[發明專利]一種生活垃圾生物干化反應器及垃圾生物干化方法

有效

• 申請號: 201210038719.5
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102557764A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 吳文偉;葛亞軍;史卓成;劉競;馬婧一;曹占強;李榮平;何麗娟;荀方飛;夏寶瑞;王偉禮
• 申請（專利權）人: 北京市環境衛生設計科學研究所;北京機電院高技術股份有限公司
• 主分類號: C05F9/02
• 分類號: C05F9/02
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術領域

本發明涉及一種生活垃圾生物干化反應器及垃圾生物干化方法，用來實現城市生活垃圾水分減量和生物穩定的裝置，屬于生活垃圾處理領域。

背景技術

我國生活垃圾含水率較高，這與居民生活習慣、地域、人口組成等都有密切的關系，高含水率垃圾若不進行前處理將水分降下來，則對后續填埋、焚燒處理等有很大的負面影響，因此降低生活垃圾含水率是提高分選性能及可資源利用的關鍵。

現有的技術中，城市生活垃圾的穩定多采用好氧堆肥工藝，此技術可以實現垃圾中水分的降低，但主要目的是以有機物穩定與腐熟為主，且堆肥周期較長，一般多為20d～30d。

此外，熱干化處理脫水效果較好，能將含水率降至10％以下，處理周期短，最短的為1～2h即可完成；但是該技術的劣勢在于需要提供外在蒸汽熱源，投資大，能耗高，且存在爆炸的隱患，最終產物生物質量差，在生活垃圾處理領域應用受到限制。

近年來從國外引進了一種“生物干化”處理技術，充分利用微生物好氧發酵產熱來蒸發水分，除了強制通風所需的電耗外，不用外加熱源。理論上是一種經濟節能的干化技術。但是該技術在國內主要應用于污泥處理領域，生活垃圾處理領域至今只有同濟大學進行了初步的小型實驗室研究，中型和大型工程項目還未有研究。

生活垃圾生物干化過程受到微生物好氧發酵和強制通風兩個因素的共同影響，主要是和溫度、濕度及通風量有著密切關系；在垃圾生物處理裝置中涉及對溫度、水分、氧含量等參數研究的較少。

韓競耀等人研究了通風量和翻堆次數對生活垃圾生物干化效果的影響，研究結論表明，好氧生物干化可有效降低生活垃圾含水率，且不產生滲濾液；通風量對好氧生物干化有雙向性影響，通風量增大，導致干化溫度降低，不利于水分蒸發，但可以提高對水蒸氣攜帶容量；翻堆使垃圾空間分布和物料層氣流分布均勻，改善其干化效果，但該研究只處于實驗室階段。

中國專利(CN2253347Y、CN101200386A、CN?101372427A等)都已經開發不同類型的生活垃圾好氧堆肥裝置，這些專利共同點在于只針對解決堆肥過程中的某一個因素，如通風供氧或翻堆或傳感器等。

發明內容

為了克服現有技術結構的不足，本發明提供一種生物干化反應器及垃圾生物干化方法，既解決了好氧堆肥過程堆肥周期長，滲濾液產生量大；熱干化處理中熱源投資大、能耗高的缺點；又吸取現有生物干化的優點，在生活垃圾領域集成一種新型生物干化處理裝置，能夠實時監測通風系統及堆體內部環境，在線調整通風流量頻次及翻堆次數，設備的啟停、運行均采用PLC自動控制，通過上位組態實現控制參數的預設和調整。

本發明提供的生活垃圾生物干化反應器，包括上箱體、下箱體，上箱體分為自控室和翻堆室，下箱體分為通風室和生物干化室；

上箱體和下箱體兩個箱體拼接倒扣在一起；

所述生物干化室內設置有干化箱，

所述通風室內設置有與所述生物干化室連通的送風裝置和排風裝置，所述送風裝置包括送風機、除濕器和加熱器，

所述翻堆室位于所述生物干化室上方，所述翻堆室安裝立式螺旋翻堆機、行走軌道和關聯的控制電纜。

以下為可以采用的具體設置方式。

所述送風裝置按照以下方式設置：送風機連接通風管道，通風管道的一端連接第一電動調節閥；第一電動調節閥通過管道連接除濕器，除濕器通過管道連接加熱器；加熱器的另一端連接的管道上連接有第一流量計、第一溫濕度傳感器和壓力傳感器；加熱器的另一端連接的管道通向生物干化室。

所述排風裝置包括排風機、第二溫濕度傳感器、第二流量計及第二電動調節閥，生物干化室的排風管道上連接第二溫濕度傳感器、第二流量計及第二電動調節閥；第二電動調節閥的另一端通過風道管與排風機連接。

所述行走軌道為兩維行走機構，供翻堆機在橫向和縱向方向移動。

干化箱內部設有通風廊道，在通風廊道上開有一定數量的風孔。

在干化箱和下箱體的箱壁上開孔安裝了水分、溫度傳感器，在干化箱底部設置了滲濾液收集口。

該生物干化反應器內部裝有保溫材料。

本發明提供的垃圾生物干化方法含有以下步驟：

將兩個箱體倒扣拼裝在一起，為垃圾生物干化提供密閉空間，箱體兼具進出料功能，內部設有通風除濕加熱、翻堆、監測、除臭系統；