[发明专利]一种城市生活垃圾干化优化设计方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于环保工程领域，具体涉及到城市生活垃圾干化优化设计方法及其装置。

背景技术

改革开放以来，随着我国经济的飞速发展，工业化和城市化进程的加速，城市垃圾的产量也与日俱增，由此带来的垃圾任意堆放、大量侵占土地、环境污染严重、资源大量浪费等问题。目前我国城市垃圾年产量近1.5亿吨，且每年以8%左右的速度递增，有近2/3的城市陷入垃圾围城困境。然而生活垃圾直接卫生填埋处理，将造成填埋场含水量增加，垃圾发酵产生的恶臭也会对环境造成二次污染，难以满足我国对于城市垃圾无害化、资源化的处置要求。因此对垃圾进行干化处理非常有必要。

目前，生活垃圾的干化方式主要为：机械挤压和热蒸发；前者的效果受垃圾颗粒不均匀的限制，干化效果不理想；后者通常需要消耗外界的热能，造成资源与成本问题。生物干化方法由于低能耗，污染小成为未来干化方式的趋势，然而温度、湿度、氧含量、通风量和含水率等因素均会影响干化的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种城市生活垃圾干化优化设计方法及其装置， 

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种城市生活垃圾干化优化设计方法，它包括以下步骤：

1）将垃圾进行破碎，填充到发酵室，发酵室底部收集得到渗滤液；

2) 根据检测到的渗滤液COD值来判断垃圾干化过程菌群的繁殖情况，当渗滤液COD值小于等于10000时，则需要接种纤维素分解菌；

3）根据实时监测到发酵室内的温度、氧含量来调整通入发酵室的通风量，使发酵室内的目标温度为35-75℃，好氧-厌氧发酵的比值不低于80%；

    4）实时监测发酵室内的湿度，当湿度小于等于65%，则进行喷雾操作使湿度提高，保证发酵的顺利进行；

5）检测发酵过程中垃圾的含水量来检测干化的进程；

6）重复上述步骤2）-5），直至垃圾的含水率达到目标含水率时，垃圾干化过程结束。

根据垃圾的组分不同，进行上述操作并合理调整干化过程中的参数，使垃圾含水量达到目标含水量的时间缩短，干化时间最短情况下的参数即为最优干化参数，垃圾干化的周期一般为10~16天。

按上述方案，所述垃圾破碎后的粒径范围为100mm~200mm。

按上述方案，所述通风速度范围一般控制在0.05~0.15m³/min。

按上述方案，所述含水率的测试方法为恒重法，含水率的测试频率一般为3~4天一次。

按上述方案，所述垃圾为城市生活垃圾。

本发明所述城市生活垃圾干化优化设计方法，首先检测COD值是为了反映干化过程中菌种的繁殖数量情况，菌种数量不够则说明菌种活性不够，需要接种来提高菌种数量；接下来再通过控制温度和湿度来保证好氧厌氧发酵的比值不低于80%，主要原因是干化的目的的除去水分，好氧发酵产热量远大于厌氧发酵，因此保证好氧发酵的高比例能促使干化的高效进行；同时控制湿度是必须的，因为在湿度较低的情况下，菌体的活性会降低，发酵会受到影响。

一种城市生活垃圾干化装置，它包括有发酵室、废液收集装置、同轴风机、除臭箱，所述发酵室开设有进料口、出料口、观察口、取样口、出气孔，并安设有氧含量检测探头、温度探针、湿度探针；所述废液收集装置安设在发酵室的底部，所述出气孔通过同轴风机与除臭箱相连。

按上述方案，所述废液收集装置内有带网孔的玻璃钢板，用于承重和将产生的废液排出和收集，玻璃钢板采用加强筋构造。

按上述方案，所述城市生活垃圾干化装置还包括支撑座，发酵室安装在支撑座上。

按上述方案，所述同轴风机与出气孔之间还安设有流量计，用来观察出气孔与同轴风机之间的气流量。

按上述方案，所述发酵室的高径比为1~5。

按上述方案，所述发酵室的外层设有保温棉。

按上述方案，所述保温棉的厚度为35mm~50mm，厚度过厚会造成浪费，过薄会影响保温性。

所述温度探针、湿度探针与数据模块采用在线监测，检测结果通过数据采集模块输入电脑中采集。

按上述方案，数据采集模块为TDAM7034或者TDAM7018，数据储存时间为10s~1h/次。

按上述方案，所述的取样口倾角为15~45°。

按上述方案，所述同轴风机的选择是通过每分钟通风量与桶容积的比值确定的，范围为0.05~0.12min^-1。