一种循环产业园中多种固废的处理系统的制作方法

本实用新型属于固废处理领域，具体涉及一种循环产业园中多种固废协同处置工艺系统。

背景技术：

面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。

全球气候变暖问题使得绿色发展的要求日益突出，绿色复苏的呼声日益高涨，低碳化成为继全球化和信息化之后全球经济发展的新潮流；循环经济已经开始从以废弃物回收利用为特征的低层次单一循环，逐步向建立整个区域自循环体系的多层次系统化循环演变，呈现出高端化的新趋势；全球城市纷纷依托生态环境与文化创造力等手段，生态文化成为全球城市塑造竞争优势的重要手段；加大环保、节能减排、循环利用基础设施建设投入成为推动经济复苏的重要举措。

现有技术中关于市政污泥处理、餐余、厨余和粪便的处理、病死畜禽处理和建筑垃圾处理有多种工艺，但是还没有一种可有效地将上述垃圾处理过程中产生的固体垃圾统一处理的系统。

技术实现要素：

本实用新型涉及一种循环产业园中多种固废的处理系统，包括园区生活垃圾焚烧发电系统，园区污水处理系统，市政污泥处理系统，餐余、厨余和粪便协同处理系统，病死畜禽处理系统，炉渣及建筑垃圾协同处理系统和填埋场；

所述市政污泥处理系统的干化污泥出料口，餐余、厨余和粪便协同处理系统的沼渣出料口，炉渣及建筑垃圾协同处理系统的轻物质出料口以及园区污水处理系统的浓缩液的出料口通入所述生活垃圾焚烧发电系统；

所述市政污泥处理系统的冷凝水出口、餐余、厨余和粪便协同处理系统的污水出口、所述园区生活垃圾焚烧发电系统中垃圾坑渗滤液出口以及病死畜禽处理系统的冷凝水出口通入所述园区污水处理系统；

所述生活垃圾焚烧发电系统的蒸汽出口通入所述病死畜禽处理系统和市政污泥处理系统。

为实现园区固废的综合处理，本实用新型在园区中设置了生活垃圾焚烧处理系统，各系统产生的固体垃圾经焚烧后，所述生活垃圾焚烧处理系统产生中温中压的蒸汽后推动汽轮机做功发电，满足园区内各用电设备耗电，园区内其他项目所需要的蒸汽也可从汽轮机抽气获取。避免了园区内项目的配套设施分别建设带来的能源浪费和环保污染问题。生活垃圾焚烧厂为整个园区提供动力，处置其他系统的残渣物，所产生的渗滤液与其他工艺产生的废液协同处理，园区协同处置多种固废有利于降低整个园区的建设成本以及运营成本，便于规范管理。

优选的，所述生活垃圾焚烧发电系统的炉渣出料口通入所述炉渣及建筑垃圾协同处理系统，所述生活垃圾焚烧发电系统的飞灰出料口通入所述填埋场。

优选的，所述园区污水处理厂的污泥出口连接至所述市政污泥处理系统。

优选的，所述市政污泥处理系统包括通过管道依次连接的搅拌装置、脱水装置和干化装置；所述干化装置的出料口连接至所述园区生活垃圾焚烧发电系统；所述园区生活垃圾焚烧发电系统的蒸汽出口连接所述干化装置；所述脱水装置的出水口连接至所述园区污水处理系统。

目前污泥处理方式有厌氧、好氧、自焚烧以及掺烧等方式。厌氧的稳定性、最终产物的处置问题以及沼液的处理问题尤为突出，且减量也不彻底。好氧主要存在产物的处置以及系统臭味控制等问题。自焚烧需要的投资成本高，且需要补充额外的燃料。本实用新型所述掺烧相比来说对投资、减量化以及环保问题都能得到有效的控制。

具体处理的过程中，在污泥料仓进行搅拌，添加合适的药剂，对污泥进行改性，通过机械脱水方式脱到含水率65％，通过圆盘干化或者桨叶干化等热干化的形式对污泥脱水到含水率40％左右，干化热源来源于汽轮机抽汽。为了保证燃烧更稳定对干化后的污泥进行造粒，经过实际运行探索，对干化后含水率40％左右的污泥进行造粒，经过运行探索，证明粒径20mm左右比较适合掺烧，对飞灰量的减少以及烟气的控制具有很好的效果，更利于焚烧系统稳定性。本系统干化污泥通过刮板机直接输送至锅炉入料口，相比投入垃圾坑，更能均匀且不堵塞渗滤液收集口。机械脱水出的污水以及干化产生的冷凝水输送至园区污水处理厂进行污水处理达标。

优选的，所述病死畜禽处理系统包括畜禽破碎机、高温蒸煮机和脱水脱脂机；所述脱水脱脂机产生的冷凝水的出水口连接至所述园区污水处理系统，所述生活垃圾焚烧发电系统的蒸汽出口连接至所述高温蒸煮装置。

经整畜破碎机破碎后高温蒸煮消毒灭菌，融出油脂，通过脱水脱脂机分离出肉骨粉和油脂，粗油脂和肉骨粉作可外运销售，冷凝水输送到园区污水厂进行处理到排放标准。相比独立处理病死畜禽处理系统，本实用新型的优势在于不需要建立污水处理系统以及蒸汽发生系统，降低项目投资，且节约能源。

优选的，所述餐余、厨余和粪便协同处理系统中包括粪便处理系统、餐余垃圾处理系统和厨余垃圾处理系统；

所述粪便处理系统包括固液分离器、调节池、厌氧反应器、消化液固液分离器和沼液脱氮除磷装置；所述固液分离器的上清液出口连接至所述调节池，所述调节池、厌氧反应器、消化液固液分离器和通过管道依次相连；

所述餐厨垃圾处理系统包括依次相连的分解分离器、浆渣分离器、蒸煮灭菌器、除杂装置、三相分离油脂提取装置，所述三相分离油脂提取装置中的有机浆液出口通入所述调节池；

所述厨余垃圾处理系统与所述厨余垃圾处理系统共用分解分离器、浆渣分离器和除杂装置，所述除杂装置的有机浆液出口连接所述调节池；

所述消化液固液分离器的沼液出口连接至所述园区污水处理处理系统；

所述消化液固液分离器的沼渣出口连接至所述生活垃圾焚烧发电系统。

关于粪便，先固液分离，分离出来的液体，通过添加絮凝剂再脱水，分理处粪渣和上清液，粪渣与固液分离出来的垃圾和杂物一起运输到垃圾焚烧厂焚烧，上清液与厨余和餐厨分离出的有机浆液协同厌氧；

关于餐厨垃圾，主体处理工艺采“预处理+油脂提取(有机)+杂质剔除+厌氧发酵+消化液固液分离+沼渣干化”，预处理系统主要包括：接收、分解分离、除杂、均质等过程，餐厨垃圾输送到分解分离机进行分解浆化，制备成均质化的有机质浆液，上部均质浆液由浆化泵泵送至卸料罐储存，下部有渣质浆液进入底部的纤维分离机进行进一步处理，分离出来的渣质经过提渣机先经过螺旋压榨机脱水，脱水后不可生物降解物料可焚烧处理。从卸料罐出来的餐厨垃圾有机浆液泵送至灭菌罐，实现对有机垃圾的杀毒灭菌和除臭，并可以融出更多油脂。灭菌处理后的浆液经高浓除杂模块剔除影响厌氧的不可发酵杂质后，送入三相离心机进行油脂分离。经过三相离心机的处理，分离出来的油脂再经过圆盘振动筛的筛选，然后进入油缓存罐，最后泵送至储油罐储存。餐厨垃圾处理目前遇到的瓶颈是沼渣的去处以及沼液的处理，协同处理利于沼渣的处置，园区污水一起协同处理有利于处理餐厨的沼液。

关于厨余垃圾，通过分解分离器、浆渣分离以及除杂设备，分离出不可降解重渣和轻渣，与餐厨垃圾分离出的渣料运送到垃圾焚烧厂焚烧，分离出的有机浆液输送到调节池与粪便的上清液、餐厨垃圾分离出的有机浆液一起厌氧处理。

分离出油脂后的餐厨垃圾有机浆液与厨余垃圾段有机浆液、粪便上清液至调节池调节，泵送至厌氧消化系统。通过厌氧段除去大量有机物料，消化液经固液分离后，沼液经园区内污水处理站处理；沼渣可送往垃圾焚烧厂焚烧处置；分离出的不可生物降解渣料(砂石、塑料、竹木、织物、金属等)焚烧；提取的毛油脂外运销售；产生的沼气经净化后配沼气发电机组，发电自用。

目前各种有机物厌氧产生的沼渣的处置问题比较大，沼渣协同焚烧解决沼渣的处置问题，由于沼渣粒径较小，故通过刮板机直接输送至锅炉入料口，相比投入垃圾坑，更能均匀且不堵塞渗滤液收集口。沼渣通过机械机械脱水方式脱到含水率65％左右。

餐厨等预处理分离出的不可生物降解渣料，大约占餐厨总量的20％左右，直接送到垃圾坑与垃圾通过抓斗直接送到入料口进行焚烧。

优选的，所述园区污水处理系统内包括通过管道依次相连的预沉池、调节池、厌氧罐、中间水池、一级反硝化池、一级硝化池、二级反应硝化池、二级硝化池、外置式超滤膜池、纳滤膜池和反渗透池；

所述纳滤膜池的浓缩液的出料口连接所述生活垃圾焚烧发电系统；

所述外置式超滤膜池的污泥出料口连接所述污泥处理系统；

所述市政污泥处理系统中的脱水装置，所述病死畜禽处理系统的脱水脱脂机产生的冷凝水的出水口，所述餐余、厨余和粪便协同处理系统中消化液固液分离器的沼液出口连接至所述预沉池。

来自生活垃圾焚烧发电系统的垃圾渗滤液、病死畜禽处理厂冷凝水、污泥处理厂污水、餐厨厨余粪便协同处理厂的污水通过提升泵提升调节池，由厌氧进水提升泵提升入厌氧布水系统进入厌氧反应器，厌氧采用ubf厌氧反应器，渗滤液经过厌氧反应，cod可得到大幅度的降解；经过厌氧出水进入中间水池，中间水池经提升泵进入到好氧系统。厌氧产生的沼气通过沼气收集和输送系统最终输送至沼气发电系统。

中间水池中的废水经过膜生化反应器进水泵提升，经袋式过滤器过滤后，通过布水系统进入膜生化反应器mbr，生化去除可生化有机物以及进行生物脱氮；由于出水水质对总氮要求较为严格，因此膜生化反应器的生化部分设有两级生物脱氮；膜生化反应器超滤出水的ss、氨氮、总氮等指标均已达到排放标准，采用纳滤及反渗透对出水进行深度处理，经过纳滤及反渗透深度处理，出水即可达标排放。

餐厨等协同厌氧后的沼液ss含量非常高，污泥脱水后的滤液c/n比失调，各种废水协同处理有利于调节c/n比，有利于整个系统污水处理。

优选的，所述炉渣及建筑垃圾协同处理系统包括炉渣处理系统和建筑垃圾处理系统；

所述炉渣处理系统包括依次连接的振动给料器、滚筒筛、破碎机、磁选器、水选器和振动筛分器；

所述建筑垃圾处理系统包括振动给料器、分级滚筒、风选机、分组破碎机、分级磁选机和振动筛分器；

所述风选机的物料出口通入所述生活垃圾焚烧发电系统。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型有效的综合协同处理多种固废，既有利于形成规模效应、污染物集中控制、对单物料处理中最终产物的去处得到妥善的处置，且园区中水处理系统的协同，各负荷有利于其处理，节约项目投资，节约土地资源和提高能源利用效率，又有利于技术、项目的整合联动，形成完整的产业链格局，提高能源的利用率及设备的使用率，从能量和物质角度达到更经济。以资源的高效利用和循环利用为核心，在节能、环保等方面，具有较好的示范效益：循环产业园多钟固废处理新模式，取得了显著的经济效益，环保效益和社会效益。园区内不同处理设施之间的物料实现了资源的热能、电能、生物质能的高效率循环利用。通过对生产过程中产生的污水、臭气、噪音、残渣等集中处置，实现了废弃物的体内消化，实现了污染物的协同处理，取得明显的环保效益。

附图说明

图1是生活垃圾焚烧工艺流程图；

图2是市政污泥处理工艺；

图3是餐厨、厨余、粪便协同处理工艺流程图；

图4是病死畜禽处理工艺流程图；

图5是建筑垃圾与炉渣协同处理；

图6是园区污水处理厂；

图7是园区工艺循环图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，展示了生活垃圾焚烧工艺流程图，园区内生活垃圾、沼渣、干化污泥、建筑垃圾中的轻物料运到机械炉排式焚烧炉中焚烧，产生中温中压的蒸汽，推动汽轮机做功发电，首先满足园区内所有用电设备的耗能，园区其他工艺所需的热源也可由生活垃圾焚烧厂提供。产生的炉渣与建筑垃圾协同处理制作建筑材料，飞灰才去固化填埋方式，渗滤液输送到园区污水处理厂处理达标。焚烧厂的烟气、臭味、渗滤液、噪声等各项指标均达到国家标准。

生活垃圾焚烧厂为整个园区提供动力，消耗其他处理厂的残渣物，所产生的渗滤液与其他工艺产生的废液协同处理，园区协同处置多种固废有利于降低整个园区的建设成本以及运营成本，便于规范管理。

实施例2

如图2所示，展示了市政污泥处理工艺，外来含水率80％的市政污泥与园区内污水处理厂产生的污泥，在污泥料仓进行搅拌，添加合适的药剂，对污泥进行改性，通过机械脱水方式脱到含水率65％，然后利用焚烧厂产生的蒸汽对其进行干化，干化至含水率40％左右后运送至生活垃圾焚烧厂焚烧。机械脱水出的污水以及干化产生的冷凝水输送至园区污水处理厂进行污水处理达标。

实施例3

如图3所示，展示了餐厨、厨余、粪便协同处理工艺。

关于粪便，先固液分离，分离出来的液体，通过添加絮凝剂再脱水，分理处粪渣和上清液，粪渣与固液分离出来的垃圾和杂物一起运输到垃圾焚烧厂焚烧，上清液与厨余和餐厨分离出的有机浆液协同厌氧；

关于餐厨垃圾，主体处理工艺采“预处理+油脂提取(有机)+杂质剔除+厌氧发酵+消化液固液分离+沼渣干化”，预处理系统主要包括：接收、分解分离、除杂、均质等过程，餐厨垃圾输送到分解分离机进行分解浆化，制备成均质化的有机质浆液，上部均质浆液由浆化泵泵送至卸料罐储存，下部有渣质浆液进入底部的纤维分离机进行进一步处理，分离出来的渣质经过提渣机先经过螺旋压榨机脱水，脱水后不可生物降解物料可焚烧处理。从卸料罐出来的餐厨垃圾有机浆液泵送至灭菌罐，实现对有机垃圾的杀毒灭菌和除臭，并可以融出更多油脂。灭菌处理后的浆液经高浓除杂模块剔除影响厌氧的不可发酵杂质后，送入三相离心机进行油脂分离。经过三相离心机的处理，分离出来的油脂再经过圆盘振动筛的筛选，然后进入油缓存罐，最后泵送至储油罐储存。

关于厨余垃圾，通过分解分离器、浆渣分离以及除杂设备，分离出不可降解重渣和轻渣，与餐厨垃圾分离出的渣料运送到垃圾焚烧厂焚烧，分离出的有机浆液输送到调节池与粪便的上清液、餐厨垃圾分离出的有机浆液一起厌氧处理。

分离出油脂后的餐厨垃圾有机浆液与厨余垃圾段有机浆液、粪便上清液至调节池调节，泵送至厌氧消化系统。通过厌氧段除去大量有机物料，消化液经固液分离后，沼液经园区内污水处理站处理；沼渣可送往垃圾焚烧厂焚烧处置；分离出的不可生物降解渣料(砂石、塑料、竹木、织物、金属等)焚烧；提取的毛油脂外运销售；产生的沼气经净化后配沼气发电机组，发电自用。

实施例4

如图4所示，展示了病死畜禽处理工艺流程，收集过来的禽畜尸体，送至冷库缓存分类，经整畜破碎机破碎后高温蒸煮消毒灭菌，融出油脂，通过脱水脱脂机分离出肉骨粉和油脂，粗油脂和肉骨粉作可外运销售，冷凝水输送到园区污水厂进行处理到排放标准；

实施例5

如图5所示，展示了建筑垃圾与炉渣协同处理流程，垃圾焚烧厂产生的炉渣与建筑垃圾协同处理，炉渣经过振动给料、滚筒筛、破碎、磁选、水选、振动筛分等工艺处理，处理后产生再生炉渣类粗骨料和再生炉渣类细骨料；建筑垃圾经过振动给料、分级滚筒、风选机、分级破碎、分级磁选、振动筛等工艺处理，最终产生高品质再生骨料、再生砖瓦类粗骨料以及再生混凝土类粗骨料等；分级滚筒筛选出的渣土可用作填埋土或者种植土；风选机风选出的轻物质运送至垃圾焚烧厂进行焚烧；处理厂分选出金属可外运卖出；

实施例6

如图6所示，展示了园区污水处理工艺流程，来自垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液、病死畜禽处理厂冷凝水、污泥处理厂污水、餐厨厨余粪便协同处理厂的污水通过提升泵提升调节池，由厌氧进水提升泵提升入厌氧布水系统进入厌氧反应器，厌氧采用ubf厌氧反应器，渗滤液经过厌氧反应，cod可得到大幅度的降解；经过厌氧出水进入中间水池，中间水池经提升泵进入到好氧系统。厌氧产生的沼气通过沼气收集和输送系统最终输送至沼气发电系统；

中间水池中的废水经过膜生化反应器进水泵提升，经袋式过滤器过滤后，通过布水系统进入膜生化反应器mbr，生化去除可生化有机物以及进行生物脱氮；由于出水水质对总氮要求较为严格，因此膜生化反应器的生化部分设有两级生物脱氮；膜生化反应器超滤出水的ss、氨氮、总氮等指标均已达到排放标准，采用纳滤及反渗透对出水进行深度处理，经过纳滤及反渗透深度处理，出水即可达标排放。

图7展示园区工艺循环系统，整个园区以垃圾焚烧发电为主线，焚烧厂可焚烧其他工艺干化污泥、轻物料、不可降解物残渣物等，为其他工艺提供电力及蒸汽热源；整个园区设置一个污水处理厂，处理园区内生活垃焚烧厂的渗滤液、污泥处理厂的污水、餐厨厨余粪便协同处理厂的污水、病死畜禽处理厂的冷凝水以及厂区其他废水，处理达标后的中水可回用于垃圾焚烧厂；生活垃圾焚烧厂为污泥厂提供电力和蒸汽热源，为病死畜禽处理厂提供蒸汽热源，为污水处理厂提供蒸汽热源，为建筑垃圾处理厂提供电力；生活垃圾焚烧发电系统产生的炉渣与建筑垃圾协同处理；生活垃圾焚烧发电系统产生的飞灰，经过固化后运至填埋场填埋。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。