，烘干，其中热值大于4180kJ/kg的沉淀物作为燃料焚烧，焚烧后的物质及热值小于4180kJ/kg的沉淀物替代水泥厂的粘土配料或者制砖；⑥在除去漂浮物和沉淀物的污水中加入絮凝剂，悬浮物沉淀出来，沉淀的悬浮物按照步骤⑤处理；⑦对污水进行处理。本发明将生活垃圾处理与污水处理有机结合，实现了生活垃圾与污水的综合治理，并同时实现资源的有效利用。

Description

生活垃圾与污水联合处理工艺
技术领域
本发明涉及固体废弃物及污水处理的技术领域，尤其是一种生活垃圾与污水联合处理的工艺。
背景技术
随着经济发展、城市化进程加快，生活垃圾和水体污染正日渐成为困扰人们日常生活的两大难题，为了治理生活垃圾和水体污染，做了大量的工作。不过，目前两者的工作通常是分开进行的。
比如生活垃圾的处理，大致可分为填埋、焚烧、沼气发酵、分选回收。其中，垃圾填埋具有运行费用较低、工艺简单、投资少，但是理想的垃圾填埋场地越来越少，且其对水、空气等的污染不能彻底解决；焚烧是目前世界各国普遍采用的技术，焚烧的垃圾热值可以利用，地面无害化程度高，占地小，但投资大、运转费用高，垃圾含水量大热值低导致焚烧困难，经济性极差，尾气处理难，极易形成二次污染；沼气发酵产生的可燃气体可用于发电、供热等，利于垃圾无害化，但是工艺、设备较复杂，运营管理水平高，受气候影响较大，需要配套建设燃气热电厂或者铺设供气管道，对垃圾的减量效果不明显，仍需填埋场；分选回收的资源利用率最高，擅长于金属、玻璃等非可燃资源的回收，但对设备的依赖性高，在分选难度较大时不宜保证经济效益，需要另行无害化处理，设备损耗大、运营费用高。上述几种垃圾处理方法均有其自身的局限性，较为实用的处理技术大都建立在***工程学的基础上、综合采用上述两种或者几种方法来实现垃圾处理。
如公开号为CN101289336的中国专利，首先将垃圾进行预分选为初选后垃圾、塑料类、纤维类和砖石类垃圾，然后对不同类的垃圾分别进行发酵、堆肥等处理，其中垃圾的预分类步骤操作比较繁琐，工艺比较复杂，周期较长，而且在处理垃圾过程中产生了废水，仍然需要设置污水处理的工艺。公开号为CN101537423的中国专利公开了一种先蒸煮后水选的生活垃圾处理方法，首先将生活垃圾装入蒸煮罐中进行蒸煮，将易腐烂的垃圾蒸煮成泥浆后排入水选槽中，利用水选槽将垃圾分为三层，上层是轻垃圾，中层是已经变为泥浆的易腐烂垃圾，下层是重垃圾，然后再分别进行处理。该方法省去了繁杂的垃圾分类的工序，但是蒸煮步骤延长了垃圾处理周期，增加了处理成本，不利于大规模的垃圾处理，而且对水选后的污水未加处理易造成二次污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中生活垃圾分类较繁杂、处理成本比较高以及生活垃圾处理与污水处理分立的缺点，提供一种无需垃圾分类、成本较低的生活垃圾与污水联合处理工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是按照以下步骤处理：
①将生活垃圾中的铁分拣出来；
②将上述去除铁的生活垃圾破碎；
③将破碎后的生活垃圾送入污水处理池，加水并鼓入空气，生活垃圾被分为三层，分别为漂浮物、悬浮物和沉淀物；
④将漂浮物打捞、脱水、烘干，作为燃料焚烧；
⑤收集沉淀物，过滤，烘干，其中热值大于4180kJ/kg的沉淀物作为燃料焚烧，焚烧后的物质及热值小于4180kJ/kg的沉淀物替代水泥厂的粘土配料或者制砖；
⑥在除去漂浮物和沉淀物的污水中加入絮凝剂，悬浮物沉淀出来，沉淀的悬浮物按照步骤⑤处理；
⑦对污水进行处理。
上述步骤④中所述的漂浮物和步骤⑤中所述的热值大于4180kJ/kg的沉淀物经烘干后，均可作为燃料用于水泥厂、燃煤电厂或者燃烧温度高于1200℃的燃烧炉进行焚烧。水泥厂、燃煤电厂的燃烧温度均高于1200℃，且处理后的漂浮物和沉淀物均被烘干，水分含量较低，易燃，因此尾气不会产生二噁英等有毒有害的气体。
上述步骤⑤中采用打散烘干机或者回转烘干机将沉淀物烘干。利用水泥窑或者热电厂的余热将垃圾烘干，不仅充分利用了余热，而且解决了直接将垃圾焚烧时，垃圾含水量大、热值低导致焚烧困难的缺点。
上述步骤③中所用的水为工业污水、生活污水或者自来水。特别是，本发明将生活垃圾用污水分选，分选后的污水经处理后，继续用于工业生产、生活，然后再用工业生产或者生活产生的污水进行垃圾分选，分选后的污水再经处理。如此循环，将垃圾处理与水处理联合，不仅解决了生活垃圾分选难的问题，而且充分利用了垃圾处理过程中不可避免地需要设置废水处理的工艺，实现了良性循环。
上述步骤⑥中所述的絮凝剂主要成分为无机或有机低分子絮凝剂，如公开号为CN10104149的中国专利所公开的絮凝剂。
采用上述技术方案无需对生活垃圾进行具体分类，因此不需要复杂的垃圾分类设备，降低了处理成本；采用水选的方法将垃圾分为两大类，分别处理，并将处理工艺与水泥的生产工艺相结合，尤其是打散烘干后的沉淀物既可作为燃料，又可代替粘土作为水泥配料或者制砖，不仅节约了生产成本，而且垃圾的“减量化”程度高；与现有的技术相比，本发明不仅仅只是省掉了蒸煮的步骤，简化了处理工艺，缩短了处理周期，而且将垃圾处理与污水处理工艺有机结合，在实现垃圾处理的过程中，完成了污水处理，同时解决了两大难题。
在进一步的改进方案中，漂浮物或者干燥后的沉淀物用于水泥窑或者燃煤电厂或者燃烧温度高于1200℃的燃烧炉燃烧处理，由于温度高于二噁英等有毒气体的分解温度，因此不会产生二噁英等有毒有害物质，而且燃烧产生的热量被充分利用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明生活垃圾处理工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
本发明生活垃圾的处理流程图见图1。
①采用电磁铁将生活垃圾中废弃的铁分拣出来，由分选输送带送到或者由运输工具运送到金属处理车间，回收处理。
②将上述去除铁的生活垃圾通过输送带送到破碎机进行破碎，为更好地将垃圾进行分选，破碎的粒径不大于10mm。
③将破碎后的生活垃圾送入污水处理池，加水并鼓入空气，生活垃圾被分为三层，分别为漂浮物、悬浮物和沉淀物。
所用的水为工业污水或者生活污水或者采用自来水。
所述的漂浮物主要是纸质材料、塑料制品、菜叶等，还包括难以分解的婴儿纸尿裤、女性卫生用品等，上述材料经干燥后易燃。
除上述材料外，其他生活垃圾或者沉淀在污水处理池底，或者悬浮在水中。
为了将生活垃圾充分分离，可连续设置两个污水处理池，或者连续设置多个。
④将漂浮物打捞、脱水、烘干，作为燃料焚烧
在污水处理池的一侧设置刮板，通过刮板将上层漂浮物收集在一起，打捞后离心脱水，或者采用压力脱水或者板框脱水。脱水产生的污水流入污水处理池，进行集中处理；脱水后的漂浮物由输送带送到打散烘干机或者回转烘干机进行烘干。烘干后的漂浮物可在水泥窑内、燃煤发电厂或者其他燃烧温度高于1200℃的燃烧炉焚烧。水泥窑或者燃煤发电厂燃烧温度均高于1200℃，远高于二噁英有毒气体等的分解温度，不会产生二次污染。
⑤用泥浆泵收集沉淀物，沉淀物经板框过滤机过滤后，滤饼被输送至打散烘干机，滤液即污水流入污水池。
打散烘干机利用水泥窑的余热将过滤后的沉淀物打散烘干。水泥窑产生的余热温度约400℃～600℃，通过打散烘干机的风机将上述余热得以充分利用。热风通过沉淀物后，温度降至120℃～180℃，然后再通过步骤④中经脱水后的漂浮物，将其烘干。
然后用氧氮测试仪测定沉淀物的热量，其中热值大于4180kJ/kg的沉淀物输送到水泥窑或者热电厂或者燃烧温度高于1200℃的燃烧炉用于焚烧。
焚烧后的物质及热值小于4180kJ/kg的沉淀物主要成分为硅质材料，可替代水泥厂粘土配料或者用于制砖，不仅提高了垃圾的减量化程度，而且实现了垃圾的综合利用。
⑥在除去漂浮物和沉淀物的污水中加入絮凝剂，悬浮物沉淀出来，然后按照上述步骤⑤处理；污水流入污水池进行处理。
其中悬浮物采用公开号为CN10104149的中国专利所公开的新型絮凝剂，采用该絮凝剂，沉淀的悬浮物含水量低，便于烘干，易燃。
⑦对污水进行处理。
经过上述步骤③至⑥处理后，污水中的漂浮物、沉淀物和悬浮物或者打捞或者用污泥泵提取后，相当于完成了污水处理的一级处理(即物理处理)。然后进入生物处理设备，可采用活性污泥法或者生物膜法，其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟；生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床。经生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二次沉淀池的出水经过消毒进入三级处理，三级处理可采用生物脱氮除磷法或者混凝沉淀法或者活性炭吸附法。二次沉淀池产生的污泥按照步骤⑤进行处理。
综上，在现有技术中，以垃圾处理为目的与以污水处理为目的的设计是分开进行的，而垃圾处理中又难免产生污水，于是又不得不引入污水处理程序。本发明将生活垃圾与污水联合处理，用污水将生活垃圾分选为三层，即漂浮物、悬浮物和沉淀物，然后或者打捞或者加絮凝剂或者用污泥泵提取的方式分别对漂浮物、悬浮物和沉淀物进行收集，并从污水中去除，相当于完成了污水治理的一级处理，然后再对分选后的污水进行二级、三级处理，直至达到排放或者引用标准。即本发明将生活垃圾处理与污水处理有机结合，并与水泥厂或者燃煤热电厂等联合运营，同时实现了实现了垃圾的综合利用和污水治理。
采用本专利的水选法对垃圾进行处理，其日处理能力可达到上百吨，不仅可用于处理新产生的垃圾，而且还可用于处理已经填埋的垃圾。

Claims (9)

1.一种生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
①将生活垃圾中的铁分拣出来；
②将上述去除铁的生活垃圾破碎；
③将破碎后的生活垃圾送入污水处理池，加水并鼓入空气，生活垃圾被分为三层，分别为漂浮物、悬浮物和沉淀物；
④将漂浮物打捞、脱水、烘干，作为燃料焚烧；
⑤收集沉淀物，过滤，烘干，其中热值大于4180kJ/kg的沉淀物作为燃料焚烧，焚烧后的物质及热值小于4180kJ/kg的沉淀物替代水泥厂的粘土配料或者制砖；
⑥在除去漂浮物和沉淀物的污水中加入絮凝剂，悬浮物沉淀出来，沉淀的悬浮物按照步骤⑤处理；
⑦对污水进行处理。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于所述步骤①采用电磁技术将铁分拣出来。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于，步骤④中所述的漂浮物和步骤⑤中所述的热值大于4180kJ/kg的沉淀物经烘干后，均可作为燃料用于水泥厂、燃煤电厂或者燃烧温度高于1200℃的燃烧炉进行焚烧。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于所述步骤③中设置至少一个污水处理池。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于，步骤④中所述的脱水采用：压力脱水、板框脱水或者离心脱水。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于，步骤⑤中所述的烘干采用：打散烘干机或者回转烘干机。
7.根据权利要求6所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于，打散烘干机或者回转烘干机利用水泥窑或者热电厂的余热进行烘干。
8.根据权利要求1所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于所述步骤③中所用的水为工业污水、生活污水或者自来水。
9.根据权利要求1所述的生活垃圾与污水联合处理工艺，其特征在于所述步骤②中的生活垃圾破碎至粒径不大于10mm。
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