[发明专利]一种城乡固废有机质资源化利用系统及其方法

说明书

本发明实施例涉及一种城乡固废有机质资源化利用系统及其方法，所述系统包括混合制浆系统和混合厌氧发酵系统；所述混合制浆系统包括筛选装置、混合装置、碎磨装置和制浆装置，所述混合制浆系统用于对所述固废有机质进行筛选和混合，并在筛选和混合之后，进行碎磨、制浆处理；所述混合厌氧发酵系统对经混合制浆系统处理后所获得的混合物进行厌氧发酵处理，以获得沼气、沼液和沼渣。该系统实现了有机质固废的高效资源化利用，避免了垃圾处理造成的环境污染，在产生社会效益的同时，还能够产生经济效益。

技术领域

本发明属于垃圾处理及其资源化利用技术领域，具体涉及一种城乡固废有机质资源化利 用系统及其方法。

背景技术

生活中，剩余污泥、人口粪便、餐余垃圾、果蔬垃圾等大量积聚，农业、畜牧业活动产 生的果蔬垃圾、畜禽粪便、园林垃圾引发城乡环境面源污染。这些城乡有机质固废垃圾属于 高生物污染物，它的化学变化会带给环境持久性有机污染物，是产生病菌、病毒的重要源头， 科学地处理城乡垃圾成为国内外的共同难题。目前，使用较为广泛的城乡有机质固废垃圾处 理方法有填埋法、焚烧法和堆肥法。

填埋法是我国普遍采用的固废处理方法，所谓填埋法是将垃圾填入地下，覆土压实，使 其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。填埋法需要占用 大量土地，并且，产生的分解产物或渗液会污染填埋场附近的环境。

焚烧法是将固废垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量 用于发电和供暖等。焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg，否则须添加助燃剂，所产生的 价值远低于投资，一般城市难以承受高昂的投资和运行费用。并且，由于生活垃圾和市政污 泥中含有某些有毒物质，具有很高的毒性，焚烧会产生二次环境危害。

堆肥法是将固废垃圾堆积成堆，保温至70℃左右储存、发酵，借助垃圾中微生物的分解 能力，将有机物分解成无机养分，但是垃圾堆肥养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地 下水质变坏。

因此，亟待开发一种剩余污泥、人口粪便、畜禽粪便、餐余垃圾、果蔬垃圾、园林垃圾 等有机质废弃物的减量化、无害化和资源化的处理新方法。

发明内容

为至少部分地解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种城乡固废有机质资源化利用 系统及其方法。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

通过厌氧发酵技术对城乡固废有机质进行资源化利用时，存在成本高，沼气产气率低的 问题，该问题的产生是由于系统/工艺设计不合理导致的，现有技术中，对剩余污泥进行处理 时，均采用热水解系统先对污泥进行热水解处理后，再与其他含有机质的垃圾混合，然后对 混合垃圾进行厌氧发酵处理。热水解处理的目的在于使污泥菌胶团、内部微生物和有机物水 解破壁，从而使细胞失活，同时细胞内部分有机物(如蛋白质和多糖等)得以释放，一般认 为是必不可少的预处理步骤。这种处理方式，需要使用热水解处理设备，成本高昂，而沼气 的产气率仍然较低，效率低下，缺乏经济效益。本发明人经过不懈研究，突破传统技术路线 和一般认知，省略对剩余污泥的热水解处理，而将剩余污泥直接与其他多种含有机质的垃圾 筛选、混合、碎磨、制浆，能够大大提高沼气的产气率。在省略热水解处理系统后，不仅降 低了设备成本，而且由于剩余污泥与其他含有机质垃圾的混合后，再经碎磨装置和制浆装置 处理，使得沼气的产气率反而大大提高。

并且，在前述剩余污泥与其他含有机制垃圾直接混合能够提高沼气的产气率的基础上， 本发明人还发现，特别是将粪便垃圾和果蔬垃圾这两类垃圾与剩余污泥混合处理，沼气的产 气率还能够进一步大幅提高，其产气率提高的机理尚不明确。